Puy de Dôme
Der Puy de Dôme ist ein Dom, der aus einem einzigen Event entstanden ist. Es ist unklar, ob aus einer großen Intrusion oder aus mehreren kleinen Intrusionen.
Rund um den Berg befinden sich Ablagerungen pyroklastischer Ströme sowie erodiertes Material. Der gesamte Berg ist sehr steil und instabil, darum auf einer Seite bereits kollabiert.
Die Chaîne des Puys befindet sich auf einer Horststruktur aus Gneis, welche gegenüber der Limagne (Grabenstruktur) im Osten angehoben wurde.
Steinbruch im Lava-Flow mit altem Kran: Die ungleichmäßig verteilten Blasen sind länglich geschert, woraus man die Fließrichtung erkennen kann. Wenn man aus verschiedenen Richtungen auf das Gestein schaut, erkennt man die je nach Richtung unterschiedlich großen Blasenquerschnitte. Im Vergleich dazu ist das Material am Puy de Dôme viel heller (d.h. stärker differenziert) und hat größere Kristalle.
Der Weg nach oben führt durch einen Hohlweg mit starken Erosionsspuren, da der Untergrund aus lockerer Tephra (Asche, weiter oben Lapilli) besteht. Die Humusdecke ist nur dünn, daher wachsen nur Büsche und Birken auf dem kargen Untergrund, in dem Wasser schnell versickert. Die geringe Hangstabilität kann man am Säbelwuchs mancher Bäume erkennen.
Cauliflower Bombs (Blumenkohlbomben): Bomben mit einer blumenkohlartigen Kruste, entstanden durch das Aufschäumen des Inneren
Die Höhle wurde künstlich geschaffen, um das Gestein abzubauen. Man erkennt Löcher; diese wurden mit Metallstangen in das Gestein getrieben, anschließend wurden Holzstangen hineingesteckt, die man sich mit Wasser vollsaugen ließ. Dadurch wurde das Gestein gesprengt. Die Lava weist viele Verwerfungen auf, die durch Setzungsbewegungen entstanden sind.
Man darf nur auf den gekennzeichneten Wegen durch den Krater laufen, zum Schutz vor Erosion.
Die Radiocarbon-Methode zur Altersbestimmung von biologischem Material liefert an Vulkanen oft falsche Ergebnisse, weil Kohlenstoff auch aus dem Erdinneren stammen kann (z.B. aus Fumarolen). Dieser fossile Kohlenstoff ist nicht mehr radioaktiv, die dadurch verringerte C-14-Radioaktivität liefert dann ein viel zu hohes Alter.
Hat den tiefsten Krater der Chaîne des Puys.
Außen herum befindet sich ein alter Kraterrand.
Es gab dort auch einmal einen Lava-See, der dann den Wall durchbrach und als Lava Flow bei der heutigen Straße Richtung Clermont-Ferrand floss. Den Verlauf des Flows kann man von oben erkennen, weil der umgebende Boden landwirtschaftlich genutzt wird, während der Flow von Bäumen überwuchert ist.
Aufstieg: senkrecht stehende Abkühlungssäulen, die jedoch nicht „sauber“ aussehen, sondern überprägt wurden; weiter oben blickt man auf die Stirnflächen der Abkühlungssäulen
Blick auf den Roche Tuilière im Westen
Vom Tal aus (Südseite) erkennt man mehrere Gänge, da Abkühlungssäulen dort horizontal stehen und sich von zwei Seiten treffen. Ansonsten sieht man auf vielen Seiten die polygonförmigen Stirnflächen der Säulen, was darauf hinweist, dass es sich um einen kompakten Körper handelt.
großflächig freigelegte Abkühlungssäulen, im kegelförmigen Zentralbereich (von Osten gesehen) scheinbar konzentrisch angeordnet, nördlich davon parallel angeordnet
Die Säulen sind alle annähernd gleich groß, werden nach oben hin jedoch massiver und zeigen dort auch eine Überprägung Richtung Norden
Im Süden ist das Gestein massiver, Säulen sind weniger zu erkennen.
Unten sieht man eine feine Schichtung (mehrere pyroclastic sequences); darüber befinden sich dicke Schichten mit großen, wenig gerundeten Einschlüssen, möglicherweise ein Lahar.
Seitental, beim Schlepplift, rechts der Gondelbahn: Das gesamte Bergmassiv ist der Rest eines großen Vulkans. Hier sieht man zwei Feeder Dikes, welche unterschiedlich orientiert sind, d.h. man blickt auf unterschiedliche Richtungen.
Die Abkühlungssäulen unterhalb dem Gipfel sind konkav gebogen, was auf ein komplexes Abkühlungsfeld hindeutet, da Säulen immer parallel zum Abkühlungsgradienten wachsen.
