Das Pulvermaar, Auge der Eifel EarthCache

Seit 29.9.2020

Short Description:

Je nach Beleuchtung blickt das Pulvermaar mal wunderschön blau, mal pechschwarz und manchmal auch geheimnisvoll braun-grün aus seiner Augenhöhle, die durch einen fast vollständig geschlos-senen Ringwall gebildet wird. Seine nahezu perfekt kreisrunde Form verleiht dem Pulvermaar dabei zusätzliche Schönheit. Doch was sich heute so still und friedlich gibt, zeigte vor einigen tausend Jahren ein völlig anderes Gesicht, denn das Pulvermaar hat eine vulkanische Vergangenheit. Während der ca. 4km langen Runde wirst Du an einige Stellen geführt, an denen Du die Geschehnisse nach-empfinden kannst.

Fig. 1: Pulvermaar
(Pic.: mit freundlicher Erlaubnis: Archiv Eifel Tourismus GmbH)

Long Description:

Einen mit ca. 700 Vulkanen derart aktiven Vulkanismus in der Eifel auf augenscheinlich solidem Grund anzutreffen, erscheint auf den ersten Blick etwas verwunderlich. Gewöhnlich reiht sich sonst alles was unter Vulkanen Rang und Namen hat entlang der tektonischen Plattengrenzen und bildet den sogenannten Feuergürtel von Neuseeland, über Indonesien, Japan, Kamtschatka, Alaska und entlang der amerikanischen Westküste bis hinunter an die Südspitze von Chile. Doch vor ca. 40 Mio. Jahren begannen auch in der Eifel vulkanische Aktivitäten, wobei man eine frühe und späte Phase unterscheiden kann. Letztere setzte vor etwa 600.000 Jahren ein und brachte, verbunden mit einer fortschreitenden Anhebung der Landmasse von durchschnittlich etwas weniger als 1mm/Jahr, etwa 200 junge Vulkane hervor, die heute erloschen erscheinen.

Als Ursache für den Vulkanismus wird eine auch heute noch existierende, riesige, schlauchförmige thermische Anomalie im oberen Erdmantel angenommen (Eifel-Plume). Sie erstreckt sich mit etwa 100km Breite von Mayen über Trier bis nach Frankreich hinein und taucht dabei beginnend an der Grenze zur Erdkruste bei etwa 45km bis in den oberen Erdmantel auf über 400km Tiefe ab. Insgesamt ist der Plume jedoch noch deutlich voluminöser, denn unter der Eifel endet nur einer von zwei aufsteigenden Schläuchen. Der deutlich tiefer liegende zweite endet unterhalb des Vulkanbereichs um den Vogelsberg.

So jedenfalls wurden neuere seismographische Messungen interpretiert, bei denen die Laufzeit von Erdbebenwellen vermessen wurde. Bei diesem Verfahren können Unregelmäßigkeiten im Erdmantel, die die Ausbreitungsgeschwindigkeit der Wellen beeinflussen, in Lage und Form dreidimensional dargestellt werden (seismische Tomographie). Durchlaufen nun Erdbebenwellen Zonen mit erhöhter Temperatur, so werden sie bei ihrem Durchgang im Vergleich zu kälteren Bereichen gebremst. Genau eine solche Anomalie wurde im Rahmen der Messungen in der Eifel festgestellt und aufgrund der Laufzeiten eine Temperatur von etwa 1300°C berechnet. Damit ist diese Zone etwa 200°C heißer als das umgebende Gestein des Erdmantels.

Fig. 2 (links):    Eifel-Plume
Breiten sich seismische Wellen beim Durchlaufen bestimmter Regionen verlangsamt aus, spricht dies für eine erhöhte Temperatur in diesen Zonen.

Fig. 3 (rechts):    Lage des Vulkansystems
In zeitlicher Abfolge: 1) Strohner Märchen, 2) Römerberg, 3) Pulvermaar. Das Aktivitätszentrum scheint sich im Laufe der Zeit nach NNW zu verlagern.

