VOLKANİZMA VE VOLKANİK KAYALAR TERİMLER • Volkan : Yer ‘in içindeki magmanın yer yüzüne çıktığı ve koni şeklindeki kubbemsi oluşumlardır. • Magma : Ergimiş yada yarı ergimiş silikatça zengin ve diğer minarelerden oluşan kayaçtır. • Lav: Sıcak, magmanın yüzeye akışkan çıkmış halidir. Magmanın kimyasal özellikleri. Magma içerdiği SiO2 oranına göre 4 gruba ayrılır: • Yüksek silika tipi (>%63), silisik veya asidik olarak adlanır, Örnek: Granit-riyolit • Ortaç tip (%52-63), Örnek: Diyorit-andezit • Düşük silika tipi (%52-45), bazik, Örnek: Gabrobazalt • Çok düşük silika tipi (<%45), ultrabazik, Örnek: Peridotit-pikrit olarak adlanır Hazards associated with stratovolcano eruptions. Not all hazards shown will accompany a single eruption, although a single eruption can produce more than one type of hazard at the same time. Egemen rüzgar yönü Magmanın Fiziksel Özellikleri a) magmanın ısısı, b) yoğunluğu, c) vizkozitesi, d) gücü e) akma karakteri • Volkanik erüpsüyonun şiddeti veya patlaması şu faktörlere bağlıdır .mağmanın bileşimi .mağmanın sıcaklığı .mağmadaki çözülmüş gazlar Bu üç faktör mağmanın viskozitesini kontrol eder. • Viskozite malzemenin akmaya karşı direncinin bir ölçüsüdür (yüksek viskoziteli gereçler zor akar, suyun viskozitesi çok düşüktür) • Viskoziteyi etkileyen parametreler Sıcaklık; Yüksek sıcaklıkta mağma az viskozdur (yapışkanlığı az) Bileşim; yüksek silika içerikli mağma çok viskozdur (riyolit) düşük silika içeriği =düşük viskozite (bazalt) Çözülmüş Gazlar; The Nature of Volcanic Eruptions • Çözülmüş gazlar .gaz içeriği mağma hareketliliğini etkiler .yer kabuğunu yüzeyine yakın derinliklerde basınç düşmesine bağlı olarak gazlar mağmada bir genişlemeye, şişmeye yol açar. .erüpsiyonun şiddeti, gazların mağmadan nasıl kaçtığı ile ilişkilidir. Riyolit domunun içyapısı Alttan magma geldikçe bu dom genişler Böylece kabuğu gerilir ve parçalanır. Bu balonun patlamasına benzetilebilir. Camsı riyolitte viskoz lavın oluşturduğu bükülmeli akma Akma yapılı riyolit • İgnimbirit Bir tür sıcak piroklastik akıntısı (Kaynaklı tüf) Rio Loa ignibritinin genel görünümü Kuzey Şili İgnimbiritte bileşimsel zonlanma Oregon krater gölü İgnimbritte gaz kaçma Kanalları (Arjantin) St. Hellen’de piroklastik akıntının oluşturduğu pamis düzlüğünün üstten görünümü St Hellen’de piroklastik akıntı kenarında toplanmış pamisler Pumis yağmuru birikimleri •Pumis yağmuru birikimleri yüksek vizkoziteli magmalardan (andezit-riyolit ve fonolit-trakit dizileri) gelişirler. •Egemen olarak pumisten oluşurlar. •Sub-Pliniyen, Pliniyen ve Ultra Pliniyen türü püskürmelerle oluşurlar. •Kalınlığı az çok aynı olan yaygılar halindedirler. •Bir püskürme evresinde oluşan pumis yağmuru birikiminin kalınlığı nadiren > 10m olabilir. Baca yakınlarında 25m kalınlıklara ulaşabilir. •Egemen tane boyu > 64mm dir. Litik bloklar ve pumis blokları içerirler. Pumice and ash cover cars and airport runways Özet • Akıcı bazaltik lavlar genellikle sessiz akar (Hawaii) • Yüksek viskoz lavlar çok patlamalı gelişir (riyolit veya andezit) (Yellowstone veya St Hellen) • Lav akışları .Bazaltik lavlar çok akışkandır .Bazaltik lav akış türleri -Pahoehoe lavı (burulmuş veya halatımsı) -Aa lavı (kertikli blok, ekmek kabuğu biçimli) • Çözülmüş gazlar .Mağma ağırlığının %1-6 sını oluşturur. .Başlıca su buharı ve CO2 Materials extruded from a volcano • Lava Flows • Basaltic lavas are much more fluid • Types of basaltic flows – Pahoehoe lava (- twisted or ropey texture) – Aa lava (rough, jagged blocky texture) • Dissolved Gases • 1-6% of a magma by weight • Mainly water vapor and carbon dioxide Skorya yağmuru birimleri Skorya yağmuru birikimleri başlıca skorya yığışımından oluşmaktadır. •İleri derecede vesiküllenmiş ve tanelenmiş bazalt ve bazaltik andezitik magmalardan gelişirler. •Hawaii ve Stromboli tip püskürmelerle gelişirler. •Bacaya