Beth yw Creigiau Pyroclastig a Sut Maen nhw'n Cael eu Ffurfio?
Mae creigiau pyroclastig yn un o'r "cofnodion" cliriaf o ddwyster gweithgaredd folcanig. Pan fydd llosgfynydd yn ffrwydro, nid yw'r holl ddeunydd sy'n cael ei daflu allan yn llifo fel lafa. Mae llawer o ffrwydradau mewn gwirionedd yn chwydu darnau o greigiau, lludw, a darnau o magma sy'n cael eu taflu allan i'r awyr, yna'n cwympo'n ôl i lawr ac yn cronni. Gall y dyddodion hyn ffurfio creigiau pyroclastig wedyn. I ddeall creigiau pyroclastig, mae angen i ni archwilio eu perthynas agos â'r math o ffrwydrad, maint y deunydd sy'n cael ei daflu allan, sut mae'r deunydd hwnnw'n cael ei gludo, a sut mae'n cael ei "gloi" yn y pen draw mewn craig solet.
Diffiniad o greigiau pyroclastig
Yn syml, creigiau pyroclastig yw creigiau a ffurfiwyd o ddeunydd folcanig a daflwyd allan yn ystod ffrwydradau ffrwydrol (ffrwydradau byrstio), sydd wedyn yn setlo ac yn cael eu cywasgu a'u smentio (lithification). Daw'r gair "pyroclastig" o'r Groeg: pyro (tân) a klastos (darn). Felly, gellir diffinio pyroclastig fel "darniad sy'n deillio o dân/gweithgaredd folcanig".
Yn wahanol i greigiau igneaidd allwthiol fel basalt neu andesit, sy'n cael eu ffurfio pan fydd lafa yn llifo ac yna'n solidoli, mae creigiau pyroclastig yn cael eu ffurfio o ddarnau sy'n deillio o ffrwydradau—naill ai darnau o magma sy'n solidoli yn yr awyr, neu ddarnau o hen greigiau o'r corff folcanig sy'n cael eu torri i ffwrdd a'u taflu i ffwrdd.
Deunyddiau cyfansoddol: o ludw i fomiau folcanig
Gelwir deunydd pyroclastig yn pyroclastau. Mae pyroclastau yn amrywio'n fawr o ran maint, ac mae dosbarthu maint yn helpu daearegwyr i nodi'r math o ddyddodiad a chraig:
1. Lludw folcanig (lludw): maint < 2 mm. Gall y lludw fod yn fân iawn, yn hawdd ei gario gan y gwynt, a gall orchuddio ardaloedd mawr. Pan gaiff ei ddyddodi'n drwchus ac wedi'i gywasgu, gall ffurfio creigiau fel tyff. 2. Lapilli: maint 2–64 mm. Wedi'u siâpio fel graean, gallant fod yn ddarnau o greigiau neu'n ddiferion o magma sy'n caledu'n gyflym. Gall dyddodion sy'n cael eu dominyddu gan lapilli ffurfio tyff lapilli neu graig pyroclastig graen canolig.
3. Bomiau a blociau folcanig: maint > 64 mm.– Fel arfer, mae bomiau folcanig yn dal i fod yn blastig pan gânt eu taflu, felly gall eu siâp fod yn grwn neu'n aerodynamig.
– Yn gyffredinol, darnau o greigiau solet sydd wedi cael eu taflu yw blociau, mae eu siâp yn fwy onglog.
Gall dyddodion bras fel y rhain ffurfio brecias pyroclastig.
Ar wahân i faint, gellir gwahaniaethu pyroclastau hefyd yn ôl eu tarddiad:
– Ifanc: deunydd sy'n tarddu o magma newydd (e.e. pwmis, scoria).
– Lithig: darnau o hen graig o waliau'r crater neu sianeli folcanig.
– Crisialau: darnau mwynau (e.e. plagioclase, pyroxene) sy'n cael eu rhyddhau o magma.
