Реферат на тему:
Vulkan (німецька мова)
Ausbruch des Vulkans HYPERLINK “http://de.wikipedia.org/wiki/Rinjani”
\o “Rinjani” Rinjani im Jahre 1994 mit HYPERLINK
“http://de.wikipedia.org/wiki/Eruptionsgewitter” \o “Eruptionsgewitter”
Eruptionsgewitter
Ein Vulkan ist eine HYPERLINK “http://de.wikipedia.org/wiki/Geologie”
\o “Geologie” geologische Struktur, die entsteht, wenn Magma (
HYPERLINK “http://de.wikipedia.org/wiki/Schmelze” \o “Schmelze”
Gesteinsschmelze ) bis an die Oberflaeche eines Planeten (z.B. der Erde)
aufsteigt. Alle Begleiterscheinungen, die mit dem Aufstieg und Austritt
der glutfluessigen Gesteinsschmelze verbunden sind, bezeichnet man als
HYPERLINK “http://de.wikipedia.org/wiki/Vulkanismus” \o “Vulkanismus”
Vulkanismus .
Der Begriff “Vulkan” leitet sich von der italienischen Insel HYPERLINK
“http://de.wikipedia.org/wiki/Vulcano” \o “Vulcano” Vulcano ab. Diese
ist eine der HYPERLINK
“http://de.wikipedia.org/wiki/Liparische_Inseln” \o “Liparische Inseln”
Liparischen Inseln im Tyrrhenischen Meer. In der HYPERLINK
“http://de.wikipedia.org/wiki/R%C3%B6mische_Mythologie” \o “Roemische
Mythologie” roemischen Mythologie galt diese Insel als die Schmiede
des HYPERLINK “http://de.wikipedia.org/wiki/Vulcanus” \o “Vulcanus”
Vulcanus , dem HYPERLINK “http://de.wikipedia.org/wiki/Rom” \o “Rom”
roemischen Gott des Feuers.
In einer Tiefe ab 100 km, in der Temperaturen zwischen 1000 und 1300
Grad Celsius herrschen, schmelzen Gesteine zu zaehplastischem Magma, das
sich in grossen, tropfenfoermigen HYPERLINK
“http://de.wikipedia.org/wiki/Magmaherd” \o “Magmaherd” Magmaherden in
2 bis 50 km Tiefe sammelt. Wenn der Druck zu gross wird, steigt das
Magma ueber Spalten und Kluefte der HYPERLINK
“http://de.wikipedia.org/wiki/Lithosph%C3%A4re” \o “Lithosphaere”
Lithosphaere auf. Magma, das auf diese Weise an die HYPERLINK
“http://de.wikipedia.org/wiki/Erdoberfl%C3%A4che” \o “Erdoberflaeche”
Erdoberflaeche gelangt, wird als HYPERLINK
“http://de.wikipedia.org/wiki/Lava” \o “Lava” Lava bezeichnet.
Bei einem HYPERLINK “http://de.wikipedia.org/wiki/Vulkanausbruch” \o
“Vulkanausbruch” Vulkanausbruch werden nicht nur glutfluessige,
sondern auch feste oder gasfoermige Stoffe freigesetzt (Vulkanismus).
Die meisten Vulkane haben annaehernd die Form eines HYPERLINK
“http://de.wikipedia.org/wiki/Kegel_%28Geometrie%29” \o “Kegel
(Geometrie)” Kegels , dessen HYPERLINK
“http://de.wikipedia.org/wiki/Hangneigung” \o “Hangneigung” Hangneigung
von der Zaehigkeit der Lava abhaengt. Die Gestalt kann aber auch
unregelmaessig sein oder eine kuppelfoermige Aufwoelbung bilden.
Vulkantypen und Bezeichnungen
Vulkane kann man nach ihrer aeusseren Form und nach der Art ihres
Magmenzufuhrsystems einigermassen unterteilen.
