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Temperatur, Viskosität und Gasgehalt eines Magmas können wir heute größenordnungsmäßig anhand der chemischen Zusammensetzung eines Gesteins, seiner im Gleichgewicht miteinander stehenden Mineralkomponenten sowie der Glaseinschlüsse in den Mineralphasen angeben, ergänzt durch experimentelle Untersuchungen an Gesamtgesteinen oder einfachen Systemen. Aus diesen Eckdaten können wir Rückschlüsse auf das generelle dynamische Verhalten eines Magmas bei einer pyroklastischen Eruption oder beim Fließen eines Lavastroms ziehen. So haben Basaltlaven, die am Kilauea-Vulkan ausfließen, Liquidustemperaturen um die 1200 °C, das am 15. Juni 1991 im Pinatubo-Vulkan ausgebrochene sehr kristallreiche Magma hatte eine Temperatur von knapp 800 °C. In diesem Temperaturspektrum bewegen sich die meisten Magmen, wenige sind heißer oder kühler. Die Viskositäten reichen von 1 Pas bei hawaiianischen Tholeiiten bis 1 × 10⁷ Pas bei rhyolithischen Lavaströmen, also ein Unterschied von 7 Zehnerpotenzen. Während H₂O-Gehalte von MORB-Basalten bei etwa 0,1 Gew.-% liegen, bei Alkalibasalten etwa um 0,5 Gew.-%, können sie bei Basalten, die im Subduktionszonenmilieu entstehen, bei weit über 1 Gew.-% liegen. Felsische, SiO₂-reiche Magmen haben primäre H₂O Gehalte zwischen etwa 5 und 7 Gew.-%, dagegen nur geringe CO₂-Gehalte.

Die wichtigsten Prozesse, die die Zusammensetzung vulkanischer Gase bestimmen, spielen sich in der Tiefe ab und sind mit der Entstehung der verschiedenen Magmatypen und ihrem Aufstieg verbunden. Basaltmagmen haben schon einen großen Teil des CO₂ verloren, wenn sie sich in oberflächennahen Magmakammern sammeln. Bei höheren Drücken entstandene Kristalle enthalten daher oft CO₂-reiche Fluideinschlüsse. Die pyroklastischen explosiven Eruptionen sind vor allem durch Expansion von magmatischem H₂O bedingt.

CO₂ und H₂O sind die beiden wichtigsten Volatilen in Magmen, die den Druck kontrollieren. Bei Magmen mit einem Blasengehalt unter etwa 1 Vol.-% wird CO₂ die Hauptgasphase sein, bei einem Mengenverhältnis H₂O/CO₂ > 1 wird H₂O die Hauptphase sein, die zum Innendruck eines entgasenden Magmas beiträgt.

Wegen ihrer hohen Löslichkeit sind Gase wie SO₂, H₂S und die Halogene weniger wichtig für die Auslösung von explosiven Vulkaneruptionen, und die geringlöslichen Gase wie N₂ und Edelgase spielen wegen ihrer geringen Mengen keine große Rolle für den Druckaufbau in einem Magma bei der Entgasung.

In vielen sporadisch aktiven Vulkanen mit langjährigen Beobachtungsreihen ist die Masse der eruptierten Gase sehr viel höher als man von den eruptierten Magmamengen erwarten würde. Dies bedeutet, daß Gase bereits in größerer Tiefe aus Magmen entweichen und natürlich sehr viel leichter eruptieren können als die Schmelzen. Magmen in Subduktionszonen stellen daher gewissermaßen nur ein Durchgangsstadium für die volatilen Elemente dar oder ein vorübergehendes Transportmedium für die Volatilen, die an den Subduktionszonen entstehen und in offenen Vulkanschloten oder aus dem weiteren Bereich eines Vulkangebäudes in die Atmosphäre entweichen.

Über die genauen Vorgänge bei der Blasenbildung, beim Blasenwachstum und -zerreißen und die jeweilige Bedeutung der unterschiedlichen dynamischen Parameter wie Temperatur, Viskosität, relativer Anteil der verschiedenen Gasspezies, Außen- und Innendruck usw. wissen wir wenig. Das liegt nicht nur am Mangel geeigneter Experimente und theoretischer Ansätze. Auch die empirische Analyse von Eruptionsabläufen und Tephrapartikeln steckt noch in den Anfängen. In den Kapiteln 10 – 12 werde ich drei Grundtypen explosiver Vulkaneruptionen anhand charakteristischer Eigenschaften ihrer Ablagerungen vorstellen und Ansätze besprechen, mit denen der Versuch einer Analyse von physikalischen Vorgängen gemacht wird, die den Weg eines Magmas von der Magmakammer bis in die Stratosphäre bestimmen.