Жанар тоолор менен тектоникалык плиталардын ортосундагы байланыш
Жанар тоолор Жердеги эң таң калыштуу жаратылыш кубулуштарынын бири. Алардын атылышы жаңы кургактыктарды жаратып, топуракты байытып, ал тургай катастрофалык окуяларды жаратышы мүмкүн. Бирок жанар тоолор кокусунан пайда болбойт. Эгерде биз дүйнөдөгү активдүү жанар тоолордун жайгашкан жерин картага түшүрсөк, анда ачык бир схема пайда болот: алардын көбү тектоникалык плиталардын чек аралары боюнча жайгашкан. Бул байланыш кокустук эмес, тескерисинче, Жердин ички жылуулугун плиталардын кыймылы жана магманын пайда болушу аркылуу бөлүп чыгаруусунун түздөн-түз натыйжасы.
Тектоникалык плиталарды жана Жердин түзүлүшүн түшүнүү
Жер бир нече катмардан турат. Эң сырткы катмары салыштырмалуу жука кабык болуп саналат, анын астында мантия, андан кийин сырткы өзөк жана ички өзөк жайгашкан. Кабык жана мантиянын эң үстүнкү бөлүгү катуу литосфераны түзөт. Бул литосфера катуу эмес, тескерисинче, тектоникалык плиталар деп аталган ири "тактайчаларга" бөлүнгөн. Бул плиталар жылына бир нече сантиметр ылдамдыкта пластикалык катмардын (астеносферанын) үстүнөн жай жылышат.
Плиталардын кыймылы Жердин ичинен чыккан жылуулук мантияда конвекциялык агымдарды пайда кылгандыктан болот. Ысык материал көтөрүлүп, үстүнкү бөлүгүндө муздап, андан кийин кайра ылдый чөгөт. Бул агымдар плиталарды "түртүп" жана "тартып", плиталардын чектеринде өз ара аракеттенүүнү пайда кылат: алар бири-биринен алыстайт (ажырашат), жакындашат (конвергенцияланат) же бири-биринен жылмышып өтөт (өзгөртөт). Бул өз ара аракеттенүү көптөгөн жер титирөөлөрдүн жана жанар тоолордун эмне үчүн белгилүү бир жерлерде топтолгонун түшүндүрөт.
Жанар тоолор кантип пайда болот?
Жанар тоолор жер бетинин астынан чыккан ысык эриген тек – магма – көтөрүлүп, жер кыртышынын жаракаларынан чыгып кеткенде пайда болот. Магма үч негизги механизм аркылуу пайда болушу мүмкүн:
1. Басымдын төмөндөшүнөн улам эрүү (декомпрессиялык эрүү): мантия материалы жер бетине жакындап көтөрүлүп, басым төмөндөп, анын бир бөлүгү эрип кеткенде пайда болот.
2. Суунун/учуучу заттардын кошулушунан улам эрүү (флюс эрүү): суу жана башка учуучу заттар мантияга киргенде пайда болот, бул тектердин эрүү температурасын төмөндөтөт, ошондуктан алар оңой эрийт.
3. Температуранын жогорулашынан улам эрүү (жылуулуктун берилиши): ысык магма айланадагы тектерди алардын айрымдары эригенге чейин ысытканда пайда болот.
Бул үч механизм тектоникалык плиталардын чек арасынын түрүнө тыгыз байланыштуу.
Дивергенттик чек аралардагы жанар тоолор: плиталар бири-биринен алыстаганда
Дивергенттик чек ара - бул эки плита бири-биринен алыстаган аймак. Эң белгилүү мисал - Орто-Атлантика кыркасы сыяктуу орто океан кыркасы. Плиталар бөлүнгөндө, мантия боштукту толтуруу үчүн көтөрүлөт. Ал көтөрүлгөн сайын басым төмөндөйт, бул жарым-жартылай эрүүгө (декомпрессиялык эрүүгө) алып келет. Пайда болгон магма, адатта, базальттык, салыштырмалуу суюк жана жаңы океандык кабыкты пайда кылат.
