Magma

Als Magma bezeichnet man eine Gesteinsschmelze im Erdinneren, welche aus geschmolzenen Mineralien besteht und flüchtige Substanzen enthält. Bei diesen handelt es sich um Fluide, die flüssig, oder gasförmig sein können. Wird die Gesteinsschmelze aus einem Vulkan eruptiert, entweichen diese Fluide zum großen Teil. das Magma wird zur Lava. Die Lava kühlt ab und erstarrt zu festem Gestein. Diese Gesteine nennt man Vulkanite.

Magmakammer

Unter einer Magmakammer versteht man einen Hohlraum in der Erdkruste in dem sich Magma ansammelt. Dies geschieht gewöhnlich unter einem Vulkan. Neue Forschungsergebnisse kommen immer häufiger zu dem Schluss, dass der Begriff Magmakammer neu definiert werden muss. Zeitgemäßer sind die Begriffe Magmenkörper, oder Magmenreservoir. Grund hierfür ist, dass es sich bei einer Magmakammer scheinbar nur in seltenen Fällen um einen Hohlraum handelt, der sich immer wieder mit Magma füllt. Vielmehr scheinen sich Körper zu bilden, ohne dass vorher ein Hohlraum vorhanden gewesen sein muss.

Die Strukturen von Magmenreservoirs können sehr unterschiedlich sein. Oft scheint sich die Schmelze in taschenförmige Poren zu sammeln. So entwickelten einige Vulkanologen die Vorstellungen, dass die Magmakammer unter dem Ätna wie ein Schwamm aufgebaut ist.

Unter einem Vulkan können mehrere Magmakammern liegen. Diese füllen sich von unten nach oben auf. Die treibende Kraft hinter dem Aufstieg des Magmas aus dem Erdmantel ist der hydrostatische Druckausgleich: die heiße Gesteinsschmelze ist weniger Dicht als das umgebende feste Gestein. Ähnlich einer Luftblase im Wasser steigt das Magma auf. Dies funktioniert ungefähr bis in einer Tiefe von 5 km, in der sich die meisten großen Magmenansammlungen befinden. Von dort an bedarf es eines aktiven Mechanismus hinter dem weiteren Aufstieg des Magmas. Ein entscheidender Aspekt ist der Gasdruck im Magmenreservoir. Durch die Änderung von Druck und Temperatur im Magmenreservoir beginnt die Kristallisation des Magmas. Es entstehen erste Kristalle und es wird Gas freigesetzt. Dadurch steigt der Gasdruck in der Kammer. Zudem verändern sich Dichte und Zusammensetzung der Schmelze. Überschreitet der Gasdruck den hydrostatischen Druck in der Magmakammer, bilden sich Blasen die das Magma nach oben treiben. Erreicht das Magma die Erdoberfläche kommt es zur Eruption.

Magmatischer Gang

Ein magmatischer Gang (Dyke) entsteht, wenn Magma in einem Gesteinskörper eindringt. Das Magma nutzt Schwachstellen im Gestein aus, oder verwendet bereits vorhandene Risse, durch die es fließt. Das Eindringen (intrudieren) des Magmas in das Gestein löst meistens schwache Erdbeben aus. Diese Beben nennt man vulkanotektonische Erdbeben. Erstarrt das Magma, dann bildet sich ein langgestreckter Körper aus einem magmatischen Gestein. Ein magmatischer Gang kann wie eine Rohrleitung fungieren und Magma seitwärts bis zu einem Eruptionszentrum transportieren.

Am Ätna auf Sizilien sind besonders viele Dykes aufgeschlossen. Im Valle del Bove treten sie zutage. Als das Tal durch einen gewaltigen Hangrutsch entstand, legte es die Gänge frei. Bisher jüngstes Ereignis, bei dem ein magmatischer Gang intrudierte fand zu Weihnachten 2018 statt: Ein starkes Schwarmbeben zeigte an, dass sich Magma auf dem Weg gemacht hatte. Wenig außerhalb des Valle del Bove hob sich der Boden deutlich an.  Vulkanologen fürchteten eine Spalteneruption in dieser Gegend. Doch letztendlich kam es zu einer Subterminal-Eruption und an der Basis des Neuen Südostkraterkegels öffneten sich 2 Eruptionsspalten. Es wurden Lavaströme gefördert, die in das Valle del Bove flossen. Ein Teil des Magmas verblieb im Gang.

Ein ähnliches Ereignis gab es bereits im Mai 2018: Am Kilauea auf Hawaii floss die Lava aus den beiden Lavaseen unterirdisch in Richtung Küste ab. Es entstanden Tausende Erdbeben, darunter auch einige mit Magnituden größer als 6. Auf der Küstenebene drang das Magma in den oberflächennahen Boden ein. In der Siedlung Leilani öffneten sich Rissen. Wenig später kam es zu einer der größten Eruptionen auf Hawaii. Ein schönes Beispiel dafür, dass Magma unterirdisch von Oben nach Unten fließen kann und sich dabei seitwärts bewegt. Aus der Luft sah man sehr schön, dass die Eruptionsspalten auf einer Linie lagen. Diese Linie markierte den Verlauf des magmatischen Gangs.