Donnerstag, 7. Mai 2009

Geheimniss der Karbonatit Vulkane gelüftet?

Ol Doinyo Lengai eruption 1966From U.S. Geological Survey; "Photograph by Gordon Davies, courtesy of Celia Nyamweru, St. Lawrence University, Canton, New York."

Manchmal gehört Klappern anscheinend zum Handwerk. So auch die Meldung, dass jetzt das "Geheimniss" des Karbonatit-Vulkans gelüftet sei. Gut, in gewissem Sinne ist da ja auch was dran. Karbonatitische Magmen sind nach wie vor eines der größeren Rätsel, welches uns die Vulkane aufgeben. Gesteine, die eindeutig vulkanischen Ursprungs sind, und die dennoch fast vollständig aus Kalk bestehen. Die Entstehung wurde lange zeit (und wird auch heute noch) durchaus kontrovers diskutiert, und die neuen daten könen duchaus zu einer Klärung helfen. Aber so verwunderlich ist es auch nun wieder nicht, dass die Gase des Ol Doinyo Lengai denen so ähnlich sind, die aus den Mittelozeanischen Rücken entweichen. Der Vulkan steht immerhin in direktem Zusammenhang mit dem Ostafrikanischen Grabensystem, das als kontinentale Zerrstruktur ein Gegenstück zu den ozeanischen Spreizungsgebieten der Mittelozeanischen Rücken darstellt. Mancher stolze Ozean hatte einst mit nicht viel mehr begonnen. Damit steht seine enge Verwandschaft eigentlich schon fest und die Unterschiede zu den bekannteren Vulkanen der Subduktionszonen oder der Hot-Spots sollten einen nicht mehr so verwundern. Es hat also einen Grund, warum Karbonatite weltweit mit kontinentalen Gräben in Verbindung gebracht werden (wie zum Beispiel in Ostafrika). Kommen wir aber zu den wirklich interessanten Dingen: Wie um alles in der Welt kann es in einer fast komplett aus Silikaten aufgebauten Welt so etwas wie karbonatische Magmen geben? Der Vulkan nutzt (wahrscheinlich ebenso wie alle anderen, älteren Karbonatite weltweit) keine spezielle, nur aus Karbonat bestehende Quelle, sondern das selbe silikatische Magmenreservoir wie die ozeanischen Rücken. Aus dem Verhältnis von CO2 und3He konnte auf einen Kohlenstoffgehalt von 300 ppm geschlossen werden, was dem einer typischen Mantelquelle für Ozeanrücken entspricht. Erst in höheren Stockwerken der Erdkruste trennt sich dann durch Magmendifferentiation und Unmischbarkeiten zwischen silikatischen und karbonatischen Magmen das typische karbonatitische Magma vom nephelinitischen Magma ab. Aus diesem Grund werden die Karbonatite dieser Welt auch meist von nephelinitischen und anderen alkalischen Gesteinen begleitet. Wenn man Kalk (und Karbonatit ist chemisch nichts anderes) unter den Bedingungen der Oberfläche erhitzt, beispielswesie in einem Kalkofen, dann wird Kohlendioxid frei und Branntkalk (CaO) bleibt zurück. So etwas passiert auch unter Vulkanen, die dann das Kohlendioxid abgeben. Der Natriumkarbonatit des Ol Doinyo Lengai hingegen bleibt stabil. Dies ist einer der Gründe, warum diese Lava in einem Vulkan gefördert wird, während die anderen Karbonatite uns alle nur als subvulkanische Gesteine begegnen.

Upper-mantle volatile chemistry at Oldoinyo Lengai volcano and the origin of carbonatites. Nature 459, 77-80 (7 May 2009)

Kommentar veröffentlichen
Research Blogging Awards 2010 Winner!
 
Creative Commons License
Amphibol Weblog von Gunnar Ries steht unter einer Creative Commons Namensnennung-Keine kommerzielle Nutzung-Weitergabe unter gleichen Bedingungen 3.0 Unported Lizenz.