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Der (Hawaii-) Vulkanismus im Lichte neuerer geowissenschaftlicher Forschungsergebnisse

Über dieses Buch
  • Art: Staatsexamensarbeit
  • Autor: Ariane Struck
  • Abgabedatum: März 2001
  • Umfang: 185 Seiten
  • Dateigröße: 4,4 MB
  • Note: 1,0
  • Institution / Hochschule: Gerhard-Mercator-Universität Duisburg Deutschland
  • ISBN (eBook): 978-3-8324-6862-0
  • ISBN (Paperback) :
    978-3-8324-6862-0 P
  • ISBN (CD) :978-3-8324-6862-0 CD
  • Sprache: Deutsch
  • Prämierung:
  • Arbeit zitieren: Struck, Ariane März 2001: Der (Hawaii-) Vulkanismus im Lichte neuerer geowissenschaftlicher Forschungsergebnisse, Hamburg: Diplomica Verlag
  • Schlagworte: Vorhersage, effusiver Vulkanismus, Geologie, Plattentektonik, Eruption

Staatsexamensarbeit von Ariane Struck

Einleitung:

Vulkane gebären und Vulkane zerstören. So gestalten sie seit Milliarden von Jahren unseren Planeten. Über 80 % der Erdoberfläche, sowohl unter, als auch über dem Meeresspiegel, sind vulkanischen Ursprungs. Vulkanische Gasemissionen bildeten den Ur-Ozean und die Ur-Atmosphäre und ermöglichten ein Leben auf der Erde.

Gleichfalls entstammen die Hawaii-Inseln vulkanischem Ursprung. Zahlreiche Ausbrüche schufen diese, die nachfolgend durch die Kräfte der Erosion zu imposanten Landschaften umgeformt wurden. Die Untersuchung ihres Vulkanismus ist ein „Lieblingskind“ vulkanologischer Forschung aus aller Welt geworden. Mit dem Kilauea, einer der aktivsten Vulkane der Welt, und dem Mauna Loa, einer der größten Vulkane auf diesem Planeten, liegen außergewöhnliche Verhältnisse vor. Das effusive Ausbruchsverhalten der Hawaii Vulkane schafft ideale Bedingungen für Forschungen hinsichtlich der Ursachen, Erscheinungen und Auswirkungen der regen Vulkantätigkeit. Demzufolge zählen die Vulkane Hawaiis heutzutage zu den am besten untersuchten Vulkanen unseres Planeten. Die neueren geowissenschaftlichen Erkenntnisse aus den Untersuchungen zu ihrem Vulkanismus sollen im Fokus dieser Arbeit stehen.

Inhaltsverzeichnis:

