bÖlÜm 4 volkanizma ve volkanlaryunus.hacettepe.edu.tr/~kdirik/fj_volkanizma.pdf15 prof.dr.kadir...

1

Volkanizma ve VolkanlarBÖLÜM 4

Prof.Dr.Kadir Dirik Ders Notları

2Prof.Dr.Kadir Dirik Ders Notları

VOLKANİZMAVolkanizma lav akmalarını, bu tür etkinliği kapsayan olayları ve piroklastikmalzemelerin yanında lavın ve içerdiği gazların yüzeye ya da atmosfere çıktığısüreçleri kapsar. 550 kadar volkan günümüzde etkindir; bir başka deyişle tarihseldönemlerde püskürme potansiyelindedir. Yaklaşık 12 ya da o civarda volkan heran püskürmektedir. Bütün yersel gezegenler ve Ay ilk dönemlerinde volkanikaçıdan etkin olmakla birlikte bugün Güneş Sisteminde yalnızca Dünya’da vebaşka bir ya da iki kütlede volkanların olduğu bilinmektedir. Neptün’ün aylarındanTriton muhtemelen etkin volkanizmalı ve Jüpiter’in uydusu Io’nun GüneşSisteminde en etkin volkanizmaya sahiptir. Io’nun 100 ya da o civardaki volkanıher an püskürme potansiyelindedir. Yer, etkin volkanların yanında, tarihseldönemde püskürmemiş ancak gelecekte bunu yapabilecek çok sayıda uyuyanvolkana sahiptir. Vezüv Dağı M.S. 79’da püskürmeden önce etkin değildi.Filipinler’deki Pinatubo Dağı, 600 yıllık sessizlikten sonra 1991’de püskürdüğündeson 50 yıldaki en büyük volkanik patlama gerçekleşmiştir. Binlerce sönmüş ya daetkin olmayan volkan tarihsel dönemde püskürmemiş olup yeniden püskürmebelirtileri göstermezler.


Volkanik gazlar, lav akıntıları vepiroklastik malzeme volkanlardançıkan malzemeyi oluşturur.Volkanik GazlarGünümüz volkanlarından alınanörnekler tüm volkanik gazların%50 - 80’inin su buharı olduğunugösterir. Düşük miktarlardakarbondioksit, azot, özelliklekükürt dioksit ve hidrojen sülfürolmak üzere kükürt gazları ve çokaz miktarda karbon monoksit,hidrojen ve klor da vardır

Magma yüzeye doğru çıkarken basınç azalır ve içerdiği gazlar genleşmeye başlar. Yüksek ağdalı felsik magmada genleşme durur ve gaz basıncı artar. Sonunda gaz basıncı büyüyerek patlamaya neden olur ve kül gibi piroklastik malzemeleri ortaya çıkarır. Aksine düşük ağdalı mafik magma gazların genleşerek kolayca kaçmasına izin verir. Bu nedenle mafik magmalar genelde oldukça sessizce püskürür.

Volkanlardan çıkan malzemeler


Püskürmeler sırasında açığa çıkan birçok gazatmosfere çabucak yayılır. 1783 yılındaİzlanda’da Laki yarığından çıkan, olasılıklakükürt dioksit olmak üzere püsküren, toksikgazların yıkıcı etkileri oldu. Ülkedeki büyükbaşhayvan varlığının yaklaşık % 75’i ölmüş vegaz kökenli pus, sıcaklık düşüşlerine ve ekinzararlarına yol açmıştır; İzlanda nüfusununyaklaşık % 24’ü çıkan kıtlık sonucunda öldü.Ülke 1783- 1784 yıllarında uzun dönemortalamasının 4.8°C altındaki sıcaklıklarla son225 yılın en soğuk kışını geçirdi.Endonezya’daki 1815 Tambora püskürmesi,bir önceki yıl Filipinler’deki Mayon volkanınınpüskürmesi de 1816’nın soğuk ilkbahar veyazına katkıda bulunmuştur. 1883’tekiKrakatau püskürmesi de yaygın iklimseletkileri olan bir başka tarihsel püskürmedir.1986’da Afrika ülkesi Kamerun’da bir karbondioksit bulutu nedeniyle 1746 kişi kendilerinikaplayan karbondioksit bulutunda ölmüştür.


Lav AkıntılarıKızgın akkor haldeki kayaç ırmakları olarak betimlenen lav akıntıları insanlar içinbüyük bir tehlike yaratır. Ancak çoğu lav akıntısı çok hızlı hareket etmez veakışkan olduklarından eğim aşağı akar. Lavlar püskürdüğü zaman izleyeceği yolkolaylıkla belirlenerek lavlardan etkilenme olasılığı olanlar bölgedenuzaklaştırılabilir.

