Vor 760.000 Jahren explodierte in Kalifornien ein gewaltiger Vulkan, die Long Valley Caldera. Anhand von Quarzkristallen, die vor dem Ausbruch in der Magmakammer gewachsen waren, konnten Forscher um David Wark nun den Ablauf der gewaltigen Eruption nachvollziehen.
Bei dem Ausbruch vor gut einer dreiviertel Million Jahren wurden insgesamt 650 Kubikkilometer Gestein in die Luft geschleudert, der resultierende Ascheregen bedeckte fast die gesamte westliche Hälfte Nordamerikas. Nachdem die Magmakammer sich entleert hatte, blieb ein Einsturzkessel mit einem Durchmesser von etwa 30 Kilometern übrig ? die heute noch sichtbare Long Valley Caldera.
Wark und seine Kollegen untersuchten Quarzkristalle im ausgeworfenen Tuffgestein, die in relativ großen Tiefen der Magmakammer gewachsen waren. Mit einer neuen Methode konnten sie die Temperatur bestimmen, bei denen der Quarz kristallisierte. Sie stellten fest, dass die Kristalle aus mehreren Teilen bestanden: Ein Kern im Inneren der Kristalle war bei relativ niedrigen Temperaturen entstanden. Abgerundete Ecken zeigten jedoch, dass die Kristalle nach ihrer Bildung noch einmal angeschmolzen wurden. Anschließend legte sich eine weitere Quarzschicht um den Kern, die allerdings bei höheren Temperaturen kristallisierte.
Die Forscher entwerfen anhand dieses Ablaufs folgendes Szenario: Ihrer Meinung nach drang heiße Basaltlava in die Magmakammer der Long Valley Caldera ein, nachdem die ursprünglichen Quarzkristalle gewachsen waren. Der Basalt hatte eine andere chemische Zusammensetzung als das Gestein, das sich bereits in der Magmakammer befand. Weil das neue Magma viel Kohlendioxid enthielt, verfestigte sich der Quarz anschließend bei höheren Temperaturen als vorher. Spätestens hundert Jahre, nachdem die äußeren Krusten zu wachsen begonnen hatten, explodierte der Vulkan. Die Forscher nehmen daher an, dass die neue Schmelze, die wahrscheinlich in mehreren Schüben in die Magmakammer eindrang, den Supervulkan platzen ließ.
Da von dem eingedrungenen Basaltmagma bei der Eruption nur geringe Mengen ausgeworfen wurden, war es Geologen bislang nicht klar, welche Rolle es bei der Katastrophe gespielt hatte. Die Forscher um Wark hoffen nun, dass ihr neues Kristallthermometer dabei hilft, das Verhalten anderer Supervulkane zu verstehen.
David Wark (Rensselaer Polytechnisches Institut) et al: Geology, Bd. 35, S. 235 Ute Kehse