Unterteilung nach der aeusseren Form:
HYPERLINK “http://de.wikipedia.org/wiki/Schichtvulkan” \o
“Schichtvulkan” Schicht-Vulkane (auch Strato-Vulkane genannt)
HYPERLINK “http://de.wikipedia.org/wiki/Schildvulkan” \o
“Schildvulkan” Schild-Vulkane
HYPERLINK “http://de.wikipedia.org/wiki/Schlacken-_und_Aschenkegel” \o
“Schlacken- und Aschenkegel” Schlacken- und Aschenkegel
Etwa 90 Prozent aller aktiven und 95 % aller Vulkane auf der Erde
insgesamt sind Schicht-Vulkane.
Unterteilung nach der Art des Magmenzufuhrsystems:
HYPERLINK “http://de.wikipedia.org/wiki/Zentralvulkan” \o
“Zentralvulkan” Zentral-Vulkane
HYPERLINK “http://de.wikipedia.org/wiki/Spaltenvulkan” \o
“Spaltenvulkan” Spalten-Vulkane
Eine besondere Form ist der HYPERLINK
“http://de.wikipedia.org/wiki/Supervulkan” \o “Supervulkan” Supervulkan
.
Vulkane kann man auch nach ihrer Aktivitaet einordnen in
aktive Vulkane (aktiver Vulkanismus)
inaktive Vulkane (kein aktiver Vulkanismus, Voraussetzungen fuer erneute
Aktivitaet sind jedoch gegeben)
HYPERLINK “http://de.wikipedia.org/wiki/Erloschener_Vulkan” \o
“Erloschener Vulkan” erloschene Vulkane (durch fehlende Magmazufuhr
keine Aktivitaet mehr moeglich)
Der durch die vulkanische Aktivitaet entstandene Berg wird je nach
seiner Form HYPERLINK “http://de.wikipedia.org/wiki/Vulkankegel” \o
“Vulkankegel” Vulkankegel oder HYPERLINK
“http://de.wikipedia.org/wiki/Vulkandom” \o “Vulkandom” Vulkandom
genannt, und die Oeffnung, aus der Lava aus der Tiefe aufsteigt, heisst
HYPERLINK “http://de.wikipedia.org/wiki/Schlot_%28Geologie%29” \o
“Schlot (Geologie)” Vulkanschlot . Bricht ein Schlot ueber einer
oberflaechennahen Magmakammer zusammen und bildet sich eine grosse
Oeffnung, wird diese als HYPERLINK
“http://de.wikipedia.org/wiki/Caldera_%28Krater%29” \o “Caldera
(Krater)” Caldera bezeichnet.
Magmatypen
Eine andere Moeglichkeit, Vulkane zu klassifizieren, ist, sie nach dem
Typ des Magmas zu beschreiben, das sowohl die entstehende Form des
Vulkans als auch das Ausbruchsverhalten entscheidend bestimmt:
HYPERLINK “http://de.wikipedia.org/wiki/Roter_Vulkan” \o “Roter
Vulkan” Rote Vulkane
HYPERLINK “http://de.wikipedia.org/wiki/Grauer_Vulkan” \o “Grauer
Vulkan” Graue Vulkane
Zusammenfassend kann man sagen, dass “graue Vulkane” “Schichtvulkane”
bilden, waehrend “rote Vulkane” “Schildvulkane” hervorbringen.
Viele Vulkane folgen allerdings nicht einem “reinen” Ausbruchsmuster,
sondern zeigen variierendes Verhalten entweder waehrend einer Eruption
oder waehrend der Millionen Jahre ihrer Aktivitaet. Ein Beispiel dafuer
ist der HYPERLINK “http://de.wikipedia.org/wiki/%C3%84tna” \o “Aetna”
Aetna auf HYPERLINK “http://de.wikipedia.org/wiki/Sizilien” \o
“Sizilien” Sizilien .
Verteilung von Vulkanen
Weltweit gibt es etwa 1900 Vulkane, die als aktiv betrachtet werden.
