Vulkanismus:
          Hot-spots und Mantelplumes -
          Mittelozeanische Rücken und
          Subduktionszonen

Schaut man sich die Verteilung aktiver Vulkane auf unserem Globus an, so fällt auf, daß diese in Ketten entlang der Küsten des Pazifiks, in den Antillen und im Mittelmeer angeordnet sind. Zusätzlich finden sich aktive Vulkane in den Gipfelzonen der mittelozeanischen Rücken. Über diese vulkanische Aktivität haben wir erst in den letzten Jahren durch den Einsatz modernster Technik Näheres erfahren. Schließlich finden sich an verschiedenen Orten innerhalb der Kontinente und Ozeane vereinzelte Vulkanbauten beziehungsweise Vulkanfelder (zum Beispiel die Vulkanfelder der Eifel).

In diesen Regionen führen unterschiedliche Mechanismen zur Bildung von Magmen:

 

Mittelozeanischer Rücken

Schema der Mantelkonvektion: Dort wo Mantelperidotit aufsteigt, schmilzt er durch Druckentlastung und bildet die Vulkanketten der Mittelozeanischen Rücken.

  • Vulkanismus an mittelozeanischen Rücken:
    Die Erdkruste besteht aus einer Reihe von größeren und kleineren Platten, die sich gegeneinander verschieben. Innerhalb der Ozeane, an den mittelozeanischen Rücken entsteht dabei neue Erdkruste, wenn Platten auseinanderdriften. So hat sich zum Beispiel Amerika von Europa und Afrika durch Bildung des atlantischen Ozeans getrennt. Die Bewegung der Platten wird durch langsame Konvektionsströmungen im Erdmantel gesteuert. Dort wo Mantelmaterial aufsteigt, kommt es durch Druckentlastung zur Schmelzbildung und zum Vulkanimus an mittelozeanischen Rücken.
 

Schema einer Subduktionszone

Schema einer Subduktionszone: Die abtauchende Kruste gibt Wasser an den darüberliegenden Peridotit ab, der dadurch leichter wird, aufsteigt und durch Druckentlastung schmilzt.

  • Vulkanismus über Subduktionszonen:
    Wenn an den mittelozeanischen Rücken neue Erdkruste gebildet wird, muß an anderen Stellen Kruste zerstört werden, da sich die Erde nicht ausdehnt. Dies geschieht an den Subduktionszonen. Dort sinkt ozeanische Kruste zurück in den Erdmantel. Dies ist gegenwärtig am Ost- wie am Westrand des pazifischen Ozeans der Fall. Die ozeanischen Kruste, die Millionen von Jahren in Kontakt mit dem Meerwasser stand, hat im Laufe der Zeit erhebliche Mengen Wasser aufgenommen (auf Korngrenzen und Rissen, sowie in wasserhaltigen Mineralen). Dieses Wasser wird von der absinkenden Platte im Erdmantel bei steigenden Temperaturen und Drucken wieder freigesetzt und vom über der abtauchenden Platte liegenden Peridotit aufgenomen. Dies führt zu einer Erniedrigung der Dichte des Mantelperidotits, der dadurch beginnt aufzusteigen. Zudem wird die Schmelztemperatur von Peridotit durch Wassergehalte herabgesetzt, so daß der aufsteigende Mantel effektiver schmilzt..
 

Plume-Modell

Modell eines Mantel-Plumes

  • Vulkanismus innerhalb der Kontinente und Ozeane:
    Vulkanismus innerhalb der Ozeane und Kontinente wird - ähnlich wie der Vulkanismus an den mittelozeanischen Rücken - auf den Aufstieg von Mantelperidotit zurückgeführt. Im Vergleich zu der Situation an den mittelozeanischen Rücken steigt das Mantelmaterial jedoch nur in einem räumlich eng begrenzten Bereich auf, der Mantelplume oder 'hot-spot' genannt wird; er ist allerdings nur deshalb heiß, weil er aus größeren, heißeren Tiefen aufsteigt.

Wie ist nun der Vulkanimus der Eifel in dieses Schema einzuordnen? Um diese Frage zu beantworten, müssen wir uns noch einmal die Fragmente des Erdmantels unter der Eifel ansehen, um Informationen über die Schmelzbildungsprozesse zu erlangen.