Wie entsteht eine Caldera

Die meisten Menschen haben eigentlich ein sehr klares Bild von dem, wie ein „anständiger“ Vulkan auszusehen hat. Mehr oder weniger kegelförmig und mit einem Krater an seiner Spitze.

Wenn man genauer hinschaut, dann sieht man, dass die wenigsten Vulkane so einfach aufgebaut sind. Die „Krater“ an ihrer Spitze sind relativ groß. Und nicht nur dass, sie sind auch erheblich komplexer aufgebaut, als man das von einem einfachen Krater erwartet. In den großen, kesselförmigen „Kratern“ finden sich oftmals kleinere Abbilder des großen Vulkans. Und viele Vulkane sehen überhaupt ganz anders aus, als man sich landläufig so einen Vulkan vorstellt. Sie besitzen nichtmal einen anständigen Kegel? Diese großen Kraterkessel nennt man „Caldera“, nach dem spanischen Wort für Kessel.

Und sie können ziemlich groß werden. Die Caldera des Yellowstone Vulkans (der oft als „Supervulkan“ in diversen Endzeitfilmen und –Geschichten eine Rolle spielt), ist rund 80 Kilometer lang und 55 Kilometer breit. Das ist auch für eine Riesencaldera durchaus ein guter Wert. Und auch auf fernen Planeten begegnen sie uns wieder, die Calderen. So wird beispielsweise der höchste Vulkan unseres Sonnensystems, der Olympus Mons auf dem Mars, ebenfalls von einer komplexen Caldera an seiner Spitze geziert.

Aber wie entstehen so große Kraterlöcher? Zugegeben, ihre Entstehung hat noch niemand beobachtet, und das wäre wohl auch nicht sehr erstrebenswert. Aber wenn man die irdischen Calderen untersucht, so findet man sehr viele Spuren ihrer Entstehung, so dass man sich ein relativ einfaches Modell dazu basteln kann, so wie in diesem Video des USGS. Dazu wird die Erdoberfläche einer vulkanisch aktiven Gegend durch Mehl simuliert, in das man einen Luftballon vergraben hat. Dieser Ballon stellt eine Magmenkammer dar. Dringt nun Magma in diese Magmenkammer ein, sie schwillt sie an und die Erdoberfläche darüber hebt sich. Diese Vorgänge sind schon beobachtet worden und werden routinemäßig bei aktiven Vulkanen beispielsweise gemessen. Die Hebung der Landoberfläche kann einen guten Aufschluss darüber geben, ob und wann der Vulkan ausbrechen wird. Das eindringende Magma hebt die Landoberfläche, und die wird dabei sehr stark beansprucht. Störungen treten auf, welche das Gestein über dem Magma schwächen.

Irgendwann wird das Gestein über der Magmenkammer dem Druck in der Kammer nicht mehr stand halten, und das Gas, welches im Magma gelöst ist (so wie das Kohlendioxid in einer Champagnerflasche, die zu stark geschüttelt wurde, und deren Korken herausfliegt), wird aus dem Magma ausperlen. Dabei wird Gas und flüssiges Gestein, das jetzt zwar noch genau so aussieht wie wenige Sekunden vorher, aber jetzt Lava genannt wird, durch die Störungen gedrückt und in die Luft geschleudert. (Also, ich möchte ab sofort nirgendwo mehr von den „Magmafontänen“ des Vulkans soundso hören!). Irgendwann ist natürlich alles Gas ausgeperlt, die Lava in die Luft geschleudert worden und unsere Magmenkammer (wie die Champagnerflasche) leer. Das wird in unserem Film dadurch simuliert, dass die Luft aus dem Ballon herausgelassen wird. Jetzt entsteht de Caldera. Die vorher hoch gedrückten Gesteinsmassen fallen in die nahezu leere Magmenkammer zurück und hinterlassen einen riesigen Kessel, die Caldera.

 

Falschfarbene Aufnahme der Toba-Caldera auf Sumatra, mit 100 Kilomeretn länge und 30 Kilometern Breite eine der größten Riesencalderen der Erde. Credit: NASA.

Die Caldera von Santorin, Griechenland. Credit: NASA.

Caldera des Mars-Vulkans Olympus Mons. Credit: NASA.

Und im Vergleich dazu:

Caldera (9,5 km Durchmesser und 600 m Tiefe) des Vulkans Mount Aniakchak in Alaska mit darin gebildetem kleineren Vulkankegel. Credit: M. Williams, National Park Service.

Gunnar Ries studierte in Hamburg Mineralogie und promovierte dort am Geologisch-Paläontologischen Institut und Museum über das Verwitterungsverhalten ostafrikanischer Karbonatite. Er arbeitet bei der CRB Analyse Service GmbH in Hardegsen. Hier geäußerte Meinungen sind meine eigenen

Kommentare Schreibe einen Kommentar

  1. Die Geburt

    Das man die Entstehung eines Vulkanes noch nicht beobachten konnte, ist nicht richtig. 1943 konnte man in Mexico beobachten wie inmitten eines Kornfeldes der PARICUTIN entstand.

    Quellen:
    http://www.geology.sdsu.edu/…work/Paricutin.html

    Literatur:
    “Paricutin: the volcano born in a Mexican cornfield”
    published in 1993 and edited by Jim Luhr and Tom Simkin of the Smithsonian Institution

    Nicht desto trotz eine sehr informative Seite.
    Danke schön
    Gruß

  2. @A.Rosenstiel

    Das ist richtig. Die Geburt eines Vulkans hat man schon beobachtet. Bei der Entstehung einer Caldera wird es aber schon schwieriger, auch wenn Menschen sicher bei manchen dieser Ereignisse dabeigewesen sind, so konnten sie hinterher meist kaum drüber berichten. Die mit dem Ereignis einhergehenden Phänomene wie beispielsweise die pyroklastischen Ströme dürften dies recht wirksam verhindert haben.

  3. Pingback:Tagebuch eines Vulkanausbruchs - die Wingertsbergwand » Mente et Malleo » SciLogs - Wissenschaftsblogs

Schreibe einen Kommentar