Etappe 9: Explosive Tage

Explosive Tage sind bei der Tour de France keine Seltenheit. Die heutige Etappe zum Puy de Dome könnte genau das sein. Es gibt noch mehr Gründe, diese neunte Etappe als explosiv zu betrachten. Es ist Zeit für eine vulkanische Tour durch die Region!

Willkommen auf dem höchsten Gipfel der Chaines des Puys. Auf 13,3 Kilometern und einer Steigung von 7,7 % geht es bis auf 1465 Meter. Der Park gehört seit dem 2. Juli 2018 zum UNESCO-Welterbe. Die Chaines des Puys ist eine fast 40 Kilometer lange Kette von mehr als 80 monogenetischen Vulkanen. Hier finden sich Hinweise auf menschliche Besiedlung seit dem Neolithikum. Sie zeigt Landschaftsveränderungen im Zusammenhang mit den aus dem Mittelalter übernommenen sozioökonomischen Systemen.

Lageplan des Puy de Dôme in der Chaîne des Puys, in der Nähe von Clermont-Ferrand, von Petronis et al. (2019)

Kurz, aber explosiv

Monogenetische Vulkane sind kleine und kurzlebige Vulkane. Sobald sie ausbrechen, ist ihr Leben zu Ende. Sie treten jedoch nicht allein auf. Hunderte bis Tausende von ihnen können sich zu einem so genannten monogenetischen Vulkanfeld zusammenschließen. Sie brechen einer nach dem anderen aus. Auf diese Weise kann jeder Vulkan innerhalb einer Woche oder eines Jahrzehnts aussterben. Ein vulkanisches Feld kann sich jedoch über Tausende bis Millionen von Jahren erstrecken. Monogenetische Vulkane offenbaren strukturelle Schwachstellen in der gesamten Erdkruste. Tief geschmolzenes Gestein (Magma) nutzt diese Schwachstellen, um an die Erdoberfläche aufzusteigen.

Die Chaines des Puys und die Limagne-Verwerfung sind eine dieser strukturellen Schwachstellen. Sie bilden ein spektakuläres natürliches Labor zur Beobachtung eines gewaltigen tektonischen Prozesses, der als Krustenverschiebung bekannt ist. Das bedeutet eine Trennung des Kontinents! Hier treibt die langfristige Tektonik den Auftrieb des Erdmantels, die Hebung und Ausdünnung der Kruste und das Aufbrechen der Kruste an, so dass Magma durch mehrere kurzlebige Vulkanschlote an die Erdoberfläche gelangen kann. Die vulkanische Aktivität wurde auf die Zeit vor 70 000 bis 9000 Jahren datiert. Damit ist es die jüngste Ausprägung des französischen Zentralmassivvulkanismus. Sie können einige der kleinen Vulkane vom Panoramique des Domes aus sehen.

Explosive Tage
Vereinfachte Karte der Chaîne des Puys nach Boivin et al. (2017), von Deniel et al. (2020). https://doi.org/10.1016/j.jvolgeores.2019.106749

Schnell oder langsam fahren

Monogenetische Vulkane können je nach Viskosität (Dicke) und Gasgehalt des Magmas heftig (explosiv) oder ruhig (effusiv) ausbrechen. In Fällen, in denen während des Aufstiegs des (heißen) Magmas zur Oberfläche genügend Gas zurückgehalten wird, kommt es zu einem explosiven Ausbruch. Er bildet kleine, aber steile vulkanische Berge mit Kratern, die Schlacken oder Schlackenkegel genannt werden. Wenn heißes Magma auf seinem Weg auf (kalte) Aquifere, eine wasserführende Schicht, trifft, ist die heftige Magma-Wasser-Wechselwirkung ebenfalls eine explosive Reaktion. Anstatt einen Berg zu errichten, wird ein Krater in den Boden gegraben. Dann bildet sich ein trichterförmiges Loch, ein so genannter Maar-Vulkan, in dem sich manchmal Seen befinden.

Wenn Magma gasarm und zähflüssig (dick) genug ist, um langsam und ruhig auszubrechen, verhält sich die ausfließende Lava wie Zahnpasta. Es entsteht ein steiler Berg, der den Vulkanschlot verschließt und einen Lavadom bildet. Sie befinden sich auf einem von ihnen!

Szenerie von zwei verschiedenen Arten von monogenetischen Vulkanen. Auf der Vorderseite befindet sich ein explosiver Schlackenkegel (siehe den Krater). Der steile Lavadom (Puy-de-dome) befindet sich auf der Rückseite. https://www.panoramiquedesdomes.fr/page/le-puy-de-dome

Der Puy de Dôme ist einer der höchsten (1465 m) und größten monogenetischen Vulkane (~0,2 – 0,3 km3) entlang der Chaines des Puys. Er erregte die Aufmerksamkeit für alte spirituelle Traditionen. Es gibt Ruinen des römischen Merkur-Tempels (1.. Jahrhundert v. Chr.), die über älteren archäologischen Fundstätten errichtet wurden. In der Geschichte der Menschheit war es ein heiliger Ort (Jerram et al., 2017). Hier hat Blaise Pascal auch sein Experiment zur Messung des atmosphärischen Drucks in Abhängigkeit von der Höhe durchgeführt. Er besiegte die alten Vorstellungen vom Vakuum und sorgte damit für eine echte Revolution in der Physik.

