Der Pseudokarst des Vulkans Cotopaxi in Ecuador

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Arnim Beckenbauer
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1 5 10 15 20m Abb. 4: Grundriß der Elephanta Cave (Haupthöhle). Auf die Bedeutung der Buchstaben wird im Text hingewiesen. Erdbeben und Witterungseinflüsse entstanden sind.

1 m Abb. 4: Grundriß der Elephanta Cave (Haupthöhle). Auf die Bedeutung der Buchstaben wird im Text hingewiesen. Erdbeben und Witterungseinflüsse entstanden sind. Im westlichen Hof befindet sich ferner eine Zisterne. Diesen Komplex, der ausschließlich religiösen Zwecken diente, kann man daher unter den Begriff Höhlentempel einordnen. Literatur: Ancient Monuments of India: Elephanta (Bombay 1957). Der Pseudokarst des Vulkans Cotopaxi in Ecuador Von Vladimir Lysenko (Beroun) Das wenig bekannte Gebiet der ecuadorianisehen Anden war im Jahre 1972 das Ziel einer tschechoslowakisch-polnischen vulkanologischen Expedition. Die vulkanologische Tätigkeit war überwiegend auf die aktiven Vulkane Cotopaxi (5897 m) und Sangay (5437 m) in den Ost-Kordilleren (Cordillera Occidental) konzentriert. Bei den geologisch-geomorphologischen Kartierungsarbeiten des Vulkanes Cotopaxi haben wir mehrere Gebiete mit charakteristisch entwickeltem Pseudokarst in nicht verfestigten Auswürflingen gefunden. 32

0 1 2 3 A 5m Abb. i: Übersichtskarte des Cotopaxi mit den Pseudokarstgebieten.

2 A 5m Abb. i: Übersichtskarte des Cotopaxi mit den Pseudokarstgebieten. i: Sacka; 2: Chilcahuaycu; 3: V entanillas-zhumbas; 4: Mauca Mudadero. Zeichnung: V. Lysenko Es bedeuten: a) glaziale Täler, b) Pseudokarstgebiete, c) Hänge aus vulkanischem Material, d) Gletschergebiet 33

In vulkanischen Gesteinen sind Pseudokarstphänomene vorwiegend als syngenetische in verschiedenen Lavatypen oder als epigenetische, durch Erweiterung der Klüfte in vulkanischen Gesteinen entstandene,

3 In vulkanischen Gesteinen sind Pseudokarstphänomene vorwiegend als syngenetische in verschiedenen Lavatypen oder als epigenetische, durch Erweiterung der Klüfte in vulkanischen Gesteinen entstandene, entwickelt. Nur vereinzelt sind sie in nicht verfestigten vulkanischen Agglomeraten oder Tuffiten beschrieben worden. Der Cotopaxi ist ein typischer kegelförmiger Stratovulkan, an dem abwechselnd Lavaströme (überwiegend Andesit-Blocklava) mit mächtigen Schichten von pyroklastischen Gesteinen, Vulkanasche, glazialen und glaziofluviatilen Ablagerungen einschließlich Schlammströmen (Avenida) abgelagert sind. Im Holozän begleiteten Schlammströme alle bedeutenden Ausbrüche. Die Abhänge des zentralen Vulkankegels fallen nach Südwesten und Westen bis in das Interandine Becken (Seehöhe rund 3000 m) ab. In den übrigen Richtungen schließen die Hänge an die Nachbarvulkane Ruminahui (4712 m), Sincholagua (4893 m) und Quilindana (4760 m) an und fallen nur bis zu einer Seehöhe von 5800 m ab. Die Hänge sind von Radialtälern (Barrancos) zerfurcht, die in einer Seehöhe von 4200 bis 4400 m in tiefe Schluchten und Canons übergehen. Über 4800 m Seehöhe ist der Gipfel von einem Gletscher bedeckt. Die Nordflanke und die Ostflanke des zentralen Kegels sind von breiten, flachen Tälern glazialer Herkunft umgeben (Limpio Pungo und Rio Pito). Für die Entwicklung mancher Pseudokarstvorkornmen sind mit vulkanischen Auswürflingen bedeckte Lavaplateaus auf den Hängen entscheidend. Insgesamt bestehen sechs vertikal getrennle Plateaus. Typische Pseudokarstgebiete sind im nördlichen Teil des Cotopaxi entwickelt und an ein Plateaurelief in einer Meereshöhe von 3940 bis 4040 m mit mächtigen Schichten vulkanischer Agglomerate, Asche und Schlammstrombestandteilen gebunden. In diese vollkommen durchlässige Schichtenfolge dringt das zufließende Wasser aus den Rinnsalen, untiefen Canons und Hängetälern ein. Auf abflußlosen Plateaus, zum Beispiel im Nordwesten des Vulkans, kommt es zu einem allmählichen 34 Abb. 2: Ansicht des Cotopaxi von Nordosten.

Verband Österreichischer Höhlenforscher, download unter www.biologiezentrum.at Abb. 3: Chilcahuaycu Gesamtansicht mit Resten verlassener Quetlhorizonte dem Höhlenportal (Quelle) in der Abschlußwand.

