Y berthynas rhwng llosgfynyddoedd a thectoneg platiau
Mae llosgfynyddoedd yn un o'r ffenomenau naturiol mwyaf trawiadol ar y Ddaear. Gall eu ffrwydradau greu màs tir newydd, ffrwythloni'r pridd, a hyd yn oed achosi trychinebau trychinebus. Ond nid yw llosgfynyddoedd yn ymddangos ar hap. Os ydym yn mapio lleoliadau llosgfynyddoedd gweithredol y byd, mae patrwm clir yn dod i'r amlwg: mae llawer ohonynt yn gorwedd ar hyd ffiniau platiau tectonig . Nid yw'r berthynas hon yn ddamweiniol, ond yn ganlyniad uniongyrchol i'r ffordd y mae'r Ddaear yn rhyddhau ei gwres mewnol trwy symudiad platiau a ffurfio magma.
Deall platiau tectonig a strwythur y Ddaear
Mae'r Ddaear wedi'i gwneud o sawl haen. Yr haen allanol yw'r gramen gymharol denau, ac oddi tani mae'r fantell, yna'r craidd allanol a'r craidd mewnol. Mae'r gramen a rhan uchaf y fantell yn ffurfio'r lithosffer anhyblyg. Nid yw'r lithosffer hwn yn solet, ond yn hytrach wedi'i dorri'n "planciau" enfawr o'r enw platiau tectonig. Mae'r platiau hyn yn symud yn araf dros haen fwy plastig (yr asthenosffer) ar gyfradd o sawl centimetr y flwyddyn.
Mae symudiad platiau yn digwydd oherwydd bod gwres o fewn y Ddaear yn sbarduno ceryntau darfudiad yn y fantell. Mae deunydd poeth yn codi, yn oeri ar y brig, ac yna'n suddo'n ôl i lawr. Mae'r ceryntau hyn yn "gwthio" ac yn "tynnu" y platiau, gan achosi rhyngweithiadau ar ffiniau platiau: maent yn symud ar wahân (gwahanu), yn symud yn agosach (cydgyfeirio), neu'n llithro heibio i'w gilydd (trawsnewid). Mae'r rhyngweithio hwn yn egluro pam mae llawer o ddaeargrynfeydd a llosgfynyddoedd wedi'u crynhoi mewn rhai lleoliadau.
Sut mae llosgfynyddoedd yn cael eu ffurfio?
Mae llosgfynyddoedd yn ffurfio pan fydd magma—craig boeth dawdd o dan yr wyneb—yn codi ac yn dianc trwy graciau yn y gramen. Gall magma ffurfio trwy dri phrif fecanwaith:
1. Toddi oherwydd pwysau is (toddi dadgywasgiad): mae'n digwydd pan fydd deunydd mantell yn codi'n agosach at yr wyneb fel bod y pwysau'n gostwng a rhywfaint ohono'n toddi.
2. Toddi oherwydd ychwanegu dŵr/anweddolion (toddi fflwcs): mae'n digwydd pan fydd dŵr a sylweddau anweddol eraill yn mynd i mewn i'r fantell, gan ostwng pwynt toddi creigiau fel eu bod yn toddi'n haws.
3. Toddi oherwydd cynnydd mewn tymheredd (trosglwyddo gwres): mae'n digwydd pan fydd magma poeth yn cynhesu'r creigiau cyfagos nes bod rhai ohonynt yn toddi.
Mae'r tri mecanwaith hyn yn gysylltiedig yn agos â'r math o ffin platiau tectonig sy'n digwydd.
Llosgfynyddoedd ar ffiniau dargyfeiriol: pan fydd platiau'n symud ar wahân
Mae ffin ddargyfeiriol yn rhanbarth lle mae dau blât yn symud ar wahân. Yr enghraifft fwyaf enwog yw crib canol cefnfor, fel Crib Canol yr Iwerydd. Pan fydd y platiau'n gwahanu, mae'r fantell yn codi i lenwi'r gwagle. Wrth iddo godi, mae'r pwysau'n lleihau, gan arwain at doddi rhannol (doddi dadgywasgiad). Mae'r magma sy'n deillio o hyn fel arfer yn fasaltig, yn gymharol hylifol, ac yn ffurfio cramen gefnforol newydd.
