Neues Modell des Yellowstone Mantelplume

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Yellowstone Mantelplume
Yellowstone Mantelplume

Forscher der Universität von Kalifornien entwickelten mit Hilfe der seismischen Tomografie ein neues Computermodell des Mantelplume unter dem Yellowstone Vulkan. Das Forscherteam um Mathias Obrebski wertete dafür die Signale von unzähligen Seismometern aus, die in den letzten Jahren im Westen der USA installiert wurden. Bei der seismischen Tomografie wird der Umstand zunutze gemacht, dass sich Erdbebenwellen in verschiedenen Medien unterschiedlich schnell ausbreiten. Lokale Unterschiede im Gestein der Erdkruste verursachen so eine Differenz zwischen tatsächlicher und erwarteter Laufzeit von Erdbebenwellen. Da heiße Gesteine eine geringere Dichte haben, als kälteres Gestein ändert sich auch hier die Laufzeit der Erdbebenwellen. Im heißen Gestein verringert sich die Fortpflanzungsgeschwindigkeit der Erdbebenwellen und es entsteht eine sogenannte „low-velocity-zone“. Umgekehrt nimmt die Geschwindigkeit der Erdbebenwellen in kälterem Gestein zu und es entsteht eine „high-velocity-zone“.
Mit diesen Laufzeitunterschieden und einem dichten Netzwerk von Seismometern wurden nun zahlreiche Erdbebenwellen aus unterschiedlichen Richtungen detektiert werden und Obrebski berechnete ein dreidimensionales Bild des Mantelplumes unter dem Yellowstone. Darüber hinaus wurde auch eine Interaktion zwischen der Subduktionszone vor der Westküste der USA und dem Mantelplume feststellen. Dieser durchstieß die in den Erdmantel abtauchende Juan de Fuca Platte und fragmentierte diese. Einige der Plattenfragmente wurden durch den aufsteigenden Mantelplume abgelenkt. Das Model zeigt sogar eine große Lücke in der subduzierten Platte unter Oregon.
Die Interaktion zwischen Mantelplume und subduzierte Platte könnte einige besondere geophysikalische Effekte der Cascaden-Subduktionszone erklären, die den Wissenschaftlern bisher Rätsel aufgaben. Zudem erklärt sie die verdrehte Struktur des Mantelplumes, die ein wenig an den Windungen eines Korkenziehers erinnert.
Eine weitere –und bisher von den Wissenschaftlern nicht diskutierte Möglichkeit- wäre die chemische Interaktion zwischen der basaltischen Schmelze eines Mantelplumes und Magma das durch partielles Schmelzen subduzierter ozeanischer Kruste entsteht. Letztere ist reich an Wasser und Kieselsäure und wird von Vulkanen explosiv gefördert, während die basaltische Schmelze eines Mantelplumes überwiegend geringexplosiv gefördert wird. Die hochexplosiven Phasen des Yellowstone-Vulkans förderten große Mengen ryholithische Lava, die im Verhältnis 1:10 aus einem basaltischen Magma hervorgehen kann, indem dieses über lange Zeiträume in der Magmakammer umgewandelt wird. Eventuell wurde dieser Prozess durch die Interaktion der subduzierten Platte mit dem Mantelplume verstärkt.
Eine weiter Hypothese ist, das besagte Interaktion zum Ausbruch der Columbia River Basalte führte.

Erneute Eruption am Sinabung

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Nachdem die Aktivität am Sinabung auf Sumatra gestern Nachmittag etwas zurück ging, kam es heute Nacht wieder zu einem Vulkanausbruch. Diesmal stieg die Aschewolke bis zu 2000 m hoch auf. Es wurde auch glühende Lava gesichtet.

