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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:
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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.
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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..
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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. |