7_Lorenz Volker_Maar-Diatrem

Prof. Dr. Arthur Winkler-Hermaden
und das Steirische Vulkanland
2- tägiges Symposium mit Exkursionen in der Region
Datum: 12. – 13. September 2013
Ort: Kapfenstein
Prof. Dr. Arthur Winkler-Hermaden und das Steirische
Vulkanland
2-tägiges Symposium: 12.-13. September 2013 in Kapfenstein
Maar-Diatrem-Vulkane, ihre Bildung und Bedeutung
Surtsey - Island
1964: phreatomagmatische und magmatische
Eruption
Volker Lorenz - Physikalisch Vulkanologisches Labor - Universität Würzburg
Döhmberg Schlackenkegel bei Dreis/Eifel. Basaltische
magmatische Ausbrüche bilden Schlackenkegel und Laven. Kurzlebige
Schlackenkegel sind nur wenige 10 m bis ca. 100 m hoch und
meistens weniger als 1 Jahr tätig.
Paricutin in Mexico wurde 425 m hoch und war mit 9 Jahren sehr
langlebig aktiv.
Seit den Arbeiten von Laurent-François Dethier (1802, 1803, etc.), J.-L. Wolf
(1807, 1816) & Johann Steininger (1819, 1820, etc.)
stellen die Maare der Eifel das klassische Maargebiet der Erde dar.
Leider können wir ohne teure Forschungsbohrungen ihre Diatreme nicht untersuchen.
2007
Freiberg,
Zu den
Begriffen:
1. Förderdyke
2. Wurzelzone
3. Diatrem
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3. Maar-Krater
4.
Eruptionswolke
5. Base Surges
mit Tephra
Aschen,
Lapilli,
Bomben,
Blöcken
6. Kraterwall
mit
geschichteten
TephraAblagerungen
Das Ukinrek Ostmaar brach 1977 in Alaska in nur acht Tagen aus.
Der andesitische Aleuten-Vulkan Mt. Peulik im Hintergrund
Ukinrek Ostmaar, März 1977: eine seiner phreatomagmatischer Eruptionen.
Tephra-Wolke mit abregnenden Aschen und Lapilli und einer Base Surge.
Durch viele solche Eruptionen bilden sich weltweit Maare-Diatrem-Vulkane.
Im Vordergrund das kleine Ukinrek Westmaar; es war nur 3 t<age aktiv.
Ukinrek Ostmaar (1981): Der bis zu 24 m mächtige Kraterwall besteht aus
ca. 200-400 Tephra-Schichten; also gab es ähnlich viele Eruptionen in 8 Tagen,
also im Durchschnitt 25-50 Eruptionen pro Tag; alle mit geringem Fördervolumen.
Kraterwall-Ablagerungen des Dreiser Weiher Maares in der Eifel:
Viele geringmächtige Tephra-Schichten im Kraterwall.
Interpretation --> viele Einzeleruptionen. Die Tephra-Schichten bestehen
in der Eifel aus ca. 80 % Nebengestein (Devon, Buntsandstein)
und nur aus ca. 20 % aus juvenilen, basaltischen Klasten
Hasenberg: Schlacken auf
nebengesteinsreicher
Maar-Tephra
Was aus dem Untergrund an
Nebengestein
oben hinaus geworfen wird, fehlt
Charakteristika der Ablagerungen des Maar-Kraterwalls (des Tephra-Rings):
Folge von explosiver Magma-Wasser-Interaktion,
von --> phreatomagmatischen Explosionen
--> nicht von explosiver Entgasung des Magmas
In der Eifel liegen fast alle Maar-Diatrem-Vulkane in Tälern. In
der Eifel liegen alle Schlackenkegel auf Höhen und Talhängen:
Die Täler haben sich auf Grundwasser-führenden Bruchzonen
(Klüften, Verwerfungen) während der Hebung des Gebietes in den
Hartgesteinen eingetieft. Der Kontakt von aufsteigendem Magma mit
Grundwasser in diesen Bruchzonen führte zu phreatomagmatischen
Maar-bildenden Explosionen.
Bei rezenten Maaren ist der
Krater, der Kraterwall und
oft ein Kratersee vorhanden.
