Studie modelliert 3D-Darstellung des Magmensystems unter dem Colima-Vulkankomplex
Eine neue Studie mexikanischer Geowissenschaftler vom „Instituto Potosino de Investigación Científica y Tecnológica“ befasst sich mit dem Colima-Vulkankomplex in Mexiko. Ziel der Studie war es, ein 3-D-Bild der Magmenkörper und des Fördersystems unter den Vulkanen zu erstellen und herauszufinden, wie sie im Untergrund miteinander verbunden sind.
Der Colima-Vulkankomplex besteht aus drei Stratovulkanen, von denen der Volcán de Colima der jüngste und aktivste ist. Er ist in seinem unteren Flankenbereich über einen Grat mit dem älteren und höheren Nevado de Colima verbunden, der in historischen Zeiten aber nicht eruptierte und wahrscheinlich inaktiv ist. Etwas abseits des Ensembles liegt der inaktive Vulkan El Cántaro, der aufgrund seiner Lage am Nordende des Colima-Grabens zum Komplex gezählt wird.
Entlang des Colima-Grabens treffen zwei verschiedene Gesteinsblöcke aufeinander. Bei ihnen handelt es sich um den Jalisco-Block und den Michoacán-Block. Die Vulkanreihe ist auf der Nord-Süd verlaufenden Tamazula-Verwerfung aufgereiht, die die Naht zwischen den Blöcken markiert, wobei sich das Eruptionszentrum im Laufe der Zeit nach Süden verlagerte. Dementsprechend ist der El Cántaro der älteste Vulkan des Trios und inaktiv. Bis jetzt wurde angenommen, dass sich das magmatische System des Komplexes unterirdisch in die gleiche Richtung verlagerte wie das oberirdische Eruptionszentrum. Die Vulkane sollten von vertikal verlaufenden Gängen gespeist werden. Ob das wirklich so ist, wollten die Wissenschaftler der Studie unter Leitung von Guevara-Betancourt genauer untersuchen. Dazu wandten sie verschiedene Verfahren an, um ein 3D-Modell des Untergrundes zu erzeugen. Es wurden gravimetrische- und geomagnetische Daten mit Hilfe des Spektralverfahrens einer Werner-Dekonvolution analysiert. Mit dieser Methode ist es möglich, ebene Grenzflächen von Gesteinsschichten im Untergrund aufzuspüren. Die dabei verwendeten geomagnetischen Daten wurden mit Hilfe von Flugzeugen und Satelliten gesammelt und werden daher auch aeromagnetische Daten genannt.
Das neue 3D-Modell enthüllt, dass Magmenkörper und Fördersystem aus einer breiartigen Schmelze bestehen, in der es eine Zone kristallreicher Magmenspeicherung gibt. Diese Zone liegt unter dem El Cántaro am tiefsten und steigt in einem relativ flachen Winkel in Richtung des jüngsten Glieds der Kette nach Süden hin langsam auf. Überraschenderweise schießt die Schmelzzone aber über den Volcán de Colima im Süden hinaus und läuft in einem Bogen zurück. Im Wesentlichen folgt die Schmelzzone des Magmensystems der westlichen Grenze des Michoacán-Blocks. Man kann annehmen, dass sie den Bruchprozessen des Grabens folgte. Das Magma nutzte die tektonischen Risse als Migrationswege und stieg nicht einfach aufgrund des Dichteunterschieds senkrecht auf. Während der Migration bildeten sich auf verschiedenen Ebenen flache Magmenreservoirs. Das Model zeigt aber auch vertikal aufsteigende Schmelzzonen unter dem als erloschen geltenden Nevado de Colima, wobei unklar ist, wie viel eruptionsfähige Schmelze im Magmensystem dort noch enthalten ist. Eruptionsfähige Schmelze sammelte sich im oberen Erdkrustenbereich unter dem aktiven Vulkan Colima. Dort wartet es darauf eruptiert zu werden. (Quelle: sciencedirect.com)