ABBILDUNGSVERZEICHNIS 4
VORWORT 9
1. ZURGESCHICHTE DER VULKANOLOGIE 10
1.1 MYTHOLOGISCHE VORSTELLUNGEN 10
1.2 PHILOSOPHISCHE VORSTELLUNGEN 11
1.3 VULKANOGRAPHIE 12
1.4 ENTDECKUNGSREISEN 12
1.5 WISSENSCHAFTLICHE ERKLÄRUNGSVERSUCHE DER NEUZEIT 13
1.6 MODERNE VULKANFORSCHUNG 14
2. DIE HAWAII-INSELKETTE 17
2.1 DER HAWAIIAN RIDGE 19
2.1.1 DIE SÜDÖSTLICHEN INSELN (HAUPTINSELN) 20
2.1.1.1 BIG ISLAND 21
2.1.1.2 MAUI 23
2.1.1.3 LANAI 26
2.1.1.4 MOLOKAI 27
2.1.1.5 OAHU 28
2.1.1.6 KAUAI 30
2.1.1.7 NIHAU 31
2.1.1.8 KAHOOLAWE 31
2.1.2 DIE NORDWESTLICHEN INSELN (LEEWARD-INSELN) 32
2.2 DER HAWAII EMPEROR SEAMOUNT CHAIN 36
2.3 SEAMOUNTS 38
2.4 BEVÖLKERUNG 38
2.5 WIRTSCHAFT 39
2.6 KLIMA 39
2.7 LANDSCHAFTSBILD 40
3. DIE ENTSTEHUNG DER HAWAII-INSELKETTE 41
3.1 FRÜHE VORSTELUNGEN 41
3.2 IRRETATION DURCH DIE NICHTEINORDNUNG IN DAS PLATTENTEKTONISCHE KONZEPT 43
3.3 HOT-SPOTS UND MANTEL PLUMES 46
3.3.1 DIE HOT-SPOT THEORIE 48
3.3.2 MANTEL PLUMES ALS POTENTIELLE HOT-SPOT URSACHE 54
3.4 WEITERE HOT-SPOTS 60
3.5 WEITERE VULKANKETTEN 62
3.6 DISKUSSION ZUR ORTSFESTEN LAGE DER HOT-SPOTS / MANTEL PLUMES 64
4. KENNZEICHEN DES HAWAIIANISCHEN VULKANISMUS 67
4.1 DER HAWAIIANISCHE ERUPTIONSTYP 67
4.2 EFFUSIVE TÄTIGKEIT 69
4.3 SPEZIFISCHE BESCHAFFENHEIT DES MATERIALS 70
4.4 SCHILDVULKANBAUTEN 75
4.5 REGIONALE SCHWELLE 76
5. AKTIVER VULKANISMUS AUF DEN HAWAII- INSELN 77
5.1 VULKANISMUS AUF BIG ISLAND 78
5.1.1 DER MAUNA LOA 81
5.1.1.1 DATEN UND FAKTEN ZUM MAUNA LOA 81
5.1.1.2 CALDERA UND RIFTZONEN DES MAUNA LOA 82
5.1.1.3 AKTIVITÄT DES MAUNA LOA 83
5.1.2 DER KILAUEA 85
5.1.2.1 DATEN UND FAKTEN ZUM KILAUEA 86
5.1.2.2 CALDERA UND RIFTZONEN DES KILAUEA 88
5.1.2.3 DIE LAVASEEN DES KILAUEA 91
5.1.2.4 AKTIVITÄT DES KILAUEA 93
5.1.2.5 VERGLEICH DER AKTIVITÄT DES KILAUEAZUM MAUNA LOA 102
5.1.3 DER MAUNA KEA 103
5.1.3.1 DATEN UND FAKTEN ZUM MAUNA KEA 104
5.1.3.2 CALDERA UND RIFTZONEN DES MAUNA KEA 104
5.1.3.3 AKTIVITÄT DES MAUNA KEA 104
5.1.4 DER HUALALAI 105
5.1.5 DER KOHALA 107
5.1.6 DER MAHUKONA 108
5.1.7 DER LOIHI 109
5.1.7.1 DATEN UND FAKTEN ZUM LOIHI 110
5.1.7.2 CALDERA UND RIFTZONEN DES LOIHI 113
5.1.7.3 AKTIVITÄT DES LOIHI 115
5.1.7.4 DAS HUGO PROJEKT AM LOIHI 117
5.2 VULKANISMUS AUF MAUI 119
5.2.1 DER WEST MAUI VULKAN 119
5.2.2 DER EAST MAUI VULKAN 119
5.2.2.1 DATEN UND FAKTEN ZUM EAST MAUI VULKAN 119
5.2.2.2 CALDERA UND RIFTZONEN DES EAST MAUI VULKAN 120
5.2.2.3 AKTIVITÄT DES EAST MAUI VULKAN 120
6. LAVA ERWEITERT DAS LAND 122
6.1 LAVA STRÖMT IN DEN OZEAN 123
6.2 LAVAFRAGMENTE STÜRZEN HERUNTER 123
6.3 AUFBAU EINES LOCKEREN LAVADELTAS 125
6.4 ENTWICKLUNG EINES LAVA-TUNNEL-SYSTEMS 125
6.5 ZUSAMMENBRUCH EINES LAVA-DELTAS 126
7. EVOLUTION DER HAWAII VULKANE 129
7.1 PRE-SCHILD-STADIUM (INITIALSTADIUM) 130
7.2 SCHILD-BILDUNGS-PHASE 131
7.2.1 SUBMARINE SCHILD-BILDUNGS-PHASE 131
7.2.2 SEALEVEL-PHASE 132
7.2.3 SCHILD-BILDUNGS-PHASE 133
7.3 ERDRUTSCH-PHASE 134
7.4 POST-SCHILD-PHASE 135
7.5 EROSIONS-PHASE 136
7.6 PHASE DES ERNEUERTEN VULKANISMUS 137
7.7 ATOLL-PHASE 139
7.8 SPÄTES-SEAMOUNT-STADIUM 141
8. FLANKENRUTSCHUNGEN AN DEN HAWAII VULKANEN 142
9. ÜBERWACHUNG DER HAWAIIANISCHEN VULKANE 146
9.1 DAS GEFÄHRDUNGPOTENTIAL HAWAIIANISCHER VULKANE 148
9.2 AKTIVE SCHUTZMASSNAHMEN - MENSCHENHAND GEGEN NATURGEWALT 151
9.3 ARBEITSMETHODEN DES HVO ZUR VORHERSAGE 152
10. AUSBLICK 159
11. LITERATURANGABEN 162
12. ANHANG 171

