Occurrence of maar-diatreme volcanoes

GeoLines 

15 (2003)

80

GeoLines 

15 (2003)

81

take place. Suitable marginal country rocks might get dragged 

downward. In the case of kimberlites the impressive volume in-

crease due to hydration of olivine to serpentine leads frequently 

to an overall volume increase of the diatreme fill that ultimate-

ly results in some upward movement of the diatreme fill. Suit-

able country rocks at the diatreme wall, Such as Nama shales 

in the Gibeon kimberlite province of Namibia, get dragged up-

wards (Kurszlaukis et al. 1998).

Diagenesis of diatreme fill in soft-rock environment. In 

soft-rock  environments,  both  the  country  rock  material  and 

the diatreme fill are unconsolidated and water-saturated, the lat-

ter at least shortly after the eruptions ended. Compaction and 

initial  diagenetic  processes  will  have  started  in  the  unconso-

lidated  country  rock  sediments  much  earlier  than  in  the  dia-

treme; its fill formed with the latter having become emplaced 

rather suddenly and in an appreciable volume. Compaction of 

the  diatreme  fill  causes  differential  subsidence  and  marginal 

dragdown  of  suitable  country-rock  sediments  (Francis  1962, 

1970, Lorenz 1971). At Argyle, unconsolidated country rocks 

(mostly quartz sands) transformed into silica-cemented quartz-

ites, and unconsolidated pyroclastic material rich in individual 

quartz grains in the diatreme also transformed into hard rocks 

via  silica-precipitation  in  the  pore  space  (Boxer  et  al.  1989). 

In the two graben structures of synsedimentary volcanism of 

the Carboniferous-Permian  Saar-Nahe  Basin  in  southwestern 

Germany and the Carboniferous Midland Valley basin in Scot-

land,  oxidizing  and  respectively  reducing  conditions  in  the 

graben  sedimentary  sequence  (red  beds  and  drab  beds)  influ-

enced Eh and pH in the diatreme fill and resulted in reddish or 

greenish colours of pyroclastic rocks in the diatremes (Fig. 5; 

Lorenz 1972).

Acknowledgements

I acknowledge the request of Jaromir Ulrych, the Convenor of 

the  Symposium  Hibsch  2002  in  the  Ohre  (Eger)  Rift  region, 

Czech Republic, to write this paper following the author’s at-

tending this symposium.

This manuscript reviews the results of various studies of 

the present author over more than 35 years and of course also 

the results of studies of a number of other authors. Fruitful dis-

cussions and support by many colleagues and friends as well 

as financial support by many institutions and companies were 

therefore too numerous to be named individually, and are grate-

fully acknowledged. The manuscript was critically reviewed by 

Felicity E. Lloyd, Reading, Georg Buechel, Jena, and Stephan 

Kurszlaukis, Johannesburg. Felicity E. Lloyd also considerably 

improved the English. Their helpful reviews are also gratefully 

acknowledged. 

References

BOXERG.,  LORENZ  V.  and  SMITH  C.B.,  1989.  The  geolo-

gy  and  volcanology  of  the Argyle  (AK1)  lamproite  pipe, 

Western Australia. Proc. 4

th

 Int. Kimberlite Conf., Perth, Aus-

tralia, 1986, Geol.Soc. Australia, Spec.Publ., 14: 140-152; 

Carlton Victoria, Australia.

BÜCHEL G.,1984. Die Maare im Vulkanfeld der Westeifel, ihr 

geophysikalischer Nachweis, ihr Alter und ihre Beziehung 

zur  Tektonik  der  Erdkruste.  Dr.  rer.  nat  thesis,  385  pp., 

Fachbereich f. Geowissensch., Universität Mainz, Mainz.

BÜCHEL G., 1987. Geophysik der Eifelmaare. 1.: Erkundung 

neuer Maare im Vulkanfeld der Eifel mit Hilfe geomagneti-

scher Untersuchungen. Mainzer geowiss.Mitt., 16: 227-274.

