Piroklastik süxurlar nədir və onlar necə əmələ gəlir?
Piroklastik süxurlar vulkanik aktivliyin intensivliyinin ən aydın "qeydlərindən" biridir. Vulkan püskürdükdə, atılan bütün materiallar lava kimi axmır. Bir çox püskürmə əslində havaya atılan süxur parçaları, kül və maqma parçaları püskürür, sonra geri düşür və toplanır. Bu çöküntülər daha sonra piroklastik süxurlar əmələ gətirə bilər. Piroklastik süxurları anlamaq üçün onların püskürmə növü, atılan materialın ölçüsü, həmin materialın necə daşınması və nəticədə bərk süxura necə "bağlandığı" ilə sıx əlaqəsini araşdırmalıyıq.
Piroklastik süxurların tərifi
Sadə dillə desək, piroklastik süxurlar partlayıcı püskürmələr (partlayış püskürmələri) zamanı atılan vulkanik materialdan əmələ gələn, sonra çökən və sıxlaşma və sementləşməyə (litifikasiya) məruz qalan süxurlardır. "Piroklastik" sözü yunanca pyro (od) və klastos (qırıq) sözlərindən gəlir. Buna görə də, piroklastik "od/vulkanik fəaliyyət nəticəsində yaranan parçalanma" kimi təyin edilə bilər.
Lava axdığı və sonra bərkidiyi zaman əmələ gələn bazalt və ya andezit kimi ekstruziv maqmatik süxurlardan fərqli olaraq, piroklastik süxurlar partlayışlar nəticəsində yaranan fraqmentlərdən - ya havada bərkimiş maqma fraqmentlərindən, ya da vulkanik cisimdən qopub atılan köhnə süxurların fraqmentlərindən əmələ gəlir.
Kompozisiya materialları: küldən vulkanik bombalara qədər
Piroklastik material piroklastlar adlanır. Piroklastlar ölçülərinə görə çox dəyişir və ölçü təsnifatı geoloqlara yataq və süxur növünü müəyyən etməyə kömək edir:
1. Vulkanik kül (kül): ölçüsü < 2 mm. Kül çox incə ola bilər, küləklə asanlıqla daşına bilər və geniş əraziləri əhatə edə bilər. Qalın və sıxılmış vəziyyətdə çökdükdə, tuf kimi süxurlar əmələ gətirə bilər. 2. Lapilli: ölçüsü 2–64 mm. Çınqıl kimi formada olan bu süxurlar sürətlə bərkiyən maqmanın qaya parçaları və ya damcıları ola bilər. Lapillinin üstünlük təşkil etdiyi çöküntülər lapilli tuf və ya orta dənəli piroklastik süxur əmələ gətirə bilər.
3. Vulkanik bombalar və bloklar: ölçüsü > 64 mm.– Vulkanik bombalar adətən atıldıqda plastik olur, ona görə də onların forması yuvarlaq və ya aerodinamik ola bilər.
– Bloklar, ümumiyyətlə, atılmış bərk qaya parçalarıdır və forması daha bucaqlıdır.
Bu kimi qaba çöküntülər piroklastik brekçiyalar əmələ gətirə bilər.
Ölçüsündən başqa, piroklastlar da mənşəyinə görə fərqləndirilə bilər:
– Yetkinlik yaşına çatmayan: yeni maqmadan (məsələn, pemza, skoriya) mənşəli material.
– Litik: krater divarlarından və ya vulkanik kanallardan köhnə qaya parçaları.
– Kristallar: maqmadan ayrılan mineral fraqmentlər (məsələn, plagioklaz, piroksen).
Piroklastik süxurlar necə əmələ gəlir?
Piroklastik süxurların əmələ gəlməsi bir sıra proseslərdən ibarətdir: püskürmə → daşınma → çökmə → litifikasiya. Mərhələlər aşağıdakılardır.
1) Partlayıcı püskürmələr üçün tetikleyicilər: qaz təzyiqi və maqma özlülüyü
Partlayıcı püskürmələr, ümumiyyətlə, maqma qazla (su buxarı, CO₂, SO₂) zəngin olduqda və/və ya qazın yavaş-yavaş çıxmasına imkan verəcək qədər özlü olduqda baş verir. Nəticədə təzyiq artır və bu da partlayışa səbəb olur. Qaz qəfil genişləndikcə maqma kiçik parçalara parçalanır - sanki qazlı içki qutusunu silkələyib sonra açmaq kimi, lakin böyük miqyasda və son dərəcə yüksək temperaturda.
Bu mərhələdə vulkanik kül, lapil, pemza, skoriya, bomba və bloklar kimi materiallar istehsal olunur. Bunlar piroklastik süxurlar üçün əsas xammaldır.
2) Atılma və daşınma: kül yağışı kimi düşür və ya piroklastik axınlar kimi sürüşür.
Piroklastlar əmələ gəldikdən sonra bir neçə yolla hərəkət edirlər:
– Piroklastik düşmə
Material atmosferə atılır və sonra cazibə qüvvəsi səbəbindən düşür. Xırda kül küləklərlə yüzlərlə kilometrə qədər daşına bilər, lapilli və bombalar isə püskürmə mərkəzinə daha yaxın yerə düşür. Yağıntı çöküntüləri adətən olduqca səliqəli şəkildə təbəqələşir və səthi örtür.
