Eruptionstypen: - magmatisch - phreatomagmatisch - phreatisch

Transkript

1 Physische Eigenschaften von Magma/Lava: - Viskosität (SiO 2, Al 2 0 3, H 2 0) - Temperatur Relationship between viscosity and temperature for some magmas. The rhyolite was glassy or liquid through the entire temperature range (From Cas & Wright 1987, after Murase & McBirney 1973). Eruptionstypen: - magmatisch - phreatomagmatisch - phreatisch (a) D-F plot used to characterise different types of pyroclastic fall deposit (after Walker 1973b, and updated in Wright et al. 1980). (b) Cartoon explaining D-F plot in terms of eruption column height and explosiveness (after Cas & Wright 1987). Hawaiianische Eruption: niedrig-viskose Basaltmagmen, - Lavafontänen und -ströme Alle Videoclips aus TV-Sendungen, die auf Filmmaterial von Maurice und Katja Krafft basieren 1

2 Encyclop Volc, Strombolianische Eruption: zähes basaltisches Magma (kühler und reicher an Kristallen) große Blasen steigen auf und zerplatzen Plinianische Eruption: SiO 2 -reiche, volatil-reiche Magmen, hohe Eruptionsrate Mt. St. Helens, Washington, 1980 Vulkanianische Eruption: SiO 2 - und Volatil-reiche Magmen, geringe Eruptionsrate, kurze explosive Eruptionen (< 120 Sek.) Batu auf Java 2

3 Phreatomagmatische Eruption: Surtsey Magma Wasser-Interaktion (Grundwasser, Eis, See, Meer) - high F, low D, relativ kühl Ukinrek, Alaska, 1977: Maar-bildende Eruption (USGS + Volker Lorenz) Ruhapehu, NZ Phreatische Eruption: Magma, Lava oder pyroklastische Ablagerung liefert nur die Wärme für Dampf-Eruptionen Mt. St. Helens,

4 Vulkanformen: monogenetisch bis komplex Mt. Shasta, Kalifornien Cerro Chorillo, Argentinien Types of volcanic landforms. Vertical exaggeration 2 to 1 (polygenetic) and 4 to 1 (monogenetic). Relative sizes are only approximate (From Orton 1996, after Simkin et al., 1981). Schmincke 1988 Schema eines Schlackenkegels in der Eifel Stromboli, Italien Schmincke 1988 Mt. Tarawera, Neuseeland: Wallfazies eines Schlackenkegels 4

5 Dachsbusch, Eifel: Kraterfazies eines Schlackenkegels Typische Phreatomagmatische Vulkanformen (SiO 2 -arme Magmen): - Tuffring, Tuffkegel, Maar Tuffring östlich des Myvatn, Island Schematic cross section through an extinct maar volcanoe emphazising the diatreme architecture; From Volker Lorenz, 2004 Malha Maar, NW Sudan 5

6 Mt. Pelee, Martinique, 1903 Dazitische Lavanadel, nach einigen Wochen kollabiert, Foto Lacroix Menschen als Maßstab Stratovulkan Mt. Shasta Glass Mtn., Kalifornien, rhyolitische und dazitische Lavaströme Caldera = Kollaps der Deckschichten über einer suprakrustalen Magmenkammer 6

7 Resurgent dome General caldera cycle (after Lipman, 1984). Stage 1 precaldera volcanism develops clusters of small intermediate stratovolcanoes, Stage 2 eruption of zoned magma chamber develops caldera. Ash flow tuffs interfinger with caldera collapse breccia whereas a thin outflow sheet extends outward from the caldera, Stage 3 postcaldera deposition of volcanics and sediment and resurgent doming (From Orton 1996). Stratovulkane: - intermediärer bis SiO 2 -reicher Magmatismus, langanhaltend ortsfest, typisch für Subduktionszonen Lincancabur, N Chile Nahaufnahme der Flanke des Mt. Shasta 7