In dieser Region des Erdmantels ist das Gestein noch nicht geschmolzen, aber es ist plastisch verformbar und fängt bei ausreichend Druck oder Spannung ähnlich wie Wachs zu fließen an, ohne dass die zum jeweiligen Druck passende Schmelztemperatur erreicht wurde. Seismische Befunde sprechen dafür, dass allenfalls nur 1 bis 2% des Gesteins verflüssigt als Magma vorliegt. Dies ergibt allerdings angesichts der Größe des Plumes ein sehr großes Gesamtvolumen an geschmolzenem Magma unter der Eifel. Aus einem Temperaturunterschied von 200°C resultieren nun Dichte-unterschiede, die es der Gesteinsmasse ermöglicht, durch Konvektion wie eine Feder (engl. plume) im warmen Aufwind, nach oben zu steigen. Transportgeschwindigkeiten von etwa 10cm/Jahr wurden dabei berechnet. Immer wieder bleibt das Magma auf dem Weg zur Oberfläche stecken, da die Dichte und Temperatur des umgebenden Gesteins in Richtung Oberfläche sinkt bis der thermische Auftrieb für den Transport nicht mehr ausreicht. Während sich das Magma abkühlt, ändert sich jedoch durch fraktionierte Kristallisation seine chemische Zusammensetzung, da sich in Abhängigkeit vom jeweiligen Schmelzpunkt nach und nach Mineralien bilden und in der Schmelze gelöste Gase beim Übergang zum Feststoff freigesetzt werden. Dadurch sinkt die Dichte des Magmas, so dass es seinen Weg nach oben fortsetzen kann. Besonders leicht hat es das Magma dabei, wenn es auf tektonische Schwachstellen in der Erdkruste trifft. Bis sich schließlich genügend Magma gesammelt und eine Magmakammer ins umgebende Gestein geschmolzen hat, hat es eine Reise von mehreren zehntausend Jahren mit vielen chemischen Umwandlungsprozessen hinter sich. Ausgehend vom im Erdmantel gelegenen Plume nutzten Magmamengen während der letzten 600.000 Jahre immer wieder diesen Transportmechanismus, um in Richtung Erdkruste aufzusteigen, sie zu durch-schmelzen und ca. 200 Vulkane in dieser Zeit zu bilden und zu speisen.

Hier an dieser Stelle bildete sich dabei innerhalb von wenigen hundert Metern ein Vulkansystem, das mit zeitlichem Abstand zu drei unterschiedlichen vulkanischen Ereignissen führte. Untersuchungen der Schichtenfolge (Horizonte) ergaben, dass alles mit einem eher kleinen, schlacke- und asche-fördernden Vulkanschlot begann. Seine Aktivität fand jedoch ein plötzliches Ende, als durch eine heftige Dampfexplosion ein Krater aus dem Untergrund gesprengt wurde, der später verlandete und das nicht sehr große Strohner Märchen hinterließ. Doch erneut kämpfte sich Magma aus dem Plume an die Oberfläche und bildete diesmal als lavaspeiender Schlackenkegel den heute 469m hohen Römerberg.

Fig. 4: Am NW-Ufer des Pulvermaars

Das jüngste Ereignis innerhalb dieser Vulkangruppe war schließlich die Entstehung des Pulvermaars, doch Lavaströme, klassische Ergussgesteine oder einen Vulkankegel aus Schlacke mit im Flug erkalteten Lavafetzen sucht man an dieser Stelle vergebens, denn andere vulkanische Mechanismen führten zu seiner Entstehung. Auf der Zeitskala geschah dies nach neueren Untersuchungen in der letzten Eiszeit (Würm) vor ca. 20.000 bis 30.000 Jahren. Belegt werden konnte dies u. a. durch das Auffinden von Bodenhorizonten, die eine durch wiederholte Gefrier- und Auftauprozesse typische Horizontdurchmischung zeigten (Kryoturbation). Dieses Phänomen ist typisch für einen periglazialen Permafrostbereich. Gut möglich, dass die letzten hier lebenden Neandertaler von den Geschehnissen berichten hätten können. Erneut drang Magma aus großer Tiefe Richtung Oberfläche, doch als die glühend heiße Masse plötzlich auf Grundwasser oder durch Spalten einsickerndes Oberflächenwasser traf, nahm die Geschichte einen anderen Verlauf. Schlagartig wurde das Wasser verdampft. An der freien Oberfläche dehnt sich Wasser beim Übergang vom flüssigen in den gasförmigen Zustand um etwa Faktor 2000 aus. Fehlt dieser Ausdehnungsraum weil der Wasserkontakt etwa unterirdisch erfolgt, so baut sich ein immenser Dampfdruck auf, unter dem sich auch der Siedepunkt des Wassers erhöht. Gleichzeitig mischt sich der Wasserdampf mit den heißen, vulkanischen Gasen, die das aufsteigende Magma mitbringt. So entsteht eine Bombe mit gewaltiger Sprengkraft, die jedes Material im Berührungsbereich Magma / Wasser bis auf Krümel- und Staubgröße völlig zerfetzt. Durch den sehr hohen Gasdruck der Wasserdampfexplosionen wurden diese sog. Lapilli (2-64mm Korngröße) und vulkanische Aschen (<2mm Korngröße) mit Überschallgeschwindigkeit aus dem Schlot geschossen. Dabei wurde oft das umgebende Gestein als sog. Nebengestein mitgerissen. Bei Gestein, das durch vulkanische Aktivität zerborsten wurde, spricht man von pyroklastischem Material. Durch wiederholte Eruptionssalven wurden diese zerfetzten Partikel als sog. Jets hoch aus dem Krater geschleudert. Beim Wiedererreichen des Bodens setzten sich diese Jets oftmals als Partikelströme fort, wo sie auf ihrem Weg mit viel Energie auch größere Steine vor sich herschoben und schließlich für grobkörnige Ablagerungen sorgten.

