География бойынша жанартау циклінің теориясы
Жанартаулар Жердегі ең динамикалық жер бедерінің бірі болып табылады. Олар планетаның ішкі белсенділігінің белгілері ретінде ғана емес, сонымен қатар жер бедерінің пішіндеріне, топырақ түрлеріне, қоныстану үлгілеріне және тіпті апат қаупіне де әсер етеді. Физикалық географияда жанартаулар «статикалық» нысандар ретінде емес, уақыт өте келе өзгеретін жүйелер ретінде түсініледі. Бұл біртіндеп өзгеріс көбінесе жанартау циклі теориясы арқылы түсіндіріледі, яғни жанартаулар қайталанатын даму кезеңдерінен өтеді — пайда болудан, өсуден, жетілуден бастап жойылуға немесе әрекетсіздікке дейін және белгілі бір жағдайларда жаңартылған белсенділік арқылы «қайта туылуы» мүмкін.
Географиядағы жанартау циклін түсіну
Географиялық тұрғыдан алғанда, жанартау циклі - эндогендік күштердің (мысалы, магманың қозғалысы мен атқылауы) және экзогендік күштердің (мысалы, ауа райының өзгеруі, эрозия және көшкіндер) өзара әрекеттесуіне байланысты жанартау пішінінің эволюциясын сипаттайтын геоморфологиялық процестер сериясы. Бұл цикл жанартаудан жанартауда өзгереді. Магма түрінің, жергілікті тектониканың, климаттың және атқылау қарқындылығының айырмашылықтары жанартау пішінінің қаншалықты тез өзгеретінін анықтайды.
Жанартау циклі жанартаудың «өмірлік циклі» ұғымымен де байланысты, дегенмен бұл термин жанартаудың нақты өмірін білдірмейді. Ол жанартау белсенділігінің өзгерістерін және олардың морфологияға (жер бедерінің пішініне) әсерін білдіреді.
Вулкандық циклге әсер ететін факторлар
Кезеңдерді талқыламас бұрын, жанартаулардың өзгеруіне әкелетін факторларды түсіну маңызды:
1. Магманың түрі және тұтқырлығы
Қалың магма жарылғыш атқылауларды тудырады және стратовулкандарды (қабатты конусты жанартаулар) түзеді, ал жұқа магма көбінесе эффузиялық атқылауларды тудырады және қалқанды жанартауларды түзеді.
2. Атқылау жиілігі және стилі
Жиі атқылау тау денесінің өсуін жеделдетеді, ал ұзақ уақыт тыныштық кезеңдері эрозияның аңғарлардың пайда болуына және беткейлердің эрозиясына мүмкіндік береді.
3. Климат және жауын-шашын
Ылғалды климат ауа райының өзгеруін және эрозияны жеделдетеді; өзендер беткейлерді радиалды аңғарларға кесіп тастай алады.
4. Геологиялық және тектоникалық құрылымдар
Сынықтар мен жарықтар жаңа магманың көтерілуіне жол ашады немесе беткейлердің тұрақсыздығын тудыруы мүмкін.
5. Адамның іс-әрекеті
Жерді тазарту, тау-кен жұмыстарын жүргізу және өсімдіктердің өзгеруі жанартау беткейлерінде эрозия мен көшкін қаупін арттыруы мүмкін.
Вулкандық циклдің кезеңдері
Жалпы, географиядағы жанартау циклі теориясын бірнеше негізгі кезеңдерге бөлуге болады: жас кезең, жетілген кезең, ескі кезең және жанартау атқылауынан кейінгі/тыныштық кезең, жасару (қайта белсендіру) мүмкіндігі бар.
1. Жас кезең: қалыптасу және ерте өсу
Жас кезең атқылау материалының жиналуынан жанартау конусының пайда болуымен сипатталады. Бұл материал лавадан, лапилладан, жанартау бомбаларынан немесе күлден тұруы мүмкін. Бұл кезеңде:
– Жанартаудың пішіні салыстырмалы түрде симметриялы болады.
– Беткей тік, себебі материалдық шөгінділер әлі де «жаңа» және көп эрозияға ұшырамаған.
– Негізгі кратер әдетте айқын көрінеді.
– Лава ағындары немесе пирокластикалық шөгінділер әлі де бедердің қалыптасуында басым.
Географиялық тұрғыдан алғанда, жас кезең эндогендік күштердің басымдығын көрсетеді. Геоморфологиялық ерекшеліктер әлі де «жаңа», сондықтан өзен өрнектері әдетте қарапайым немесе тау денесін әлі терең эрозияға ұшыратпаған.
2. Ересек кезең: қарқынды белсенділік және күрделі рельефтің қалыптасуы
Жетілген кезеңде жанартау әдетте бірнеше рет атқылауды бастан кешіріп, материалдың қалың қабаттарын түзеді. Сонымен қатар, экзогендік процестер қарқынды әрекет ете бастайды. Бұл сипаттамаларға мыналар жатады:
– Тау конусы үлкейіп келеді, бірақ су эрозиясына байланысты радиалды аңғарлар пайда бола бастады.
– Тау етегінде пайда болған лава шөгінділері және жанартаулық аллювиалды шөгінділер.
– Кейбір жерлерде беткей тұрақсыздық таныта бастады (көшкінге бейім).
– Атқылау белсенділігі жоғары болып қалуы мүмкін, бірақ тыныштық кезеңдерімен алмасып отыруы мүмкін.
