Vulkanologie

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Yellowstone: Hinweise auf eine geringere Tiefe des Magmasystems

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Supereruptionen gehören zu den extremsten geologischen Ereignissen der Erde – mit Ausbrüchen von mehr als 1.000 Kubikkilometern Magma, Gestein und Asche. Neue Forschung liefert nun Einblicke in die Prozesse, die diese gewaltigen Ereignisse im Erdinneren antreiben. Ein Team des Institute of Geology and Geophysics der Chinese Academy of Sciences hat ein dreidimensionales geodynamisches Modell entwickelt, das die Dynamik der Erdkruste und des oberen Mantels in Nordamerika simuliert und einen möglichen Mechanismus der Magmaentstehung unter Supervulkanen aufzeigt.

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Lagerstättenkunde Tektonik Vulkanologie 

Alchemie im Erdmantel: Warum Subduktionszonen die Goldküchen der Erde sind

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Wie entsteht Gold im Erdinneren, und warum konzentriert es sich ausgerechnet entlang vulkanischer Inselbögen? Eine Studie unter Leitung des GEOMAR Helmholtz-Zentrums für Ozeanforschung Kiel zeigt am Beispiel des Kermadec-Inselbogens im Südpazifik, dass mehrstufige Schmelzprozesse im wasserreichen Erdmantel Gold gezielt anreichern. Die Studie erklärt, weshalb viele der weltweit reichsten Lagerstätten mit Subduktionszonen verknüpft sind – jenen Regionen, in denen ozeanische Platten in die Tiefe abtauchen. Die Ergebnisse sind jetzt im Fachmagazin Nature Communications Earth & Environment erschienen.

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Geologie Vulkanismus Vulkanologie 

Vulkanische Aktivitäten in der Eifel verliefen sehr vielschichtig

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Kölner Geowissenschaftler haben die Zusammensetzung der Vulkangesteine in der Eifel analysiert und herausgefunden, dass sie sich je nach Region unterscheidet. Daten von Vulkangesteinen aus der Osteifel sowie ältere Gesteinsproben aus der Westeifel (älter als 80.00 Jahre) deuten auf Magmaquellen im oberen Erdmantel hin, die nicht tiefer als 70 Kilometer liegen. Proben aus der Westeifel, die jünger als 80.000 Jahre sind, stammen aus einer tiefer gelegenen Magmaquelle, möglicherweise durch Aufstieg eines heißen Mantelplumes – einem Bereich des Erdmantels, der heißer als das umliegende Mantelgestein ist und Schmelzanteile enthält. Die Forschenden, darunter auch viele Studierende, haben für die nun vorliegende Studie zahlreiche junge Vulkane der Eifel untersucht, um neue Erkenntnisse über die Quellen des Vulkanismus in 50 bis 100 Kilometer Tiefe unter der Eifel zu erhalten. Die Ergebnisse wurden im Fachjournal Contributions to Mineralogy and Petrology publiziert.

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Geochemie Geologie Hydrologie Naturkatastrophen Ozeanographie Paläoklimatologie Vulkanologie 

Unterwasservulkane helfen, prähistorische Klimaerwärmung zu erklären

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Eine internationale Expedition mit dem Bohrschiff „JOIDES Resolution“ unter der Leitung von Professor Dr. Christian Berndt vom GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung in Kiel und Professor Dr. Sverre Planke von der Universität Oslo bestätigt die Theorie, dass Hydrothermalschlote mit ihrem Methanausstoß für die globale Erwärmung vor rund 55 Millionen Jahren verantwortlich waren. Die Studie, die heute im Fachmagazin Nature Geoscience erscheint, zeigt, dass die unterseeischen Vulkanschlote damals so knapp unter der Wasseroberfläche lagen oder sogar aus dem Wasser ragten, dass das von ihnen ausgestoßene Methan direkt in die Atmosphäre gelangen konnte.

