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Vulkanologie: Geheimnis des Karbonatit-Vulkans geklärt?

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Der Ol Doinyo Lengai ist ein besonderer Vulkan, denn er ist gegenwärtig der weltweit einzige, dessen Lava zu mehr als 50 Prozent aus Karbonatmineralen besteht und fast keine Silikate enthält. Nun haben Geologen um Tobias Fischer von der University of New Mexico in Albuquerque die Herkunft dieser Magma geklärt.

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Ol Doinyo Lengai | Der "Sitz des Gottes" ist weltweit einmalig, denn er speit karbonatitreiche Magma, die anders als normale Lava bereits bei der Eruption nicht rot glüht, sondern schwarz aussieht.
Vulkanische Gase, welche die Wissenschaftler während einer Eruption aufgefangen haben, unterscheiden sich demnach nicht von jenen, die entlang Mittelozeanischer Rücken freigesetzt werden – obwohl sich der Ol Doinyo Lengai in Tansania und damit fern dieser ozeanischen Spreizungszonen der Erdkruste erhebt. Stattdessen ragt der Vulkan aus dem östlichen Zweig des ostafrikanischen Rift Valley auf, eines Grabensystems, das als Initialstelle der Aufspaltung Afrikas in zwei Teile gilt. Entsprechend wird der Ol Doinyo Lengai auch nicht von Magma aus Subduktionszonen – wo eine Erdplatte unter eine andere taucht – oder von so genannten Mantelplumes gespeist. Diese aufsteigenden Blasen aus geschmolzenem Gestein nähren Vulkane wie den Mauna Loa auf Hawaii abseits der Plattengrenzen.

Stattdessen existiert offensichtlich ein weltweit einheitliches Magmareservoir im oberen Erdmantel, das sowohl den Vulkanismus an Mittelozeanischen Rücken als auch in kontinentalen Grabensystemen versorgt. Der Ol Doinyo Lengai zapft deshalb kein eigenes kohlenstoffreiches Magmensystem im Mantel an, sondern nutzt Gesteinsschmelzen mit nur maximal 300 parts per million Kohlenstoff als Quelle. Seine Karbonatitlava ensteht in relativ flachen Bereichen der Erdkruste durch magmatische Differentiation. Dabei scheidet sich eine sehr kohlenstoff- und natriumreiche Phase von der ursprünglichen Schmelze aus Nephelinit ab – einem sehr basischen Material –, die letztlich im tansanischen Feuerberg an die Erdoberfläche tritt.

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Im Krater | Die Karbonatite des Ol Doinyo Lengai werden an der Erdoberfläche rasch erodiert und es entstehen außergewöhnliche Gesteinsformationen.
Obwohl Magma normalerweise sehr viel Kohlenstoff enthält, stoßen alle Vulkane bis auf den Ol Doinyo Lengai gegenwärtig keine Karbonatite aus, sondern nur Kohlendioxid. Denn normalerweise zerfallen Karbonatite bei niedrigem Druck rasch und setzen CO2 frei; eine Ausnahme bildet nur die Variante mit hohem Natriumanteil, die selbst bei atmosphärischem Druck noch stabil bleibt und die der Ol Doinyo Lengai eruptiert. Seine Lava ist äußerst dünnflüssig, und wegen ihrer relativ niedrigen Temperatur von nur 500 bis 600 Grad Celsius erscheint sie außerdem schwarz und nicht glühend rot. Seit August 2007 scheint sich allerdings der Vulkanismus des Ol Doinyo Lengai zu verändern: Seine Lava wird seitdem silikatreicher. Sein Name leitet sich übrigens aus der Sprache der Massai ab und bedeutet "Sitz des Gottes". (dl)
19. Woche 2009

Dieser Artikel ist enthalten in Spektrum - Die Woche, 19. Woche 2009

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  • Quellen
Fischer, T. et al.: Upper-mantle volatile chemistry at Oldoinyo Lengai volcano and the origin of carbonatites. In: Nature 459, S. 77–80, 2009.

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