Бұл кезеңде жанартау ландшафты барған сайын әртүрлі бола түседі: жоталар, өзен арналары, лава желдеткіштері және құнарлы тау етегіндегі жазықтар пайда болады. Бұл кезеңде минералдарға бай жанартаулық топырақтың арқасында көптеген елді мекендер мен ауылшаруашылық аймақтары дамиды, дегенмен қауіптер де артады.
3. Ескі кезең: басым эрозия және тау формаларының деградациясы
Ескі кезең жанартаулық белсенділік әлсірегенде немесе азайғанда, ал эрозия мен үгілу ұзақ уақыт бойы жалғасқанда пайда болады. Нәтижесінде, жанартаудың пішіні «деформациялана» бастайды және симметриясын жоғалтады. Оның сипаттамалары:
– Жер көшкіні мен эрозияға байланысты кратерлер кеңеюі, құлауы немесе пішінін өзгертуі мүмкін.
– Материал төмен қарай жылжытылған сайын көлбеу жұмсақ болады.
– Өзендер тау денелеріне тереңірек еніп, тік аңғарлар, сайлар немесе каньондар түзеді.
– Шың құлап, тік жота сияқты тау денесінің қалдықтары қалуы мүмкін.
Геоморфологиялық географияда ескі кезең - экзогендік күштер басым болатын кезең. Егер бұл ұзақ уақытқа созылса, жанартау төбелерге немесе қоршаған материал эрозияға ұшырағаннан кейін қалған жанартау мойнына айналуы мүмкін.
4. Жанартау атқылауынан кейінгі/тыныштық кезеңі: белсенділіктің төмендеуі және қалдық симптомдар
Бұл кезеңде атқылау ұзақ уақытқа тоқтайды. Дегенмен, жанартау әрқашан толығымен «өлі» бола бермейді. Жанартау атқылауынан кейінгі белгілер көбінесе сақталады, мысалы:
– фумарол (ыстық газ шығару)
– Сольфатара (күкірт газы)
– Мофет (CO₂ газы)
– Ыстық бұлақтар мен гейзерлер
Бұл құбылыс тереңдіктегі қалдық магма белсенділігінен жылудың жалғасып жатқанын көрсетеді. Географиялық тұрғыдан алғанда, жанартау атқылауынан кейінгі кезең маңызды, себебі ол әлеуетті ресурстарды (геотермалдық энергия, туризм, минералдану) белгілейді, бірақ сонымен бірге улы газ шығарындылары немесе тұрақсыз топырақ сияқты белгілі бір тәуекелдерді де тудырады.
5. Жасару: қайта белсендіру және жаңа цикл
Цикл теориясындағы негізгі идеялардың бірі - жанартаулардың жасару мүмкіндігі, яғни ұзақ уақыт демалғаннан кейін қайтадан белсенді болуы. Жасару келесі себептерге байланысты болуы мүмкін:
– Магма камерасындағы магма қысымының өзгеруі.
– Тектоникаға байланысты жаңа жарықшақ жолдарының ашылуы.
– Тереңдіктен жаңа магманың айдалуы.
Бұл орын алған кезде, жанартау ескі шыңның үстіне жаңа конус құрып, лава күмбезін түзіп немесе оның беткейлерінде паразиттік кратер жасай алады. Жасару ұзақ уақыт бойы атқыламаған кейбір жанартаулардың неліктен қайтадан белсенді бола алатынын, жақын маңдағы қауымдастықтарды таң қалдыратынын түсіндіреді.
Вулкандық циклдің ландшафт пен адам өмірімен байланысы
Географияда жанартау циклі туралы талқылау жер бедерінің пішіндерімен ғана шектелмейді, сонымен қатар оның адам өмір сүру кеңістігіне әсерімен де байланысты:
1. Топырақ құнарлылығы
Күл шөгінділері мен жанартаулық материалдар қоректік заттарға бай, бұл таулардың беткейлері мен етектерінде қарқынды егіншілікті дамытуға ықпал етеді.
2. Табиғи ресурстар
Жанартау циклі геотермалдық энергиямен, металл минералдарымен, құрылыс жыныстарымен және геологиялық туризм әлеуетімен байланысты.
3. Апат қаупі
Жас және жетілген кезеңдерде атқылау, пирокластикалық ағындар, лава ағындары және тау жыныстарының ағып кету қаупі артады. Ескі кезеңдерде борпылдақ материал оңай эрозияға ұшырайтындықтан, көшкіндер мен суық лава тасқындары жиі кездеседі.
4. Орналасу үлгілері
Көптеген қалалар тау бөктерінде дамып келеді, себебі жер құнарлы және су мол, бірақ салдарын азайтуға негізделген кеңістіктік жоспарлау қажет.
Жабу
Географиялық тұрғыдан жанартау циклінің теориясы жанартаулардың Жердің ішкі динамикасы мен жер бетіндегі процестердің әсерінен даму кезеңдерінен өтетінін түсінуге көмектеседі. Конус түзілуі басым жас кезеңнен бастап, бедері күрделене түсетін жетілген кезеңге дейін, эрозия негізгі факторға айналатын ескі кезеңге дейін, мүмкін болатын жасаруы бар жанартаудан кейінгі кезеңге дейін - мұның бәрі жанартаулардың үнемі өзгеріп отыратын жүйелер екенін көрсетеді. Бұл циклді түсіну тек жер туралы ғылым үшін ғана емес, сонымен қатар аймақтық жоспарлау, ресурстарды басқару және жанартау аймақтарындағы апаттар қаупін азайту үшін де маңызды.