Diese durch Magma / Wasser-Kontakt ausgelöste Vulkanexplosion wird phreatische bzw. phreato-magmatische Eruption genannt. Sie weist im Vergleich zur plinianischen Eruption, bei der Lava durch den hohen Druck von vulkanischen Gasen gefördert wird, charakteristische Unterschiede auf:

Plinianische Eruption (nach Plinius, der die Zerstörung Pompejis durch den Vesuv beobachtet hat)	Phreatomagmatische Eruption (nach altgriech.: phréar für „Brunnen“)
Aufsteigendes Magma fängt in einer Magma-kammer zu entgasen an, so dass der Druck sehr stark ansteigt.	Magma trifft auf Grundwasser bzw. durch Spalten eingedrungenes Oberflächenwasser.
Vulkanische Gase (CO2, H2O und in geringerem Anteil SO2, H2S, CO, NH3, HCl, HF) schäumen das Magma auf und zerfetzen es. Unter hohem Druck stehend, treiben sie die Eruption an.	Das Wasser verdampft augenblicklich und baut einen extremen Druck auf. Durch gewaltige Wasserdampfexplosionen wird das umgebende Gestein an der Magma / Wasser-Kontaktstelle völlig pulverisiert. Wasserdampf dominiert im Gemisch mit vulkanischen Gasen und treibt die Eruption an.
Der Vulkan eruptiert große Mengen an Gesteins-schmelzen, die auch tonnenschwere Lavabomben enthalten können.	Der Vulkan bläst das zerfetzte Gestein in Form von Lapilli und Aschen mit einigen mm Korngröße aus. Das zerbröselte, feinkörnige Material kühlt dabei recht schnell ab.
Durch die große Hitze in der Eruptionssäule und durch angesaugte kalte Luft, die sich im weiteren Verlauf erhitzte, sorgt die so verstärkte Konvek-tion für genügend Auftrieb, um Eruptionsma-terial bis in die Stratosphäre (>12km) zu fördern.	Durch die vergleichsweise kühlen Eruptionsbe-dingungen erreicht das ausgeworfene Material nur eine Höhe von einigen hundert Metern.
Lava kann über einen monatelangen Zeitraum ge-fördert werden, bis die Magmakammer leer ist und der Druck nachlässt.	Die Eruptionen sind vergleichsweise kurze, plötz-liche und äußerst heftige Ereignisse, die zum Erliegen kommen, wenn die Wasserquelle ver-siegt.
Wenn bei nachlassendem Druck die Eruptions-säule in sich zusammenstürzt, bilden sich in Form von pyroklastischen Strömen bis zu 800°C heiße und 700km/h schnelle Aschewolken, die auf ihrem Weg alles vernichten.	Als sog. base surges expandiert die unter Druck stehende Dispersion aus Wasserdampf, Lapilli und Aschen an der Oberfläche horizontal und radial-symmetrisch um die Ausbruchsstelle. Dabei gleiten die Aschewolken wie auf einem Luftkissen mit Temperaturen von eher kühlen 100°C- 400°C (selten > 800°C) über die Oberfläche. Ihre Ge-schwindigkeiten variieren von 40-400 km/h (selten bis 1000km/h).
Mit jedem Ausbruch wächst der Vulkan durch die Ablagerung von zusammenbackenden Lavafetzen (Schweißschlacken) um den Vulkanschlot. Ein Schlackenkegel ist die Folge. „Der Vulkan arbeitet sich in die Höhe“	Dringt Wasser wiederholt zum Magma vor, so wird immer wieder das umgebende Material im Bereich der Magma-Kontaktzone pulverisiert, herausgeschleudert und dabei der Vulkankrater oft mehrere hundert Meter in den Untergrund gesprengt. „Der Vulkan arbeitet sich in die Tiefe“
Stürzt die entleerte Magmakammer ein oder verstopft am Ende der Vulkanschlot bei nach-lassendem Druck, so können sich die zurück-bleibenden Vertiefungen (Caldera bzw. echter Vulkankrater) mit Oberflächenwasser füllen.	Füllt sich der Schlot nach dem Ende der phreato-magmatischen Eruptionen mit Wasser, so entsteht ein echtes Maar mit charakteristischem, meist kreisrundem, engem Trichter, steilwan-digen Kraterwänden und von erstaunlicher Tiefe.
Pics.: Infotafel Vulkanpark, Wingertsbergwand