– Piroklastik sıxlıq cərəyanları
Bunlar yamaclardan sürətlə aşağı axan qaz, kül və qaya parçalarının həddindən artıq qızmış qarışıqlarıdır - yüksək sürətlə və ölümcül potensiala malikdir. Yataqlar daha kütləvi olmağa meyllidir (həmişə səliqəli şəkildə təbəqələşmir), vadiləri və düzənlikləri əhatə edə bilər və tez-tez geniş yataqlar əmələ gətirir.
– Piroklastik dalğalanma
Daha seyrək və turbulent piroklastik dalğalar topoqrafik maneələri dəf edə bilər. Onların çöküntüləri tez-tez çarpaz laminasiya kimi çöküntü strukturları nümayiş etdirir.
Bu nəqliyyat növü son qaya teksturasına təsir göstərir: istər incə təbəqəli, istər kütləvi, istər pilləli, istərsə də ölçülərin "təsadüfi" qarışığı olsun.
3) Çöküntü: qalın təbəqələrə yığılır
Zamanla piroklastlar çöküntülərə toplanır. Çöküntülər püskürmənin ölçüsündən və yerindən asılı olaraq bir neçə santimetrdən on metrə qədər qalınlığa malik ola bilər. Çöküntülər hövzələri doldura, çayları bağlaya və ya yeni düzənliklər yarada bilər. Bu mərhələdə material hələ də nisbətən boşdur (qum, çınqıl və ya kül kimi).
4) Litifikasiya: boş çöküntüdən bərk süxura qədər
Qayaya çevrilmək üçün piroklastik çöküntülər aşağıdakı yollarla litifikasiyadan keçməlidir:
– Sıxlaşma: yuxarıdakı təbəqədən gələn yük çöküntüyə təzyiq göstərir və beləliklə məsamələr azalır.
– Sementləşmə: sudan çökən minerallar (məsələn, silisium, kalsit, seolit, gil) dənəcikləri bir-birinə “yapışdırır”.
– Müəyyən isti çöküntülərdə qaynaq: Çöküntü hələ çox isti ikən düşərsə və ya axarsa, vulkanik şüşə parçaları bir-birinə yapışaraq əriyə bilər. Bu, daha sərt və kompakt qaynaqlanmış tüf (ignimbrit) əmələ gətirir.
Litifikasiya prosesi geoloji miqyasda nisbətən tez baş verə bilər, xüsusən də çöküntülər qalın, isti və tez basdırılırsa.
Piroklastik süxurların ümumi növləri
Tez-tez rast gəlinən bəzi növləri bunlardır:
1. Tuf
Piroklastik süxur əsasən vulkanik küldən ibarətdir. Tuf qarışığın ölçüsündən asılı olaraq xırda və ya bir qədər iri ola bilər. Tuf, möhkəmliyi fərqli olsa da, bir neçə sahədə tikinti materialı kimi geniş istifadə olunur.
2. İqnimbrit (iqnimbrit)
Adətən küllə zəngin, həddindən artıq qızmış piroklastik axın çöküntülərindən əldə edilən, tez-tez qaynaqlanmış teksturaya malik ignimbritlər geniş düzənliklər əmələ gətirə və əsas püskürmələrin markerləri kimi xidmət edə bilər.
3. Piroklastik brekçiya
Kül/lapilli matrisində böyük bucaqlı fraqmentlərdən (bloklardan) və ya böyük fraqmentlərin qarışığından ibarətdir. Böyük fraqmentlər əmələ gətirən püskürməni və ya çöküşü göstərir.
4. Lapilli tüf
Lapilli ilə zəngin tüf (dənələr 2–64 mm). Daha böyük fraqmentlər kül matrisinə yerləşdiyindən tekstura “xallı” görünür.
Piroklastik süxurları öyrənmək nə üçün vacibdir?
Piroklastik süxurlar aşağıdakı səbəblərə görə vacibdir:
– Püskürmələrin tarixini qeyd etmək üçün: fraqmentlərin ölçüsünə, təbəqələrin tərkibinə və quruluşuna əsasən, geoloqlar püskürmənin növünü və miqyasını şərh edə bilərlər.
– Vulkan təhlükəsi xəritələşdirilməsinə kömək: piroklastik axın çöküntüləri və kül yağıntıları təsirə məruz qalan və yenidən təsirə məruz qalma potensialına malik əraziləri göstərir.
– Resurs kimi faydalıdır: bəzi piroklastik yataqlar su qatlarına, minerallara və ya sənaye süxurlarına çevrilir; lakin onlar həmçinin kövrək ola və hava şəraitinə məruz qaldıqda sürüşmələrə meylli ola bilərlər.
Bağlanır
Piroklastik süxurlar partlayıcı püskürmələr nəticəsində vulkanik materialın fraqmentlərindən əmələ gələn süxurlardır. Kül və lapildən bomba və bloklara qədər olan bu materiallar kül yağışı və ya piroklastik axınlar vasitəsilə daşınır, sonra çökür, sıxlaşır, sementlənir və bəzən istilik səbəbindən qaynaqlanır, nəticədə tuf, ignimbrit və piroklastik brekçiya kimi bərk süxurlar əmələ gətirir. Piroklastik süxurları öyrənməklə biz yalnız Yer səthini formalaşdıran geoloji prosesləri başa düşməklə yanaşı, gələcək riskləri proqnozlaşdırmaq üçün keçmiş püskürmələrin izlərini də izləyə bilərik.
İstəsəniz, bu məqaləni məktəb (daha sadə), kollec (daha texniki) ehtiyacları üçün uyğunlaşdıra və ya İndoneziyada tapılan piroklastik süxurların yerləşmələri və xüsusiyyətləri ilə birlikdə nümunələr əlavə edə bilərəm.
