Episoden des Eifelvulkanismus

Die Eifel besteht aus zwei Vulkanfeldern, der Westeifel und der Osteifel. Beide bestehen aus insgesamt über 300 Vulkanen, wobei jeder wenige Monate bis Jahre tätig war. Da alle Vulkane jünger als 700.000 - 800.000 Jahre sind, könnte man annehmen das die Vulkanfelder im Durchschnitt alle 2500 Jahre einen Vulkan hervorbringen. Da aber nach dem Ausbruch des Ulmener Maars vor 10.000 Jahren, dem jüngsten Vulkan der Eifel, kein Vulkan mehr ausgebrochen ist, muss man annehmen, dass der Vulkanismus in Phasen abläuft.

Nach Datierungen und der deutlich unterschiedlichen Erosionszuständen der Vulkane, lassen sich grob 4 verschiedene Phasen einteilen:

Die erste Phase begann vor ca. 700.000 Jahren in der Westeifel und beendete damit eine ca. 10 Millionen Jahre andauernde Ruhepause, in der es keinen Vulkanismus in Mitteleuropa gab.  Diese Phase hielt bis vor ca. 500.000 Jahren an und ließ den Hauptteil des Westeifel Vulkanfelds entstehen. Aber auch in der Osteifel setzte gegen Ende dieser Zeit Vulkanismus ein.

(Die erste Phase mit Zentrum in der Westeifel)

In der Westeifel reihen sich die Vulkane sehr dicht in einer NW - SE ausgerichteten Ellipse von Hillesheim bis Daun auf. In beiden Vulkanfelder entstehen vorallem kleine Schlackenkegel, die bis 50 m hoch werden, wobei die Hälfte auch kurze Lavaströme von wenigen hundert Meter länge eruptieren. Einzelne Vulkane der Westeifel sind auch etwas größer mit bis zu 80 m, wie der Rockeskyller Kopf oder der Feuerberg.

(Vulkanischer Dyke im Rockeskyller Kopf, Westeifel)

Die Lava dieser Vulkane enthält das Mineral Leuzit, das lässt erkennen, dass das Magma arm an SiO2 und reich an Kalium war.

(Schorberg in der Osteifel, ein typischer 50m hoher Schlackenkegel der ersten Phase)

Nach dieser Phase ruht der Vulkanismus für 200.000 Jahre bis zum Beginn der zweiten Phase, die auf das Vulkanfeld der Osteifel beschränkt war .

(Zweite Phase mit Zentrum in der Osteifel)

In dieser Phase vor 300.000 Jahren entsteht der Riedener Vulkankomplex, eine Caldera die bis zu 8. Mal innerhalb 40.000 Jahre eruptierte. Begleitet wird dieser Vulkankomplex von der Entstehung größerer Schlackenkegel wie dem Hochsimmer und Hochstein, beide lieferten mehrere Kilometer lange Lavaströme.

(Hochstein (links) und Hochsimmer im Osteifel Vulkanfeld)

Das Magma dieser Phase ist ebenfalls reich an Leuzit und ähnelt dem der ersten Phase. Auf diese Phase folgen wieder ca. 100.000 Jahre Ruhe, bevor der Vulkanismus mit der dritten Phase vor ca. 200.000 Jahren, weitgehend beschränkt auf die Osteifel, wieder einsetzte.

(Dritte Phase mit Zentrum in der Osteifel)

In der Osteifel entstand der Wehrer Kessel, der zweimal ausbrach und viele große, zum Teil über 100 m hohe, Schlackenkegel mit mehreren Kilometer langen Lavaströmen. In der Westeifel kehrt der Vulkanismus nach fast 400.000 Jahren Ruhe mit der Bildung von Maaren zurück.

(Dyke des Wingertsberg Vulkans in Bildmitte, der in einem Lavastrom darüber mündet, Osteifel)

Das Magma dieser Phase, ein Basanit, unterscheidet sich von dem der älteren durch seinen höheren Gehalt an SiO2, das lässt darauf schließen, dass die partiellen Aufschmelzgrade sich unter der Osteifel erhöht haben. Das passt auch zu dem Bild, dass nun die Vulkane voluminöser sind und teilweise lange Lavaströme fördern. Die 3. Phase endet in der Osteifel vor ca. 150.000 Jahren und der Vulkanismus wird dort in eine 100.000 Jahre andauernde Ruhepause gehen, während nun die Westeifel mit der 4. Phase ein Schauplatz von einer lebhaften Maartätigkeit wird.