Mae ffrwydradau ar ffiniau dargyfeiriol yn gyffredinol yn llai ffrwydrol na'r rhai mewn parthau is-ddwythiad. Mae lafa basaltig rhydd yn llifo'n haws ac anaml y mae'n ffrwydro'n dreisgar, er ei fod yn parhau i fod yn beryglus, yn enwedig os yw'n digwydd ger aneddiadau (er enghraifft, yng Ngwlad yr Iâ, sydd wedi'i lleoli ar ben crib canol y cefnfor ac yn fan poeth).
Ar wahân i gefnforoedd, gall ffiniau dargyfeiriol hefyd ddigwydd ar dir ar ffurf holltiadau, er enghraifft, System Hollt Dwyrain Affrica. Os yw'r hollt yn parhau i dyfu, gall y màs tir hollti, gan ffurfio cefnfor newydd dros raddfeydd amser daearegol.
Llosgfynyddoedd ar ffiniau cydgyfeiriol: is-ddyfiant fel ffatri magma
Mae ffin gydgyfeiriol yn ardal lle mae dau blât yn symud tuag at ei gilydd. Os yw un plât yn ddwysach ac yn oerach, mae'n tueddu i is-gludo o dan y llall. Y parthau is-gludo hyn yw lle mae llosgfynyddoedd mwyaf gweithredol a pheryglus y byd wedi'u lleoli.
Wrth i blatiau cefnforol is-gludo i'r fantell, maent yn cario mwynau a gwaddodion sy'n cynnwys dŵr. Ar ddyfnderoedd penodol, mae dŵr ac anweddolion yn cael eu rhyddhau i'r fantell uwchben. Mae presenoldeb dŵr yn gostwng pwynt toddi creigiau'r fantell, gan arwain at doddi fflwcs. Mae'r magma sy'n deillio o hyn yn tueddu i fod yn fwy trwchus (andesitig i rhyolitig) ac yn gyfoethocach mewn nwy, gan arwain at ffrwydradau mwy ffrwydrol. Mae hyn yn egluro pam mae llawer o losgfynyddoedd ar hyd Cylch Tân y Môr Tawel yn aml yn ffrwydro'n dreisgar.
Mae Indonesia yn enghraifft berffaith o ranbarth a luniwyd gan y broses hon. Mae'r Plât Indo-Awstralia sy'n is-ddisgyblu o dan y Plât Ewrasiaidd yn ffurfio arc folcanig Sumatra, Java, Bali, a Nusa Tenggara. I'r dwyrain, mae rhyngweithiadau platiau yn dod yn fwy cymhleth, gan gynnwys y Plât Môr Tawel ac amrywiol ficroplatiau, gan arwain at weithgarwch seismig a folcanig uchel.
Yn ogystal â isddygiad cefnfor-gyfandir, mae isddygiad cefnfor-cefnfor hefyd sy'n ffurfio arcau ynysoedd fel y rhai yn Japan a'r Philipinau. Yn y cyfamser, mae gwrthdrawiadau cyfandir-cyfandir (er enghraifft, India ac Ewrasia yn ffurfio'r Himalayas) yn bennaf yn cynhyrchu mynyddoedd a daeargrynfeydd, ond cymharol ychydig o losgfynyddoedd, oherwydd nad oes platiau cefnforol sy'n isddygiad yn hawdd sy'n cario dŵr i sbarduno toddi.
Ffin drawsffurfio: llawer o ddaeargrynfeydd, ychydig o losgfynyddoedd
Mae ffiniau trawsffurfio yn ardaloedd lle mae dau blât yn llithro heibio i'w gilydd. Enghraifft a drafodir yn aml yw Ffawt San Andreas yng Nghaliffornia. Ar y ffiniau hyn, mae ffrithiant a ffawtio yn cynhyrchu daeargrynfeydd, ond yn gyffredinol nid ydynt yn creu amodau delfrydol ar gyfer ffurfio magma, felly mae llosgfynyddoedd yn gymharol brin. Fodd bynnag, mewn rhai lleoliadau, gall ffawtiau trawsffurfio fod yn gysylltiedig â gweithgaredd folcanig os ydynt yn agos at ffiniau platiau eraill neu'n creu craciau sy'n hwyluso magma i fyny.