yakın kesimlerde lav ve skorya konileri ile iç içe görülürler. •Baca veya koni yakınlarında tane boyları iridir (>64 mm) ve iri balistik bombalar ve Pele saçı, Pele gözyaşı gibi lav parçaları içerirler. •Konilerden uzakta tane boyları daha incedir ve kalınlıkları da < 5m dir. Skorya A Pahoehoe lava flow Pahoehoe lavı Hawaii’de lavın ilk karakteri her zaman pahoehoe’dir ve genellikle çok akıcı, hızlı akan bir lavdır. Bu akıntı püskürme hızı düşük viskoz magmadan da oluşabilir. Lavın akarken loblar şeklinde toplanması ile değişik yüzey şekilleri oluşur. İçsel olarak bir çok düz, düzenli sferoidal vesikül içerirler. Vesikül oranı %20 den daha fazla yer yer %50 olabilir. Hawaii’de Mauna Ulu 1969-71 aktivitesinde pahoehoe lavlarının bir çok farklı türü tanımlanmıştır. Çok vesiküllü, oyuklu bir tür “kabuklu” (shelly) pahoehoe olarak adlandırılır. Ufak fışkırmalar ile gaz serbestlenirken çatlaklardan lavın çıkması ile oluşur. Pahoehoe akıntısının yüzeyi genellikle kıvrımlı ve halatımsıdır. Lav akıntısı oldukça ince ve akıcıdır. İç kısmın akıcı olması nedeniyle sıcak plastik kabuk deforme olmaktadır. Hawaii adasında Pahoehoe akıntısı Fluid basalt forms lava tubes Halat (Ropy) tipi pahoehoe çok belirgin olduğu halde oldukça sınırlı alanlarda izlenir. İnce, sıcak ve henüz plastik olan kabuğun altında lavın akmaya devam etmesi ile yüzeyin kıvrımlanması sonucu gelişir. Halatlar birkaç cm yüksekliğindeki düzenli oluk dizilerinden oluşur ve bunların uzun ekseni akışın hareket ettiği yöne konveks veya diktir. Bu yüzey özelliğinin jeolojik kayıtlarda korunması biraz zordur. Halatımsı yüzey hızlı bir şekilde diğer lav akıntıları ile örtülürse korunabilir. Eğer bu yapı bulunduysa pahoehoe daki konveks yön paleo akıntının yönünü gösterir. Halat (Ropy) tipi pahoehoe lav yüzeyi Pahoehoe lavlarında az akışkan lavın akarken parmaklar şeklinde çıkıntılanması ile parmak şekilli yüzeyler geliştirir. Bunlar pahoehoe parmakları (fingers-toes) olarak adlandırılırlar. A typical aa flow Aa lavları Aa lavının yüzeyinin parçalanmış olması viskoz olan kabuğun hareketi nedeniyledir. Parçalar genellikle şekilsiz, iğne, kılçık formlarındadır. İçsel olarak aa lavlarında düzensiz uzamış vesiküller karakteristiktir. Bunun nedeni; içsel akış ve katı masif lav kütlesi ile parçalanmış kırılmış tabakalar arasında vesiküllerin sıkışmasıdır. Aa lavları genellikle pahoehoe akıntılarından kalındır ve daha ağır akarlar (2-3m en fazla 20m). Akış cephesinin tümüyle kırıklanarak parçalanması ve basamaklanması ile gelişirler. Parçaların akan lavın içine düşmesi ile otobreşleşme gelişir ve lav yavaş akıntıya bağlı olarak kendini breşler. Lav tüpü; akıntı kenarlarının soğumasına rağmen içinden sıvı sıcak lavın akması ile gelişir. Şili’de Lascar stratovolkanında lav kanalları Lav tüpü Lav hortumu Akıcı bazaltlar Bazaltların katılaşması 10 yıla kadar sürebilir bu düzgün, masif sutunsu soğuma çatlaklarının gelişmesiyle anlaşılır. Başlıca akıntının taban ve tavan kesimlerinde soğuma nedeniyle büzülmeler gelişir. Büzülme sırasında oluşan tansiyonal basınç soğuma yüzeyine dik düzenli çatlak setleri oluşturur. Ve bu genellikle düşey veya yarı düşey konumdadır. En iyi tanımlanmış çatlak seti ara kesiti poligonal sutunlardır. Bu sürekli yayılma sutunlar içinde tamamlayıcı yarı yatay çatlaklar oluşturur. Bunlar segment olarak adlandırılırlar. Sutunsu çatlaklar 2 veya 3 segmentli bir düzenlenme sergilerler. Tabanda, akıntı tabanında iyi gelişmiş sutunlardan oluşur. Bunun üstündeki düzey ince, daha az düzenli ve genellikle kaotik sutunların bir arada bulunduğu bölgedir. Bu düzey “entablature” olarak adlandırılmıştır. Bunun üstünde üst sutun bulunabilir. Soğuma çatlakları / kolonları Bazaltlar içindeki sutun çatlakların lavın soğuması sırasında dinamik sıvı işlemleri sonucu geliştiği düşünülmektedir. Durgun ergiyiğin altı ve