Geschichte der Geowissenschaften: Allgemeine Geologie

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8. Vulkanische Erscheinungen
8.1. Definitionen, Einführung
8.2. Vulkanausbrüche
8.3. Gas-Auswurf, Fluide
8.4. Atmos. Erscheinungen
8.5. Aschen-Auswurf
8.6. Morphologie der Ringwälle
8.7. Lava-Ergüsse
8.8. Abkühlung der Lava
8.9. Viskosität der Lava
8.10. Dynamik der Lavaströme
8.11. Schlammströme
8.12. Submarine Ausbrüche
8.13. Explosionskrater
8.14 Explosions-Krater, Caldera
9. Ursachen der Erscheinungen

Fritsch (1888):
Geologie

Foto/Scan - Digital bearbeitet: (W. Griem, 2019); Fritsch, K. (1888) - Abbildung 95, Seite 372; Original-Größe 7 X 9 cm.
Titel: Vesuvausbruch am 8. Dez. 1861 - nach einer Photographie.

Fritsch, K. (1888): Allgemeine Geologie. - 500 Seiten 102 Abbildungen, Verlag J. Engelhorn Stuttgart.
[Sammlung W..Griem]

Die Abbildungen wurden mit einem HP Scanjet G3110 mit 600dpi eingescannt, danach mit Corel Draw - Photo Paint (v. 19) digital bearbeitet. Speziell Filter der Grau­stufen­verbesserung, Elimination von Flecken sowie Ver­besserung der Schärfe wurden bei der Bild­bearbeitung angewandt (W. Griem 2020).

Die Texte wurden mit einer Pentax Kr-3 II digi­talisiert und später mit ABBYY (v.14) verarbeitet und zur OCR vorbereitet. Fraktur­schriften wurden mit ABBYY Fine Reader Online in ASCII um­gewandelt; "normale" Schrift­arten mit ABBYY Fine Reader Version 14.
Die Texte wurden den heutigen Recht­schreib­regeln teilweise angepasst, es wurden erläuternde und orien­tierende Zeilen eingefügt (W. Griem, 2020).

Informationen

Karl von Fritsch (1888): Ausbruch des Vesuvs . Nach einer Fotographie gezeichnete Abbildung.

Original Text von Fritsch 1888; p. 368


8. Vulkanische Erscheinungen.

8.1. Definitionen, Einführung
Die Lehre von den vulkanischen Erscheinungen hat von jeher durch die Schrecknisse und die blendende Pracht der Naturvorgänge Geist und Phantasie der Menschen lebhaft beschäftigt. Religiöse und andere Vorstellungen haben sich mit den Beobachtungen verknüpft.

Alles, was Bezug hat auf das Vorhandensein und auf die Bewegung heiß-flüssiger Gesteinsmassen im Erdkörper, nennen wir vulkanisch *1).


Vulkanismus bezeichnet die Ursache des Vorhandenseins heiß-flüssiger Gesteinsmassen. Unser Erdkörper enthält jene heiß-flüssigen Gesteine an sehr zahlreichen Stellen, und von vielen Seiten wird behauptet, dass überall in der Tiefe geschmolzenes Material vorhanden sei. Durch besondere Erscheinungen macht sich die Anwesenheit dieser Materialien geltend und diese Erscheinungen, die Ausbrüche oder Eruptionen sind es, denen im Haushalte der Natur eine hochwichtige Rolle zufällt. Sie bieten ein Gegengewicht dar gegen die Senkungen der Erdoberfläche und gegen die nivellierende Tätigkeit der Gewässer. Sie bringen der Erdoberfläche Alkalien, Phosphorsäure und andere wichtige Stoffe aus der Tiefe wieder herauf, welche mit dem in die Erde eindringenden Wasser der Tiefe zugeführt zu werden pflegen. Sie restituieren der Atmosphäre selbst das Wasser, welches der Oberfläche unserer Erde ohne die Tätigkeit der Vulkane in viel größerem Masse entzogen werden würde, als wirklich geschieht. Die vulkanischen Ausbrüche führen auch eine große Menge von Wärme aus dem Innern unserer Erde herauf, teilen dieselbe dem Wasser, einzelnen Teilen der Erdoberfläche und der Atmosphäre mit. Die Abkühlung des gesamten Erdballs oder der Wärmeverlust desselben wird durch die vulkanischen Ausbrüche wesentlich gefordert.


