Vulkanismus

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Lager- und Gangformen

Bei vulkanischen Aktivitäten gelangen nicht alle Eruptivgesteine bis an die Erdoberfläche. Manchmal bleibt das Magma dicht unter der Erdoberfläche stecken und dringt in das Nebengestein ein, das dabei oft angeschmolzen wird.

Dadurch bilden sich tafelige vulkanische Gesteinskörper, so genannte Sills oder Lagergänge, die parallel zur Lagerung des Nebengesteins in dieses eingedrungen sind, bei Sedimenten oft entlang von Schichtfugen. Sie können beträchtliche Größen erreichen. Beispiele hierfür sind die Salisbury Crags in Edinburgh, und die Palisaden entlang des Westufers des Hudson in der Nähe von New York. Ein Lakkolith befindet sich ebenfalls zwischen Gesteinslagen. Der Druck des Magmas wölbt die überlagernden Schichten auf und bildet eine Quellkuppe etwa in Form eines Pilzes. Ein Lopolith hat die Form einer Untertasse. Ein Phakolith hat die Form einer umgedrehten Untertasse.

Von einem zentralen Schlot aus können radiale Spalten quer zur Lagerung des Nebengesteins, meist mehr oder weniger senkrecht, aufreißen und sich als Gang mit Lava füllen. Eines der beeindruckendsten Beispiele für solch einen Gang ist der mineralreiche Great Dyke in Simbabwe, der eine Länge von 480 Kilometern aufweist.

Wenn das Gestein in nachvulkanischen Phasen rings um einen erstarrten Vulkanpfropfen verwittert, bleibt dieser oft als auffälliges Landschaftsmerkmal stehen. Der Schlossberg von Edinburgh ist ein solcher Vulkanpfropfen.

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Hot spots

Die meisten vulkanischen Aktivitäten sind an die Schwächezonen der Lithosphäre im Bereich von Plattengrenzen gebunden (siehe oben). Aber es gibt auch Vulkane, die sich inmitten von Platten befinden. Zu nennen sind dabei die Vulkane in der Nähe des Ostafrikanischen Grabensystems, vor allem der Kilimanjaro. Dies ist insofern verständlich, als sich hier eine Zone befindet, an der der Kontinent auseinanderreißt und in Zukunft mit größeren vulkanischen Aktivitäten gerechnet werden muss.

Die Existenz von untermeerischen Vulkanen auf dem Grund des Pazifiks konnte lange nicht zufrieden stellend erklärt werden. Viele dieser Tiefseeberge wirken wahllos verstreut, einige weisen aber eine kettenförmige Anordnung auf. Dazu gehören die Inseln von Hawaii. Ihre Entstehung verdanken sie ortsfesten Magmakammern, die sich unterhalb der Lithosphäre befinden. In unregelmäßigen Abständen dringt das Magma an die Erdoberfläche und hinterlässt dort mehr oder weniger hohe Vulkane. Da sich die Lithosphäre darüber hinwegbewegt, entstehen häufig Inselketten, wobei der jüngste Vulkan auch meistens der höchste ist. So ist die Insel Hawaii der jüngste Hot-spot-Vulkan einer langen Reihe. Der älteste Teil dieser Gruppe ist der so genannte Imperatorrücken im Nordwesten Hawaiis. Bei solchen Ketten kann man sehr gut die Bewegungsrichtung der Platten ablesen.

Nicht alle Hot spots sind untermeerisch. Beispiele für kontinentale Hot spots sind die Vulkane der Eifel und der Auvergne, ferner die Vulkane im Yellowstone Nationalpark in den Vereinigten Staaten. Die dortigen Vulkane gelten als erloschen, aber die postvulkanischen Erscheinungen sind sehr beeindruckend und stellen eine große Attraktion für den Fremdenverkehr dar. Dazu gehören Fumarolen, Solfataren, warme Quellen und Geysire.

122 Hot-spot-Vulkane, die während der letzten zehn Millionen Jahre aktiv waren, wurden bisher gezählt. Davon liegen 53 in den Meeren, 69 stehen auf Kontinenten.

