Eruptive Wiederholungsraten und Magmenbildung in Quartären Stratovulkanen Zentralanatoliens

• Antragsteller: Professor Axel Karl Schmitt, Ph.D.
• Fachliche Zuordnung: Mineralogie, Petrologie und Geochemie ; Paläontologie
• Förderung: Förderung von 2016 bis 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 321573397

Erciyes Dagi und Hasan Dagi sind die beiden größten Stratovulkane Zentralanatoliens. Beide Vulkane werden als aktiv eingestuft, wobei mehr als 1 Million Menschen in unmittelbarer Nachbarschaft allein des Erciyes Dagi leben. Diese Einschätzung beruht weitgehend auf der auf der Interpretation archäologischer Funde, die in der Türkei in einzigartiger Kontinuität von vorgeschichtlicher Zeit bis in die jüngste Vergangenheit vorliegen. Dabei sind die Eruptionsalter beider Vulkane jedoch nur ungenügend datiert, so dass die Zusammenhänge zwischen vulkanischer Aktivität und kultureller Entwicklung in der Vergangenheit ebenso unklar bleiben wie ihr gegenwärtiges vulkanisches Gefährdungspotential. In diesem Projekt sollen die zeitlichen Entwicklung und die grundlegenden Vorgänge des Spätpleistozänen bis Holozänen Magmatismus des Erciyes Dagi und Hasan Dagi untersucht werden. Für die jüngsten Ablagerungen dieser Vulkane soll dabei die kombinierte Uran Ungleichgewichts- und (U-Th)/He Datierung akzessorischer Zirkonminerale eingesetzt werden, um verlässliche Alter und eruptive Wiederholungsraten zu bestimmen. Die langfristige Entwicklung der unterirdischen Magmenherde beider Vulkane soll durch Uran Ungleichgewichtsdatierung der Kristallisationsalter von Zirkonen, sowie durch Analyse der chemischen und isotopischen Zusammensetzung von Zirkon aufgeklärt werden. Zirkon ist ein besonders stabiles Mineral und kann daher die zeitliche Entwicklung in der Temperatur und Zusammensetzung von Magmen kontinuierlich und über lange Zeiträume aufzeichnen. Dies eröffnet Möglichkeiten, die über die konventionelle Analyse vulkanischer Gesamtgesteine hinausgehen, da diese lediglich eine Momentaufnahme der chemischen und physikalischen Bedingungen in einem Magmenreservoir unmittelbar vor der Eruption liefern. Die magmatische Kristallisation von Zirkon ist außerdem temperaturabhängig, so dass sich aus Zirkonaltern auch Magmenbildungs- und Abkühlungsraten herleiten lassen. Der Vergleich zweier benachbarter Vulkane erlaubt es darüber hinaus, die Hypothese zu prüfen, inwieweit exogene Prozesse wie Vergletscherung und Gletscherrückzüge die Eruptionshäufigkeit von Vulkanen beeinflussen können. Im Gesamtbild werden diese Daten wesentliche Hinweise auf die Herkunft von Aschenlagen im östlichen Mittelmeerraum und dem Schwarzen Meer liefern, die für die Datierung von Klimaarchiven sowie für die Einschätzung vulkanischer Gefährdungspotentiale kritisch sind. Darüberhinaus stellt das Projekt einen wichtigen Schritt dar, um die Zusammenarbeit mit türkischen Wissenschaftlern zu intensivieren, die den Vulkanismus in Zentralanatolien untersuchen, sowie den internationalen Austausch von Forschenden und Studierenden zu fördern, und ein öffentliches Bewusstsein über mögliche vulkanische Aktivität in dieser wichtigen Brückenregion zwischen Europa und Asien zu wecken.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen