Effect of the Volatiles S, Cl and F on Magma Rheology

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Beim Aufstieg eines zähflüssigen Magmas und der resultierenden Druckentlastung werden die volatilen Komponenten aus der Schmelzstruktur freigesetzt, wodurch sich Gasblasen in der Schmelze bilden. Diese Gasblasenbildung bewirkt eine Zunahme der Viskosität der nun volatil armen Schmelze. Bedingt durch die hohe Viskosität der Schmelze können die Gasblasen nicht entweichen und der zunehmende Druck innerhalb der, mit volatilen Komponenten gefüllten Gasblasen kann nicht freigesetzt werden. Der Druckaufbau innerhalb der Gasblasen resultiert schließlich in einer explosiven Eruption. Die Untersuchung der Viskositätsänderung von Schmelzen als Funktion des Gehaltes an volatilen Komponenten ist deshalb von großer Bedeutung, da die Art der Eruption stark von der Viskosität der Magmen kontrolliert wird. Eine Vielzahl von Studien beschäftigte sich bereits mit Viskositäten volatilfreier Schmelzen ohne Gasblasen und Kristalle, dabei beeinflussen genau diese Komponenten die Viskosität von Magmen am stärksten. Erwiesen ist, daß neben H2O und CO2 vor allem Schwefel, Chlor und Fluor die häufigsten volatilen Komponenten in Magmen darstellen. Wir schlagen deshalb vor, S-, Cl-, und F-haltige Schmelzen der einfachen chemischen Zusammensetzung Na2O-Al2O3-SiO2+Fe2O3 zu untersuchen, um daran die Auswirkung volatiler Komponenten auf die Viskosität und damit auf das Eruptionsverhalten modellieren zu können.