Die Dikes rund um den Gipfel weisen Einschlüsse auf (Xenolite). Dabei kann es sich um an die Oberfläche transportiertes Fremdgestein (aus dem Basement – hier Gneis und Granit – oder aus dem Erdmantel) handeln, oder auch um Enclaves, d.h. Lava mit anderem Chemismus. Wenn die Farbe der Enclaves dunkler ist, handelt es sich um basischere Lava, welche in die Magmakammer eingedrungen sein kann; im umgekehrten Fall sind die Enclaves Restite der Differenziation. Man beobachtet einen Reaktionsrand.
Lava-Flow auf Basement-Gestein (vergruster roter Gneis); die Lava weist Xenolite und Fließstrukturen auf.
Lava mit eingeregelten Blasen, welche unterschiedlich groß und unterschiedlich verteilt sind.
Die raue Oberfläche zeigt, dass es sich um Aa-Flows handelt; grobes Material kennzeichnet die Grenze zwischen zwei Flows.
Man erkennt keine größeren Kristalle und keine Säulen (diese entstehen bei größerer Porosität nicht unbedingt).
Die raue Flow-Oberfläche bezeichnet man als Klinkertop; sie entsteht durch den Transport von abgekühltem und entgastem Material, welches dabei zerbrochen wird.
Hier wird Tephra abgebaut (z.B. als Zuschlagstoff für Zement).
Man erkennt eine Schichtung, wie sie typisch für Fallablagerungen ist. Die Schichten fallen nach vorne (Richtung Bahnhof) ein und neigen sich zu beiden Seiten; diese Form kann man erklären, wenn man den Steinbruch als Kegelschnitt an den Vulkankegel des Puy de la Louve betrachtet (Schnittkante = Parabel bzw. Hyperbel).
Das gelbliche Material wurde durch Erosion von oben heruntergewaschen; es handelt sich nicht um Boden (z.B. Löss), sondern um Tephra, welche sich durch Verwitterung verfärbt hat. Die sichtbare horizontale Kante ist eine Abbaukante.
Material: Tephra (Asche, Lapilli, kleine Blöcke), v.a. Bims, aber auch viele Xenolite
Zur Untersuchung einer Schicht muss man diese bis zu den begrenzenden Horizonten untersuchen, um statistisch repräsentative Ergebnisse zu erhalten.
Man muss bei der Kartierung auf durch Verwitterung zerbrochenes Material achten, denn dieses kann die Korngrößenverteilung stark verfälschen. Beispielsweise werden Bimsblöcke in frostreichen Gebieten schnell zu „Lapilli“ oder „Asche“ zerlegt.
Aa-Flow, überwachsen
Gestein kann bei einer Eruption zerbrechen durch Fraktionierung im Schlot, durch Entgasung, durch Abkühlung in der Luft, oder durch Scherkräfte im Schlot.
Levée: Auf einem Lava Flow sammelt sich das leichte Material an der Oberseite, rutscht dann seitlich herunter, kühlt dort ab und bildet somit auf beiden Seiten einen Deich, zwischen denen der Flow dann fließt.
Steinbruch: Hier ist ein sehr homogener Lava Flow mit einer Mächtigkeit von über 10 m, der in großen Blöcken abgebaut wird.
Maar
Die Ablagerungen an der Seite weisen eine Schichtung auf und enthalten v.a. juveniles Material, aber auch Gneis aus dem Basement.
Ablauf einer Explosion:
Magma trifft auf einen Aquifer, es bildet sich Dampf.
Der Überdruck verdrängt das Gestein, es bilden sich Risse und der Boden wölbt sich nach oben. Das Gestein wird nach oben weggedrückt und bildet einen Wall rund um das Maar.
Sobald der Weg zur Oberfläche frei ist, kommt es zu einer Druckentlastung – im Magma bilden sich Blasen, eine Fragmentierungsfront rast durch das Magma nach unten; eine heftige Explosion ist die Folge, die den eigentlichen Sprengkrater erzeugt.
Eine base surge breitet sich mit Überschallgeschwindigkeit aus, und eine Säule aus Dampf und Magma schießt senkrecht nach oben.
Wenn die Säule gravitativ kollabiert, kommt es zu pyroklastischen Strömen.
Während das Basement-Material rund um den Krater abgelagert wird, wird die Magma durch die Fragmentierung im Conduit und anschließend durch die schlagartige Abkühlung des Wasserdampfs bei der Expansion thermisch fragmentiert, wodurch sehr feines Material entsteht, welches sich auch in größerer Entfernung vom Krater ablagern kann.