Es wurde die höchste Warnstufe ausgerufen. In einem Umkreis von 6 km wurde eine Sperrzone eingerichtet und über 18.000 Menschen evakuiert. Mehr als 7000 Atemmasken wurden ausgegeben. Mindestens 2 Menschen starben, einer davon an Atemproblemen

Sorono, der Direktor des Vulkanologischen Institutes von Indonesien, sagte in einem Interview, dass der Vulkan bereits am Freitag Zeichen der Unruhe zeigte. Eine Serie kleinerer Erdbeben deutete die beginnende Aktivität an. Da der Sinabung seit 400 Jahren ruhte, wurde er nicht systematisch überwacht. Von daher ist es auch schwierig Prognosen über den weiteren Verlauf der Eruption zu treffen.

Der Vulkan Sinabung liegt im Norden der indonesischen Insel Sumatra und nur 25 km vom Supervulkan Toba entfernt. Die nächst größere Stadt ist Berastagi. Dort gibt es auch einigen Tourismus. Ebenfalls in Sichtweite liegt der Vulkan Sibayak.

Der 2460 m hohe Stratovulkan entstand im Holozän und besitzt 4 Krater im Gipfelbereich. Diese sind entlang einer Nord-Süd verlaufenden Störungszone aufgereiht.

Der jüngste Ausbruch im Jahr 1600 förderte andesitische und dazitische Lava, aus der auch der gesamte Vulkan besteht. Auf den Vulkanflanken flossen zahlreiche Lavaströme hinab.
1912 entstanden im Gipfelbereich und in einem steilen Tal auf der Flanke Fumarolen. Bilder zeigen großflächige Schwefelablagerungen und anhaltende Aktivität.

Aktuelle Fotos zeigen, dass mindesten 2 Förderschlote (vermutlich in 2 unterschiedlichen Kratern entlang einer Spalte) aktiv sind. Die Förderschlote befinden sich unterhalb des Gipfels. Auf den Fotos sieht der Vulkan weniger nach einem Stratovulkan, als mehr nach einem Komplexvulkan aus. Die Entstehung eines Domes halte ich für möglich.

Vulkanausbruch auf Sumatra

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Nach 400 Jahre Ruhe ist der Vulkan Sinabung auf der indonesischen Insel Sumatra ausgebrochen. Der Vulkan wurde nicht überwacht und daher kam der Ausbruch überraschend. Eine Asche- und Dampfwolke stieg gestern nacht bis zu 1500 m hoch auf und versetzte die Bevölkerung in Schrecken. Mehr als 10.000 Menschen befinden sich auf der Flucht.

Kleine Explosionen am Ätna

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Auf dem Seismogramm des INGV sieht man in den letzten 24 Stunden 3 seismische Signale die möglicherweise von kleinen Explosionen verursacht wurde. Zudem sind zahlreiche Mikroignale zu erkennen, die auf tiefsitzende Explosionen im Förderschlot des NE-Kraters hindeuten. Zudem zeigt der vulkanische Tremor eine leicht steigende Tendenz.

Andrea Ercolani berichtet auf seiner Seite davon, das für die nächsten 3 Wochen keine Führungen zu den Hauptkratern stattfinden.

Die mächtige Dame Ätna scheint aus ihrem Schlaf langsam zu erwachen. Möglicherweise steht uns eine eruptive Phase wie die zwischen 1995 – 2001 bevor. Damals begann die Aktivität ähnlich wie heute und steigerte sich dann zu strombolianischen Eruptionen aus der Bocca Nuova. Diese verfüllte sich während eines großen Ausbruches im Oktober 2000. In dieser Zeit wuchs auch der SE-Kraterkegel dramatisch an. Zwischen 1999 und 2001 war er Schauplatz zahlreicher paroxysmaler Eruptionen. Diese Tätigkeitsphase gipfelte 2001 in einer großen Flankeneruption.

Vulkanausbruch am Galeras

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Der kolumbianische Vulkan Galeras ist am 25.08.2010 ausgebrochen. Die Eruption begann gegen 4 Uhr Morgens mit dem Ausstoß vulkanischer Gase und Aschen. Da es bewölkt war ließ sich die genaue Höhe der Aschewolke nicht ermitteln. Leichter Ascheniederschlag wurde in zwei Gemeinden nordwestlich des Vulkans registriert.