Nach neueren Untersuchungen durch Schmincke et al. war das aufsteigende Magma bereits schon in der Tiefe durch entweichende vulkanische Gase (besonders CO₂) vorfragmentiert. Durch die damit verbundene Oberflächenvergrößerung der Kontaktzone Magma / Wasser wurde die Explosivität des Ausbruchs erheblich gesteigert, als diese Masse schließlich wenige 100m unter der Erdoberfläche auf Wasser traf und die Eruption initiiert wurde. Aufgrund des phreatomagmatischen Eruptions-mechanismus wurden am Pulvermaar mit Abstand hauptsächlich Lapilli und Aschen gefördert. Ein Großteil der im Magma gespeicherten thermischen Energie wurde also zur Verdunstung des Wassers und zur Zerkleinerung des Gesteins genutzt. Bzgl. der Korngröße führte dies zu relativ kleinen Gesteins-Partikeln. Durch diese Feinkörnigkeit kühlten sie sich an der Luft sehr schnell ab und sorgten für relativ kühle Eruptionsbedingungen. Dadurch fehlte der konvektionelle Auftrieb und eine bis in die Stratosphäre reichende Eruptionssäule wie sie bei lavafördernden Vulkanen unter plinianischen Bedingungen zu beobachten ist, kam nicht zu Stande. Während die vulkanischen Aschen der plinianischen Eruption in Maria Laach ihren Weg über die Alpen fanden und sich noch bis Norditalien nachweisen lassen, reichte der vertikale Transport der Lapilli und Aschen am Pulvermaar lediglich einige hundert Metern hoch. Von dort rieselten sie nach und nach als Fallout herab und lagerten sich nur mäßig durch den Wind verfrachtet um den Krater herum ab.

Der hauptsächliche Transport der Pyroklasten am Pulvermaar dürfte jedoch horizontal in die Breite erfolgt sein. Ursache ist die beim Verlassen des Vulkanschlots auftretende Expansion der unter hohem Druck stehenden Dispersion aus Wasserdampf und pulverisierten Gesteinspartikeln. Unter Ausbildung von bodennahen, parallel zur Oberfläche turbulent fließenden Aschenwolken, sog. „base surges“ wirkte der Druck nach allen Seiten und die Expansion erfolgte ringförmig um das Ausbruchzentrum. Wie auf einem Luftkissen glitten die von Wasserdampf und Gasen umgebenen Partikel entlang des jeweiligen Bodenprofils. Dabei wurden Strömungsgeschwindigkeiten von bis zu 400km/h erreicht und die Temperatur der Aschenwolken war aufgrund des beteiligten Wasserdampfes mit 100-400°C deutlich kühler als bei pyroklastischen Strömen unter plinianischen Bedingungen. Aus gleichem Grund waren sie auch viel feuchter. Wie Sand im Wind lagerten sich die Pyroklasten durch die tangentiale Strömungsrichtung der base surges an einigen Stellen auch dünen / antidünenartig ab, einem charakteristischen Merkmal für turbulente flows bei phreatomag-matischen Explosionen.