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Angewandte Geologie Bodenkunde Geochemie Geologie Isotopengeochemie Kristallographie Lagerstättenkunde Mineralogie Petrologie Tektonik Vulkanologie 

Diamanten tauchen in Zyklen aus dem Erdmantel auf

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Diamanten entstehen in über 150 Kilometern Tiefe im oberen Erdmantel. In einigen Bereichen der Erde werden sie bei vulkanischen Eruptionen eingebettet in Kimberlit-Magmen explosionsartig an die Erdoberfläche befördert. Dass diese Ereignisse rund 30 Millionen Jahre nach dem Auseinanderbrechen von Erdplatten auftreten, wie sie ablaufen und weshalb das auch in großen Entfernungen von den Bruchzonen passiert, erklärt eine aktuelle Studie im Fachmagazin Nature. Zu dem internationalen Forschungsteam gehören auch Sascha Brune und Anne Glerum vom Deutschen GeoForschungsZentrum (GFZ).

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Vulkanismus Vulkanologie 

Beobachtung von Vulkanen mit Drohnen: Vulkanische Gase werden mit ultraleichten Sensorsystemen untersucht

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Vulkane setzen Gase vor allem in Form von Wasserdampf, Kohlendioxid und Schwefeldioxid frei. Die Untersuchung dieser Gase ist eine wichtige Methode, um Informationen über die vulkanischen Systeme zu gewinnen und einzigartige Einblicke in die magmatischen Prozesse zu erhalten. So kann etwa das Verhältnis von Kohlendioxid zu Schwefeldioxid Hinweise auf bevorstehende Eruptionen liefern. Um Messsysteme direkt an den Ort des Geschehens zu bringen, werden Drohnen eingesetzt, die jedoch aufgrund ihrer Größe bisher erst mit großem Aufwand zum Einsatzort transportiert werden müssen. An der Johannes Gutenberg-Universität Mainz (JGU) hat die Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Thorsten Hoffmann nun in abgelegenen Regionen eine kleine, transportable Messdrohne getestet. Es handelt sich dabei um ein sehr kleines Drohnensystem, das leicht zu Fuß in schwer zugängliches Gelände transportiert werden kann und zudem nur minimale flugtechnische und administrative Vorbereitungen für den Einsatz als Beobachtungsplattform aus der Luft erfordert.

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Geochemie Hydrogeologie/Umweltgeologie Hydrologie Mineralogie Tektonik Vulkanologie 

Tonhaltige Kieselsäure: Ein wichtiger Wasserspeicher im unteren Erdmantel

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Wasser wird durch ozeanische Platten in das tiefe Erdinnere transportiert und verändert die Eigenschaften von Mineralen und Gesteinen, wodurch der interne Materialkreislauf der Erde und die ökologische Entwicklung seit der Erdentstehung beeinflusst werden. Eine internationale Forschergruppe unter der Leitung von Dr. Takayuki Ishii und Dr. Ho-kwang Mao (Center for High Pressure Science and Technology Advanced Research, HPSTAR), Bayerisches Geoinstitut, Universität Bayreuth, Deutschland, und Tohoku University, Japan, hat herausgefunden, dass aluminiumhaltige Kieselsäuren eine wichtige Rolle als Wasserspeicher im unteren Erdmantel spielen. Sie bestimmten den Tonerde- und Wassergehalt von Kieselsäuremineralen, die wichtige Minerale in der basaltischen Kruste des oberen Teils einer subduzierenden Platte sind.

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Geologie Naturkatastrophen Vulkanismus Vulkanologie 

Basaltische Magmakammern können katastrophal schnell wachsen

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Eine internationale Forschergruppe, an der auch Geologen der Wits University (Prof. Rais Latypov und Dr. Sofya Chistyakova) in Johannesburg beteiligt sind, ist zu dem unerwarteten Schluss gekommen, dass basaltische Magmakammern extrem schnell wachsen können – in Monaten bis Jahren. Dies macht diese Kammern zu bemerkenswerten intrusiven Äquivalenten von calderabildenden Eruptionen, die mit den magmatischen Großprovinzen in Verbindung stehen. Diese Forschungsergebnisse wurden nun in der Fachzeitschrift Science Advances veröffentlicht.

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Tonga-Ausbruch – Ungewöhnliche Explosion könnte möglicherweise sogar das Erdklima erwärmen

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Als im Januar ein Unterwasservulkan in Tonga ausbrach, war seine wasserreiche Explosion gewaltig und ungewöhnlich – Wissenschaftler versuchen immer noch, seine Folgen zu verstehen. Der Vulkan Hunga Tonga schoss Millionen von Tonnen Wasserdampf hoch in die Atmosphäre. Dies geht aus einer Studie hervor, die am Donnerstag in der Zeitschrift Science veröffentlicht wurde.

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