Ihre Verteilung kann man mit Hilfe der Erkenntnisse der HYPERLINK
“http://de.wikipedia.org/wiki/Plattentektonik” \o “Plattentektonik”
Plattentektonik verstehen:
Erstarrtes Nephelin Saeulenbasalt am HYPERLINK
“http://de.wikipedia.org/wiki/Otzberg” \o “Otzberg” Otzberg
Vulkane der HYPERLINK “http://de.wikipedia.org/wiki/Spreizungszone” \o
“Spreizungszone” Spreizungszonen liegen mit wenigen Ausnahmen auf dem
Meeresgrund, wo die Erdplatten auseinanderdriften. Das dort vorkommende
Magma ist basaltisch. Hierzu gehoeren hauptsaechlich HYPERLINK
“http://de.wikipedia.org/wiki/Roter_Vulkan” \o “Roter Vulkan” rote
Vulkane oder HYPERLINK “http://de.wikipedia.org/wiki/Schildvulkan” \o
“Schildvulkan” Schildvulkane .
Vulkane der HYPERLINK “http://de.wikipedia.org/wiki/Subduktionszone”
\o “Subduktionszone” Subduktionszonen sind die sichtbarsten Vulkane.
Sie treten auf, wo Erdplatten aufeinander treffen und die eine Erdplatte
unter die andere geschoben wird. Das abtauchende (oft SiO2-reiche)
Gestein wird in der Tiefe geschmolzen und steigt, da es eine geringere
Dichte hat, nach oben, wo es zu Eruptionen kommt. Hierzu rechnet man
hauptsaechlich HYPERLINK “http://de.wikipedia.org/wiki/Grauer_Vulkan”
\o “Grauer Vulkan” graue Vulkane oder HYPERLINK
“http://de.wikipedia.org/wiki/Schichtvulkan” \o “Schichtvulkan”
Schichtvulkane .
Vulkane ueber „ HYPERLINK
“http://de.wikipedia.org/wiki/Hot-Spot_%28Geologie%29” \o “Hot-Spot
(Geologie)” Hot Spots “ (auch HYPERLINK
“http://de.wikipedia.org/wiki/Plume_%28Geologie%29” \o “Plume
(Geologie)” Plume oder Plutone genannt) sind selten, da es weltweit
zurzeit nur etwa 40 HYPERLINK
“http://de.wikipedia.org/wiki/Liste_identifizierter_Hot_Spots” \o “Liste
identifizierter Hot Spots” eindeutig bestimmte „Hot Spots“ gibt. Ein
„Hot Spot“ ist ein ueber geologische Zeitraeume als nahezu ortsfest
anzusehender Aufschmelzungsbereich im HYPERLINK
“http://de.wikipedia.org/wiki/Erdmantel” \o “Erdmantel” Erdmantel
unter der HYPERLINK “http://de.wikipedia.org/wiki/Lithosph%C3%A4re” \o
“Lithosphaere” Lithosphaere . Die Lithosphaerenplatten schieben sich
durch HYPERLINK “http://de.wikipedia.org/wiki/Plattentektonik” \o
“Plattentektonik” plattentektonische Mechanismen, waehrend langer
Zeitraeume ueber einen „Hot Spot“ hinweg. Es bilden sich
perlenschnurartig hintereinander neue Vulkane, so als wuerden sie sich
durch die Kruste hindurchschweissen. Bekanntestes Beispiel sind die
HYPERLINK “http://de.wikipedia.org/wiki/Hawaii” \o “Hawaii” Hawaii
-Inseln: die Hauptinsel HYPERLINK
“http://de.wikipedia.org/wiki/Hawaii_%28Insel%29” \o “Hawaii (Insel)”
Hawai’i , die als juengste Vulkaninsel ueber dem „Hot Spot“ liegt, ist
erst 400.000 Jahre alt, waehrend die aelteste der 6 Vulkaninseln
HYPERLINK “http://de.wikipedia.org/wiki/Kauai” \o “Kauai” Kauai im
Nordwesten bereits vor etwa 5,1 Millionen Jahren entstanden ist.