Fig. 5: Am SW-Ufer des Pulvermaars

Die Kombination aus Jets, ballistischen Würfen, base surges und Fallout schichtete die Pyroklasten des Pulvermaars nach und nach zu dem für Maare typischen Ringwall auf. Sind die vulkanischen Schichten locker-bröselig gepackt, so spricht man von Tephra (griech.: Asche). Wurden sie komprimiert und sind gar fest, so werden sie als Tuff bezeichnet. Da die Geschehnisse am Pulvermaar zu den jüngsten vulkanischen Ereignissen der Region zählen, ist das Pulvermaar das am besten erhaltene Maar in der Eifel mit intaktem, vollständigen Ringwall. Nur bis in etwas mehr als 2km Entfernung findet man um die Ausbruchstelle noch Tephra-Horizonte des Pulvermaars. In dieser Entfernung sind die Ascheschichten jedoch nicht mehr radialsymmetrisch um das Kraterzentrum angeordnet, da die base surges den topographischen Gegebenheiten gefolgt sind, während sie ihre staubige Fracht entluden. Entsprechend der Talverläufe findet man daher nennenswerte Schichtdicken an Tephra besonders bis Ellscheid in der Vorzugsrichtung von NNW nach SSE.

Nur vereinzelt wurden während der Eruptionen am Pulvermaar auch größere Fragmente über 64mm aus dem Krater geschleudert, die man als Bomben (zum Zeitpunkt des Auswurfs noch flüssig) und Blöcke (beim Auswurf fest) bezeichnet. Wie Geschosse aus einer Kanone wurden sie mit viel Druck aus dem Kraterschlot katapultiert und erreichten Geschwindigkeiten von bis zu 1000km/h (ballistische Würfe). Ihre nicht sehr tiefen Einschlagkrater lassen vermuten, dass ihre Flugbahn eher flach war und den ballistischen Regeln der Physik folgte. Ihre Größe nimmt daher in Richtung Ausbruchzentrum zu. Die genauere Analyse der pyroklastischen Horizonte ergab, dass nur etwa 20-30% des ausgeworfenen Materials zum Zeitpunkt der Pulverisierung von flüssigem Magma stammte. Das restliche Nebengestein setzte sich aus zerborstenem Material der umge-benden Gesteine an der Magma / Wasser-Kontaktzone zusammen. Außerdem gesellten sich Stücke aus den Schlotwänden dazu, die herausgerissen wurden, als die Eruptionssäule mit hoher Geschwindigkeit an den Wänden vorbeischmirgelte. Die Anzahl der abgelagerten Horizonte wurde auf über 500 geschätzt und jeder Einzelne wurde durch eine separate phreatomagmatische Explosion erzeugt. So wurde der Krater nach und nach in die Tiefe gesprengt. Es erscheint plausibel, dass sich auch die eiszeitlichen Klimaverhältnisse in diesem Zusammenhang günstig auf die Geburtsstunde des Pulvermaars ausgewirkt haben, denn durch den Permafrost wies der Boden eine sehr hohe Wassersättigung auf.

Das Pulvermaar mit einer Tiefe von 72m und einem mittleren Durchmesser von 651m (max. 735m) besitzt keinen Wasserzu- bzw. Ablauf und wird nur durch Niederschläge gespeist. Abgedichtet wird es durch Sedimente am Boden und Tonschichten an den Trichterseiten. Als diese durch Unter-wassersprengungen der Marine 1942 verletzt wurden, sank der Pegel um 2.5m. Durch die Steilheit des Trichters in Verbindung mit der lockergeschichteten Tephra des Ringwalls, ist das Maar sehr erosionsgefährdet. Sowohl sämtliches geologisches als auch biologisches Material, das im Trichter ins Rutschen kommt, kennt nur den Weg hinab auf den Kratergrund. So wurde die geschätzte ursprüngliche Kratertiefe von etwa 300m bis zum heutigen Tag schon deutlich verfüllt. Dieser Prozess der Verlandung wird sich fortsetzen, so dass in einigen tausend Jahren auch dieses schöne Auge der Eifel dem Beispiel des benachbarten Märchens folgen und erblinden wird. Aber wer weiß, ob sich bis dahin auch nicht wieder ein neues Maar gebildet hat, denn dass der Vulkanismus hier in der Eifel erloschen ist, scheint nur so…

Fig. 6: Am SE-Ufer des Pulvermaars

Der Weg:

Stellenweise befindest Du Dich in einem Naturschutzgebiet. Die vorhandenen Wege müssen nicht verlassen werden.

