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Projekt
Bedingungen für die Bildung von Nanokristallen in Krafla flachem rhyolitischem Magma: Ein potenzieller Ort für explosive Eruptionen
Antragsteller
Dr. Francisco Cáceres Acevedo
Fachliche Zuordnung
Mineralogie, Petrologie und Geochemie
Förderung
Förderung von 2021 bis 2023
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 457579444
Rhyolitisches Magma, das im Rahmen des IDDP-Projekts in einer Tiefe von ~ 2100 m bei Krafla in Bohrlöchern im Zusammenhang mit geothermischer Exploration angetroffen wurde, eröffnete neue Möglichkeiten für einzigartige Forschungen an Magmareservoirs. Das Krafla Magma Drilling Project (KMDP) wurde im Rahmen des ICDP-Programms ins Leben gerufen, um den Ursprung sowie die physikalischen, chemischen und mechanischen Bedingungen dieses Magmas in der Krafla Caldera zu erfassen. Es ist jedoch von großer Bedeutung zu verstehen, unter welchen Bedingungen dieses Magma ausbrechen kann; ein Ziel zu dessen Lösung dieses Projekt entscheidend beitragen soll.Das hier vorgestellte Projekt wurde als neuartige Idee entwickelt, basierend auf jüngsten Ergebnissen über die Wirkung von Nanokristallen auf die Entgasung und Viskositätsänderungen von rhyolitischem Krafla-Magma und silikatreiche Magma im Allgemeinen sowie auf die Auswirkungen dieser Nanokristalle auf die Explosivität von Eruptionen. Magmatische Nanokristalle sind ein noch wenig bekanntes Phänomen, das sich als entscheidend für die Bestimmung der Explosivität von Magma bei Vulkanausbrüchen erwiesen hat. Die meist unbekannten Bedingungen, unter denen sich diese magmatischen Kristalle bilden und stabil bleiben, machen es jedoch erforderlich, ihre Fähigkeit zur Bildung im rhyolitischen Magma bei Krafla auf mögliche Explosivität zu untersuchen.Das allgemeine Ziel dieses Projekts ist es, das Stabilitätsfeld und die Bedingungen zu bestimmen, die zur Bildung und Aufrechterhaltung magmatischer Nanokristalle in prä- und (potentiellem) syneruptivem Magma von Krafla erforderlich sind. Dies wird durch zwei experimentelle Ansätze untersucht, die die Bedingungen des Magmastorages der Krafla Caldera nachahmen. Die Oxidationsstufe, der Druck, die Temperatur und die Zeit, die erforderlich sind, um Nanokristalle zu bilden und stabil zu halten, werden anhand genau kontrollierter Kristallisationsexperimente während der Magmakühlung und -stabilisierung bei variablen P-T-t-Bedingungen unter Verwendung von rhyolitischem Proben von Krafla bestimmt. Die resultierenden Proben werden mit modernsten Methoden präzise analysiert, um das Vorhandensein, die Art und das Ausmaß der Kristallisation von Nanokristallen zu bestimmen. Rheologiemessungen werden durchgeführt, um das Ausmaß des Viskositätsanstiegs zu bestimmen, der durch unterschiedliche Grade der Nanokristallisation erzeugt wird. Zusätzlich wird der physikalische Prozess bestimmt, der die Nanokristallisation aus Magma antreibt, d.h. die Kristallisation aus einer homogenen Flüssigkeit oder nicht mischbaren Flüssigkeiten.Vorarbeiten zeigen, dass sich in rhyolitischem Magma aus Krafla Nanokristalle bilden können. Es wird jedoch erwartet, dass als Hauptergebnis dieses Projekts eine vollständige Karte der für die Nanokristallisation geeigneten Bedingungen erstellt wird, die einen kritischen Aspekt dieses Magmas enthüllt, der zuvor nicht untersucht wurde.
DFG-Verfahren
Infrastruktur-Schwerpunktprogramme
