לַבָּה היא סלע מותך הנפלט מהר געש במהלך התפרצות געשית, ומקורה במאגמה שנפלטו ממנה מרבית הגזים. הלבה הנפלטת נוזלית, חמה מאוד – 700–1,200 מעלות צלזיוס, ועשויה להיות צמיגה מאוד – בערך פי 100,000 ממים. בהתקררותה יוצרת הלבה סלעים געשיים, הנקראים גם "סלעי פרץ". בהתמצקותה שותפה הלבה לבניית הרי געש ורמות געשיות. מקור השם בלטינית: Lavo – לשטוף.
הלבה נפלטת מהר הגעש בכמה אופנים:
הרכב ותכונות.
הרכב הלבה הנפלטת בהתפרצות געשית שונה מהר געש אחד למשנהו, והוא משפיע על סוג ההתפרצות הגעשית, על הסלעים הנוצרים בה ועל מבנה הר הגעש. הלבה, כמו מאגמת-האֵם שקדמה לה, מורכבת ממספר קטן של יסודות: חמצן, צורן, חמרן, ברזל, מגנזיום, טיטניום, סידן, נתרן, אשלגן וזרחן. מאחר שחמצן וצורן הם היסודות הנפוצים ביותר בלבה, מוגדרים ההבדלים בהרכבן של לבות מסוגים שונים על-פי תכולת הסיליקה (SiO2) והקוורץ היחסית בהן. בנוסף לחומרים המרכיבים את הלבה עשויים להיפלט עמה גם גבישי מינרלים וקסנוליתים שנכלאו בה.
לתכולה היחסית של הסיליקה והקוורץ ולכליאת בועות גז השפעה על חומה של הלבה, וכתוצאה מכך גם על צמיגותה. השפעה נוספת חלה על אופן פליטתה של הלבה, על הסלעים הנוצרים בקרישתה ועל המבנים שהיא יוצרת. ככל שהלבה מכילה כמות יחסית גדולה יותר של סיליקה וקוורץ, היא נוטה להיות צמיגה וקרה יותר, לפרוץ בעוצמה רבה ולזרום באיטיות. לבה שצמיגותה נמוכה נוטה לזרימה מהירה ולהתפרצויות מתונות.
ההבדלים בין סוגי הלבה:
לבה פלסית.
לבה פלסית עשירה בסיליקה (יותר מ-65%), בקוורץ (יותר מ-10%) ובגזים, ולבה ריוליטית עשירה בסיליקה יותר מלבה דקיטית. לבה מסוג זה נוטה להיפלט בטמפרטורה נמוכה יחסית ולהיות צמיגה מאוד. צמיגותה הרבה של לבה פלסית נובעת ממרכיביה: סיליקה, חמרן, אשלגן, נתרן וסידן, היוצרים פולימר נוזלי סמיך ועשיר בפצלת השדה וקוורץ. מים וחומרים נדיפים אחרים משתחררים לאט יותר, והלבה נפלטת בהתפרצויות פליניאניות מתפוצצות המלוות בזרמים פירוקלסטיים כבדים, בכמות רבה של טפרה ובזרמי לבה סמיכים ועבים (50 עד 500 מ') הזורמים למרחק קצר (קילומטרים ספורים). לבה פלסית נפלטת בטמפרטורות נמוכות יחסית: 650 - 750 מעלות צלזיוס. הרי הגעש הפולטים לבה מסוג זה הם שכבתיים, יבשתיים ואופייניים לגבולות סגירה כטבעת האש (פינטובו) והים התיכון (וזוב). הסלעים הנוצרים מלבה פלסית נוטים להיות בהירים: טוף, פומיס, אובסידיאן ודקיט.
סוג נוסף של לבה פלסית הוא לבה ריוליטית, הנפלטת בטמפרטורה גבוהה יחסית: יותר מ-950°C ואופיינית לנקודות חמות יבשתיות דוגמת ילוסטון והרמה האתיופית. לבה מסוג זה יוצרת שכבות עבות של איגנימבריט (טוף מולחם), פומיס בנפח של 10–100 ק"מ מעוקב, וסלעי ריוליט.
לבה בינונית.
לבה בינונית המכילה פחות חמרן וסיליקה (55-65%) ובדרך-כלל עשירה יותר במגנזיום ובברזל, הנקראת גם "לבה אנדזיטית". צמיגותה של לבה זו קטנה מזו של לבה פלסית כתוצאה מהרכבה, ומאחר וטמפרטורת הפליטה שלה (עד 1,000 מעלות) נוטה לפגוע בקשרי הפולימר נוצר נוזל דליל יותר. בסוג זה של לבה ניתן למצוא פנוקריסטים קטנים – גבישים נראים לעין, לרוב אמפיבול ופירוקסן, שהתגבשותם החלה בתוך המאגמה. לבה זו נוטה לפרוץ בהתפרצויות מתפוצצות בעוצמה של 2-7 VEI והיא אופיינית לשולי אוקיינוסים, לקשתות איים וקשתות געשיות, לדוגמה: פריקוטין במקסיקו, סטרומבולי, הר ארבוס באנטארקטיקה, הר סנט הלנס ברכס קסקייד והרי האנדים. לבה בהרכב זה יוצרת סלעי אנדזיט.
