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Vulkane entstehen hauptsächlich an konvergierenden Plattengrenzen. Hierbei treffen mehrere Platten aufeinander. Hierbei ist zu unterscheiden ob ozeanische, kontinentale oder beide Platten aufeinander treffen. Durch das Zusammentreffen entsteht ein Riss in der Erdkruste und Magma steigt nach oben.
Man unterscheidet zwischen Strato- und Schildvulkanen. Bei einem Stratovulkan, auch Schichtvulkan genannt, baut sich der Vulkan aus einzelnen Schichten aus Lava und Gesteinsmasse auf. Bei Schildvulkanen hingegen, ist dies nicht möglich, da die Lava hier viel dünnflüssiger und schneller fließt. Dadurch entsteht eine flache, großflächige Verteilung des Lavas rund um die Ausbruchsstelle, die wie ein Schild aussieht.
Vulkane gibt es in Deutschland vor allem in den Mittelgebirgen: Eifel, Röhn, Schwarzwald, Westerwald und Erzgebirge. Besonders bekannt ist die Eifel mit ihren vielen Maaren. Mehr als 250 Vulkane gibt es in der Eifel, der letzte Ausbruch ist 11.000 Jahre her.
Entstanden ist das Vulkangebirge im Zeitalter Tertiär mit dem Einbruch des Oberrheingrabens, bei dem der Magmafluss durch mehrere Einflüsse stark zunahm.
- Aufgrund einer Zerrung in der Erdkruste
- die Kreuzung zweier Schwächezonen (Oberrheingraben und Bonndorfer Graben)
- und die im südlichen Oberrheingraben relativ dünne Erdkruste (ca. 25 km)
Vor 19 bis 16 Millionen Jahren entstand, an sich kreuzenden Bruchlinien, durch vulkanische Aktivitäten, ein großer Stratovulkan. Zu dieser Zeit überrage der Kaiserstuhl die Oberrheinebene wohl um mehrere tausende Meter.
Der Kaiserstuhl besteht aus einer Gruppe von Stratovulkanen, deren Krater aber nicht mehr erhalten sind. Der Mantel-Dom im Inneren des Kaiserstuhls wird als Ursprung des Kaiserstuhl-Vulkanismus angenommen. Im westlichen Teil reichten das Lava und die Tuffe des Vulkans bis auf die elsässische Seite und einige Kilometer auch nach Süden. Durch tektonische Bewegungen wurden im Osten des Kaiserstuhls Sedimentgesteine aus dem Tertiär und Jura entlang der Tuniberg-Verwerfung gehoben und bilden eine landschaftliche Einheit mit dem vulkanischen Teil des kleinen Gebirges.
Der Kaiserstuhl war zuletzt vor ca. 19 bis 14 Millionen Jahren aktiv (Zeitalter des Miozäns). Seitdem schläft der Vulkan. Aber theoretisch könnte dieser wieder ausbrechen.
Der Kaiserstuhl ist aus unterschiedlichen geologischen Haupteinheiten aufgebaut:
- aus dem sedimentären Sockel (Oligozän, mittlere Jura), der geologisch-tektonisch der Grabenrandscholle des Oberrheingrabens zuzuordnen ist.
- dem „eigentlichen“ Kaiserstuhlvulkan (Tuffe, Tephrite)
- dem subvulkanischen Zentrum (Essexit, Karbonatit). Der größte Teil des ehemaligen Vulkans ist abgetragen worden, so dass im Zentrum des heutigen Kaiserstuhls die subvulkanischen Gesteine anstehen, die bei ihrer Entstehung nicht an die Erdoberfläche gelangt sind, sondern im Schlot als Intrusivgesteine (Magmagesteine, die eine sehr lange Abkühlungszeit benötigen) steckengeblieben sind.
Die Gesteine wurden schon damals zum Bau von z.B. Mauern oder Gebäuden benutzt. Aber man muss zwischen den verschiedenen Gesteinen unterscheiden, da nicht alle Gesteine nutzbar sind. Es gibt sogenannte Sonnenbrecher, die nicht sehr lange haltbar sind und irgendwann zerfallen. Die anderen Gesteine werden in rund 40 Steinbrüchen rund um den Kaiserstuhl abgebaut.
Der westliche Teil des Kaiserstuhls besteht hauptsächlich aus Effusivgestein (Magma, das an der Oberfläche erstarrt) und Intrusivgestein. Der östliche Teil besteht aus tertiären Sedimenten.