לבה

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.

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.

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

שדה לבה הוא אזור שטוח ונרחב (עשרות ואף מאות קמ"ר) הנוצר מקרישת לבה בזלתית דלילה. אחד משדות הלבה העתיקים ביותר נמצא בשילד הקנדי והוא נוצר במהלך הפרקמבריון.

חרוטי מגן וערוצי לבה

הגם שלבה בקצב השתפכות גבוה נוטה לזרום במורד כיריעה נרחבת, היווצרות יריעות כאלה נדירה בתיעוד ההיסטורי. לרוב, הלבה הבזלתית נוטה לזרום במבנה מורכב לתוך ערוצים קיימים מבעד למקורות פליטה רבים, כמו למשל פליטה מתוך מערכת סדקים. במערכת ערוצית זו עשויים להיווצר סכרים, כאשר הזרם מציף את הערוצים והלבה נקרשת בשולי הערוצים. מערכות ערוצים אלה בונות בהדרגה חרוטי מגן, דוגמת הרי הגעש של הוואי ואיסלנד.

אגמי לבה ומפלי לבה

לבה נוזלית עשויה להצטבר בלועות געשיים וליצור אגמי לבה. אם קצב ההשתפכות גבוה, מפלס הלבה עשוי לעבור את שולי הלוע וליצור מפלי לבה הזורמים במורד הר הגעש. מפל כזה נוצר באגם הלבה של קופאיאנאיה (Kupaianaha, נקרא Puʻu ʻŌʻō בפי המקומיים) בהוואי בשנת 1986. דוגמה ותיקה יותר מצויה בערב הסעודית, כ-150 ק"מ צפונית-מזרחית למכה, בחרוט הסקוריה של ג'בל היל (Jabal Hil) הנמצא בשדה הלבה קישב (Harrat Kishb), שהחל להיווצר בפליסטוקן והוא מורכב מזרמי לבת אא ופהויהוי שגלשו מעבר לשולי לוע הר הגעש.

טומולוס

טומולוס (Tumulus) הוא תלולית אובלית כיפתית ונמוכה (1 עד 10 מ') הנוצרת מהידוק הקרום של זרם לבה הנובע מלמטה למעלה. הצורה הכיפתית מתקבלת כאשר הזרימה הנמשכת מתחת לקרום הנקרש מותחת ומגביהה אותו. השם נגזר מתלי קבורה עתיקים הדומים לו במראם החיצוני.

קיפוקה

קיפוקה (מקור השם בהוואי – Kipuka) הוא "אי" המוקף בזרמי לבה, הנוצר כאשר זרימת הלבה אינה מכסה מבנים הקיימים בשטח. קיפוקה יכול להיות הר, גבעה או אף כיפה געשית שנוצרו קודם לפליטת הלבה.

לבה והשדה המגנטי

זרמי לבה קדומים משמשים לחקר הפליאומגנטיזם – חקר עברו של השדה המגנטי של כדור הארץ, שימוש הנובע מהימצאותם של מינרלים כמגנטיט (תחמוצת ברזל) בתוך הלבה. תוך כדי התגבשותם נערכים גבישי המינרלים בהתאם לכיוון השדה המגנטי, היערכות המשתמרת בלבה הקרושה. מגנטיות זו מוטבעת בסלע ואינה משתנה עוד, אלא אם הסלע מתחמם עד לנקודת קירי – שבה הוא מאבד את התכונות המגנטיות. טמפרטורת קירי של ברזל היא 770 מעלות צלזיוס. מדידות מראות שעוצמת השדה המגנטי משתנה לאורך השנים, וגם כיוונו של השדה המגנטי של כדור הארץ מתהפך מפעם לפעם: היו תקופות גאולוגיות שבהן הצביעה מחט המצפן לכיוון דרום. ההיפוך האחרון התרחש לפני כ-780 אלף שנים, ותועדו אירועים רבים נוספים של היפוך שדה מגנטי בתקופות קדומות יותר. ברמת הגולן קיימים מספר מקומות שבהם השתמרה בזלת שהתמצקה בתקופה של שדה מגנטי הפוך.

סכנות

בזרמי לבה טמונה סכנה רבה לחיי אדם ולרכוש, אם כי הזרמים נעים באיטיות ומאפשרים לאנשים לסור מדרכם, ופגיעות ממגע ישיר הן נדירות ביותר. עם זאת, עדיין נגרמים מוות וכוויות מאחר שדרכי המילוט נחסמות או בשל חוסר זהירות. אחת הסיבות לכך היא קרומי זרם קרושים המסתירים את הזרימה הלוהטת בתוכם.
לעיתים נדירות נע הזרם במהירות, דבר הנובע מהתמוטטות הלוע, כפי שקרה ברפובליקה הדמוקרטית של קונגו בשנת 1977 בעת התמוטטות הר ניאראגונגו (Nyragongo) המכיל את אגם הלבה הגדול בעולם, בעת התפרצות שאירעה בשעות הלילה, במהלכה התרוקן אגם הלבה בפסגתו במהירות של כ-100 קמ"ש. התרוקנות האגם ארכה כשעה והפתיעה תושבים בכפרים סמוכים.