לבה מאפית.
לבה מאפית דלה יחסית בסיליקה (45-55%) ועשירה במגנזיום וברזל. צמיגותה של לבה זו נמוכה מאחר שטמפרטורת הפליטה שלה (1,100 מעלות) נוטה לפגוע בקשרי הפולימר וליצור דיפוזיה בתוך הנוזל. הלבה זורמת בנקל ומשחררת במהירות את מעט הגזים המומסים בה. בלבה מאפית ניתן למצוא פנוקריסטים גדולים שצמיחתם מתאפשרת בגלל התקררות איטית. לבה מסוג זה אופיינית להרי געש ימיים ברכסים מרכז אוקייניים (איסלנד) או מעל נקודות חמות (קו התלים הישראלי והאיים הגעשיים של הוואי). הלבה נפלטת בהתפרצויות הוואיניות דרך צינורות הזנה או ממערכת סדקים, ונוטה לזרום למרחק רב. זרימה זו יוצרת חרוטי טוף, חרוטי מגן ורמות געשיות. מבנים אופייניים לסוג זה של לבה הם "לבת אא", "לבת פהויהוי" ובזלת כרים. הסלעים הנוצרים מלבה זו נוטים להיות כהים: בזלת, טוף, סקוריה, טרכיט ופלגוניט.
לבה אולטרה-מאפית.
לבה אולטרה-מאפית דלה בסיליקה (פחות מ-45%) ועשירה בברזל ובתחמוצות מגנזיום. צמיגותה נמוכה מאוד וקרובה לזו של מים, מאחר שבטמפרטורה של יותר מ-1,100°C לא מתאפשר פילמור. סוג זה של לבה התקיים בשעה שכדור הארץ היה חם מאוד, דבר שאיפשר כמות גדולה של מגנזיום בלבה בפרוטרוזואיקון ובתחילת הפנרוזואיקון. לבה אולטרה-מאפית אחראית להיווצרות שני סוגי סלעים געשיים:
סוגים מיוחדים.
לבות אלקליות.
דרך נוספת לסיווג כימי של לבה היא תכולת תחמוצות של מתכות אלקליות (Na2O ו-K2O). בניגוד לסוגים המפורטים למעלה, מצויים סוגים נדירים של לבה המכילים כמויות שונות של מתכות אלקליות. סוגי לבה אלה עשויים להיווצר באזורים טקטוניים שונים, אך נמצאים לרוב בהעתקים, בגבן של קשתות איים ובנקודות חמות תוך-לוחיות.
לבות אלקליות אופייניות לדעיכות געשיות, כפי שניתן לראות בשלבים האחרונים של חרוטים טפילים ובזרמי הלבה בחרוטי המגן של הוואי. לבות טרכיטיות ופונוליטיות הנוצרות לאחר גיבוש מפריט נפלטות בהתפרצויות בעוצמה נמוכה וזורמות למרחק רב, כמו גאיות הפונוליט במערב ערב הסעודית. עם זאת, זרמים נרחבים של לבות אלה ניכרות גם בהעתקים, דוגמת הרמה האתיופית הנחצית על ידי הבקע הסורי-אפריקני.
לבה קרבונטיטית ונטרוקרבונטיטית.
לבה קרבונטיטית מכילה יותר מ-50% מינרלים קרבונטיים (CO3) שבהרכבם פחות מ-10% סיליקה. סוג לבה זה נוטה להיפלט בטמפרטורות נמוכות, 500-600°C. ידועים רק כמה מאות מקורות בעולם לסלעים קרבונטיטים, ורובם הם סלעים פלוטוניים עתירי קלציט היוצרים מחדרים רדודים כגון פקקים געשיים ודייקים. סלעים קרבונטיטיים געשיים נדירים יותר, והם מוגבלים להעתקים יבשתיים כעמק הריין ומערכת ההעתקים במזרח אפריקה. מרבית הלבות הקרבונטיטיות אינן צמיגות עקב תכולת סיליקה נמוכה, ולכן זרמיהן דקים ואינם עולים על סנטימטרים ספורים.