Sut mae creigiau pyroclastig yn cael eu ffurfio?
Mae ffurfio creigiau pyroclastig yn gyfres o brosesau: ffrwydrad → cludiant → dyddodiad → lithification. Dyma'r camau.
1) Sbardunau ar gyfer ffrwydradau ffrwydrol: pwysedd nwy a gludedd magma
Mae ffrwydradau ffrwydrol fel arfer yn digwydd pan fydd y magma yn gyfoethog mewn nwy (anwedd dŵr, CO₂, SO₂) a/neu'n ddigon gludiog i ganiatáu i'r nwy ddianc yn araf. O ganlyniad, mae pwysau'n cronni, gan arwain at ffrwydrad. Mae'r magma yn chwalu'n ddarnau bach wrth i'r nwy ehangu'n sydyn—yn debyg iawn i ysgwyd can soda ac yna ei agor, ond ar raddfa enfawr ac ar dymheredd uchel iawn.
Mae'r cam hwn yn cynhyrchu deunyddiau fel lludw folcanig, lapilli, pwmis, scoria, bomiau a blociau. Dyma'r prif ddeunyddiau crai ar gyfer creigiau pyroclastig.
2) Alldaflu a chludo: yn cwympo fel lludw neu'n llithro fel llifau pyroclastig.
Ar ôl ffurfio, mae pyroclastau'n symud mewn sawl ffordd:
– Cwymp pyroclastig
Mae deunydd yn cael ei daflu i'r atmosffer ac yna'n cwympo oherwydd disgyrchiant. Gall gwyntoedd gario lludw mân am gannoedd o gilometrau, tra bod lapilli a bomiau'n cwympo'n agosach at ganol y ffrwydrad. Mae dyddodion cwymp fel arfer wedi'u haenu'n eithaf taclus ac yn gorchuddio'r wyneb.
– Ceryntau dwysedd pyroclastig
Cymysgeddau gorboeth o nwy, lludw, a darnau o greigiau yw'r rhain sy'n llifo'n gyflym i lawr llethrau—ar gyflymder uchel a chyda photensial angheuol. Mae'r dyddodion yn tueddu i fod yn fwy enfawr (ddim bob amser wedi'u haenu'n daclus), gallant orchuddio dyffrynnoedd a gwastadeddau, ac yn aml yn cynhyrchu dyddodion helaeth.
– Ymchwydd pyroclastig
Gall tonnau pyroclastig mwy gwanedig a chythryblus oresgyn rhwystrau topograffig. Yn aml, mae eu dyddodion yn arddangos strwythurau gwaddodol fel croes-lamineiddio.
Mae'r dull cludo hwn yn dylanwadu ar wead terfynol y graig: boed yn haenog mân, yn enfawr, wedi'i raddio, neu'n gymysgedd "ar hap" o feintiau.
3) Gwaddodiad: yn cronni'n haenau trwchus
Dros amser, mae pyroclastau'n cronni'n ddyddodion. Gall y dyddodion fod o sawl centimetr i ddegau o fetrau o drwch, yn dibynnu ar faint a lleoliad y ffrwydrad. Gall y dyddodion lenwi basnau, blocio afonydd, neu ffurfio gwastadeddau newydd. Yn ystod y cyfnod hwn, mae'r deunydd yn dal yn gymharol rhydd (yn debyg i dywod, graean, neu ludw).
4) Lithification: o waddod rhydd i graig solet
Er mwyn dod yn graig, rhaid i ddyddodion pyroclastig gael eu litheiddio trwy:
– Cywasgiad: mae'r llwyth o'r haen uwchben yn pwyso ar y gwaddod fel bod y mandyllau'n cael eu lleihau.
– Smentiad: mae mwynau sy'n gwaddodi o ddŵr (e.e. silica, calsit, seolit, clai) yn "gludo" y grawn at ei gilydd.