Дивергенттик чек аралардагы атылып чыгуулар, адатта, субдукция зоналарындагыларга караганда анчалык жарылбайт. Борпоң базальт лавасы оңой агып, сейрек катуу жарылат, бирок ал кооптуу бойдон калууда, айрыкча, ал конуштардын жанында болсо (мисалы, океандын ортоңку кырка тоосунун чокусунда жайгашкан жана ысык чекит болгон Исландияда).
Океандардан тышкары, кургактыкта дивергенттик чек аралар рифттер түрүндө да пайда болушу мүмкүн, мисалы, Чыгыш Африка рифт системасы. Эгерде рифт өсө берсе, кургактык бөлүнүп, геологиялык убакыт аралыгында жаңы океанды пайда кылышы мүмкүн.
Конвергенттик чек аралардагы жанар тоолор: магма фабрикасы катары субдукция
Конвергенттик чек ара – бул эки плита бири-бирине карай жылып турган аймак. Эгерде бир плита тыгызыраак жана муздакыраак болсо, ал экинчисинин астына чөгүп кетүүгө жакын. Бул субдукция зоналары дүйнөдөгү эң активдүү жана кооптуу жанар тоолор жайгашкан жерлер.
Океандык плиталар мантияга чөгүп баратканда, алар суу камтыган минералдарды жана чөкмөлөрдү алып жүрүшөт. Белгилүү бир тереңдикте суу жана учуучу заттар мантиянын үстүнкү катмарына чыгарылат. Суунун болушу мантия тектеринин эрүү температурасын төмөндөтөт, бул флюстук эрүүгө алып келет. Пайда болгон магма калыңыраак (андезиттен риолитке чейин) жана газга бай болуп, жарылуучу аткылоолордун көбөйүшүнө алып келет. Бул Тынч океан от шакекчесиндеги көптөгөн жанар тоолордун эмне үчүн тез-тез катуу атылып тураарын түшүндүрөт.
Индонезия бул процесстин таасири астында калыптанган аймактын эң сонун мисалы болуп саналат. Евразия плитасынын астына кирип, Индо-Австралия плитасы Суматра, Ява, Бали жана Нуса Тенггаранын жанар тоо догосун түзөт. Чыгышта плиталардын өз ара аракеттенүүсү татаалдашып, Тынч океан плитасы жана ар кандай микроплиталарды камтыйт, бул жогорку сейсмикалык жана жанар тоо активдүүлүгүнө алып келет.
Океан-континенттин суу астында калуусунан тышкары, Япония менен Филиппиндердегидей арал доголорун түзгөн океан-океан суу астында калуу да бар. Ошол эле учурда, континент-континенттин кагылышуусу (мисалы, Индия менен Евразия Гималайды пайда кылат) негизинен тоолорду жана жер титирөөлөрдү пайда кылат, бирок жанар тоолор салыштырмалуу аз, анткени эрүүнү шарттаган сууну алып жүрүүчү океандык плиталар оңой суу астында калбайт.
Чек араны өзгөртүү: көп жер титирөөлөр, аз жанар тоолор
Трансформация чек аралары – бул эки плита бири-биринен өтүп кеткен аймактар. Көп талкууланган мисал катары Калифорниядагы Сан-Андреас жаракасын келтирүүгө болот. Бул чек араларда сүрүлүү жана жаракалар жер титирөөлөрдү пайда кылат, бирок жалпысынан магманын пайда болушу үчүн идеалдуу шарттарды түзбөйт, ошондуктан жанар тоолор салыштырмалуу сейрек кездешет. Бирок, кээ бир жерлерде трансформация жаракалары башка плиталардын чек араларына жакын болсо же магманын көтөрүлүшүнө өбөлгө түзгөн жаракаларды түзсө, алар жанар тоонун активдүүлүгү менен байланыштуу болушу мүмкүн.
Ысык чекит: дайыма эле плитанын чек арасын бойлой жүрбөгөн жанар тоо
Көптөгөн жанар тоолор плиталардын чектеринде жайгашканы менен, маанилүү өзгөчөлүктөр бар: ысык чекиттер. Ысык чекиттер - бул мантиядан чыккан ысык материал шлейф катары көтөрүлүп, үстүнкү литосфераны эриткен аймактар. Плиталар салыштырмалуу кыймылсыз ысык чекиттеринин үстүнөн жылып баратканда, узун, "из" сымал жанар тоолордун чынжыры пайда болот.