Zur Zeit steht der Vulkan unter genauer Beobachtung. Der Zustand des Fördersystems wird als „instabil“ betrachtet.

Der 4276 m hohe Stratovulkan liegt in den Anden Kolumbiens. Der Galeras hat an seiner Basis einen Durchmesser von 23 Kilometer. Sein Krater misst 320 Meter und ist 80 Meter tief.

Die Historie des Galeras reicht über 1 Millionen Jahre zurück. Der heutige Vulkan liegt in einer vulkanologischen Struktur die 2 Calderen beinhaltet. Aus den letzten 5000 Jahren sind 6 große Eruptionen bekannt, die große Mengen Tephra förderten. Zudem ereigneten sich zahlreich kleinere Ausbrüche.

Im November 2006 wurden 8000 Bewohner benachbarter Gemeinden nach einer Warnung des Instituto Colombiano de Geología y Minería (INGEOMINAS mit Webcam und Seismogramm) evakuiert werden. Das Institut veranlasste auch während der Eruption vom Februar 2009 Evakuierungsmaßnahmen.

Explosive Eruption am Ätna

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Gestern kam es um 15.09 Uhr zu einer explosiven Eruption am Ätna. Der Vulkanausbruch ereignete sich aus der Bocca Nuova, einem der 4 Hauptkrater des Ätnas. Das Event wurde nicht nur als seismisches Signal aufgezeichnet, sondern auch per Webcam des INGV in einer Bilderserie dokumentiert. Deutlich sichtbar war eine dunkelgraue Aschewolke, die bis zu einem Kilometer hoch über den Krater aufstieg. Nach der einzelnen Explosion, bei der sich offenbar der westliche Förderschlot der Bocca Nuova freisprengte, wurden ca. 20 Minuten lang feine Aschen ausgestoßen.
Während des Initialstadiums der Eruption registrierte die Thermalkamera auf der Montagnola in der Aschewolke eine Temperatur von 170 Grad Celsius.
Seit dem 5 Juli kommt es sporadisch zu ähnlichen Eruptionen am Ätna, allerdings war dieser Ausbruch die bisher stärkste Eruption in dieser Serie. Zudem finden seit einigen Monaten frequente, tiefsitzende Explosionen im Förderschlot des Nordostkraters statt. Möglicherweise tritt der Ätna in einem neuen Eruptionszyklus ein.

Die letzten Zyklen begannen ebenfalls mit vereinzelten Explosionen aus der Bocca Nuova. Dieser Krater war in den Jahren zwischen 1997 und 1999 besonders aktiv. Damals waren die Schlote der beiden Zentralkrater Bocca Nuova und Voragine beinahe kontinuierlich strombolianisch aktiv. Im Oktober 1999 kulminierte die Eruptive Phase in einem großen Ausbruch, in dessen Folge sich beide Krater verfüllten. Bei dieser Gelegenheit kam es auch zu einem der seltenen pyroklastischen Ströme am Ätna. Ein Teil der Lava, die den Krater auffüllte drückte sich als massiver Block durch einen Riss im oberen Bereich des westlichen Kraterrandes. Dieser Block kollabierte und produzierte einen pyroklastischen Strom. Im Laufe der letzten Jahre vergrößerten sich die verfüllten Krater wieder. Seitdem sind Bocca Nuova und Voragine praktisch in einem Zentralkrater vereint.
Ein weiterer pyroklastischer Strom bildete sich am Ätna im November 2006, als sich, bei der Öffnung einer Fraktur am Südostkrater-Kegel ein Lavastrom durch die Flanke drückte.

Vulkane Indonesiens

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Chris Weber von VEI berichtete mir per Mail von den Vulkanen Indonesien.