Beginne nun Deine Seeumrundung ab Parkplatz am besten gegen den Uhrzeigersinn und folge den angegebenen Wegpunkten zu den einzelnen Aufgaben. An der Wegspinne bei Ref.2, zu der Du auf jeden Fall wieder zurück musst, beginnt eine kleine Zusatzschleife. Um das Ziel Ref.9 zu erreichen, hast Du nun mehrere Möglichkeiten. Über Ref.3 (T2), entlang der Straße, wo Du noch den EC „Strohner Märchen“ (GC29DDG) besuchen kannst, bis zu Ref.4. Oder die Variante ab Ref.6 dem Weg folgend über Ref.7 und Ref.8 (T3.5). Wenn Du möchtest, kannst Du Ref.6 ab der Wegspinne auch direkt erreichen, wenn Du dem recht steilen, kurzen Pfad über Ref.5 folgst.

Nachdem Du die nächsten Aufgaben gelöst hast, kannst du Deine Maarumrundung bei Ref.10 fortsetzen, um schließlich wieder den Startpunkt zu erreichen.

Viel Spaß auf der Runde und viel Erfolg beim Lösen der Aufgaben!

Logbedingungen und Aufgaben:

Um diesen EC zu loggen, sollst Du die folgenden Aufgaben lösen und per email beantworten. Anschließend kannst Du natürlich gleich loggen. Bei gröberen Unstimmigkeiten werden wir uns melden. Entsprechend den EC-Bestimmungen werden wir Logs ohne übermittelte Antworten löschen. Die besten Antworten erhalten besondere Logerlaubnis für eine unserer Nacht der Vulkane-Coins .

Du solltest in Besitz folgender Tools sein:

Outdoor:
Zollstock, Probensäckchen (Gefäß) ca. 100ml, Kamera, (Topf)Magnet am besten mit einigen cm Durchmesser

Indoor:
Waage mind. 1g Genauigkeit (ggf. Obstwaage im Supermarkt oder Schraubenwaage im Baumarkt )

Aufgabe 1:      WP1: N50 07.881 E006 55.282
Schaue Dich am angegebenen WP um, finde den höchsten Punkt P des Ringwalls und bestimme seine Höhe ab Seelevel. Verwende dazu Deinen mitge-brachten Zollstock und Deine waagerecht ausge-streckte Armlänge bis zur Nasenspitze. Zur Ermittlung Deines horizontalen Abstands a, bestimme zunächst den Peilungswinkel zum Fuß von P. Du wirst dort auf Deiner Seeumrundung vorbeikommen und so mit Hilfe Deines GPS auch a bestimmen können. Addiere zu a noch 20m als halbe Breite des Ringwalls am Fuß von P. Dann hast Du alles, um die Aufgabe lösen zu können. Vom Ergebnis Deiner berechneten Höhe subtrahiere noch 25m aufgrund der Baumriesen. Gib auch Deine erhaltenen Zwischenergebnisse (Coords, Peilung) mit an.

Aufgabe 2:
Charakteristische Merkmale von Maaren sind ihre Kreisform, die sehr steilen, trichterförmigen Kraterwände bei flachem Grund und ihre große Tiefe. Tatsächlich konnte ein flacher Boden durch Echolotmessungen auch für das Pulvermaar bestätigt werden. Gleichzeitig wurde als Folge der bereits eingesetzten Verlandung ein mittlerer Steigungswinkel der Kraterwände von 20° bzgl. des horizontalen Maarbodens ermittelt. Berechne unter der Annahme eines geeigneten, symmetrischen Körpers wie viele Kubikmeter Wasser das Pulvermaar in etwa enthält und beschreibe Deinen Lösungsweg.

Aufgabe 3:
Welcher Druck herrscht am Grund des Maars?

Aufgabe 4:
Blicken wir nun zurück zum Zeitpunkt als der Vulkanschlot seine Aktivität gerade eingestellt hat. Vor uns liegt ein riesiges Loch mit einem Durchmesser, der dem heutigen Maar mehr oder weniger entspricht. Aber der Schlund ist noch nicht mit Wasser gefüllt und auch nicht verlandet. Wie die Wissenschaft annimmt, blicken wir also in ein Loch von ca. 300m Tiefe. Nehmen wir weiterhin an, dass nach der letzten Eruption ein symmetrischer Trichter hinterlassen wurde und dass die Steigung S‘ der Kraterwände linear mit der Funktion S‘(x) = dS/dx = -0.0144 x in Richtung Kratermitte fällt. Wie viele Kubikmeter Gestein wurden dann aus dem Boden gesprengt? Eine Skizze kann helfen. Beschreibe Deinen Lösungsweg.

