Wiki Vulkane und Erdbeben

In einem Observatorium verrichten Wissenschaftler ihre beobachtende Tätigkeiten von natürlichen Phänomenen. Es gibt eine Vielzahl unterschiedlicher Observatorien-Arten. In unserem Kontext sind Vulkanologische- und Seismologische Observatorien von Bedeutung. Letztere werden überwiegend in Erdbebengefährdeten Regionen errichtet, letztendlich verfügen aber die meisten Staaten über zumindest eine Erdbebenwarte. Vulkanologische Observatorien gibt es hingegen nur in Ländern mit entsprechend aktiven Vulkanismus. In Deutschland gibt es bislang kein Vulkanologisches Observatorium, obwohl die Vulkane der Eifel zumindest theoretisch wieder aktiv werden könnten.

Das älteste Vulkanologische Observatorium der Welt

Das erste richtige Vulkanologische Observatorium der Welt wurde 1841 am Hang des neapolitanischen Vulkans Vesuv errichtet. Dass war zu einer Zeit, als es noch kaum Messinstrumente zur systematischen Beobachtung eines Vulkans gab. Nach und nach entwickelte man hier Messmethoden, um dem Vulkan den Puls zu fühlen. Auch Seismometer gab es noch nicht. Sie wurden erst im Jahr 1875 entwickelt und kamen erst später in Vulkanologischen Observatorien zum Einsatz. Zu Anfangs beschränkte man sich mit visuellen Beobachtungen des Vulkangeschehens und hat das Vulkangebäude genau vermessen. Dabei stellte man fest, dass sich der Abstand zwischen zwei Messpunkten verändern kann. Später wurden dann Inklinometer eingesetzt, um festzustellen, ob Magma in den Untergrund eindringt. Es wurden auch Gas- und Lavaproben gesammelt und analysiert und Temperaturen gemessen.
Heute kommt eine Vielzahl von Messmethoden zum Einsatz. Viele finden im Rahmen der Fernerkundung Satellitengestützt statt. Im Rahmen der Digitalisierung arbeiten die Messstationen am Vulkan weitestgehend autark und übermitteln ihre Daten per Funk zum Observatorium. Am Vesuv wanderte dieses vom Vulkanhang Richtung Neapel. Dort laufen nicht nur die Daten vom Vesuv zusammen, sondern von allen Vulkanen Kampaniens, insbesondere von der Campi Flegrei, der Insel Ischia und vom Stromboli.
Das Vesuv-Observatorium untersteht dem INGV (Nationalen Instituts für Geophysik und Vulkanologie) und wird vom italienischen Ministerium für Bildung und Forschung finanziert. Das INGV leitet die Informationen und Empfehlungen der Wissenschaftler vor Ort an die Behörde für Zivil-und Katastrophenschutz weiter, die für alle Maßnahmen an Vulkanen verantwortlich sind. Ähnliche Strukturen haben sich auch in anderen Staaten etabliert.
In den USA unterstehen die Observatorien dem USGS, der Wiederrum mit dem Zivilschutz zusammenarbeitet. Eines der bekanntesten Observatorien der USA ist das HVO auf Hawaii. Es wurde 1912 gegründet und gehört ebenfalls zu einem der ältesten Vulkanologischen Observatorien der Welt.

Zusammen mit der Vulkanologischen Gesellschaft e.V. unterstütze ich kleiner Observatorien und Forschende weltweit. In Planung ist auch eine eigene seismologische-vulkanologische Beobachtungsstation im kenianischen Vulkangebiet des Ostafrikanischen Riftvalleys.

Obsidian ist ein vulkanisches Ergussgestein, das zu einem vulkanischen Glas erstarrt ist. Die amorphe Struktur entsteht durch schnelle Abkühlung der Schmelze, so dass sich keine Kristalle bilden können.

Obsidian entsteht aus sauren Schmelzen mit einem geringen Anteil volatiler Phasen (Wasser, Gas). Häufig handelt es sich um rhyolithische Lava die zu Obsidian erstarrt. Es kommen aber auch Andesite und Phonolithe vor. Enthält die Schmelze viel Wasser und Gas, dann entsteht für gewöhnlich Bimsstein.