Pulsierendes Verhalten: Erstens wird durch die Explosion das Wasser im Aquifer zurückgedrängt und kommt später wieder; zweitens läuft die Fragmentierung in den Conduit hinein, während gleichzeitig die Magma-Förderung weitergeht (und bei nachlassender Fragmentierung einen Nachschub an fragmentierbarem Material liefert). Beide Mechanismen sorgen dafür, dass ein pulsierendes Verhalten entstehen kann.
Im Conduit kommt es zu einer Abscherung, d.h. statt mit einer Geschwindigkeitsverteilung (langsam am Rand, wo Reibung herrscht; schneller in der Mitte) wird der Inhalt des Conduits wie ein Stöpsel als Einheit herausgeschleudert, der Kontakt zur Wand reißt ab.
Steinbruch
strombolianische Eruptionen, d.h. schichtartiger Aufbau des Vulkans aus Tephra agglutinated spatter (d.h. verschweißte Lava-Fetzen)
Manche Blöcke weisen Verformungen auf, d.h. sie waren noch nicht ganz erstarrt, als sie am Boden aufgetroffen sind.
Die Entfernung vom Krater, aus dem das Material stammt, kann man aus der Größenverteilung von Blöcken rekonstruieren. Während die absolute Größe der Blöcke noch nichts aussagt (wie große Blöcke herausgeworfen werden können, hängt nur von der Energie der Eruption ab), kann man aus der Abnahme der maximalen Größe mit zunehmender Entfernung vom Krater darauf schließen, aus welchem Krater sie gekommen sind. Dies funktioniert nur mit ballistisch fliegendem Material; Asche wird dagegen stark vom Wind beeinflusst (da diese Partikel eine im Vergleich zur Masse große Oberfläche haben).
Man erkennt einen Knick in der Schichtung, wobei die Schichten auf einer Seite deutlich steiler stehen als auf der anderen Seite und zur gegenüber liegenden Seite einfallen. Wahrscheinlich befand sich dort der Krater; im Inneren eines Kraters lagert sich ebenfalls Material ab, welches bei der Eruption senkrecht nach oben geworfen wurde und wieder zurückfällt – weil durch die Eruptionen das zu weit nach innen gerutschte Material wieder ausgeworfen wird, ergibt sich eine steilere Schichtung als außerhalb des Kraters.
Asche, oben auch Lapilli; Konsistenz wie Kaffeesatz
Herkunft des Materials: Dazu muss man die Schichtdicken kartieren und dabei die vorherrschende Windrichtung beachten.
Lava Flow
Autobrekziierung: Die Flow-Oberfläche ist kalt, wird aber verformt, und zerbricht dadurch. Die Brocken werden weitergeknetet und kantenrunden sich dabei gegenseitig.
Lava Flow mit gut erkennbarer Klinkertop-Oberfläche; an einigen Stellen dringt das Klinkertop-Material in den Flow ein, d.h. der Flow ist aufgerissen und Material von oben ist in den Riss hineingerutscht.
Der Lava Flow stammt vom Puy de la Vache bzw. Puy de Lassolas und hat das Tal abgeriegelt, wodurch sich der See aufgestaut hat.
Phenocrysts: große sichtbare Kristalle
In einiger Entfernung findet man accretionary lapilli (d.h. Lapilli, die in einer wasserhaltigen Umgebung beim Flug Ascheschichten angelagert haben, z.B. bei einer phreatomagmatischen Eruption). Außerdem findet sich dort ein zweiter Lava Flow, der aber von einem anderen Vulkan kommt.
Granit, später Glimmerschiefer
vor Les Arnats: Basaltsäulen, die sehr stark verwittert sind (wollsackartig)
Les Arnats: Arkose (aus Granit- und Schiefergrus), fluviatil abgelagert
oberhalb von St. Nectaire: weißer tube pumice, d.h. aus einer hochexplosiven Eruption, bei der das Material samt den eingeschlossenen Blasen so extrem geschert wurde, dass die Blasen zu Röhren wurden (dadurch hat das Material ein Aussehen wie faseriges Holz); die Ablagerungen sind der Kernbereich eines pyroclastic flows, die Bestandteile sind kantengerundet. Achtung: tube pumice wird nicht gerundet, weil es eine Vorzugsrichtung hat, d.h. es bricht parallel zu den Röhren deutlich leichter, wodurch die Stücke immer länglich aussehen.
bei St. Nectaire: Höhlenwohnungen; der Granit, den man dort findet, wurde von Menschen hochgetragen
das jüngste Maar, ca. 6000 Jahre als
Gneis
Höhlenwohnungen nördlich oberhalb der Stadt; hier war das ursprüngliche Dorf, hier lebten im 17. und 18. Jahrhundert 200–300 Menschen; auch ein 106-jähriger Mann lebte hier; die Höhlen waren bis Anfang des 20. Jahrhunderts besiedelt, es gibt eine Postkarte von 1910, auf der sie noch intakt aussehen; heute werden sie restauriert; eine der Höhlen ist dreistöckig, in die oberen Stockwerke kam man nur über eine Treppe im Kamin
oberhalb der Lava befindet sich ein Lahar, man erkennt eine Frittungszone dazwischen
Lava Flow
man findet tube pumice, aber weder oben auf dem Flow noch darunter; oben wurde er wegerodiert/weggespült; da er nicht darunter ist, muss er jünger sein als der Flow
Ein Pyroclastic Flow folgt grob der Topographie, kann aber bei einem scharfen Knick des Tals auch darüber hinausschießen.