(Vierte Phase mit Zentrum in der Westeifel)

Im Bereich des alten Vulkanfelds der Westeifel, dass vor 700.000 - 500.000 Jahren aktiv war und im Südosten davon explodieren nun bis vor ca. 20.000 Jahre viele Maare. Während fast alle Maare Magma mit dem Chemismus der ersten Phase eruptieren, erscheint auch ein neuer Magmentyp an der Oberfläche der frei von Leuzit ist und mit der Bildung von großen Schlackenkegeln wie dem Mosenberg oder Wartgesberg einhergeht, wobei letzterer einen 7 Kilometer langen Lavastrom fördert. Diese jungen Schlackenkegel sind noch wenig erodiert und haben einen gut erkennbaren Krater. Das Magma ist ebenfalls basanitisch, wobei es sich von der Osteifel dadurch unterscheidet, dass es viel weniger Kalium enthält und somit keine Leuzite bildet. Interessanterweise bilden sich Vulkane mit den beiden verschiedenen Magmentypen quasi in Sichtweite zueinander, wie z.B. das Meerfelder Maar am Mosenberg, oder das Pulvermaar beim Wartgesberg. In der Osteifel eruptierte nur ein einziger Vulkan während dieser Zeit, der Laacher See vor 12.750 Jahren. Jüngster Ausbruch dieser Phase ist das Ulmener Maar, dass vor ca. 10.000 Jahren entstand.

(Kratersee im Mosenberg, Westeifel)

(~60 m mächtige Laacher See Tuffe, Osteifel)

(Tuffe des Ulmener Maars, Westeifel)

Zusammenfassend kann man erkennen, dass die beiden Vulkanfelder abwechselnd für kurze Phasen aktiv waren und mit der Zeit größere Vulkane bildeten. Trotz der höheren partiellen Schmelzraten ruhen beide Vulkanfelder seit 10.000 Jahren, in der Westeifel nahmen die Eruptionen vor 20.000 Jahren schlagartig ab, bedeutet dies das Ende der letzten Phase? Intrudiert das Magma in die Kruste statt zu eruptieren? Erlauben die aktuellen Spannungszustände der Kruste nicht den Aufstieg des Magmas?

5 Jahre Magmatismus und Geodynamik Deutschlands...

... und über 40 Posts. Zeit einen kleinen Rückblick zu machen und einen Ausblick für die Zukunft zu geben
Wir behandelten... :

Intraplattenvulkane: Schlackenkegel, Maare, Dome, Tuffschlote
Vulkanfelder: Odenwald, Westeifel
Eruptionszentren: Laacher See, Wartgesberggruppe, Buerberg
Den Katzenbuckel: Teil 1, Teil 2, Teil 3
Große Einzelvulkane: Kaiserstuhl, Vogelsberg ( Teil 1, Teil 2, Teil 3, Teil 4 )
Basalte

...desweiteren schauten wir uns verschiedene tektonische Begebenheiten an:

Riftzonen: Oberrheingraben,
Antiklinalen
Hebung

Die jüngsten Einträge beschäftigten sich mit der alternativen Energiequelle Geothermie:

Geothermie in: Vulkanfeldern, Vulkankomplexen, Riftzonen

In Zukunft wird es auch wieder Berichte von Exkursionszielen geben sowie aktuelle News aus der Geowelt.

Die Wartgesberg Vulkangruppe

Vor 20.000-30.000 Jahren etwa kam es im südosten des Westeifeler Vulkanfeldes, bei Gillenfeld zu der bislang heftigsten mafischen Eruption.
Es öffnete sich eine ca. 1 km lange, nordwest-südost gerichtete Spalte welche heftige Lavafontänen förderte. Auf der Spalte entstanden mehrere hohe Schlackenkegel, die zu dem einstmals 120m hohen Wartgesberg zusammenwuchsen.(Große Bomben und rot oxidierte Schweißschlacken)
Diese Eruption stellt eine Besonderheit im Vulkanfeld der Westeifel dar, denn mit der Wartgesberg Eruption trat in der Westeifel ein ganz neuer Magmentyp auf, ein Basanit, welcher sich in großen Lavaströmen 2 km nach Norden und sogar 7 km nach Süden ausdehnt.
Jegliche ältere, Eruptionen von foiditischen Magma erreichen weit nicht diese großen Volumina, welche der Wartgesberg eruptierte.
Ca. 3 Monate sollen die Eruptionen angehalten haben, dann endete die Eruption des Wartgesberg in einer Maarexplosion, welche das Sprinker Maar am südöstlichen Ende der Spalte entstehen lies.
(Steinbruch Wartgesberg, der Kegel ist fast vollständig abgetragen)
Umfangreicher Schlackenabbau haben den Wartgesberg bis heute größtenteils abgetragen, erkennbar ist aber immernoch ein halbkreisförmiger Kraterwall an der Westseite des ehemaligen Berges, welcher wohl die beiden Lavaströme gefördert hat. Noch heute sägt sich der Bachlauf der Alf durch diesen Lavastrom, das er das bis heute nicht geschafft hat spricht für das junge alter des Stroms.

