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Ränder des Pazifischen Feuerrings

Die durch die häufigsten und stärksten Erdbeben gekennzeichneten Regionen der Erde sind auch bezüglich des Vulkanismus die aktivsten, nämlich die Subduktionszonen, die die Ränder des „Pazifischen Feuerrings“ säumen. Es sind konvergierende aktive Plattenränder, deren Vulkane hauptsächlich dazitische und andesitische Magmen fördern. Anders zusammengesetzt sind die überwiegend basaltischen Schmelzen, die die mittelozeanischen Rücken aufbauen, und die der innerhalb der Bereiche ozeanischer Kruste gelegenen IntraplattenvuIkane, von denen die der Hawaii-Inseln die am besten studierten der Welt sind. Letztere sind auch die prominentesten Beispiele für die hot-spot-These, bei der stationäre, relativ eng begrenzte heiße Schläuche aus dem Bereich des äußeren Erdkerns aufdringen, die sich oben federartig auffächern und deshalb plumes genannt werden. Über solche heißen Flecken hinweg wandernde Platten werden durch deren Hitze wie durch einen Schneidbrenner durchschmolzen. Die Hauptmasse der Basalte entsteht an den mittelozeanischen Rücken. Kontinentale Intraplatten-Vulkane sind dagegen ihrer Masse nach vergleichsweise unbedeutend. Die Tatsache, dass gegenwärtig etwa 50–60 Vulkane auf dem Festland aktiv sind, eröffnet aber die Möglichkeit, auch das Geschehen erloschener VuIkane des Festlands anhand ihrer Förderprodukte zu rekonstruieren. Der überwiegende Teil des irdischen Vulkanismus spielt sich jedoch untermeerisch ab und ist daher nur mit großem technischen Aufwand zu studieren. Anders als bei den Erdbeben sind Vulkanausbrüche heute schon mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit vorhersagbar, sofern entsprechende Instrumente zur Verfügung stehen.

partielles Aufschmelzen des oberen Erdmantels

Die Schmelzen (Magmen) entstehen durch partielles Aufschmelzen von Teilbereichen des festen, peridotitischen Oberen Erdmantels: sie sind daher anfangs und überwiegend basaltisch, ihre Zusammensetzung und damit ihr Eruptionsverhalten können sich aber aufgrund von Differentiationsprozessen und/oder infolge von Assimilation anderer Gesteine grundlegend verändern. Ihr Auftrieb hängt damit zusammen, dass die Schmelze eine geringere Dichte hat als das Gestein, aus dem sie stammt. Basaltisches Magma ist etwa 1100–1250°C heiß, die Schmelztemperatur kann aber durch flüchtige Bestandteile (Volatile), hauptsächlich H₂O, CO₂ und SO₂ erniedrigt werden. Vor allem durch Prozesse der magmatischen Differentiation in Magmakammern können sich aus den ursprünglichen Basaltschmelzen anders zusammengesetzte Schmelzen entwickeln und so zu der Vielfalt der vulkanischen Prozesse und der entstehenden Formen und Gesteine beitragen (s. Kap. Gesteine). Vulkanismus lässt sich daher nach dem Eruptionsgeschehen, den Produkten und den entstehenden Formen beschreiben, die sämtlich eng miteinander in Beziehung stehen.