Man poeth: llosgfynydd nad yw bob amser yn dilyn ffin plât
Er bod llawer o losgfynyddoedd wedi'u lleoli ar ffiniau platiau, mae yna eithriadau pwysig: mannau poeth. Mannau poeth yw ardaloedd lle mae deunydd poeth o'r fantell yn codi fel pluen ac yn toddi'r lithosffer uwchben. Wrth i'r platiau symud dros y mannau poeth cymharol sefydlog, mae cadwyn hir, tebyg i "lwybr", o losgfynyddoedd yn ffurfio.
Enghraifft glasurol yw Ynysoedd Hawaii. Mae llosgfynyddoedd gweithredol yn eistedd uwchben y man poeth, tra bod ynysoedd hŷn ymhellach i ffwrdd oherwydd drifftio ar hyd Plât y Môr Tawel. Gall mannau poeth hefyd ddigwydd o dan blatiau cyfandirol, fel Yellowstone (Unol Daleithiau), sydd â'r potensial i gynhyrchu ffrwydradau mawr er nad yw wedi'i leoli ar ffin plât.
Mae mannau poeth yn helpu gwyddonwyr i ddeall cyfeiriad a chyflymder symudiad platiau. Gellir defnyddio olion oedran llosgfynyddoedd ar hyd cadwyn o fannau poeth fel "cofnod" o symudiad platiau dros filiynau o flynyddoedd.
Pam mae deall y cysylltiad hwn yn bwysig?
Nid pwnc academaidd yn unig yw'r berthynas rhwng llosgfynyddoedd a thectoneg platiau, ond mae ganddi oblygiadau uniongyrchol ar gyfer diogelwch a chynllunio rhanbarthol . Drwy ddeall y mathau o ffiniau platiau, gall arbenigwyr ragweld:
– Y math o ffrwydrad a all ddigwydd (ffrwydrol neu ffrwydrol),
– Prif beryglon (llifoedd lafa, cymylau poeth, lahars, glaw lludw),
– Patrymau dosbarthiad llosgfynyddoedd a’r potensial ar gyfer ymddangosiad canolfannau ffrwydradau newydd,
– Y berthynas â daeargrynfeydd oherwydd symudiadau platiau.
Mewn rhanbarthau fel Indonesia, mae'r wybodaeth hon yn hanfodol ar gyfer lliniaru trychinebau . Mae mapio parthau is-ddwythiad, monitro gweithgaredd seismig, anffurfiad tir, a nwyon folcanig i gyd yn rhan o'r system rhybuddio cynnar. Mae cymunedau hefyd yn elwa o addysg trychinebau fel y gallant ymateb yn briodol i gynnydd mewn gweithgaredd folcanig.
Casgliad
Mae llosgfynyddoedd a thectoneg platiau wedi'u cysylltu'n agos oherwydd bod symudiad platiau yn creu amodau sy'n hyrwyddo ffurfio magma. Ar ffiniau dargyfeiriol, mae magma yn ffurfio oherwydd pwysau is wrth i'r fantell godi. Ar ffiniau cydgyfeiriol, yn enwedig parthau is-dwythiad, mae magma yn ffurfio oherwydd bod dŵr ac anweddolion yn gostwng pwynt toddi creigiau, gan arwain at losgfynyddoedd ffrwydrol sy'n aml yn ffurfio bwâu folcanig. Mae ffiniau trawsffurfio, ar y llaw arall, yn sbarduno mwy o ddaeargrynfeydd na llosgfynyddoedd. Ar ben hynny, mae mannau poeth yn dangos y gall gweithgaredd folcanig ddigwydd ymhell o ffiniau platiau hefyd.
Mae deall y berthynas hon yn ein helpu i ddehongli "map peryglon" y Ddaear, yn egluro pam mae gan rai rhanbarthau gymaint o losgfynyddoedd, ac yn cryfhau ymdrechion i liniaru trychinebau. Felly, nid yn unig y mae gwyddoniaeth tectoneg platiau yn egluro dynameg planedol ond mae hefyd yn darparu sylfaen hanfodol ar gyfer amddiffyn bywyd dynol mewn ardaloedd sy'n dueddol o folcaniaeth.