Automatisiert erstellter Textauszug:

4.000 Meter erreichen (Schäfer 1999, URL: http://www.ingridswelt.de/reise/haw/allgvulk.htm). Der Kilauea befindet sich am Südosthang des Mauna Loa (Durieux, URL: http://www.arte.de/science/volcans/dtext/hawaii.htm). Jahrelang wurde der Kilauea nur für eine Begleiterscheinung seines riesigen Nachbarn gehalten, nicht aber für einen getrennten Vulkan. Aber die Forschung der letzten Jahrzehnte zeigte, daß der Kilauea sein eigenes Magma-Rohr-System hat (Hawaii Volcano Observatory 2000, URL: www.hvo.wr.usgs.gov/kilauea). Nach entsprechender Überwachung und Erforschung ist das vulkanische Leitungssystem des Kilauea heute verhältnismäßig gut bekannt. Dies soll nicht davon ablenken, daß der geophysikalische Nachweis stationärer Magmakammern derzeit noch äußerst schwierig ist. „Die einzige Magmakammer auf der Erde, deren Größe, Tiefe, episodische Entleerung und Wiederauffüllung von unten mit verschiedenen Methoden nachgewiesen wurden, ist die unter dem Kilauea-Vulkan (...)“ (Schmincke 2000, S. 72). Aufgrund dieser Messungen vermutet man, daß sich in vier Kilometer Tiefe unterhalb des Gipfels, das Magma in einem Reservoir sammelt (Penck et al 1985, S. 30). Demnach gehören dem Kilauea zwei Magmakammern an: „Die größere befindet sich in 50 Kilometern Tiefe und speist mit 3,6 Kubikmetern Magma pro Sekunde eine zweite kleine Tasche, die sich 4 [...]

„Das Austrittsvolumen war bei dieser Eruption mit ca. 2 Millionen. m3 pro Stunde beachtlich. Die Ergüsse strömten hangabwärts und erreichten vier Tage nach Beginn der Eruption eine Distanz 25 km Länge. Nach der Eruption bedeckte Lava eine Fläche von 49 Quadratkilometern“ (Keppler 1998, S. 106). Dieser Ausbruch zeigt, daß der Mauna Loa noch immer aktiv ist, wenngleich er seine Vitalität eingebüßt hat. Die Vulkanologen des HVO11 sind sicher, daß er wieder ausbrechen wird und überwachen ihn stetig. Seine gegenwärtige Aktivität kann auf der Homepage des HVO (http://wwwhvo.wr.usgs.gov/maunaloa/current/) täglich abgerufen werden. Einige Vulkanologen vermuten, daß sich der Mauna Loa dem Ende der Schild-Bildungs-Phase nähert (welcher im Kapitel 7.2 ausführlich dargestellt wird), wenngleich er in den letzten 100 Jahren über ein Dutzend Mal aktiv gewesen ist. [...]

Hawaiianischen Schwelle, mit einem Durchmesser von ca. 2000 km und einer Höhe von ca. 1,2 km, mehr als dreimal so breit wie die durch das Einsinken der Insel in die bis in 30 km Tiefe elastische Lithosphäre erzeugte Eindellung und seitlich anschließende Aufwölbung rings um die Inseln“ (Schmincke 2000, S. 82). Die breite Aufwölbung läßt sich bis zum Knick der Inselkette vor ca. 43 Millionen Jahren verfolgen. Diese Aufdomungen erklärt man sich heute wie folgt: „Wenn der pilzähnliche Plumekopf, der 200-300° heißer ist als der umgebende Mantel, auf die C relativ starre und durch frühere Schmelzvorgänge "ausgequetschte" Lithosphäre trifft, breitet er sich lateral aus - so wie im Sommer warme Luftströme über dem aufgeheizten Erdboden aufsteigen und sich dann zu Gewitterwolken ausbreiten -, und kann Gebiete von vielen 100 km Durchmesser um Beträge von 1 km heben“ (Schmincke 1000, S. 84). Mit dieser Ausführung der Kennzeichen des hawaiianischen [...]

Arbeit zitieren:
Struck, Ariane März 2001: Der (Hawaii-) Vulkanismus im Lichte neuerer geowissenschaftlicher Forschungsergebnisse, Hamburg: Diplomica Verlag

Schlagworte:
Vorhersage, effusiver Vulkanismus, Geologie, Plattentektonik, Eruption

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