BÜCHEL G., 1988. Geophysik der Eifelmaare. 2: Geomagneti-

sche Erkundung von Trockenmaaren im Vulkanfeld der West-

eifel. Mainzer geowiss.Mitt., 17: 357-376.

BÜCHEL  G.,  1993.  Maars  of  the  Westeifel,  Germany.  In: 

J.F.W. NEGENDANK and B. ZOLITSCHKA (Editors), Pa-

leolimnology of European maar lakes. Lecture Notes Earth 

Sci., 49: 1-13, Berlin, Heidelberg (Springer).

BÜCHEL G., JACOBY W., LORENZ V., and ZIMANOWSKI B., 

1987. Geophysical aspects of the formation of Eifel maars. 

Terra Cognita, G 11, 54: 365.

BÜCHEL  G.  and  LORENZ V.,  1993.  Syn-  und  posteruptive 

mechanism  of  the  Alaskan  Ukinrek  Maars  in  1977.  In: 

J.F.W.  NEGENDANK  and  B.  ZOLITSCHKA  (Editors), 

Paleolimnology  of  European  maar  lakes,  Lecture  Notes 

Earth Sci., 49: 15-60, Berlin etc. (Springer).

BÜTTNER R. and ZIMANOWSKI B., 1998. Physics of ther-

mohydraulic explosions. Phys. Rev. E, 57/5, 57: 1-4.

BUSSMANN E. and LORENZ V., 1983. Volcanism in the south-

ern part of the Hocheifel. In K. FUCHS, K. v. GEHELEN, 

H. MÄLZER, H. MURAWSKI and A. SEMMEL (Editors), 

Plateau uplift. The Rhenish Shield – a case history. Berlin, 

Heidelberg (Springer), pp. 129-130.

CAMUS G., 1975. La Chaîne des Puys (Massif Central fran-

çais).  étude  structurale  et  volcanologique.  Thèse  d´État, 

Ann.l´Univ. Clermont-Fd., Sér.Géol.Minéral., 56, fasc.27: 

319 p., Clermont-Ferrand, France.

CAJZ V., GOTH K. and SUHR P., 2000. Tertiäre Maare rund 

um  den  Egergraben.  In:  F.O.  NEUFFER  and  H.  LUTZ 

(Editors),  Exkursionsführer.  Intern.  Maar  Tagung,  Daun/

Vulkaneifel. Mainzer Naturwiss. Archiv, Beiheft 24: 53-84.

CLEMENT  C.R.,  1982.  A  comparative  geological  study  of 

some  major  kimberlite  pipes  in  the  Northern  Cape  and 

Orange Free State. Ph.D. Thesis, 2 Vol., 432 p., Univ. Cape 

Town, Cape Town.

CLEMENT C.R. and REID A.M., 1989. The origin of kimber-

lite pipes: an interpretation based on the synthesis of geo-

logical features displayed by Southern African occurrences. 

Proc. 4

th

 Int. Kimberlite Conf., Perth, Australia, 1986. Geol. 

Soc. Australia Spec. Publ., 14: 632-646, Carlton Victoria, 

Australia.

CORWIN G. and FORSTER H.L. (1959): The 1957 explosive 

eruption on Iwo Jima, Volcano Islands. Amer. J. Sci., 257: 

161-171.

De GOER A., VINCENT P.M. and CAMUS G., 1998. Must we 

still use the term ”Peperite”? A review of the type peperites 

of Scrope, in Limgane, France. IAVCEI Int. Volcanological 

Congr. Cape Town 1998, Abstr., pp. 16.

DEMAIFFE D., FIEREMANS M. and FIEREMANS C., 1971. 

The kimberlites of central Africa: a review. In A.B. KAM-

PUNZU and T. LULABA (Editors): Magmatism in exten-

---