Changes in geotechnical soil parameters due to influence of hydrothermal alteration at the volcano La Soufrière de Guadeloupe

Publikationen: Thesis / Studienabschlussarbeiten und HabilitationsschriftenMasterarbeit

Abstract

Die Insel Basse-Terre, die zu den Kleinen Antillen in der westlichen Karibik gehört, ist seit Jahrhunderten von magmatischen und phreatischen Eruptionen des Vulkans La Soufrière de Guadeloupe erschüttert. Vor allem die heißen und toxischen zirkulierenden Fluide beeinträchtigen die Hangstabilität des Vulkans und erhöhen die Risiken für diverse Hangrutschungen. Der Einfluss dieser hydrothermalen Gewässer auf die geotechnischen Parameter des Materials wird in dieser Arbeit erläutert. Zu diesem Zweck wurden zehn Proben von in-situ alteriertem Material entnommen, versiegelt und später in einem Bodenlabor analysiert. Sechs davon stammen aus der unmittelbaren Umgebung des Gipfels (Cratère sud und Gouffre Tarissan), drei aus der Störungszone Faille la Ty südlich - und eine weitere aus einem Hangrutsch im Südosten des Vulkangipfels. Zur Klassifizierung des Materials wurden Sieb- und Sedimentationsanalysen, direkte Schertests, Atterberg Grenzen, pH-Wert, Korndichte, Wassergehalt, RFA und RDA verwendet. Der Grad der Alteration konnte dabei auf argillisch bis fortgeschritten argillisch bestimmt werden. Die auftretenden Alterationsminerale sind vor allem Kaolinit/Halloysit, Smektit und Opal. Smektit ist nur in den Proben zu erkennen, die in der Nähe des Gipfels gesammelt wurden und ist in jenen mit fortgeschrittener Alteration nicht mehr vertreten. Proben mit zunehmendem Gehalt an diesem Tonmineral weisen höhere Reibungswinkel, höhere Kohäsion und eine höhere Festigkeit auf. Ihre Plastizität nimmt ebenfalls zu. Kaolinit-/Halloysit-haltiges Material weist eine höhere Kohäsion auf und senkt gleichzeitig den Reibungswinkel. Je höher der Anteil an Kaolinit/Halloysit, desto höher ist die Scherfestigkeit. Das amorphe Minerale Opal wurden in den stark alterierten Zonen gefunden. Der zunehmende Gehalt in den Proben wirkt sich positiv auf die Kohäsion und negativ auf den Reibungswinkel aus. Es hat keine Auswirkungen auf die Festigkeit. Der höhere Anteil an dieser Phase vermindert die Plastizität des Materials. Der Fortschritt der Alteration hat keinen Einfluss auf die Korndichte oder den Anteil der Feinkorngröße. Er ist räumlich variabel und steht in keinem eindeutigen Zusammenhang mit der Entfernung von aktiven Kratern, sodass eine alterationsbedingte Materialschwächung an der Oberfläche nicht ohne weiteres zu erkennen ist.

Details

Titel in ÜbersetzungVeränderungen der geotechnischen Bodenparameter durch den Einfluss der hydrothermalen Alteration am Vulkan La Soufrière de Guadeloupe
OriginalspracheEnglisch
QualifikationDipl.-Ing.
Gradverleihende Hochschule
Betreuer/-in / Berater/-in
Datum der Bewilligung31 März 2023
DOIs
StatusVeröffentlicht - 2023