Aufstieg von Magmen historischer Eruptionen auf Fogo (Kapverden): Implikationen für Ausbruchsdynamik und Vulkangefahren
Final Report Abstract
Die Ergebnisse des Klinopyroxen-Schmelze-Thermobarometers zeigen für die Fogo-Eruptionen von 1995 und von 1951 übereinstimmende Ergebnisse in einem relativ eng begrenzten Druckbereich. Basierend auf dem Krustenmodell von Pim et al. (2008) ergeben sich für die 1995-Eruption Fraktionierungstiefen von 15-22 km, für die 1951-Eruption von 16-25 km. Die mikrothermometrischen Daten zeigen für die 1995 Eruption Tiefen von 9-18 km an und zeigen eine Überschneidung des sekundären Häufigkeitsmaximums bei rund 480 MPa mit den Ergebnissen der Klinopyroxen-Schmelze-Barometrie. Eine solche Überlappung von Ergebnissen dieser beiden unterschiedlichen barometrischen Methoden wurde nicht oft beschrieben (z.B. Klügel et al. 2005; Klügel und Klein 2006) und deutet darauf hin, dass beide Methoden durchaus übereinstimmende Ergebnisse liefern können. In vielen Fällen jedoch tendieren die Ergebnisse der Mikrothermometrie zu niedrigeren Drücken, da aufgrund der schnellen Reäquilibrierung von Fluideinschlüssen z.B. durch Stretching, Leakage oder H20-Verlust innerhalb von Stunden bis Tagen eine Dichteerniedrigung erfolgen kann (zusammengefasst in Hansteen und Klügel 2008). Wir interpretieren den Tiefenbereich von 15-22 km als Hauptfraktionierungsniveau der aufsteigenden Magmen im obersten Mantel wenige Kilometer unterhalb der in 14-15 km (-400 MPa) vermuteten Moho (Pim et al 2008). Der Druckbereich um 380 MPa, angezeigt durch das Maximum der Fluideinschlussdaten, wird als kurzzeitiges Stagnationsniveau im Bereich der Moho und der Unterkruste wahrend des Magmenaufstiegs interpretiert. Es zeichnet sich für 1995 somit ein mehrstufiger Magmenaufstieg ab, ohne dass es jedoch zur Ausbildung von Magmenkammern in der Kruste gekommen ist Unsere Daten sind konsistent mit der auf InSAR-Interferogrammen gestützten Hypothese von Amelung und Day (2002), wonach sich keine Magmenkammer unter Fogo in <16km Tiefe befindet. Die bisherigen Ergebnisse sind ermutigend und erfolgsversprechend für das Forschungsvorhaben. Überraschend ist, dass es insbesondere bei den Fluideinschtuss-Untersuchungen bislang keine petrologischen Hinweise für eine Stagnation der 1995 Magmen im Bereich der Oberkruste gibt, obwohl die 1994 und 1995 aufgezeichneten Daten prä- und syneruptive seismische Aktivität zwischen Fogo und Brava in bis zu 4 km Tiefe anzeigen (Heleno da Silva et al. 1999; Heleno 2003). Dies spricht für einen schnellen Aufstieg der eruptierten Magmen vom Mantel an die Oberfläche, so dass die seismische Aktivität wahrscheinlich auf die Ausbildung von Fördergängen vor der Eruption sowie ihre Erweiterung durch das strömende und entgasende Magma während der Eruption widerspiegelt. Jedoch reichen die Daten noch nicht aus, um ein genaues Modell des Magmentransports zu erstellen und eine mögliche Verbindung der Magmenfördersysteme von Fogo und Brava zu erkennen. Hierzu werden noch ortsauflösende Untersuchungen von Phänokristallen ("Geospeedometry") sowie geochemische Untersuchungen durchgeführt.
Publications
- (2008) Depths of magma storage beneath Fogo Volcano, Cape Verde Islands. Abstract AGU Fall Meeting, San Francisco, USA
Hildner E and Klügel A
- (2008) Equilibrium Assessment for the Application of Clinopyroxene-Melt Thermobarometry. Abstract AGU Fall Meeting, San Francisco, USA
Klügel A and Hildner E