Der bimodale Vulkanismus der Westeifel

Das Vulkanfeld der Westeifel entstand in 2 Phasen, einer älteren vor 650.000-450.000 Jahren und einer jüngeren, die vor etwa 100.000 Jahren anfing.
In der älteren Phase entstanden zwischen Daun und der belgischen Grenze, im Nord-Westen des Vulkanfeldes, viele foiditische, also stark SiO2-untersättigte Schlackenkegel und Maare. Im Zentrum dieser älteren Phase, welche etwa nord-östlich von Gerolstein liegt, entstanden auch höher differenzierte "saure" Magmen, welche phonolithische Tuffe bilden.
Die Vulkane dieser älteren Phase sind weitgehend kleine Schlackenkegel mit kurzen Lavaströmen. Zwischen 450.000 und 100.000 Jahren vor heute fand kaum Aktivität statt, es scheint, dass in dieser Zeit kein Vulkan in der Westeifel entstand. Vor 100.000 Jahren lebte süd-östlich von Daun und im alten Vulkanfeld der Vulkanismus wieder auf. Es eruptierten wieder viele foiditische Vulkane die vorallem Maare aber auch Schlackenkegel bildeten.
Gleichzeitig kam es aber auch zur Eruption von basanitischen Magmen, die viel voluminösere Vulkanbauten(z.B. Wartgesberg, demnächst mehr hier) enstehen liesen, welche zum Teil mehrere Kilometer lange Lavaströme lieferten.
Das Vulkanfeld der Westeifel eruptierte in der jüngsten Zeit also zwei verschiedene Magmentypen, wobei der rezentere Typus viel voluminösere Vulkanbauten liefert. In der Tat entstehen Basanite auch bei höheren Aufschmelzraten im Erdmantel, als die Foiditite, welche zuerst eruptierten.
Doch warum eruptieren zwei verschiedene, primäre Magmentypen gleichzeitig?
Denkbar wäre, dass die Basanite einen Ursprung haben, der einer anderen Mantelregion entspricht.
Ebenfalls wäre aber auch denkbar, dass keine Foiditite sondern nur noch Basanite gebildet werden und diese die "verbliebenen" Foiditite mobilisieren und eruptieren lassen. Dafür spricht auch dass die Foiditite erst seit dem auftreten der Basanite wieder eruptieren und in mehreren Fällen ein foiditischer Vulkan örtlich in der Nähe und zeitlich direkt nach einem basanitischen Vulkan eruptierte, sozusagen triggerte der eine Vulkanausbruch die Eruption des anderen.

Maarvulkanismus am Vogelsberg?

Bei Bergheim nähe Ortenberg(südlicher Vogelsberg) existiert ein Steinbruch der wohl den intrusiven Basaltkörper einer Schlotfüllung abbaut.
(Abgesunkener Block im Steinbruch Bergheim)
Betritt man den Steinbruch, fallen einem sofort neben den vielen Basaltsäulen auch die geschichteten Tuffe auf. Da wir hier aber in einer erodierten Vulkanruine sind, handelt es sich wohl um eine abgesunkene Randscholle.
Der später eingedrungene Basalt zeigt Säulen, welche rechtwinklig zum eingesunkenen Block stehen, dieser diente also wohl als Abkühlungsfläche und war somit -relativ- kalt.

Geht man im Steinbruch zu diesen Tuffen fällt auf, dass feine Tufflagen dominieren in die auch immer wieder Bänke mit Blöcken eingeschalten sind welche keine Einschlagskrater zeigen. Ebenfalls sind die Tuffe reich an Fremdgestein(Sandstein). Diese beiden Beobachtungen lassen auf eine phreatomagmatische Tätigkeit schließen.
(Rote Pfeile zeigen auf besonders Blockreiche Tufflagen)
Ob hier also im Miozän ein Maar bestand lässt sich dennoch nur vermuten, phreatomagmatische Eruptionsphasen sind bei Vulkaneruptionen häufig anzutreffen und besonders in der Initialphase allgegenwärtig, gut möglich also das hier nach der initialen Maareruption noch mächtige Basaltmassen eruptiert wurden, worauf der Steinbruch selbst, welcher einen großen Intrusivkörper abbaut ja schließen lässt.

Die Ringseitert...

