Geologen untersuchen "hot spots" am Vulkan Mauna Kea auf Hawaii

Hawaii, Big Island, November 2002: Ein frischer Lavastrom überfließt ältere Lavaschichten. Foto: de Wall

Den vermutlich fast erloschenen Vulkan Mauna Kea auf Hawaii haben Wissenschaftler bis in eine Tiefe von 3.000 Metern angebohrt. Auf diese Weise wollen sie einen so genannten „hot spot“ untersuchen – das sind Stellen, an denen heiße Ströme im Erdmantel emporsteigen. An dem Projekt sind Forscher aus aller Welt beteiligt, darunter auch die Geologin Prof. Dr. Helga de Wall von der Uni Würzburg.

Die Inseln von Hawaii bilden eines der aktivsten Vulkanfelder der Erde. Sie wurden über einem „hot spot“ gebildet, dessen heiße Ströme vermutlich an der Grenze des Erdmantels zum Erdkern, also in 2.900 Kilometer Tiefe, ihren Ursprung haben.

Über diesen stationären „hot spot“ bewegt sich die Pazifische Platte mit einer Geschwindigkeit von mehreren Zentimetern pro Jahr in Richtung Nordwesten hinweg. Dadurch hat sich im Verlauf von 70 Millionen Jahren eine 4.000 Kilometer lange Kette von Vulkanen gebildet. „Während die relativ jungen Vulkane noch als Inseln aus dem Meer herausragen, sind die älteren aufgrund ihres Eigengewichtes so tief in den Meeresboden eingesunken, dass sie unterhalb des Meeresspiegels liegen“, wie Prof. de Wall erklärt.

Die heute noch aktiven Vulkane, der Mauna Loa und der Kilauea, liegen an der Ostküste des südlichsten Eilands dieser Inselkette, Big Island genannt. Diese Insel reicht vom Meeresboden mit einer Wassertiefe von über 5.000 Metern bis in eine Höhe von 4.205 Metern über dem Meeresspiegel – so hoch ist nämlich der Mauna Kea, der höchste Vulkan auf der Insel. Mit einer Gesamthöhe von insgesamt fast 10.000 Metern übertrifft Big Island sogar den Mount Everest. Dieses gigantische Volumen hat sich über mehrere hunderttausend Jahre hinweg durch das Übereinanderfließen von Tausenden einzelner Lavaströme gebildet.

Die Bohrung in die Flanke des Mauna Kea wurde 1999 im Rahmen des Internationalen Kontinentalen Bohrprogramms (ICDP) begonnen. Sie reicht 3.000 Meter tief und soll im Jahr 2003 noch auf 4.500 bis 5.000 Meter vorangetrieben werden.

In dieses Bohrloch setzte Helga de Wall im November 2002 eine neue Mess-Sonde ein, mit der sich die Magnetisierbarkeit der Gesteine, die so genannte magnetische Suszeptibilität, registrieren lässt. Die Würzburger Geologin hat diese Sonde gemeinsam mit Kollegen vom Geoforschungszentrum Potsdam und der Datensystemfirma Antares (Bremen) entwickelt. Das neue Gerät ermöglicht es, direkt im Bohrloch die Variation in der chemischen Zusammensetzung der wichtigsten magnetischen Minerale der ozeanischen Kruste zu messen. Bei diesen Mineralen handelt es sich um Titanomagnetite (Eisen-Titan-Oxide). Die Messungen sollen es ermöglichen, die Mächtigkeit der einzelnen Lavaströme und die Veränderung ihrer geochemischen Zusammensetzung zu rekonstruieren.

Weitere Informationen: Prof. Dr. Helga de Wall, T (0931) 31-2592, Fax (0931) 31-2378, E-Mail:
dewall@geologie.uni-wuerzburg.de

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Robert Emmerich idw

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