Pyroklastische Fließablagerung

Als pyroklastische Fließablagerungen werden in der Vulkanologie diejenigen vulkanischen Ablagerungen bezeichnet, die bei einem Vulkanausbruch aus den Bestandteilen (Pyroklasten) eines auf dem Untergrund fließenden pyroklastischen Dichtestroms entstanden sind. Ein pyroklastischer Dichtestrom ist ein turbulentes Gas-(Flüssigkeit)-Partikelgemisch (Dispersion), das bei einem explosiven Vulkanausbruch entstehen kann. Aufgrund seiner hohen Dichte steigt es nicht auf, sondern fließt der Topographie folgend am Boden entlang. Verfestigte pyroklastische Fließablagerungen werden als Ignimbrite bezeichnet. Im Unterschied zu pyroklastischen Fließablagerungen entstehen pyroklastische Fallablagerungen aus denjenigen Pyroklasten, die aus einer Eruptionssäule herabfallen oder ballistisch aus dem Vulkankrater ausgeschleudert worden sind.

Ein pyroklastischer Strom fließt die Flanken des Mayon hinab

Vulkanische Ablagerungen

Zusammen- setzung                                         Anteil an Pyroklasten                                                           Pyroklastika > 75%   Tuffite 75–25%   Epiklasten < 25%                                             Verfestigt?         Ja                 Nein                 pyroklast. Gestein   Tephra         Tuff, Lapillistein, pyroklast. Brekzie, Agglomerat   Asche, Lapilli, Blöcke und Bomben                                   Transport- weg                                                                             pyroklast. Fließ- Ablagerung   pyroklast. Fall- Ablagerung

Entstehung

Ein pyroklastischer Dichtestrom ist ein sich lateral bewegendes Transportsystem, dessen Hauptbewegungsbahn ursprünglich lateral gerichtet war und/oder das keinen Auftrieb produzieren konnte. Durch Änderungen im Auftrieb und der Turbulenz können aber auch aus primär vertikalen Transportsystemen sekundär laterale Transportsysteme entstehen (z. B. beim Kollaps einer Eruptionswolke). Es handelt sich um am Boden fließende, durch Dichte, Schwerkraft und Relief kontrollierte, turbulente Gas-(Flüssigkeit)-Partikel-Gemische. Pyroklastische Fließablagerungen entstehen während der Bewegung von pyroklastischen Dichteströmen, und wenn sie zum Stillstand kommen.

Einteilung nach Korngröße

Pyroklastische Fließlablagerungen werden wie auch die pyroklastischen Fallablagerungen nach Korngrößen und Genese weiter unterteilt. Unterschieden werden Agglomerate, pyroklastische Brekzien, Tuff-Brekzie, Lapilli-Tuff, Lapillisteine, und Aschen-Tuff.

Aufgrund der hohen Temperaturen, die in vielen pyroklastischen Dichteströmen herrschen, können die Komponenten während des Transports oder kurz nach der Ablagerung schmelzen. Es bilden sich „Schmelztuffe“ oder Ignimbrite. Dieser Vorgang findet bei Temperaturen von über 550° statt. Kühlere Ströme bilden stratifizierte, unverfestigte Ablagerungen mit einem charakteristischen Inventar an Sedimentstrukturen. Sie unterscheiden sich dadurch von unverfestigten pyroklastischen Fallablagerungen gleicher Korngröße. Aber nur die Ablagerungen aus pyroklastischen Surges werden als Ignimbrite bezeichnet, die Ablagerungen der pyroklastischen Ströme i. e. S. als Block- und Aschenstrom-Ablagerungen. Diese Definition des Begriffs Ignimbrit wird jedoch nicht allgemein anerkannt.

Pyroklastische Fallablagerungen bilden dagegen in der großen Mehrzahl der Fälle Lockersedimente (Tephra), da die Komponenten durch den ballistischen, turbulenten oder äolischen Transport in der Regel soweit abgekühlt werden, dass sie bei der Ablagerung bereits fest sind.

Einteilung nach der Dichte des ablagernden Stroms

Die Ablagerungen aus den pyroklastischen Dichteströmen werden in der neueren Literatur nach der Dichte des Gas-Partikel-Gemisches des Stromes unterteilt in:

• Pyroklastische Strom-Ablagerung (pyroclastic flow deposit); massive, wenig sortierte, aschenreiche Ablagerung eines Dichtestroms mit hohen Partikelkonzentrationen (>10 %)
• Pyroklastische Surge-Ablagerung (pyroclastic surge deposit); stratifizierte Ablagerung (Lamination, Kreuzschichtung) eines Dichtestroms mit geringer Partikelkonzentration (<1 %).

Verwandte Ablagerungen

Verwandte Ablagerungen, aber keine pyroklastischen Ablagerungen im engeren Sinn sind die Trümmerlawinen (debris avalanches) und Lahare. Sie bestehen zwar überwiegend aus Pyroklasten, jedoch sind sie nicht direkt an einen Vulkanausbruch gebunden; sie können auch völlig unabhängig sehr viel später entstehen. Sie sind jedoch per Definition an einen Vulkan bzw. dessen nächste Umgebung gebunden.

Literatur

• Haraldur Sigurdsson (Hrsg.): Encyclopedia of Volcanoes. 1417 S., Academic Press, San Diego et al., 2000, ISBN 0-12-643140-X
• Elisabeth A. Parfitt und Lionel Wilson: Fundamentals of Physical Volcanology. 230 S., Malden, MA, Oxford & Carlton, Victoria, Australien, Blackwell Publishing, 2008, ISBN 978-0-632-05443-5
• Hans Pichler und Thomas Pichler: Vulkangebiete der Erde. 261 S., Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg 2007 13:978-3-8274-1475-5