– Weldio ar rai dyddodion poeth: Os yw'r dyddodiad yn cwympo neu'n llifo tra'n dal yn boeth iawn, gall darnau o wydr folcanig lynu ac asio gyda'i gilydd. Mae hyn yn cynhyrchu tyff wedi'i weldio'n galetach ac yn fwy cryno (ignimbrite).
Gall y broses o litheiddio ddigwydd yn gymharol gyflym ar raddfa ddaearegol, yn enwedig os yw'r dyddodion yn drwchus, yn boeth, ac yn cael eu claddu'n gyflym.
Mathau cyffredin o greigiau pyroclastig
Dyma rai mathau sy'n cael eu gweld yn aml:
1. Twff
Craig pyroclastig sy'n cynnwys lludw folcanig yn bennaf. Gall tyff fod yn fân i rywfaint yn fras, yn dibynnu ar faint y cymysgedd. Defnyddir tyff yn helaeth fel deunydd adeiladu mewn sawl ardal, er bod ei gryfder yn amrywio.
2. Ignimbrite (ignimbrite)
Yn nodweddiadol o ddyddodion llif pyroclastig gorboeth, cyfoethog mewn lludw, yn aml â gwead wedi'i weldio, gall ignimbritau ffurfio gwastadeddau helaeth a gwasanaethu fel marcwyr o ffrwydradau mawr.
3. Breccia pyroclastig
Wedi'i gyfansoddi o ddarnau onglog mawr (blociau) neu gymysgedd o ddarnau mawr mewn matrics lludw/lapilli. Yn dynodi ffrwydrad neu gwymp sy'n cynhyrchu darnau mawr.
4. Twff Lapilli
Twff cyfoethog mewn lapilli (grawn 2–64 mm). Mae'r gwead yn ymddangos yn "frith" oherwydd bod darnau mwy wedi'u hymgorffori mewn matrics lludw.
Pam mae hi'n bwysig astudio creigiau pyroclastig?
Mae creigiau pyroclastig yn bwysig oherwydd:
– I gofnodi hanes ffrwydradau: o faint y darnau, cyfansoddiad a strwythur yr haenau, gall daearegwyr ddehongli'r math o ffrwydrad a'i faint.
– Cynorthwyo gyda mapio peryglon folcanig: mae dyddodion llif pyroclastig a chwymp lludw yn dynodi ardaloedd sydd wedi cael eu heffeithio ac sydd â photensial i gael eu heffeithio eto.
– Defnyddiol fel adnodd: mae rhai dyddodion pyroclastig yn dod yn ddyfrhaenau, mwynau, neu greigiau diwydiannol; ond gallant hefyd fod yn fregus ac yn dueddol o dirlithriadau pan fyddant yn cael eu tywyddio.
Cau
Creigiau pyroclastig yw creigiau a ffurfiwyd o ddarnau o ddeunydd folcanig sy'n deillio o ffrwydradau ffrwydrol. Mae'r deunyddiau hyn—yn amrywio o ludw a lapilli i fomiau a blociau—yn cael eu cludo gan gwymp lludw neu lifau pyroclastig, yna'n setlo, yn crynhoi, yn smentio, ac weithiau'n weldio oherwydd gwres, gan ffurfio creigiau solet yn y pen draw fel twff, ignimbrite, a breccia pyroclastig. Drwy astudio creigiau pyroclastig, nid yn unig yr ydym yn deall y prosesau daearegol sy'n siapio wyneb y Ddaear ond gallwn hefyd olrhain olion ffrwydradau'r gorffennol i ragweld risgiau yn y dyfodol.
Os dymunwch, gallaf addasu'r erthygl hon ar gyfer anghenion ysgol (symlach), coleg (mwy technegol), neu ychwanegu enghreifftiau o greigiau pyroclastig a geir yn Indonesia ynghyd â'u lleoliadau a'u nodweddion.