Es ist nie einfach, nicht wahr?

Die Eruptionsgeschichte des Vulkans Puy de Dôme ist jedoch alles andere als einfach. Feldgeologische und geophysikalische Untersuchungen zeigen, dass der Vulkan Puy de Dôme in mehreren Eruptionsphasen entstanden ist. Sie kombinierten effusive und explosive Aktivität und beinhalteten Magma-Wasser-Wechselwirkungen. Die felsigen Steilhänge, Bergrücken und Zinnen sind typisch für Lavadome, die durch Eruptionen entstanden sind. Das glatte Relief am Abhang spiegelt lose Gesteinsfragmente wider, die durch explosive Eruptionen entstanden sind. Es handelt sich also um eine ursprüngliche Lokalität, die zeigt, dass sich monogenetische vulkanische Strukturen je nach der Entwicklung des aufsteigenden Magmas und seiner Interaktion mit der Umgebung im Laufe der Zeit überlagern können.

Vulkan Puy de Dôme. Denial et al. (2020)

Phasen

Geologische Kartierungen belegen eine erste Phase des Eindringens von Magma in die obere Kruste, wodurch eine als Petit Puy de Dôme (Phase 1) bekannte Ausbuchtung entstand. Später konnte das gasarme Magma ausströmen und vor etwa 11 000 Jahren als Lava ausbrechen. Diese Lava war wahrscheinlich sehr dick und sammelte sich um den Schlot herum an und bildete die Haupttopographie des Puy de Dôme (Phase 2). Dann haben Geologen Beweise für weitere Intrusionen gefunden, die einen Teil des Lavadoms gewaltsam zerstörten und zerbrachen und heiße, schwerkraftbeladene Ströme von Gas und Gesteinsfragmenten erzeugten, die als Block-and-Ash-Ströme bekannt sind (Phase 3).

Später nahm die Explosivität der Eruptionen mit der Zeit zu (Phase 4). Einige davon sind auf einen internen magmatischen Gasüberdruck zurückzuführen, andere auf die Wechselwirkung des aufsteigenden heißen Magmas mit den umliegenden kalten Aquiferen. Die letzte Gipfeleruption erfolgte nach einer kurzen Ruhephase. Diese entstand durch die Explosion des hydrothermalen Systems vor etwa 10 700 Jahren, ohne dass Magma ausgestoßen wurde.

Explosive Tage
Schematische Entwicklung des Vulkans Puy de Dôme nach Denial et al. (2020)

Der Puy de Dôme ist somit ein spektakuläres Beispiel für das komplexe Wachstum, das einige monogenetische Vulkane kennzeichnet. Der Puy de Dôme, der als ein mehrstufiges Lavadom-Wachstum verstanden wird, liefert Hinweise darauf, wie sehr kleine Veränderungen in der Menge der Schmelze, der Größe der Kristalle und der Gasblasen und ihrer Verteilung im Magma, Veränderungen des Drucks und der Temperatur, Veränderungen im Mechanismus der Magma-Entgasung sowie Veränderungen in der Kanalgeometrie zu drastischen Veränderungen im Eruptionsverhalten führen können.

Obwohl er als erloschener Vulkan gilt, weckt der Puy de Dôme das wissenschaftliche Interesse an der Frage, wie effusiv-explosive Übergänge in ähnlichen kurzlebigen Systemen ablaufen, und schärft das Bewusstsein für die potenziellen Gefahren, die für Gemeinden zu erwarten sind, die auf aktiven monogenetischen Vulkanfeldern wie in Neuseeland, Nicaragua oder Mexiko leben. Insbesondere bei kurzen Eruptionen, bei denen es zu einer heftigen Explosion von Grundwasserleitern oder des hydrothermalen Systems kommt, wie bei der letzten bekannten Eruption am Puy de Dôme, fehlen in der Regel Vorläufer und sie stellen eine große Herausforderung für die Risikominderung dar.

Ruhige, explosive Tage

Die einzigartige Kombination von unberührten Zeugnissen der geologischen Geschichte mit archäologischen Überresten und Hinweisen auf die Landschaftsgeschichte hat die Aufmerksamkeit auf den Vulkan Puy de Dôme und die gesamte Chaîne des Puys gelenkt, die es zu schützen und zu erhalten gilt. Spüren Sie beim Radfahren die Freude, durch eine einzigartige geodiverse Gegend zu fahren, einen Ort, an dem die kleinen Landformen die Schönheit der Komplexität offenbaren und zeigen, wie die Bewohner im Laufe der Geschichte mit dieser atemberaubenden vulkanischen Natur interagiert haben.

Douwe van Hinsbergen ging für diese Etappe ins Innere des Vulkans.

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