4 Verband Österreichischer Höhlenforscher, download unter Abb. 3: Chilcahuaycu Gesamtansicht mit Resten verlassener Quetlhorizonte dem Höhlenportal (Quelle) in der Abschlußwand. und D u r c h n ä s s e n und zu Bodensetzungen mit gleichzeitiger Seebildung. Die Unregelm ä ß i g k e i t der Bodensetzungen ist durch die u n r e g e l m ä ß i g e Verteilung des pyroklastischen Materials bzw. durch die verschiedene Mächtigkeit, die von der Unebenheit des u n d u r c h l ä s s i g e n Liegenden (Blocktravertine) verursacht wird, bedingt. A n Stellen der schnellen Bodensetzungen entstehen Vertiefungen, die sich entweder allmählich verbreitern oder sich wieder a u f f ü l l e n. Diese Vertiefungen erreichen zirka 5 m Breite und h ö c h s t e n s 2 m Tiefe. Die Bildung des Pseudokarstreliefs im N N O - T e i l des Vulkans (VentanillasZhumbas) ist davon abweichend; die Einsenkung der Ströme am Abhang war eine Folge des schnellen Eintiefens der Erosionsbasis des Rio-Pito-Tales, Die unterirdischen Quellen entspringen im Abhang dieses eingetieften Tales. Die Entwicklung von zahlreichen P s e u d o k a r s t p h ä n o m e n e n Dohnen mit Durchmessern von 10 bis 20 m und bis 10 m Tiefe, u n r e g e l m ä ß i g e Uvalas und g r ö ß e r e Dolinenfclder läuft schneller ab. Ein dritter Entwicklungstyp des Pseudokarstes vom Cotopaxi tritt bei Chilcahuaycu nordwestlich von Ingaloma auf. In der A b s c h l u ß w a n d einer tiefen Erosionsfurche (Zufluß des Rio Pico) in Sedimenten des Limpio-Pungo-Tales sind alte verlassene Quellhorizonte mit einer i o m langen A u s f l u ß h ö h l e erhalten. Die jetzige Quelle liegt an der Basis von Bimssteinlapilli-Agglomeraten im Hangenden eines Aschenlapilli-Agglomerates. Auch bei dieser Quelle befindet sich eine 3 m hohe und 2 m breite Portalhöhle. Weitere, weniger ausgiebige Quellen entspringen aus dem Geröll. Die Quelle wird mit glaziofluviatilem Wasser, das durch den Jilm-Canon abfließt, gespeist. Dieses Wasser versickert in durchlässigen Sedimenten westlich 35

5 von Ingaloma (ca. 2 km von der QuelJe). Diese Versickerung ist nicht von der Veränderung der Höhenlage der Erosionsbasis als Folgerung der Vertiefung des Rio-Pito-Tales bedingt, sondern hauptsächlich vom Ausfüllen des Limpio-Pungo- Tales mit sehr durchlässigem Material der Avenidas und pyroklastischen Ablagerungen. Die Talsohle wird dadurch relativ zur Talsohle des Rio Pito erhöht; die Folge davon ist das Einsenken der Abhangsströme. Höhlengänge und Höhlen entstehen durch Ausspülung der Sedimente. Die Eintiefung der Quellen und das Verlassen der Quellhorizonte sind durch das allmähliche Eintiefen des Rio Pito bedingt. In den Nordwesthängen des Cotopaxi ist die Entstehung unterirdischer Gerinne durch Uberlagerung der Bachläufe mit vulkanischem Material bekannt. Die Quellen liegen dann am Rande der neu abgelagerten Deckschichte. So ist westlich der Kote Sacha eine rund 2 m tiefe Wasserschwinde mit 1 bis 1,5 m Durchmesser bekannt, an die ein tunnelartiger Höhlengang in nicht verfestigten Ablagerungen anschließt. Der Wiederaustritt des Wassers erfolgt in etwa 50 m Entfernung; in seiner unmittelbaren Nähe sind zwei Deckenfenster ausgebildet. 36 Abb, 4; Quellhöhle von Chileahuayca.

6 Abb. 5: Schwinde südzoestlich der Kote Sacka. Die Aktivität der Pseudokarstphänomene am unterirdischen Flußlauf ist von den klimatischen Verhältnissen in den Ablationsgebieten der Gletscherzunge abhängig. Das Anfangsstadium der Entwicklung des Pseudokarstreliefs lag in der Zeit nach dem Entstehen der jungen vulkanischen Etage, die wir aufgrund der Erkundung des Cotopaxi und der Analogie mit den anderen Vulkanen in Ecuador zum Ende des letzten Glazialstadiums (Wisconsin) reihen. An vulkanische Gesteine gebundene Pseudokarstphänomene treten häufig auch bei den übrigen Vulkanen Ecuadors auf. Sie stellen ein charakteristisches morphogenetisches Element in der Entwicklung dieser Vulkane dar. Es ist schade, daß ihnen bisher nur sehr wenig Aufmerksamkeit gewidmet wurde. 37

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