Den Krangetang bestieg er einen Tag vor seiner Sperrung. Am Dom war bereits Rotglut zu erkennen. Der Ausbruch am 06.08 kan dann wohl doch nicht so überraschend, wie in den Medien berichtet.

Am 6. August erlebte Chris auf Krakatau einen „Schloträumer“ bei dem sich der Förderschlot freisprengte. Anschließend beobachtete er den Ausstoß von Feinaschen. Also gab es in Indonesien zeitgleich 2 Eruptionen.

Die Aktivität am Semeru war vergleichsweise gering. Der Krater hat sich bis auf einer Höhe von ca. 300 m unter dem Kraterrand aufgefüllt. Zuvor war der Krater ca. 800 m tief.

Magma-Ansammlung im Laacher See Gebiet über Jahrtausende

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Ein Team aus deutschen und amerikanischen Geowissenschaftlern untersuchte die Kristallisationsgeschichte der Lavagesteine im Laacher-See-Gebiet und kam zu der Schlussfolgerung, dass sich das Magma über Jahrtausende in der Magmakammer ansammelte, bevor es zum Ausbruch vor knapp 13.000 Jahren kam.

In einem Artikel, der in den Wissenschaftszeitschriften Journal of Petrology und American Mineralogist erschien, schreiben die Forscher um Gerhard Wörner von der Universität Göttingen, dass man bisher wenig darüber wusste in welchen Zeiträumen sich das Magma akkumuliert. Bisherige Arbeiten konzentrierten sich auf die Rekonstruktion des eigentlichen Vulkanausbruchs, der in der Vulkaneifel eine mehrere Meter mächtige Bimsschicht ablagerte. Um die Geschichte des Magmenaufstieges zu rekonstruieren untersuchten die Geowissenschaftler die Minerale Zirkon und Pyrochlor, die sich als mikroskopische Einschlüsse in der Lava des Vulkanausbruches befinden. Sie weisen eine hohe Konzentration radioaktiver Isotope von Uran und Thorium auf. Über die radioaktive Zerfallsrate der Isotope lässt sich das Alter der Minerale bestimmen. Die Forscher untersuchten nun Mineralien in der Lava, die aus dem Randbereich der Magmakammer stammten und bereits vor dem Vulkanausbruch in der Magmakammer kristallisierten. Die Geowissenschaftler kamen zu dem Ergebnis, dass sich bereits vor 30.000 Jahren erste magmatische Schmelzen im Untergrund ansammelten und dort kristallisierten. Die meisten untersuchten Lavaproben zeigten, dass sich vor 17.000 Jahre besonders viele Minerale bildeten und sich die Magmakammer bereits 4.000 Jahre vor dem letzten Ausbruch stark vergrößerte.

Die Geowissenschaftler vermuten daher, dass das Magmasystem unter dem Laacher-See-Vulkan sehr langlebig und immer noch aktiv ist.

Als äußerst langlebig erweisen sich auch die Magmasysteme anderer Caldera-Vulkane, wie z.B. unter dem Yellowstone-Vulkan in den USA. Dort ereigneten sich sogenannte Supervulkan-Eruptionen in einem Zyklus von ca. 600.000 Jahren. Das besondere am Laacher-See-Vulkan ist der Umstand, das er Charakteristika eines Caldera-Vulkans und eines Maar-Vulkans aufweißt. Wie die Studien von Professor Volker Lorenz zeigten, kann der finale Magmaaufstieg an monogenetischen Maaren sehr schnell gehen und nur Tage, oder Stunden dauern.

Stromboli: Seismik unten

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In den letzten 24 Stunden bewegte sich die Seismik auf dem niedrigsten Niveau, dass ich dort jemals beobachtet habe. Die Amplituden des Seismogramms sind fast so niedirg wie derzeit am Ätna. Demnach dürfte praktisch keine explosive Aktivität stattfinden. Möglicherweise meldet sich der Stromboli dann mit einem größeren Ausbruch zurück.