Aufgabe 5:      WP2: N50 07.831 E006 55.093
Achtung: Bei Ref.9 betrittst Du ein aufgelassenes Areal, in dem pyroklastisches Material abgebaut wurde. Gehe nicht näher heran als bis zum Weg, der vor dem Steilhang parallel verläuft (WP2). Vor Dir türmt sich sehr fragiles Lockermaterial (Tephra) auf, aus dem jederzeit Stücke herausbrechen können. Betrachte Dir die am Boden liegenden Beispiele. Wärst Du da gerade drunter gestanden, wärst Du echt platt gewesen!
5a:    Schau Dir die Schichten genau an und beschreibe ihr Erscheinungsbild.
5b:    Finde die Verwerfung. Wie groß ist hier der Versatz der Schichten? Hast Du eine Erklärung, was
          hier geschehen sein könnte?

Aufgabe 6:
In den ausgeworfenen Schichten findet man immer wieder auch Schiefer. Erkläre wie der dahin kommt.

Aufgabe 7:      WP2: N50 07.831 E006 55.093 / WP3: N50 07.784 E006 55.113
Schau Dich am Fuß der Lapilli-Haufen um (nicht klettern) und achte auf größere Gesteinsfragmente (ca. 2-10cm), die als Nebengestein herausgeschleudert wurden. Finde vier unterschiedliche Sorten (außer Schiefer), beschreibe sie und stelle anschließend ihr Foto ein. Alternativ kannst Du auch an WP3 einen der Haufen mit gröberen Fragmenten genauer untersuchen. Sie wurden bei der Verarbeitung der Tephra aus den Lapillischichten nach Größe sortiert ausgesiebt. Aber nicht auf den Bauschutt hereinfallen, den „Spezialisten“ hier auch an einigen Stellen vereinzelt deponiert haben .

Aufgabe 8:
Nimm nun Deinen Magnet und wühle damit ein wenig an verschiedenen Stellen im lockeren Tephra-Material. Was beobachtest Du und wie erklärst Du es?

Aufgabe 9: Versuche an Hand der Schichten mit ihren unterschiedlichen Merkmalen den Verlauf des Ausbruchs zu rekonstruieren. Da kaum jemand mineralogische oder chemische Daten parat haben dürfte, darf hier auch ein wenig spekuliert und phantasiert werden. Aber natürlich immer mit Begründung .

Aufgabe 10:      WP4: N50 07.807 E006 55.085
Lapilli wurden an diesem WP bereits nach der Größe gesiebt und angehäuft. Bestimme vom hier vorliegenden feinsten Material die Schüttdichte. Treffe geeignete Maßnahmen zur Beseitigung von Restwasser in Deiner Probe, das Dein Ergebnis besonders nach Regen verfälschen würde. Bims tritt im Rahmen von Vulkanausbrüchen weit verbreitet auf. Kannst Du anhand Deiner Dichtebestim-mungen bestätigen, dass es sich auch hier um Bims-Lapilli handelt?

Aufgabe 11:      WP5: N50 07.693 E006 55.642
An dieser Stelle triffst Du auf eine „Anomalie“ im ansonsten aus lockerem Tephra-Material aufge-bauten Ringwall. Nur hier findet man auf ca. 40m Länge auch sehr festes vulkanisches Gestein, das vermutlich der Römerberg-Vulkan im Zuge seiner Aktivitäten hinterlassen hat. Dabei weist der östliche Teilbereich der Anomalie im Vergleich zum westlichen, riesengroße Unterschiede bzgl. der Materialbeschaffenheit auf. Schau Dir beide Bereiche genau an und beschreibe die Unterschiede. Versuche anschließend zu erklären, was hier passiert sein könnte.

Wenn Du möchtest, darfst Du nach getaner Arbeit den „Vulkanius“ in Dein Profil einbauen.

Background Pic.: R. Russell, Alaska Department of Fish and Game

Code:
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Quellen:  Internet, H. U. Schmincke: Vulkane der Eifel, H. U. Schmincke: Volcanism