Analyse von tektonischen und magmatischen Spannungen, die eine Aufweitung von Vulkanen über verschiedene Zeitskalen kontrollieren. Eine Fallstudie anhand des Kilauea Vulkans, Hawai'i, USA

• Antragstellerin: Dr. Christina Plattner
• Fachliche Zuordnung: Paläontologie ; Physik des Erdkörpers
• Förderung: Förderung von 2013 bis 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 244750349

Die Aufweitung von Vulkanen (volcanic spreading) ist ein weltweit zu beobachtender Prozess und beschreibt die nach aussen gerichtete Bewegung der Flanken eines Vulkans entlang subhorizontaler Strukturen, welche unterhalb der vulkanischen Ablagerungen liegen. Die Ursache dieser Bewegungen ist nicht überall und nicht eindeutig verstanden. Einige Vulkane zeigen höhere Deformationsraten als durch die Volumenkraft der Erdanziehung zu erwarten wäre, und es wird diskutiert welche Rolle magmatischen Spannungen dabei zukommt. In dieser Studie planen wir durch numerische Simulationen die Dynamik von spreading volcanoes am Beispiel des Kilauea Vulkans, Hawaii, zu untersuchen. Insbesondere werden wir die zeitanhängige Entwicklung von Spannungs- und Verformungsfeldern durch verschiedene Kräfte simulieren, welche unter Verdacht stehen vulkanische Flankenbewegungen auszulösen und/oder den Spannungszustand der Flanken zu beeinflussen (Volumenkraft der Erdanziehung, poro-elastische Kräfte, magmatische Überdrücke, und durch episodisch auftretende tektonische und magmatische Deformationsereignisse, welche statische Spannungsänderungen und vorrübergehende Spannungen hervorrufen). Dabei werden verschiedene Annahmen zu den Modelparametern getestet werden, wie zum Beispiel die Materialeigenschaften und die Reibungskraft an Störungen. Um die Modellergebnisse mit Beobachtungen zu vergleichen werden wir Daten der Oberflächengeschwindigkeit aus Zeitreihen von Messungen durch Global Positioning System, Interferometric Satellite Aperture Radar, und Methoden terrestrischer Geodäsie verwenden. Die zu erwartenden Ergebnisse werden zu einem besseren Verständnis über volcanic spreading und die Interaktion von tektonischen und magmatischen Spannungen über lange und kurze Zeitskalen beitragen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Niederlande, USA
• Beteiligte Personen: Professor Dr. Falk Amelung; Professor Dr. Rob Govers