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Postvulkanische Erscheinungen

Während des Erlöschens eines Vulkans oder während einer seiner Ruhephasen (die viele tausend Jahre dauern können) zwischen aktiven Phasen bleiben die postvulkanischen Erscheinungen mit Exhalationen noch eine Zeit lang aktiv: Dies sind Fumarolen, Solfataren, Mofetten und Thermen. Fumarolen sind wasserdampfhaltige Gasexhalationen mit Temperaturen von 200 bis 800 °C. Solfataren sind Gasexhalationen, die Wasserdampf und Schwefelverbindungen enthalten. Der Schwefel fällt oft an der Austrittsstelle in elementarer Form aus, früher wurden manche dieser Vorkommen sogar abgebaut. Die Temperatur der Solfataren beträgt 100 bis 250 °C. Mofetten stoßen Kohlendioxid aus. Die Temperatur liegt unter 100 °C. In Säuerlingen tritt das Kohlendioxid in Wasser gelöst zutage. Solche Säuerlinge fördern also natürliches Mineralwasser. Sie finden sich z. B. in der Eifel, deren Vulkane sich wahrscheinlich seit dem letzten Ausbruch vor 10 000 Jahren nur in einer Ruhepause befinden. Wenn sich zirkulierendes Grundwasser im vulkanischen Untergrund, der noch lange nach der Aktivität heiß bleibt, erhitzt und wieder aufgestiegen an der Erdoberfläche zutage tritt, bilden sich Thermen. Die Bildung von Geysiren setzt sehr spezielle Bedingungen des Untergrundes voraus. Sie sind daher sehr selten. Geysire befinden sich in Island und den USA, auf Neuseeland und Kamtschatka.

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Vulkanismus als Bedrohung

Viele Millionen Menschen leben in Regionen, die durch Vulkane, vor allem die explosiven, bedroht sind. Manche leben sogar direkt am Fuß des Berges. Angesichts der drohenden Gefahr stellt man sich die Frage, warum diese Räume so dicht besiedelt sind. Ein entscheidender Grund ist sicherlich, dass Böden, die sich auf vulkanischem Ausgangsgestein entwickeln, äußerst fruchtbar sind. Die Bedeutung dieser Fruchtbarkeit wird umso größer, wenn man bedenkt, dass vor allem unter tropischen Klimabedingungen Böden nährstoffarm sind und sehr schnell ausgelaugt werden. Manche Gebiete waren bereits vor einem Ausbruch Siedlungszentren und bleiben es auch danach. Von manchen Vulkanen nimmt man an, dass sie erloschen sind. Das kann ein fataler Irrtum sein, wie der Ausbruch des Pinatubo 1991 bewiesen hat. Der nördlich von Manila gelegene Vulkan schleuderte im Juni und im Juli nach einer Ruhephase von 600 Jahren Millionen Tonnen Asche empor, die sich mit den tropischen Regenfällen in riesige Schlammströme verwandelten. Ungefähr 550 Menschen kamen dabei ums Leben, 650 000 verloren ihre Existenzgrundlage. Auch den Menschen in und um Neapel dürfte bekannt sein, dass es als gesichert gilt, dass der Vesuv eines Tages wieder ausbrechen wird. Die letzte größere Eruption war 1906. Zur Zeit mehren sich die Zeichen, dass er wieder aktiv wird. Besonders starke Vulkanausbrüche können Tsunamis verursachen. Die bei der Explosion des Krakatau im Jahr 1883 entstandene Flutwelle war 40 Meter hoch. In ihr ertranken 36 000 Menschen. Durch den feinen Staub, der bei diesem Ausbruch in die Atmosphäre gelangte, kühlte das Weltklima in den darauf folgenden Jahren merklich ab.

Der Vulkanismus hat aber auch nützliche Auswirkungen. Während der frühen geologischen Geschichte der Erde wurden durch Vulkanismus Gase und Wasser frei und bildeten die Atmosphäre und die Hydrosphäre. Durch Vulkanismus sind ferner wichtige Erzlagerstätten entstanden, u. a. mit Quecksilber, Gold, Silber, Uran. Auf Vulkaniten bilden sich die erwähnten fruchtbaren Böden. In der Spätphase vulkanischer Aktivitäten entstehen die Thermen, heiße oder warme Quellen, die in solchen Gebieten für die Elektrizitätserzeugung oder für Heizungen und die Warmwasserversorgung genutzt werden (z. B. Oberitalien, Island, Kamtschatka).