91探花

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Die Tephrostratigraphie-Gruppe in MuHS untersucht das Auftreten, die Eigenschaften und Alter von Tephra Horizonten in geologischen Abfolgen an Land und im Meeresboden. Hochexplosive magmatische oder phreatomagmatische Vulkaneruptionen k枚nnen riesige Aschewolken generieren, welche direkt aus den Vulkanschloten kommen oder aus Co-Ignimbrit Wolken stammen. Sie verbreiten riesige Mengen an Tephra, welche meist Aschekorngr枚脽e haben, 眉ber gro脽e Gebiete an Land, 眉ber Seen und Ozeane. Die daraus entstehenden Aschelagen k枚nnen sich deshalb 眉ber verschiedene Ablagerungsumgebungen hinweg erstrecken und wurden praktisch unmittelbar nach der Eruption abgelagert. Dies macht sie zu idealen chronostratigraphischen Leithorizonten 眉ber Land-Ozean Grenzen und unterschiedlichen Sedimentfazies hinaus, vor allem weil sie an Hand ihrer einzigartigen Zusammensetzungseigenschaften erkannt werden k枚nnen. Dar眉ber hinaus k枚nnen diese Aschelagen relativ pr盲zise datiert werden, entweder durch direkte radiometrische Methoden oder durch andere geologische Methoden. Diese oft d眉nnen und feink枚rnigen Aschelagen sind am Besten in gro脽en submarinen Bereichen erhalten, welche nicht oder nur wenig durch Erosion beeinflusst werden und relativ wenig Bioturbation beinhalten, wohingegen Tephra Lagen an Land oftmals leicht wegerodiert werden k枚nnen.

Distale marinen Aschelagen sind ein wichtiges Werkzeug in der Vulkanologie, weil sie helfen die initial aus den proximalen Ablagerungsspuren bestimmten Eruptionsmagnituden (Gr枚脽e), Intensit盲ten (St盲rke) und Volatilenbudgets vergangener Eruptionen besser abzusch盲tzen. Zudem werden sie benutzt, um Eruptionen zu erkennen und zu datieren, welche von Land unbekannt sind, und um zeitliche Abfolgen physikalischer und geochemischer 脛nderungen des Magmasystems zu offenbaren. Marine Aschelagen sind auch wichtig um nichtvulkanische geologische Prozesse zu rekonstruieren. Dazu z盲hlen zum Beispiel die Bestimmung von lateral und zeitlich unterschiedlicher Sedimentationsraten, die Korrelation von geologischen Ereignissen 眉ber Umgebungsbedingungen und Faziesgrenzen hinaus oder die Altersbestimmung von, und die Festlegung von Raten bei, geologischen Prozessen (z.B. Beckenentwicklung), Ereignissen (z.B. Hangrutsche) und Pal盲o-Umweltbedingungen sowie deren Ver盲nderungen.

Einen Schwerpunkt der Tephrostratigraphi-Gruppe liegt in der zeitlichen Korrelation zwischen Aschelageabfolgen und Proxies f眉r Pal盲oklima und Pal盲oumweltbedingungen. Solche Korrelationen ergeben, dass nicht nur vulkanische Gasemissionen (SO₂, CO₂, Halogene) das globale Klima und die Atmosph盲renchemie beeinflussen, sondern auch das globale Klimaver盲nderungen einen Einfluss auf die H盲ufigkeit von vulkanischen Eruptionen aus眉ben k枚nnen.

Ozeanbasierte Tephrostratigraphie

Wir beproben marine Tephren, indem wir verschiedene Bohrtechniken anwenden. Diese reichen von flachen Schwereloten, welche ungef盲hr 105 Jahre alte Sedimente erreichen k枚nnen, bis hin zu den hochentwickelten Bohrtechniken der ozeanischen und kontinentalen Tiefbohrprogramme, welche Sedimente bis zu zehn Millionen Jahre erbohren. Die Kerne k枚nnen bis zu hunderte Tephralagen beinhalten und jede Einzelne muss untersucht werden, um prim盲re, direkt durch die vulkanischen Eruptionen abgelagerte, von umgelagerten Tephren zu unterscheiden, um perfekte von falschen Zeitmarkern zu unterscheiden. Da ein Kern nur einen eindimensionalen Beleg der Tephraabfolge liefert, welcher auch durch lokale Umlagerungsereignisse beeinflusst sein kann, werden die besten Korrelationen dann etabliert, wenn eine Vielzahl r盲umlich voneinander getrennten Kernen in Betracht gezogen werden k枚nnen, um ein dreidimensionales tephrostratigraphisches Netzwerk zu erhalten. Solche Korrelationen werden meist durch den Vergleich von Glasscherben Zusammensetzungen gemacht. Wir benutzen dabei haupts盲chlich die geochemischen Zusammensetzungen der Hauptelemente, welche wir durch Punktanalysen mit der Elektronen Mikrosonde (EMP) messen. Wenn diese zur Unterscheidung nicht ausreichen, dann ziehen wir Punktanalysen an der Laser ICPMS (Massenspektrometrie mit induktiv gekoppeltem Plasma) hinzu, um zus盲tzlich Spurenelemente zur Unterscheidung zu benutzen. Eruptierte Tephren treten nicht immer als deutliche Lagen auf, k枚nnen aber in Form von Aschepartikel dispers verteilt in bestimmten Horizonten im Sediment auftreten. Deshalb analysieren wir auch alle anderen Sedimente in den Kernen nach ihrem Tephragehalt. Au脽erdem untersuchen wir auch den Tephragehalt in lakustrinen Kernen, da sich hier die gleichen Ans盲tze wie bei den marinen Tephren anwenden lassen und sich zus盲tzlich noch die M枚glichkeit bietet, die Tephrazeitserien mit hochaufl枚senden und hochsensitiven Pal盲oklima- und Pal盲oumweltaufzeichungen zu vergleichen.

Landbasierte Tephrostratigraphie

Die Eigenschaften hoch-explosiver Vulkaneruptionen, wie zum Beispiel das ausgeworfene Tephravolumen, die Eruptionsintensit盲t, den Eruptionsmechanismus und die Eruptionss盲ulenh枚he, k枚nnen nicht allein durch die Untersuchung von distalen (marinen) Tephren bestimmt werden, sondern ben枚tigen auch die vulkanologischen Untersuchungen der komplexeren und viel m盲chtigeren proximalen Ablagerungen an Land nahe der Vulkane. Diese verraten einem die zu Grunde liegenden Prozesse und die Kr盲fteverh盲ltnisse von Eruptionen und kennzeichnen deshalb auch unterschiedlich auftretende Eruptionsphasen dieser Eruptionen, welche im Umkehrschluss auch verantwortlich f眉r Ablagerungen der distalen marinen Aschelagen sind. Dar眉ber hinaus werden die viel groberen (Lapilli und Bl枚cke) juvenilen Klasten mit ihren magmatischen Texturen, sowie ausgeworfene lithische Fragmente, welche das vulkanische Grundgebirge und das Umfeld in der die Magmakammer sitzt, charakterisiert gebraucht, um die petrogenetischen Prozesse der Magmaentwickung abzuleiten, welche schlussendlich zu den hochexplosiven Eruptionen f眉hren. Die komplette Charakterisierung kompositioneller Zonierungen von proximalen Ablagerungen erm枚glicht auch die Korrelation distaler mariner Tephren mit der Eruptionsgeschichte. Deshalb erfassen wir detailliert einzelne vulkanische Landablagerungen, kartieren ihre Verbreitung und beproben diese in den mutma脽lichen Quellregionen der marinen Tephren.