...ist mit hoher Wahrscheinlichkeit nun wohl der größte Vulkan des alten Westeifeler Vulkanfeldes. Zunächst nicht entdeckt verbirgt sich zwischen den Schlackenvulkanen Scharteberg, Dauner Heck und Ernstberg ein Maarvulkan mit einem Durchmesser von 1.8km. Diese drei Vulkane sitzen auf seiner Randstörung und sind wohl gleichalt wie der gesamte Komplex. Der Maarkrater ist eigentlich 300m tief, aber bis zum Rand mit vulkanischen Lockermassen gefüllt. Der gesamte Komplex besteht aus Leuzit-Tephrit, einer Alkalibasalt Varietät(damit gehört der Vulkan wohl in den jüngeren Teil des Vulkanfeldes). Es gab sogar einen Radiobeitrag dazu -> http://www.swr.de/contra/nachrichten/-/id=1789990/nid=1789990/did=1881372/1atf81g/index.html

Maarvulkanismus...

...ist wohl die interessanteste und späktakulärste Ausprägung unter den vulkanischen Kleinformen. Es sei zu bemerken, dass der Maarvulkanismus nur eine recht junge Forschungsgeschichte hat und von vielen seiten noch kritisch angesehen wird.
Vielen Lesern hier werden die Maare der Eifel bekannt sein, herrliche, tiefblaue Seen, die bis zu 70m tief und oft kreisrund sind. Den wenigsten wird jedoch bekannt sein, dass überreste von ehemaligen Maaren direkt vor ihrer Haustür liegen können! Zunächst, wie entsteht ein Maar? Wenn Magma, dass aus der Tiefe aufsteigt kurz vor der Oberfläche mit Wasser in Berührung kommt, gibt es verheerende Explosionen. Das Wasser verdampft schlagartig, wenn es auf das Magma trifft. Durch die Volumenerweiterung zu Dampf entsteht ein riesiger Überdruck der eine, zunächst schmale, Explosionsröhre an die Landoberfläche durschießt. Mit jeder weiteren Explosion wächst diese Röhre zu einem Einbruchskrater an und mit jeder Explosion wandert der Kraterboden in die Tiefe. Nachstürzendes Nebengestein vermengt sich mit dem Tuff und bildet eine chaotische Brekzie im Maarkrater. Innerhalb weniger Tage kann ein Maar auf über 100m Durchmesser wachsen, die meißten stellen dann ihre Tätigkeit ein, andere jedoch wachsen mit oft tausenden Explosionen auf bis zu 2 Kilometer durchmesser an was Monate dauern kann. Wenn das Wasser knapp wird kann ein Maar zu einem lavafördernden Vulkan werden, Lavaströme und Lavakegel beschränken sich zunächst auf den Boden des Maarkraters können aber bei lang anhaltender Tätigkeit über den Maarkrater hinauswachsen. Ebenfalls kann es in dem mit tuffgefüllten Maarkrater zu Intrusionen von Magma kommen. -Entstehung eines Maarkraters mit später Intrusion-
Es gibt sehr viele Maare und Maar-ruinen in Deutschland, die genaue Zahl ist unbekannt, dürfte aber bei über 1000 liegen, somit ist die Wahrscheinlichkeit das sich eine Maar-ruine vor ihrer Haustür befindet recht hoch! Doch wie erkennt man eine solche Vulkanruine? Viele Maare erhalten, wie oben beschrieben, Intrusionen von Magma gegen Ende der Aktivität. Wenn diese erkaltet sind entstehen daraus massive Körper die sehr erosionsresistent sind. Nun folgen Jahrmillionen der Erosion, der Intrusionskörper wird freigelegt und bildet einen kegelförmigen Berg(Otzberg und Katzenbuckel im Odenwald oder der Parkstein in der Oberpfalz sind solche Intrusionskörper ehemaliger Maare). Die Maare die keine oder nur kleine Intrusionen erhalten haben sind an der Oberfläche nach Jahrmillionen der Erosion nicht mehr auszumachen und werden nur dann entdeckt wenn zB eine Baugrunduntersuchung oder eine Brunnenbohrung auf den Tuff im Maarkrater trifft.-Erosion eines Maares mit großer Intrusion, 1. stellt den Zustand direkt nach der Entstehung dar, 2. zeigt das selbe Maar über 40 Millionen Jahre später-
Maarvulkanismus war über die gesamte Aktivität des CEVP präsent, der jüngste Vulkan im CEVP ist sogar ein Maar und zwar mit 6000 Jahren der Lac Pavin im Zentralmassiv in Südfrankreich. Zweitjüngstes Maar ist mit 10.000 Jahren das Ulmener Maar in Deutschland. Es ist recht wahrscheinlich, wenn nicht sogar sicher, dass in den nächsten 10.000 Jahren im CEVP wieder ein Maar geboren wird.