Beispiele fuer diese seltene Art des HYPERLINK
“http://de.wikipedia.org/wiki/Vulkanismus” \o “Vulkanismus” Vulkanismus
in Europa finden sich in der Ost- und Westeifel ( HYPERLINK
“http://de.wikipedia.org/wiki/Vulkaneifel” \o “Vulkaneifel” Vulkaneifel
), dem HYPERLINK “http://de.wikipedia.org/wiki/Siebengebirge” \o
“Siebengebirge” Siebengebirge und in der HYPERLINK
“http://de.wikipedia.org/wiki/Auvergne” \o “Auvergne” Auvergne .
Vorhersage von Vulkanausbruechen
Zu diesem Abschnitt siehe auch: HYPERLINK
“http://de.wikipedia.org/wiki/Vulkanobservatorium” \o
“Vulkanobservatorium” Vulkanobservatorium
Entstehung von Vulkanen an Plattengrenzen
Ob ein Vulkan endgueltig erloschen ist oder vielleicht wieder aktiv
werden kann, interessiert besonders die Menschen, die in der Umgebung
eines Vulkans leben. In jedem Fall hat ein Vulkanausbruch weitreichende
Konsequenzen, denn ueber das persoenliche Schicksal hinaus werden
HYPERLINK “http://de.wikipedia.org/wiki/Infrastruktur” \o
“Infrastruktur” Infrastruktur und Wirtschaft der betroffenen Region
nachhaltig beeinflusst. Daher ist es das vorrangige Forschungsziel,
HYPERLINK “http://de.wikipedia.org/wiki/Vulkanausbruch” \o
“Vulkanausbruch” Vulkanausbrueche moeglichst praezise vorhersagen zu
koennen. Fehlprognosen waeren allein unter Kostengesichtspunkten
verheerend ( HYPERLINK “http://de.wikipedia.org/wiki/Evakuierung” \o
“Evakuierung” Evakuierung Tausender von Menschen, Stilllegung des
gesamten Wirtschaftslebens u.v.m.).
Trotz gewisser Gemeinsamkeiten gleicht kein Vulkan in seinem
Ausbruchsverhalten dem anderen. Demnach sind Beobachtungen ueber
Ruhephasen oder HYPERLINK “http://de.wikipedia.org/wiki/Seismologie”
\o “Seismologie” seismische Aktivitaeten eines Vulkans kaum auf einen
anderen uebertragbar.
Eruption am Stromboli
Bei der Ueberwachung von Vulkanen stehen generell fuenf
Ueberwachungsmethoden zur Verfuegung, die je nach Vulkan-Charakteristik
in unterschiedlicher Kombination eingesetzt werden: die Aufzeichnung
seismischer Aktivitaet, die geodaetische Ueberwachung der Topographie,
die Messung gravimetrischer und magnetometrischer Veraenderungen, die
Erfassung von oberflaechennahen Temperaturerhoehungen und die chemische
Analyse aufsteigender vulkanischer Gase.
Aufzeichnung seismischer Aktivitaet
Ein Eruptionsprozess wird zunaechst vom Aufstieg des Magmas eingeleitet.
Wenn das HYPERLINK “http://de.wikipedia.org/wiki/Magma” \o “Magma”
Magma auf vorgezeichneten oder neuen Bruchlinien, Spalten oder Rissen
zur Erdoberflaeche emporsteigt, entstehen durch Spannungen im
Umgebungsgestein und durch Entgasungsprozesse des Magmas
charakteristische seismische Signale. Gestein zerbricht dabei und Risse
beginnen zu vibrieren. Die Zerstoerung von Gestein loest HYPERLINK
“http://de.wikipedia.org/wiki/Erdbeben” \o “Erdbeben” Erdbeben mit
hoher HYPERLINK “http://de.wikipedia.org/wiki/Frequenz” \o “Frequenz”
Frequenz aus, die Bewegung der Risse dagegen fuehrt zu niedrig
frequenten Beben, dem so genannten HYPERLINK
“http://de.wikipedia.org/w/index.php?title=Vulkanischer_Tremor&action=ed
it” \o “Vulkanischer Tremor” vulkanischen Tremor .