8.2 Vulkanausbrüche
Das Wesen eines vulkanischen Ausbruches liegt darin, dass das heiß-flüssige Gestein aus den inneren Teilen der Erde gegen deren Oberfläche hinaufsteigt, woselbst gewöhnlich eine Ausbreitung und Anhäufung solchen Materiales stattfindet. Das Aufsteigen würde unmöglich sein, wenn es nicht durch die Bildung und Entstehung von Spalten befördert würde. Solche Spalten ermöglichen erst das Hervortreten der glutflüssigen Massen zur Erdoberfläche. Insofern ist die Spaltenbildung selbst die Vorerscheinung des eigentlichen Ausbruches. Die Spaltenbildung erfolgt bald mit, bald ohne fühlbare Bodenerschütterung, in vielen Fällen allmählich und mit einer gewissen Einwirkung auf Quellen und andere Gewässer, sowie auf das Hervortreten etwaiger Gase aus der Erdoberfläche. In sehr vielen Gegenden, in denen häufig Ausbrüche stattfinden, ist man gewohnt, auf derartige Vorspiele zu achten. Man beobachtet sorgfältig, ob die Quellen ihr gewöhnliches Wasserquantum liefern, ob einzelne derselben ganz versiegen zu einer Zeit, wo das nicht durch atmosphärische Verhältnisse bedingt ist; ob nicht gewisse Quellen unerwartet an Stellen hervortreten, wo man sie früher nicht gekannt hatte. In ähnlicher Weise achtet man auf das etwaige Verschwinden von Fluss- oder Bachwasser oder die plötzliche Verstärkung derartiger Gewässer. Gasexhalationen geben sich manchmal durch den Geruch kund. In einzelnen Fällen ist auch eine Erwärmung des Bodens fühlbar geworden, bevor die Spaltenbildungen sonst zur Bemerkung kamen. So schmilzt etwa der Schnee an den Abhängen von beschneiten Bergen unerwartet, wenn ein Ausbruch nahe bevorsteht. Je nachdem das Aufreißen der Spalten ein allmähliches oder ein plötzliches ist, werden schwingende Bewegungen der Erdoberfläche, Erdbeben, beobachtet, oder nicht wahrgenommen. Manchen vulkanischen Ausbrüchen sind erhebliche Erschütterungen des Bodens vorangegangen und in gewissen Landschaften ist es sehr gewöhnlich, dass man Erdbeben als Vorspiele des Nahens des Ausbruches ansieht. Während diese sogenannten Vorerscheinungen bald nur kurze Zeit hindurch dauern, bald aber Monate lang sich fortsetzen, ist auch die Erscheinung der Ausbrüche selbst eine von wechselnder Dauer. Alle Ausbrüche aber, die wir kennen, beruhen auf intermittierender Tätigkeit. Es sind zwar Jahrhunderte lang dauernde Ausbrüche bekannt, aber auch bei solchen längeren Ausbrüchen werden Verstärkungen und Abschwächungen wahrgenommen und auch die lang dauernden Ausbrüche haben Anfang und Ende.


8.3. Gas-Auswurf, Fluide
Der Ausbruch fördert nach der Oberfläche der Erde hin das Material geschmolzener, Dämpfe entwickelnder Gesteine, welche in sehr verschiedenen Verhältnissen auftreten. Die Dämpfe brechen in der Regel massenhaft und gewaltsam hervor und schleudern Gesteinsstücke umher, wodurch bald Tuffschichten, bald Ausbruchskegel gebildet werden, je nachdem das ausgeschleuderte Material sich auf große Flächenräume verbreitet oder an einer einzelnen Stelle zusammenhäuft. In äußerst zahlreichen Fällen sehen wir eine Hauptöffnung des Ausbruches oder wenige solcher Öffnungen, aus denen die Dämpfe aufsteigen und meist auch das weiter dampfende Gestein, die heiß-flüssige Lava. Letztere erkaltet unter den Aushauchungen von Gasen (Fumarolen-Bildungen) und erstarrt schließlich. Die Dämpfe, deren chemische Natur wir früher schon in dem Abschnitte über die vulkanische Gesteinsbildung betrachtet haben und die in der Hauptsache als integrierende Teile der Masse anzusehen sind, steigen in ähnlicher Weise aus der in der Spalte befindlichen Lava auf, wie die Gasblasen sich aus so genannten moussierenden Flüssigkeiten entwickeln, oder wie man Gase aus manchen geschmolzenen Substanzen aufsteigen sieht, ganz analog auch der Entwicklung von Dämpfen aus kochenden Flüssigkeiten.
Hat an irgendeiner Stelle der Spalte die erste Dampfentwicklung stattgehabt, so entlastet die neugebildete Dampf blase die unter ihr liegenden Massen von einem Teile des darauf ruhenden Druckes. Es wird also im Wesentlichen unter der ersten Dampfblase eine zweite sich bilden, welche nahezu den gleichen Weg nimmt, und zwischen den großen Dampfblasen bewegen sich dann auch die kleineren. Die Folge dieser Erscheinung ist, dass gewöhnlich bestimmte Stellen Hauptpunkte für den Durchtritt der Dämpfe ergeben, während das heiß-flüssige Gestein auch noch an mehr oder minder zahlreichen anderen Punkten der Spalten die Oberfläche der Erde erreichen kann, dort aber mit geringerer Menge von Dämpfen auftritt. Die Dampfentwicklung beginnt offenbar in sehr bedeutenden Tiefen unter der Erdoberfläche. Das Kochen der Lava in der Tiefe wird durch das eigentümliche Eruptionsgeräusch bezeichnet und dieses Geräusch lässt nach den Verhältnissen der Fortpflanzung des Schalles nicht selten einen Ursprung in mehreren Kilometern Tiefe unter der Erdoberfläche annehmen. Die hauptsächlicheren, größeren Dampfblasen, welche aus der Lava hervorkochen, äußern sich in besonderen Dampfstößen, die gewöhnlich intermittierend aufeinander folgen.
Es kommen allerdings Fälle vor, bei denen sehr erhebliche Dampfblasen überhaupt kaum entstehen und eine ziemlich gleichmäßige Dampfentwicklung ohne besondere Gewaltsamkeit wahrgenommen wird. In die Luft hinein reißen die aufsteigenden Dämpfe, wo sie irgendwie in größeren Stößen auftreten, feste Gesteinsmaterialien mit empor und je mehr eine aufsteigende Lava verdampfende Substanzen enthält, je mehr sie explosiv ist, um so gewaltiger sind diese Ausschleuderungen. Die leichtesten, fein zerstäubten Teile der Lava und etwaiger zerstörter, älterer Gesteine, die „Asche“, werden viele Kilometer emporgehoben, und zwar in solcher Menge, dass sie häufig den Himmel verfinstern und die Dampfwolken schwarz färben. Im Jahre 472 ist die Vesuvasche bis Konstantinopel geflogen, 1815 hat die Asche des Tambora auf Sumbava 46 000 deutsche Quadratmeilen bedeckt, 1835 die Asche des Cosiguina in der Fonsecabucht sich bis nach Kingston auf Jamaica verbreitet, 1275 km weit, etwa wie vom Ätna nach Hamburg. Isländische Vulkanasche ist wiederholt in Norwegen und Nordschottland beobachtet worden. -Fig95 Das setzt eine Fortführung bis in sehr hohe Teile der Atmosphäre hinein voraus, wo die leichten, staubartigen Teile von den Winden ergriffen und weithin fortgeführt werden können.