Классикалык мисал катары Гавайи аралдарын келтирүүгө болот. Активдүү жанар тоолор ысык чекиттин үстүндө жайгашкан, ал эми эски аралдар Тынч океан плитасы боюнча жылып жаткандыктан алысыраак жайгашкан. Ысык чекиттер континенталдык плиталардын астында да пайда болушу мүмкүн, мисалы, Йеллоустон (АКШ) плиталардын чек арасында жайгашпаса да, чоң атылууларды пайда кылуу мүмкүнчүлүгүнө ээ.
Ысык чекиттер окумуштууларга плиталардын кыймылынын багытын жана ылдамдыгын түшүнүүгө жардам берет. Ысык чекиттер чынжырындагы жанар тоолордун жаш курактык издерин миллиондогон жылдар бою плиталардын кыймылынын "жазуусу" катары колдонсо болот.
Бул байланышты түшүнүү эмне үчүн маанилүү?
Жанар тоолор менен плиталардын тектоникасынын ортосундагы байланыш жөн гана академиялык тема эмес, коопсуздукка жана аймактык пландаштырууга түздөн-түз таасирин тийгизет. Плиталардын чек араларынын түрлөрүн түшүнүү менен, эксперттер төмөнкүлөрдү алдын ала айта алышат:
– Атылуу мүмкүн болгон түрү (эффузиялык же жарылуучу),
– Негизги коркунучтар (лава агымдары, ысык булуттар, лахарлар, күл жаан-чачын),
– Жанар тоолордун таралышынын схемалары жана жаңы атылуу борборлорунун пайда болуу мүмкүнчүлүгү,
– Плиталардын кыймылынан улам жер титирөөлөр менен байланышы.
Индонезия сыяктуу аймактарда бул билим кырсыктардын кесепеттерин азайтуу үчүн абдан маанилүү. Субдукция зоналарын картага түшүрүү, сейсмикалык активдүүлүктү, жер кыртышынын деформациясын жана жанар тоо газдарын көзөмөлдөө эрте эскертүү системасынын бир бөлүгү болуп саналат. Коомчулуктар ошондой эле кырсыктар боюнча билим берүүдөн пайда көрүшөт, бул аларга жанар тоо активдүүлүгүнүн жогорулашына тийиштүү түрдө жооп кайтарууга мүмкүндүк берет.
Корутунду
Жанар тоолор жана плиталардын тектоникасы тыгыз байланышта, анткени плиталардын кыймылы магманын пайда болушуна өбөлгө түзгөн шарттарды түзөт. Дивергенттик чек араларда магма мантия көтөрүлгөн сайын басымдын төмөндөшүнөн улам пайда болот. Конвергенттик чек араларда, айрыкча субдукция зоналарында, магма суу жана учма заттар тектердин эрүү температурасын төмөндөтүп, натыйжада жарылуучу жанар тоолор пайда болгондуктан пайда болот, алар көбүнчө жанар тоо жааларын пайда кылат. Башка жагынан алганда, трансформация чек аралары жанар тоолорго караганда көбүрөөк жер титирөөлөрдү пайда кылат. Андан тышкары, ысык чекиттер жанар тоо активдүүлүгү плиталардын чек араларынан алыс жерде да болушу мүмкүн экенин көрсөтүп турат.
Бул байланышты түшүнүү бизге Жердин "коркунуч картасын" чечмелөөгө, айрым аймактарда эмне үчүн жанар тоолор көп экенин түшүндүрүүгө жана кырсыктардын кесепеттерин азайтуу боюнча аракеттерди күчөтүүгө жардам берет. Ошентип, плиталардын тектоникасы илими планеталардын динамикасын гана түшүндүрбөстөн, ошондой эле жанар тоолорго жакын аймактарда адам өмүрүн коргоо үчүн маанилүү негизди камсыз кылат.
