Geopark Porphyrland – Land der Supervulkane

Vor etwa 300 bis 275 Millionen Jahren herrschte in vielen Gebieten Mitteleuropas Vulkanismus. Der Geopark Porphyrland liegt in einem solchen Zentrum starker vulkanischer Ausbrüche, einem Eruptionsgebiet. Mit seinen zirka 2.000 Quadratkilometern Fläche ist es das größte aufgeschlossene Vulkangebiet Europas aus diesem Erdzeitabschnitt.

Die Spuren der vulkanischen Aktivitäten sind auch heute noch in vielen Gesteinsaufschlüssen (Geotopen) zu sehen. Es entstanden hier in auf dem Gebiet des heutigen Geoparks Porphyrland flächendeckend vulkanische Gesteine, meist sogenannte Porphyre, welche relativ große, gut ausgebildete einzelne Kristalle oder Kristallbruchstücke in einer feinkörnigen Grundmasse zeigen. Diese Gesteine erstrecken sich noch heute mindestens bis in 500 Meter Tiefe.

Zwei Ausbruchereignisse (Eruptionen) waren hauptverantwortlich für die Entstehung eines Großteils der Porphyre. Die als „Rochlitz-Eruptionen“ zusammengefassten vulkanischen Aktivitäten erfolgten vor etwa 294 Millionen Jahren, eine zweite Abfolge von Eruptionsereignissen stellen die sogenannten „Wurzen-Eruptionen“ vor etwa 287 Millionen Jahren dar. Beide Ausbrüche waren so gewaltig, dass man sie entsprechend aktuellen geologischen Forschungen als Supervulkane einstufen kann.


Was sind Supervulkane?

Als Supervulkan wird ein Vulkan bezeichnet, der nach geologischen Maßstäben in kurzer Zeit ein Volumen von mehr als 1.000 Kubikkilometern an Asche, Lavafetzen und Gesteinstrümmern fördert.

  • Mindestvolumen der Rochlitz-Eruptionen: 5.500 Kubikkilometer
  • Mindestvolumen der Wurzen-Eruptionen: 1.000 Kubikkilometer

Oft geht der Ausbruch eines Supervulkans mit der Bildung einer sogenannten Caldera einher. So geschah es auch bei den beiden Supervulkan-Ausbrüchen im Geopark Porphyrland. Dabei entstanden eine Rochlitz- und eine Wurzen-Caldera.

Was ist eine Caldera?
Calderen sind meist Kilometer große Senken, die durch Deckeneinstürze über einer teilentleerten Magmakammer entstehen, oder durch heftige Auswürfe aus dem Gelände gesprengt werden. Für das Porphyrland ist nach momentanem Kenntnisstand von mehreren unregelmäßig konturierten Einsturzcalderen auszugehen.

Die Entstehung der Rochlitz-Caldera vor etwa 294 Millionen Jahren

Phase 1 – Initialphase (vor ca. 298 – 295 Millionen Jahren)
Durch in die Erdkruste aufdringendes Magma wurde die Region großräumig aufgewölbt. Als dann der Druck des gas- und fluidreichen Magmas soweit angestiegen war, dass das auflagernde Gestein nicht mehr standhalten konnte, kam es an Schwächezonen in der Erdkruste zu ersten hochexplosiven Ausbrüchen. Die dabei geförderten vulkanischen Massen bildeten sogenannte pyroklastische Fallablagerungen.

Phase 2 – Hauptphase (vor ca. 294 Millionen Jahren)
Durch die Teilentleerung der sich in der oberen Erdkruste befindlichen Magmakammer senkte sich das „Dach“ langsam ein und zerbrach vermutlich in mehrere Teile. An den dabei entstandenen Brüchen kam es zu starken, explosiven Ausbrüchen. Neben den bis zu feinsten Aschepartikeln fragmentierten Auswurfmassen, welche weit in die Atmosphäre geschleudert wurden, entstanden hierbei auch bimsreiche, pyroklastische Massenströme mit heißen Glutwolken. Diese ergossen sich sowohl als mächtige, teils gestapelte Ablagerungen über den Boden der entstehenden Caldera als auch weniger mächtig außerhalb von dieser. Es entstanden die sogenannten Rochlitz-Ignimbrite, die heute je nach Verschweißungsgrad unterschiedliche Materialeigenschaften aufweisen. Je höher die Temperatur im Inneren der Glutlawine war, umso stärker konnten die pyroklastischen Partikel nach ihrer Ablagerung miteinander „verschmelzen“.

Phase 3 – Spätphase (vor ca. 293 bis 290 Millionen Jahren)
Als sich die Magmakammer soweit geleert hatte, dass nur noch gas- und fluidarmes Magma übrig war, beruhigte sich die vulkanische Aktivität. Lediglich kleinere, wenig explosive Lavaflüsse und Lavadome entstanden im Inneren der Einsturzstruktur. Die neu gebildete Caldera, eine bis mehrere 100 Meter tiefe, überwiegend mit Ignimbriten bedeckte Kesselstruktur, füllte sich allmählich mit Wasser. Dabei entstanden vermutlich mehrere Caldera-Seen. Einer von ihnen ist der heute versteinerte „Börtewitzer See“, ein berühmter Fossilien-Fundort.

Phase 4 – Überleitung zum nächsten vulkanischen Großereignis (vor ca. 289 bis 288 Millionen Jahren)
Kontinuierlich drang erneut heißes Magma in die Erdkruste auf. Teile des Bodens der Rochlitz-Caldera sowie umliegende Gebiete wölbten sich auf und entlang von Störungen traten erneut einzelne Lava- und Asche-Eruptionen auf. Diese Vorgänge leiteten in den folgenden Jahrmillionen allmählich zur Entwicklung der Wurzen-Caldera über.

Die Entstehung der Wurzen-Caldera vor etwa 287 Millionen Jahren

Die Wurzen-Caldera entstand etwa nach demselben Schema wie die Rochlitz-Caldera. Obwohl kleinräumiger und etwas weniger explosiv, gelten auch die Vulkanausbrüche, die zur Bildung der Wurzen-Caldera führten, als Supervulkan-Eruptionen. In deren Ergebnis entstanden erneut sehr mächtige Ignimbrit-Ablagerungen, die gemeinsam mit den Gesteinen der Rochlitz-Caldera einen heute überwiegend oberflächlich aufgeschlossenen alten Supervulkan-Komplex bilden.

Nationale Geoparks
Nationale Geoparks
Nationale Geoparks
Nationale Geoparks

Schematische Entwicklung der Rochlitz-Caldera
(c) verändert nach Bahlburg & Breitkreuz (2018): „Grundlagen der Geologie“; im Auftrag des Geoparks Porphyrland geologisch bearbeitet durch Marion Geißler / GEOmontan GmbH Freiberg; visualisiert von Lars Hoschkara / DESIGN & MULTIMEDIA Wermsdorf