Um Tiefe und Herd der vulkanischen Beben zu ermitteln, wird in der Regel
ein Netz von aeusserst empfindlichen Seismometern rund um den Vulkan
eingerichtet. Denn gerade die schwachen Erdbeben, die eine Staerke von
weniger als 1 haben, sind haeufig Anzeichen dafuer, dass ein Vulkan
aktiv wird. Zum Beispiel wurden am betroffenen Suedwesthang des Aetna in
den 12 Stunden vor dem 1981er Ausbruch etwa 2.800 kleinere Erdstoesse
durch die vor Ort installierten HYPERLINK
“http://de.wikipedia.org/wiki/Seismometer” \o “Seismometer” Seismometer
als Tremor registriert. Ueber ein automatisches Uebertragungssystem
wurden die Daten direkt zum HYPERLINK
“http://de.wikipedia.org/w/index.php?title=Istituto_Internazionale_di_Vu
lcanologia&action=edit” \o “Istituto Internazionale di Vulcanologia”
Istituto Internazionale di Vulcanologia in Catania weitergeleitet. Mit
Hilfe moderner Technik werden Veraenderungen der seismischen Aktivitaet
heute in Echtzeit ermittelt. Strukturen und Vorgaenge unter der
Erdoberflaeche koennen damit unmittelbar und exakt dargestellt und
analysiert werden.
Geodaetische Ueberwachung
Dringt Magma aus der Tiefe nach oben, so koennen in bestimmten Bereichen
des Vulkans Deformationen der Erdoberflaeche in Form von Aufbeulungen,
Absenkungen, Neigungen, Buckeln und Rissen entstehen. Diese
Deformationen koennen mit meist in Bohrloechern des Gesteins fest
installierten Neigungsmessern (Klinometern) und Dehnungsmessern
(Extensiometern) vor Ort gemessen werden. Diese Phaenomene koennen aber
auch schon mit einfachen Mitteln wie zum Beispiel mit einem Bandmass
oder durch aufgespruehte Linien erkannt werden.
Anfang August 1982 hatten Geologen im Kraterboden des Mount St. Helens
viele schmale Bodenrisse entdeckt und sie mit Farblinien markiert. Zwei
Tage spaeter bereits waren die Linien deutlich gekruemmt, was eine
Veraenderung der Risse durch aufsteigendes Magma anzeigte. Wenige Tage
spaeter kam es zu einer heftigen Eruption des Vulkans. Im Oktober 2004
wurde am Mount St. Helens eine Aufbeulung einer Vulkanflanke von mehr
als 100 m beobachtet, die auch mit blossem Auge sichtbar war.
Eine komplexere und exaktere Methode zur Erfassung morphologischer
Veraenderungen ist zum Beispiel die Messung horizontaler Entfernungen
mit HYPERLINK
“http://de.wikipedia.org/wiki/Elektronische_Distanzmessung” \o
“Elektronische Distanzmessung” Elektronischer Distanzmessung (EDM).
Ein EDM kann elektromagnetische Signale senden und empfangen. Die
Wellenphase verschiebt sich dabei in Abhaengigkeit von der Entfernung
zwischen EDM und reflektierendem Objekt und gibt damit das Ausmass der
entstandenen Verschiebung an. EDMs haben Reichweiten bis zu 50 km und
hohe Messgenauigkeiten von wenigen Millimetern.
Oberflaechenveraenderungen vor allem groesserer Gebiete und abgelegener
Vulkane werden mit Hilfe von satellitengestuetzten geodaetischen
Messverfahren beobachtet.
Da sich in Folge von Deformationen des Gelaendes auch Grundwasser- und
Oberflaechenwasserstaende relativ zu einander veraendern koennen, werden
oft Grundwassermessstellen eingerichtet und in gewaessernahen Gebieten
Fluss- und Seewasserpegel installiert.
Messung gravimetrischer und magnetometrischer Veraenderungen
Dringen heisse Gesteinsschmelzen in oberflaechennahe Erdschichten, so
werden lokale Veraenderungen im HYPERLINK
“http://de.wikipedia.org/wiki/Schwerefeld” \o “Schwerefeld” Schwerefeld
beobachtet. Diese oertlichen Veraenderungen werden durch
Dichteunterschiede zwischen Magma und Umgebungsgestein verursacht.