Im Gegensatz zu Bims, wird Obsidian effusiv gefördert. Und im Gegensatz zu Basalsäulen, die durch langsame Abkühlung eines Basaltlavastroms entstehen, bildet sich Obsidian aus sauren Laven die quasi abgeschreckt werden. Oft Geschieht dies durch den Kontakt mit Wasser.

Obsidian ist metastabil. Im Laufe der Zeit können sich Kristalle bilden und das Gestein verliert seine amorphe Struktur. Es wird weicher und wandelt sich zu Pechstein.

Durch seine amorphe Struktur ist Obsidian sehr hart und bricht muschelig. Es entstehen scharfe Kanten an denen man sich prima schneiden kann. Daher war Obsidian in der Steinzeit sehr begehrt. Hieraus wurden Messer und Pfeilspitzen hergestellt. Sogar heute noch gibt es Skalpelle mit Obsidian-Klingen.

Vorkommen von Obsidian

Ein bekanntes Vorkommen liegt auf der Insel Lipari. Am Fuße des Monte Pilato befindet sich die „rocche rosse“, ein großer Obsidianstrom, der in der Nähe von Bimssteinbrüchen liegt. Das Vorkommen war heiß begehrt und machte Lipari zu einem bedeutenden Wirtschaftszentrum der Steinzeit. Mit Beginn der Eisenzeit verlor der Obsidian an Bedeutung und damit auch die Insel nördlich von Sizilien.

Weitere bedeutende Vorkommen gibt es in Äthiopien. Der Legende nach soll der römische Feldherr Obius das Gestein in Äthiopien entdeckt haben und importierte es nach Rom. Nach ihm wurde das vulkanische Glas benannt. Stellt sich die Frage, ob die Römer das Wissen um ihre Obsidianvorkommen vor ihrer Haustür vergessen hatten.

Olivin ist das häufigste gesteinsbildende Mineral des Erdmantels und kommt in basaltischen Magmen vor. Es spielt keine Rolle, ob die Magmen als Lava eruptieren, oder als Plutone in der Erdkruste erstarren: Olivin findet sich in beiden Gesteinsvarianten. Dort kann es entweder als Kristalle im Gestein vorkommen oder als Einsprenglinge, die dann oft große Knollen bilden. Olivin gehört zur Gruppe der Inselsilikate. Die chemische Formel lautet A₂²⁺[SiO₄], wobei das „A“ Platzhalter für die Elemente Blei, Calcium, Cobalt, Eisen, Magnesium, Mangan und Nickel ist. Tatsächlich finden sich Olivinkristalle auch in einigen Meteoriten.

Fundstätten von Olivin

Die meisten basaltischen Lavaströme, aber auch basaltische Pyroklasten enthalten Olivin. Kleine Kristalle kann man an schwarzen Sandstränden sammeln, oder aus der Asche an einem Vulkan picken. Auf der Kanareninsel Lanzarote gibt es bedeutende Vorkommen. Die bekanntesten sind am Vulkan Montaña Colorado und entlang des Hauptkanals der Salinas del Janubio im Süden der Insel. Dort finden sich die Olivine in großen Knollen, die in Lava eingeschlossen sind, oder als kopfgroße Bomben.

Peridotit: Edelsteinvariante des Olivins

Eine besondere Varietät des Olivins ist seine Edelsteinform Peridotit. Sie ist reich an Magnesium und hat die Summenformel Mg₂SiO₄. Die orthorhombischen Kristalle haben eine etwas geringere Härte als Quarz und können durchaus große Kristalle bilden, die dann als Schmucksteine verwendet werden können und oft geschliffen werden. Während die meisten Peridotite in Minen abgebaut werden, gibt es auch einige relevante Fundstellen in basaltischen Lavaströmen. Eine bekannte Lagerstätte befindet sich auf der Peridotit-Mesa im US-Bundesstaat Arizona. Hier finden sich die Mineralien in einem bis zu 6 m mächtigen Basaltlavastrom des Vulkanfeldes San Carlos, das heute in einem Indianerreservat liegt.

Die wohl bekannteste Peridotit-Lagerstätte liegt auf der ägyptischen Insel St. Johannes im Roten Meer. Dort begann der Abbau der Schmucksteine bereits im Jahre 70 n Chr.