Quartäre paläovulkanische Strukturen und rezente magmatische CO2-Entgasungszonen im Eger Rift: Maar Mýtina /Schlackenkegel Zelezna hurka (Eisenbühl) und das Mofettenfeld Milhostov - Hartousov
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Aus dem transdisziplinär im Grenzbereich Geophysik-Geologie-Geochemie/Fluidforschung-Fernerkundung angelegtem Projekt, das wegen der engen Zusammenarbeit mit Dr. Mrlina (Tschechische Akademie der Wissenschaften, Institut für Geophysik, Prag) ein deutsch-tschechisches Projekt war, gingen folgende wesentlichen wissenschaftliche Erkenntnisse hervor: Maarforschung: 1. „Cone sheet“-ähnliche Strukturen um einen Maar-Diatrem-Vulkan? → Identifikation von kleinräumigen Anomalien mit vermindertem elektrischen Widerstand im unmittelbarem Randbereich des Mytina Maares, die als ringförmig angeordnete Zonen um den Maarkrater interpretiert wurden. Falls sich dies durch Folgeuntersuchungen bestätigen ließe wäre das der erste definitive Nachweis von „cone sheet“-ähnlichen Strukturen um einen Maar-Diatrem-Vulkan, was Rückschlüsse auf das Eruptions- und paläoseismische Geschehen zuließe. 2. Von pyroklastischen Ablagerungen verschüttetes Paläotal zwischen dem Mytina Maar und dem Železna hůrka? → Falls sich die Existenz eines Paläotals zwischen den Vulkanstrukturen durch eine Bohrung bestätigen ließe, ergäben sich aus der Zusammensetzung der pyroklastischen Ablagerungen quantifizierbare Belege für den Ablauf des Eruptionsprozesses und für die Erstellung einer paläo-Hazard-Karte für das Gebiet, die als Grundlage für eine Gefährdungskarte im Mofettengebiet Milhostov-Hartoušov (Daseinsvorsorge) benutzt werden könnte. 3. Entdeckung des Neualbenreuth Maares als erstes Quartäres Maar in Deutschland außerhalb der Eifel, Identifizierung der Tachov Störung als „Vulkanlinie“ einer in Mitteleuropa bisher unbekannten Quartären Vulkangruppe und Identifizierung der Tachov Störung als westliche Grenzlinie einer „active magmatic underplating“-Struktur. → Mit Folgeuntersuchungen sollte die mögliche Existenz weiterer unbekannter Quartärer Maare entlang der Tachov Störung geklärt werden was Rückschlüsse für die Erstellung einer paläo-Hazard-Karte für das westliche Eger Rift und Konsequenzen für die Überarbeitung von geologischen Karten und die Suche nach Standorten für atomare Endlager in Deutschland hätte. CO2-Entgasungszonen (Mofetten): 1. Die Gesamtbilanz der CO2-Entgasung im Mofettenfeld Hartousov (Messfläche ca. 0,35 km2) liegt zwischen 23 und 97 t CO2 pro Tag und entspricht der von aktiven Vulkangebieten. → Damit konnte nachgewiesen werden, dass die mit älteren Gasflussmessungen ermittelten Beträge wesentlich zu niedrig angesetzt waren (Unterschätzung um Faktor 100-1000). Da das im Norden an Hartoušov anschließende Mofettenfeld Bublak nicht vermessen werden konnte und es sich dabei um das Zentrum verdeckter magmatischer Prozesse handelt (die einzige Stelle in Mittel- und Westeuropa von der das bisher bekannt ist), sind Folgestudien auch mit dem Hintergrund Daseinsvorsorge (vulkanische Eruptionen) notwendig. Diese Studien sollten CO2-Gasflussuntersuchungen, isotopengeochemische Zeitreihenuntersuchungen und geophysikalisches Monitoring der zeitlichen und räumlichen Änderungen oberflächennaher Strukturen beinhalten. 2. Die Entgasung im Hartoušov-Mofettenfeld wird als pull-apart-ähnliche Struktur erklärt, die durch sinistrale strike-slip Bewegungen entlang der seismisch aktiven N-S streichenden Počátky-Plesna Zone verursacht wird. → Da die Heliumsotopenverhältnisse der CO2-dominierten Gase Signaturen des subkontinentalen Mantels zeigen, ist eine räumliche Verbindung von der Oberfläche der Mofettenregion bis in die Unterkruste/Moho anzunehmen. Wir vermuten, dass das Mofettenfeld Hartoušov der Oberflächenanschnitt eines magmatischen CO2-conduits (Kanals) darstellt. Dies ist der erste Nachweis einer derartigen Struktur für nichtvulkanische, intrakontinentale Riftgebiete weltweit. Leipziger Volkszeitung 24.09.2014: Erloschene Vulkane im Visier von Uni-Geophysikern. ARD LexiTV 23.01.2015: Dem alten Hitzkopf auf der Spur (Maar Mytina) Sächsische Zeitung 15.02.2016: Erdbeben im Vogtland-Forscher auf der Suche nach dem Magma.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
- (2012): Natural analogues: a potential approach for developing reliable monitoring methods to understand subsurface CO2 migration processes. – Environ. Earth Sci. 67, 2, 411- 423
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(Siehe online unter https://doi.org/10.1007/s12665-012-1701-4) - (2013): CO2 discharge in an active, non-volcanic continental rift area (Czech Republic): Characterisation (δ13C, 3He/4He) and quantification of diffuse and vent CO2 emissions, Chem. Geol., 339, 71-83
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Nickschick, T., Kämpf, H., Flechsig, C., Mrlina, J., Heinicke, J.
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Flechsig, C., Heinicke, J., Mrlina, J., Kämpf, H., Nickschick, T., Schmidt, A., Bayer, T., Günther, T., Rücker, C., Seidel, E., Seidl, M.
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Schuessler, J. A., Kämpf, H., Koch, U., Alawi, M.
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(Siehe online unter https://doi.org/10.1007/s00531-017-1543-0) - (2017): Active magmatic underplating in the western Eger Rift, Central Europe. Tectonics, 36, 2846–2862
Hrubcová P., Geissler W.H., Bräuer K., Vavryčuk V., Tomek Č., Kämpf, H.
(Siehe online unter https://doi.org/10.1002/2017TC004710) - (2017): Architecture and temporal variations of a terrestrial CO2 degassing site using electric resistivity tomography and selfpotential. Int. J. Earth Sci (Geol. Rundsch.). 106, 2915-2926
Nickschick, T., Flechsig, C., Meinel, C., Mrlina, J., Kämpf, H.
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(Siehe online unter https://doi.org/10.5194/sd-23-13-2017)