Je höher die Dampfmasse steigt, umso mehr gestaltet sie sich zu einer Art von Wolke, sie nimmt gleich dem Rauche eines Schornsteins etc. nach oben zu an Umfang zu und zwar in sehr bedeutendem Masse. Da die Dampfmassen ja vorzugsweise aus Wasserdampf bestehen, so rollen sich gewissermaßen die entstehenden Wolken in sich selbst auf und erscheinen wie Wolle, die aus einem Sacke hervorquillt. Je kälter die Luft der Höhe ist, in welche der Dampf steigt, um so mehr wird dieser Dampf selbst kondensiert und wird das kondensierte Wasser um so mehr sichtbar. Dabei ist die aufsteigende Dampfsäule gewöhnlich in wirbelnder Bewegung, weil die Luft, durch welche der Dampfstoss hindurchschiesst, die entstandene Lücke auszufüllen trachtet, so dass sehr kräftige Wirbel in der Regel gebildet werden. Gerade diese Wirbelbewegung der nachströmenden Luft selber ist es, welche häufig das Niederfallen der in der Dampfsäule getragenen festen Massen erschwert und verzögert. Neben dem Dampf sind in einigen wenigen Fällen auch Gase konstatiert worden, und die letzteren verbrennen unter Umständen am Austrittspunkte der Dämpfe in Berührung mit der hinzutretenden atmosphärischen Luft. Die lichtblauen Flammen von Wasserstoff, Schwefelwasserstoff etc. sind indes nur selten und gewöhnlich nur nachts sichtbar. Bei Nacht besonders und zum Teil auch bei Tage spiegelt die Dampfsäule die Glut des Gesteines, oder zeigt sich selbst als weiß leuchtende Masse. Der Kontrast zwischen dem selbstleuchtenden, weißglühenden Dampfe und dem Widerscheine der rotglühenden Lava darunter erzeugt nicht selten grünliche, Flammen ähnliche Erscheinungen, vielleicht sogar nur als optische Täuschung, indem die komplementäre Farbe im Auge da sichtbar wird, wo weiß leuchtender Dampf nicht die rote Glut des Gesteines widerspiegelt. Wo das Aufsteigen der Dämpfe nicht stoßweise, sondern allmählich und in kleineren Quantitäten erfolgt, ist dasselbe gewöhnlich ruhiger, und an solchen Stellen erscheinen recht häufig die Dämpfe selbst mit einer gewissen Färbung, namentlich wenn Eisenchlorid und ähnliche Substanzen derselben eine größere Bedeutung erlangen.

[Hier weiter im Text von Fritsch]