Ein Lava Flow folgt ebenfalls der Topographie, bringt aber in Form von Levées auch seine eigene Topographie mit.
Unterhalb des Hügels ist quartärer Erosionsschutt, d.h. hier findet sich alles.
Es kann hier ein Paläo-Tal gegeben haben, durch das der Flow geflossen ist; das das Material des Tals weicher ist, wurde es inzwischen komplett wegerodiert und der Flow auf der ehemaligen Talsohle liegt heute hoch über der Landschaft.
Eine Höhle in einem mind. 6 m hohen Lava Flow; die Abkühlungssäulen werden nach unten hin dicker, d.h. dort ist der Kernbereich, der gesamte Flow ist vermutlich noch deutlich dicker.
Die Höhle weist eine raue Oberfläche auf => Lava Tube.
Abkühlungssäulen, 3–4 m hoch, oben plattige Absonderung (Verwitterung), Xenolite aus dem Untergrund
Lava Flow
Maar de Villard; das Maar ist älter als der Flow, da Letzterer durch das Maar hindurchgeht (er muss das Maar nicht aufgefüllt haben, wenn dieses zu dem Zeitpunkt schon ausreichend erodiert und mit Sedimenten zugesetzt war)
Pegmatitgang am Rand des Maars
Hornito: ein lokaler Spatter Cone auf einer Lava Tube (Gas tritt durch Skylight aus, bildet einen Kamin)
Nordseite: Steinbruch in einem Spatter Cone; massive Schichten dazwischen können rheomorphe Flows sein, d.h. noch flüssiges Material hat sich nach dem Auftreffen auf dem Boden zu einem Flow verbunden
Spindelbomben (spindelförmig!)
Bomben mit glatter Oberfläche und Rissen: Material hat sich nach dem Schneeballprinzip beim Herunterrollen außen angelagert; da die Risse alle in ähnlicher Richtung verlaufen, handelt es sich nicht um Ausdehnungsrisse wie bei einer Breadcrust Bomb, sondern wurden durch äußere Krafteinwirkung erzeugt.
schwarze Tephra-Schichten mit Bomb Sags (d.h. Bomben sind in die noch weichen Tephra-Schichten eingeschlagen und haben diese verformt)
Beide Vulkane haben eine nach Süden geöffnete Hufeisenform. Kann durch asymmetrische Eruption entstanden sein; der restliche Teil der niedrigen Kraterseite wurde wegerodiert bzw. durch einen Lava Flow weggeschwemmt.
Puy de Lassolas: weitgehend baumfrei; vermutlich wurde das künstlich gemacht
Basaltsäulen
Vercingetorix-Denkmal, da hier die Hauptsiedlung der Averner war
Steinbruch: gut sortierte Tephra-Schichten; dazwischen eine gelbliche Schicht mit hohem Anteil an Fremdgesteinen, z.B. nachdem sich der Krater in einer längeren Pause mit Sedimenten gefüllt hatte
Auf der anderen Seite des Steinbruchs erkennt man einen Knick in der Schichtung; das kommt evtl. von einer Verlagerung des Kraters.
In der Nähe (nördlich): kleiner Steinbruch mit Scoria (dort finden sich aber auch andere Vulkanite als Xenolite).
Maar, das den Vulkankegel zerstört hat
Man erkennt in der Umgebung einen Schichtwechsel zwischen Vulkaniklastika und dem Basement; auch die Quellen am Hang rund um das Maar sind ein Hinweis (Wechsel von lockeren Fallablagerungen zu wasserdichtem Basement).
Diatherm: Der Explosionstrichter unter einem Maar; das Maar ist nur der Krater, den man an der Oberfläche sieht.
Ein Lahar hat in seinem Endbereich nur noch feines Material, d.h. dort schwierig zu unterscheiden von z.B. Fallablagerungen (Asche).
Konglomerat, Caldera Fill, Bimse, Blöcke, Basismaterial, keine Stratifizierung/Einregelung erkennbar
Ignimbrite: verschweißtes pyroklastisches Material (z.B. Bimse)
Landschaft östlich von Dijon: Ausläufer des Jura