Das unterlagernde Diatrem
ist durch geophysikalische
Untersuchungen und durch
Vergleiche mit älteren MaarDiatrem-Vulkanen
vorstellbar.
2. Ukinrek Ostmaar 8 Tage
aktiv. Danach Krater 300 m im
Durchmesser und 75 m tief
1. Ukinrek Westmaar 3 Tage
aktiv. Danach Krater 180 m im
Durchmesser und 35 m tief
2. Pulvermaar: 1 km im Durchmesser und
132 m tief, der See allein 72 m tief;
wie lange war das Pulvermaar aktiv?
1. Das Strohner Maar: heute ca. 250 m im
Durchmesser und ca. 10 m tief;
wie lange war es aktiv? Eine Woche??
Modell zum Wachstum von Maar-Diatrem-Vulkanen:
1. Verlagerung der phreatomagmatischen Explosionen in die Tiefe hinab
2. Dadurch Bildung der Wurzelzone des Vulkanes
3. Nachfolgend immer wieder Fortbildung des Einbruchskegels, des Diatremes
4. Nachfolgend immer wieder Einbruch des Einbruchskraters, des Maar-Kraters
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Bullwhacker Diatreme,
Missouri Breaks, Montana.
Ca. 1200 m Subsidenz von geschichteten Tuffen und Nebengesteinsschollen
und deshalb schüsselförmige Deformation der Tuffe
Kontakt-, bzw. Explosionsbreckzie aus Ventersdorp Lava in der
Wurzelzone vom De Beers Kimberlit Maar-Diatrem-Vulkan,
Kimberley, S.A. (Photo von 1984)
Schnitt durch die De Beers
Wurzelzone
mit Kontakt-, bzw.
Explosionsbreckzien
(Dissertation R. Clement 1982)
Bedeutung
1.
Pb,
Ba,
von
Wichtige
Zn,
Ag,
CO2,
2.
See-Wasser
und
im
Rohstoffe:
Fe,
As,
Sb,
Strassen-,
im
Halo
Maar-Diatrem
Vulkanen:
Diamanten,
V,
Te,
Bi,
Wegebau-,
Au,
Hg,
Hydrogeologisches
Krater,
Grundwasser
im
im
Nebengestein
geringerer
3.
Vulkanologische
phreatomagmatische
Prozesse
Folgen,
wichtig
für
zukünftiger
Maar-Ausbrüche,
matischer
Ausbrüche
mittlerer
Vulkane
sowie
Industrieund
Cu,
REE,
F,
Füllmaterial
Potential:
Diatrem
Dichte
Forschung:
und
Gefahrenabschätzung
phreatomagund
großer
thermohydraulischer
Kraftwerksunfälle
4. Paläontologie: fossilführende Maar-Seesedimente stellen ein Zeitfenster
in das frühere Leben, Geochemie und Klimabedingungen auf Kontinenten dar
5. Bedeutung für: geowissenschaftl.
Tourismus
(Geotope);
z.
B.
Ausbildung, Wirtschaft und
Steirisches
Vulkanland
6. Maar-Diatrem-Vulkane können bedeutsam sein im Hinblick auf die
Erforschung der Permeabilitätsverhältnisse im Bereich von Bruchzonen
(Klüften, Verwerfungen) in Tonen und Tonsteinen, die als Endlager für
mittel- und hochradioaktive Abfälle in Frage kommen,
z. B. HADES/Belgien, Mont Terri/Schweiz, Tournemire/Bure/Frankreich
In Deutschland denkt man auch an die Möglichkeit, ein Endlager in der
Schwäbischen Alb im Opalinuston im Unteren Dogger einzurichten wie am Mont Terri in der Schweiz
Aquifer
Aquiclude: tonig
Aquiclude
Aquifer
Aquiclude: tonig
Aquiclude
Alles Gute für das Steirische Vulkanland
Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit
Prof. Dr. Arthur Winkler-Hermaden
und das Steirische Vulkanland
2- tägiges Symposium mit Exkursionen in der Region
Datum: 12. – 13. September 2013
Ort: Kapfenstein
Prof. Dr. Arthur Winkler-Hermaden
und das Steirische Vulkanland
2- tägiges Symposium mit Exkursionen in der Region
Datum: 12. – 13. September 2013
Ort: Kapfenstein