Tephrochronology

Tephrochronology is the use of primary, characterized tephras or cryptotephras as chronostratigraphic marker beds to connect and synchronize geological, paleoenvironmental, or archaeological sequences or events, or soils/paleosols, and, uniquely, to transfer relative or numerical ages or dates to them using stratigraphic and age information together with mineralogical and geochemical compositional data, especially from individual glass-shard analyses, obtained for the tephra/cryptotephra deposits. To function as an age-equivalent correlation and chronostratigraphic dating tool, tephrochronology may be undertaken in three steps: (i) mapping and describing tephras and determining their stratigraphic relationships, (ii) characterizing tephras or cryptotephras in the laboratory, and (iii) dating them using a wide range of geochronological methods. Tephrochronology is also an important tool in volcanology, informing studies on volcanic petrology, volcano eruption histories and hazards, and volcano-climate forcing. Although limitations and challenges remain, multidisciplinary applications of tephrochronology continue to grow markedly

Transfer von festen, flüssigen und gasförmigen Stoffen aus Vulkanen in die Atmosphäre

Die häufigsten vulkanischen Volatilen sind H2O, CO2, SO3 und Halogene. Zusammensetzung, Menge und Injektionsraten von vulkanischen Gasen und Partikeln in die Troposphäre und Stratosphäre hängen ab von der chemischen Zusammensetzung eines Magmas, dem plattentektonischen Milieu sowie Eruptionsmechanismen und Eruptionsraten. Über 90% der eruptierten Magmen sind basaltischer Zusammensetzung mit niedriger Viskosität, relativ geringen Volatilengehalten und meist niedrigen Eruptionsraten sowie wenig explosiven Eruptionen überwiegend entlang der mittelozeanischen Rücken in großen Wassertiefen. Magmen in Inselbögen und Subduktionszonen an Kontinenträndern sind H2O-reich, in anderen plattentektonischen Milieus überwiegt in basaltischen Magmen CO2. In mafischen Magmen ist CO2 schlecht löslich und kann daher schon mehrere Kilometer unter der Erdoberfläche als Gasphase aus einem Magma entweichen. Felsische (hochdifferenzierte) Magmen, H2O-reich und CO2-arm, eruptieren oft hochexplosiv, insbesondere an Subduktionszonen, und mit hohen Eruptionsraten, z.B. El Chichón (Mexiko, 1982) und Pinatubo (Philippinen, 1991). Ihre Eruptionssäulen (Gas-/Partikelgemische) können bis ca. 40 km Höhe erreichen und sind Hauptlieferant der in die Stratosphäre injizierten Gasmengen