üstü arasındaki sıcaklık ve kimyasal farklılıklara bağlı olarak çift (diffusive) etkili konveksiyon işlemleri, ergiyik içinde sütunların oluşacağı parmakçıkları geliştirir. Katılaşma başladığı zaman büzülme kırıkları bitişik yan yana olan bazalt parmaklarının sınırları boyunca gelişecek ve sütun çatlaklarını oluşturacaktır. Lav tüpleri, kanalları ve diğer büyük ölçekli akıntı özellikleri akıcı bazaltlar içinde izlenmez. Bu hiç gelişmediğinden ya da lav gölü içindeki daha sonraki hareketler tarafından bozulmasındandır. Akıcı bazaltlarda paleo akıtı yönü boru şekilli vesiküller varsa anlaşılabilir. Bunlar lavın içinde ısınmış yeraltı suyundan kaynaklanan buhar baloncukları oluştuğu zaman gelişir ve akma nedeniyle akma yönünde uzarlar. Devil’s Postpile, Kaliforniya’da sutun bazaltlar. Akma Yönü Denizaltı bazaltları Su altında püskürmüş lavın en belirgin özelliği yastık yapısı’dır. Günümüzdeki okyanus tabanları ve eski topluluklarda yapılan çalışmalar deniz altı yastık lavlarının masif veya ince yaygı oluşturan akıntılarla ilişkili olduğunu göstermektedir. İki boyutlu mostraların çoğunda yastıklar devamsız olarak görülür ancak dikkatli bir gözlemle yastıklar arasında bağlantılar olduğu anlaşılır. 3 boyutlu gözlemlerde yastıkların lav tüpleri ile bağlantılı olduğu anlaşılmıştır. Lavın su altında hızlı bir şekilde soğuması ile yastık şekilli elipsoidal kütleler oluşturması. Her yastığın çevresinde ani soğuma ile oluşmuş siyah camsı bir kuşak vardır. Batı Karadeniz (İnebolu-Cide) bölgesinde yastık lav örnekleri Piroklastik gereçler • • • • • Kül ve toz-ince, camsı gereçler Pamis-gözenekli köpüğümsü kaya, Sinderler- bezelye boylu Lapilli-ceviz boylu Lapilliden büyük olanlar .Blok-sertleşmiş veya soğumuş lavdan .Bomba-sıcak lavdan fırlatılır Volkanik kül, toz Lapilli Tek bir toz tanesinin elektron mikroskobu altındaki görünümü Pumis Volkanlardan çıkan malzemeler I Bomba, balistik bomba Skorya Blok Yığışım lapillisi, accretionary lapilli Pele’nin saçları Pele’nin göz yaşları Volkanlardan çıkan malzemeler Elbette lav akıntıları!!! St Hellen’de piroklastik akıntı Piroklastik akıntı, Japonya Philipinler’de Mayon volkanında piroklastik akıntı Piroklastik akıntı A volcanic bomb Bomb is approximately 10 cm long Volkanlar • Volkanın tepesinde bir açıklık bulunur -Karater-dik duvarlı çöküntü, çapı genellikle 1 km den azdır -Kaldera-1 km den geniştir, masif bir erüpsüyonun ardından oluşur -Baca-mağma odasıyla bağlantılı çıkış yeri Kalderalar Olimpus kalderası, Mars Kalderalar kabaca dairesel büyük volkanik çöküntülerdir. Çöküntü alanı çapı 1 – 250km arasında değişir. Büyük volkan veya magmatik komplekslerin kavisli ve konsantrik kırık zonları boyunca aşağı, magma odasına doğru çökmesi sonucunda gelişirler. Kalderanın çökmesi esnasında yaygınca piroklastik malzeme çıkışı olur. Çökme miktarı kaldera içindeki dolgu kalınlığı ile belirlenir ki bu zaman zaman 1 – 3 km arasındaki boyutlara ulaşabilmektedir. Daha küçük çaplı kalderalar (birkaç yüz metre) kalderalar “Krater” olarak adlandırılır. Olympus Mons Caldera Olimpus kalderasının 3 boyutlu modeli Diamond Head Krateri, Hawaii Halemaumau kalderası, Hawaii Kaldera ve kaldera gölü içinde resurgent dom oluşumu Krater ve krater gölü Krater içinde lav gölü Nemrut kalderası (Türkiye) Kalkan şekline volkanlar • • • • • Geniş, yayvan dom biçimli Başlıca bazaltik lav bileşimli Genellikle geniş alanlar kaplar Yavaş bir erüpsiyonla çok lav çıkar Mauna Loa (Hawaii) iyi bir örnektir Volcanoes • Types of Volcanoes • Shield volcano – Broad, slightly domed-shaped – Composed primarily of basaltic lava – Generally cover large areas – Produced by mild eruptions of large volumes of lava – Mauna Loa on Hawaii is a good example A size comparison of the three types of volcanoes • Sinder konisi -fırlatılan lav parçaları ile oluşur -dik açılıdır -küçük boyutludur