לבה נטרוקרבונטיטית היא לבה קרבונטיטית המועשרת בתחמוצות אלקליות (בעיקר של נתרן ואשלגן). לבה זו כהה, אך מיד עם פליטתה היא מתקררת במהירות ומלבינה כתוצאה ממגע עם מים. הלבות הנטרוקרבונטיטיות נוצרות ישירות מתוך מאגמה: בלבות אלה ניכרות חתימות איזוטופיות המצביעות על מוצאן הישיר ממעטפת. הלבה הנטרוקרבונטיטית העשירה בתחמוצת נתרן (Na2O) ודלה בתחמוצת מגנזיום (MgO) הנמצאת בהר הגעש אול דויניו לנגאי (Ol doinyo Lengai) בטנזניה מצביעה על גיבוש מפריט גבוה של המאגמה. באול דויניו לנגאי נמצאו גם לבות קרבונטיטיות, והוא נותר המקור הפעיל היחיד ללבות אלה.
על מקורן של הלבות הקרבונטיטיות קיימת מחלוקת. יש מדענים הגורסים כי שני סוגי הלבה – קרבונטיטית ונטרוקרבונטיטית – נוצרו ישירות מתוך מאגמה. לעומתם גורסים מדענים אחרים כי הלבות הקרבונטיטיות נוצרו מתוך לבות נטרוקרבונטיטיות עשירות בפחמת נתרן, הנוטה להיות מסיסה מאוד ונמסה במגע עם מי מעיינות חמים וגשמים. ראיה לכך היא הימצאות כל הלבות הנטרוקרבונטיטיות על-פני כדור הארץ באתרי התפרצות היסטוריות ואי-הימצאותן בסלעים עתיקים יותר.
תוצרי לבה.
תכונותיה והתנהגותה של הלבה בעת זרימתה יוצרים תוצרי זרימה שונים. אלה ניתנים לזיהוי גם לאחר שכוסו בזרמי לבה חדשים וגם לאחר שנקברו וחלה בהם התמרה.
תוצרים של זרימת קילוח.
תוצרי לבה הנוצרים בגב הקילוח במהלך הזרימה:
תוצרים של התמצקות קילוח.
תוצרי לבה הנוצרים כאשר הקילוח מתמצק:
תוצרים של מזרקות לבה.
מזרקות לבה פולטות טיפות געשיות – פיסות של סלע מותך – במגוון צורות וגדלים:
סלעים.
הסלעים הנוצרים מלבה הם בדרך-כלל זעירי גביש כתוצאה מהתקררות מהירה של גבישי המינרלים שאינם מספיקים לגדול. בתוך הלבה נוצרים מרכזי גיבוש רבים, וההתקררות המהירה מונעת מהם להתפתח. מרקמם של סלעים אלה עשוי להיות פורפירי והוא נובע מהימצאות פנוקריסטים – גבישים נראים לעין שנכלאו בתוך הלבה ונותרו בה כשנקרשה. התקררות מהירה מאוד של הלבה יוצרת סלעים אמורפיים: הלבה הצמיגה המתקררת במהירות אינה מאפשרת תנועה של אטומים אל מרכזי הגיבוש, ולכן הסלעים נקרשים לפני שמתאפשרת התארגנות במבנה גבישי מסודר.
סלעים הנוצרים מלבה:
מבני לבה.
זרמי לבה יוצרים מבנים אופייניים, השונים זה מזה בגודלם ובתכונותיהם של הזרמים שיצרו אותם.
משטחי זרימה ורמות בזלתיות.
הגורם המשמעותי בהיווצרות זרם לבה הוא קצב ההשתפכות או קצב הפליטה, הנמדד במ"ק לשנייה. ככל שקצב ההשתפכות גבוה יותר, כך גדל מרחק הזרימה בטרם התקררות עוצרת את הזרם. קצב ההשתפכות של אנדזיט ודקיט (0.05 עד 10 מ"ק לשנייה) נמוך בהרבה מזה של לבה בזלתית (0.5 עד 5,000 מ"ק לשנייה). כאשר קצב ההשתפכות של לבה בזלתית נמוך, נוצרים כמה זרמים סמוכים במבנה זרימה מורכב, אולם קצב השתפכות גבוה מאפשר ללבה הבזלתית לזרום למרחקים ארוכים מאוד וליצור משטחי זרימה נרחבים. משטחי זרימה אלה יוצרים רמות בזלתיות כגון אלה שברמת הגולן, ואף משטחי בזלת נרחבים הנוצרים במשך מאות אלפי שנים או אף מיליוני שנים כמדרגות סיביר, מדרגות אומיישאן בסין ומדרגות דקאן בהודו. רמות בזלתיות נוספות המכסות שטחים בגדלים שונים קיימות במקומות רבים בעולם, למשל רמת תוליאן, הרמה האתיופית ורמת קולומביה בצפון-מערב ארצות הברית.
שדות לבה.