Original paper

Zur Entstehung der Maare in der Eifel

[On the Formation of Maars in the Eifel Region (Rhenish Massif, Germany]

Meyer, Wilhelm

Kurzfassung

Die Genese der Maare wird hauptsächlich an Beispielen aus der Eifel erläutert. Die Maarkessel sind durch phreato-magmatische Explosionen entstanden. Es werden die hydrologischen Voraussetzungen für diese Prozesse erörtert. Ob ein lavafördernder Vulkan oder ein Maar entsteht, hängt nicht von der Stellung zum Gewässernetz ab, sondern von Vorgängen im Magmenreservoir. Voraussetzung für die Entstehung von Maaren ist die Existenz von Tuffschloten. Wenn in solche Tuffschlote die Rinnsale kleinerer Täler hineinfließen, kommt es zu phreatischen Explosionen in geringer Tiefe (wohl nicht tiefer als 50 m). Dadurch bilden sich Sprengtrichter von wenigen Hundert m Durchmesser mit gleichmäßigen Tuffwällen. Größere Bäche oder Flüsse können tiefer in die Tuffschlote hinabfließen, so daß erst in etwa 300--500 m Tiefe die Explosionen ausgelöst werden. Da in diesem Fall mehr Wasser mit mehr heißem Gestein in Berührung kommt, werden die Explosionen heftiger, können aber keinen Trichter nach oben durchbrechen. Das in der Explosionskammer zertrümmerte Gestein wird durch enge Kanäle in mehreren Strahlen hinausgepreßt, so daß kilometerweite schmale Tuffbahnen entstehen. In den durch die Dampfexplosion erzeugten Hohlraum brechen große Schollen aus dem Dach ein. Es kann durch die Explosionen ein Sog den Schlot hinab entstehen, der sich in große Tiefen fortpflanzt, so daß ultrabasische Gesteine mit nach oben gerissen werden (Meerfelder Maar und Dreiser Weiher in der Eifel). Das Grundwasser im Schiefergebirge dürfte nicht ausreichen, um phreatische Explosionen zu erzeugen. Die Tuffschlote und damit auch die Maare haben innerhalb der Vulkanfelder eine Randposition, die lavafördernden Vulkane herrschen dagegen in den Zentren vor; das läßt sich außer in der Westeifel auch deutlich an der Chaîne des Puys in der Auvergne zeigen.

Abstract

The development of maars will be discussed with examples from the Quaternary Eifel volcanic area. The maars are products of phreato-magmatic activity. Many show depositional features which give evidence of the action of base-surges during the formation of the maars. Precondition of the development of maars is the existence of tuff pipes which open to the surface. Size and shape of the maar depression depends on the support of surface water. Small brooks, like common in the Eifel area should get down into the pipes not deeper than 50 m; so rather shallow phreatic explosions take place. They produce funnel shaped craters with diameters of a few hundred meters and rather complete tuff rims. The volume of the ejecta corresponds to that of the funnel. The water of greater brooks or streams can get deeper into the vents. So more surface water can react with more hot volcanic material; the results are more violent explosions. In this case the way upwards is blocked by the roof, so that the material has to escape through small channels. It will be transported by horizontal blasts. Therefore the tuffs of this type of maars are deposited in narrow fans of several kilometers length. The explosion may produce a decompressional wave downward, which brings up ultramafic fragments from great depths. Meerfeld maar and Dreiser Weiher in the Eifel volcanic field are maars of this type; their pyroclastica are rich in peridotite nodules. Tuff pipes and maars are located at the margins of the volcanic fields of both Western Eifel and Chaîne des Puys (Auvergne), while the lava producing vents are concentrated in the centres of the volcanic fields. In strongly folded and metamorphosed regions like Rhenish Massif and Massif Central it is impossible that rising magma comes in contact with the rather small quantities of ground-water because of its jacket of steam. It depends from processes in the magmatic sources, whether a tuff volcano or a lava producing volcano develops. If surface water could run down into the vent, a maar develops; in the other case the volcano remains as a diatreme, tuff-ring or cinder cone.

Keywords

Maarsexplosionsvolcanoestuff pipessurface waterfunnel shaped craterultramafic fragmentsperido-site nodulesRhenish SchiefergebirgeEifelRhineland Palatinate