8 Flutbasalt-Provinz Paraná, Südamerika (Jura) Submariner Vulkanismus Fig. 3.6 Schematic illustration of characteristics of volcanoes and the central rift of mid-oceanic spreading ridges with different spreading rates (From Cas & Wright 1987, after Macdonald 1982). An Mittelozeanischen Rücken Black Smoker: bis 400 C! Submarine Kissenlava, La Palma Sketch of summit area of a seamount near the East Pacific Rise (From Orton 1996, after Londsale & Batiza, 1980). 8

9 Multiple Intrusionen führen zu Übersteilung: Oft ein Auslöser für das Abrutschen ganzer Vulkaninselteile Sill-Komplex, La Palma Submariner Bergrutsch bei Hawaii Vulkanischer Transport und Ablagerung: Lava Stricklava-Struktur an der Lava- Oberfläche Niedrig-viskose basaltische Lavaströme, Krafla 1991, Island Lavatunnel in Nordkalifornien 9

10 Andesitlava am Mt. Shasta, Kalifornien Rhyolitische Obsidianlava (17. Jhdt.) mit rauher Oberfläche und steiler Front, Island Fließstrukturen auf Fließflächen und Abkühlungssäulen, Permischer Rhyolith, Polen 10

11 Vulkanischer Transport und Ablagerung: pyroklastische Prozesse - Fall - Surge und Flow Mt. St. Helens, 1980 Elektronenmikroskopaufnahme von vulkanischer Asche - Typisch: y-förmige Glasfragmente Großer Bimsblock, Holozän, NW Sudan 11

12 Distale Fallablagerung, Holozän, NW Sudan Ballistischer Block in spätpleistozänen pyroklastischen Ablagerungen der Laacher See Eruption, Eifel Sublakustrine Fallablagerungen, Perm, Norditalien 12

13 Pyroklastische Ströme: Bildung und Aufbau Kollaps der Eruptionssäule Gravitativer oder explosiver Kollaps eines Lavadoms Fig Schematic diagram showing the structure and idealised deposits of one pyroclastic flow (From Cas & Wright 1987). Fig Mechanisms generating pyroclastic flows. The pyroclastic flow proper is a high particle concentration underflow. The ash cloud gives rise to other deposits (From Cas & Wright 1987). Mt. St. Helens (1980 bis 1982): 34 Lavadome gebildet und durch Explosion zerstört Block-und-Asche-Strom, Mt. Pelee, 1903, Foto Lacroix 13

14 Soufriere Hills, Montserrat, Okt. 1997, pyroklastischer Strom Block-und-Asche-Strom-Ablagerung, NW Sudan Surge Ablagerung, Laacher See Eruption, Spätpleistozän, Foto Wörner 14

15 Mt. St. Helens: Kollaps der Eruptionssäule mit kleinem pyroklastischen Strom Ignimbrit = Ablagerung eines Bims-reichen pyroklastischen Stromes Groundsurge-Ablagerung an der Basis einer Ignimbrit- Ablagerung Ignimbrit = Ablagerung eines Bims-reichen pyroklastischen Stromes Verschweißter Ignimbrit mit kompaktierten Bimsen (Fiamme) 15

16 Dünnschliffbild dieses Ignimbrits mit kompaktierter vitroklastischer Textur und spherulitischer Kristallisation (entsteht bei der Abkühlung) Nicht-verschweißter Ignimbrit (durch Dampfphasen-Kristallisation lithifiziert) Niedrig-gradige Ignimbrit-Einheiten mit interner Gradierung, Spätpleistozän, Eifel 16

17 Subaquatische pyroklastische Ströme? Ja! Schematic diagram illustrating processes of a high mass-discharge subaqueous explosive eruption. No relative scales are implied (From Orton 1996, after Kokelaar & Busby, 1992). Submariner, SiO 2 -reicher, explosiver Vulkanismus (Westpazifik); Jarson 17