Solche so genannten mikrogravimetrischen Anomalien lassen sich mit Hilfe
von hoch empfindlichen Gravimetern entdecken, die an aktiven Vulkanen
zum Einsatz kommen.
Beim Magma-Aufstieg koennen auch lokale Aenderungen des Magnetfeldes
registriert werden, die durch thermische Einwirkungen verursacht werden.
Bereits 1981 wurden am Suedhang des Aetna und in etwa 20 km Entfernung
zum Aetna zwei magnetometrische Stationen mit automatischer
Daten-Fernuebertragung in Betrieb genommen.
Erfassung von Temperaturerhoehungen
Der Aufstieg des etwa 1.200 °C heissen Magmas aus einer HYPERLINK
“http://de.wikipedia.org/wiki/Magmakammer” \o “Magmakammer” Magmakammer
oder direkt aus dem oberen HYPERLINK
“http://de.wikipedia.org/wiki/Erdmantel” \o “Erdmantel” Erdmantel geht
in erster Linie mit einer lokalen Temperaturerhoehung des Nebengesteins
einher. Mit Hilfe ortsfester Stationen zur Temperaturmessung und durch
Infrarot-Aufnahmen von Satelliten aus koennen solche thermischen
Aufheizungen festgestellt werden, die durch oberflaechennahe Stauung
aufgedrungener Schmelzen entstehen.
Analyse aufsteigender Gase
Eruptive Gase sind die Haupttriebkraft der vulkanischen Aktivitaet.
Aenderungen ihrer Menge, ihrer Temperatur und ihrer chemischen
Zusammensetzung sind fuer die Vorhersage eines Vulkanausbruchs von
grundlegender Bedeutung. Generell sind die Schwankungen im Chemismus der
Gase um so hoeher, je heisser die Gase sind und je reger die vulkanische
Aktivitaet ist. Bei hohem Gasausstoss laesst sich die Konzentration
gewisser Gase mit Hilfe ihres HYPERLINK
“http://de.wikipedia.org/wiki/Absorptionsspektrum” \o
“Absorptionsspektrum” Absorptionsspektrums im sichtbaren Licht auch
durch HYPERLINK “http://de.wikipedia.org/wiki/Fernerkundung” \o
“Fernerkundung” Fernerkundung bestimmen. Die geochemische Ueberwachung
erstreckt sich auch auf die Beobachtung von HYPERLINK
“http://de.wikipedia.org/wiki/Grundwasser” \o “Grundwasser” Grundwasser
und von HYPERLINK
“http://de.wikipedia.org/wiki/Quelle_%28Gew%C3%A4sser%29” \o “Quelle
(Gewaesser)” Quellen . Denn unterirdisches Wasser wird oft von
vulkanischen Gasen kontaminiert, die dem Magma entweichen und sich im
Boden ausbreiten.
Vulkan Kilimanjaro, Tansania/Kenia
Im Rahmen der internationalen Dekade zur Schadensminimierung bei
Naturkatastrophen (1990-2000) wurden 15 Vulkane weltweit als
Forschungsobjekte ausgewaehlt und kontinuierlich ueberwacht, darunter
auch der HYPERLINK “http://de.wikipedia.org/wiki/Vesuv” \o “Vesuv”
Vesuv und der HYPERLINK “http://de.wikipedia.org/wiki/%C3%84tna” \o
“Aetna” Aetna .
Trotz der Vielzahl der Fruehwarnsysteme und vieler neuer Erkenntnisse
auf diesem Gebiet wird sich bei Vulkanausbruechen eine gewisse
Unberechenbarkeit nie ganz ausschalten lassen. Parallel zur Vorhersage
gefaehrlicher Eruptionen sind Schutzmassnahmen, Risiko- und
Handlungsplaene, Aufklaerung der betroffenen Bevoelkerung und
gesetzliche Regelungen fuer den Ernstfall notwendig.
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