(U. S. Geological Survey)


Kula/Manisa

Düşük ağdalı lav akıntıları bile genelde çokhızlı hareket etmez. Ancak kenarlarısoğuyup kanal oluşturduğunda 50 km /saatten daha büyük bir hızla hareketedebilirler. Lav akıntısının içinde akıntınınkenarları ve üst yüzeyi katılaştığında lavtüpü adı verilen bir kanal oluşur.


Her ikisi de Hawaii akıntıları için adlandırılan, Pahöhö ve Aa adlı iki lav tipiakıntısı tanımlanır. Pahöhö akıntısının çok yapışkan halat görünümlüpürüzlü bir yüzeyi vardır. Aa akıntısı yüzeyi ise çıkıntılı, köşeli bloklu veparçalar halindedir.


Pahöhö akmaları aa akmalarından daha az ağdalıdır; aa akıntısı bloklara ayrılarakbir moloz yığını biçiminde hareket edecek ölçüde ağdalıdır. Hareketini sürdüren birlav akıntısının kısmen katılaşmış kabuğu üzerindeki basınç, yüzeyi basınç sırtlarıhalinde dökülmesine yol açar. Akıntıdan kaçan gazlar havaya lav damlacıklarıfırlatır, bu damlalar yüzeye geri düşerek birbirine yapıştığında küçük dik kenarlıserpinti konileri ya da boyuna gelişirlerse serpinti setlerini oluştururlar.


Lav akıntısı suya girdiği anda çok tipik bir şekil alır. Yastığa (pillow) benzeyen bu lavlara pillow lava / yastık lav adı verilir

Okyanus ortası sırtları boyunca yüzeye ula-şan magma, suyla temas eder etmez yastık lavlar oluştura-rak okyanus tabanına yayılır.


Magma içindeki gazlar ani soğuma nedeniyle lav içinde hapsolursa gözenekli bir doku kazanır bu dokuya vesiküler / gözenekli/ kabarcıklı doku adı verilir

Sütun eklemleri başta mafik akıntılar olmaküzere birçok lav akıntısında bulunmaklabirlikte diğer akıntı türlerinde ve bazı derinlikkayaçlarında da oluşur. Bir lav akıntısıdurduğunda soğur, büzülür ve kırıklarınaçılmasına yol açan kuvvetler eklemlerioluşturur. Bu eklemler soğuyan lavın yüzeyin-de çokgen şekilli (sıklıkla altıgen kenarlı)çatlaklar oluşturur. Bu çatlaklar ana soğumayüzeyine dik olan uzun eksenli paralel sütunlaroluşturarak aşağı doğru genişler.


Volkan bombaları burmalı elipsoid şekline sahip damla şekillidir. Bu şekiller lavın, havaya püskürmesi sırasında sıvı haldeki lavın hareket ederken soğuyup, katılaştığını işaret eder. Bloklar ise volkan bacasından kopartılmış köşeli kayaç parçaları veya magmanın katılaşmış kabuğunun parçalarıdır. Atmosfere bırakılan kül yüzeye kül yağmuru olarak düşer. 1947’de İzlanda’da HEKLA volkanından püsküren küller 3800 km uzaktaki Finlandiya, Helsinki’ye kadar yayılmıştır. 2010 yılında faaliyete geçen İzlandadaki EYJAFJALLAÖKLİ yanardağının külleri uzun süre Avrupadaki hava trafiğini felç etmiştir.

Piroklastik MalzemeVolkandan atılan lav hariç tüm malzemeye tefra denir. Bu malzeme değişik boyut-lara sahiptir. 2.0 mm den ufak boyuttakilere kül, 2-64 mm arasındakilere lapilli ve daha büyük tane boyuna sahip olanlara da volkan bombası veya blok adı verilir.

Piroklastik malzemeler. Soldaki büyük nesne yaklaşık 20 cm uzunluğunda bir volkan bombası, sağ üstteki taneli malzemeler lapilli, sağ alttaki gri –beyaz malzeme yığını ise küldür.


Nuee ardente (kül akıntıları): Volkan bacasından 10-12 km yükselen piroklastik sütun geriye göçer, büyük bir hızla yayılarak kül akıntılarını oluşturur.

ocağı

Volkanbacası


Volkan / Volkanlar nasıl oluşur?Lav ve/veya piroklastik malzemenin bir baca çevresinde yığılarak oluşturduğu konikyükseltilere volkan adı verilir. Volkanlar, şekil ve boyutlarına, çıkardıklarımalzemenin türüne, püskürme şekillerine göre sınıflandırılır. Bir volkanın iç yapısıincelendiğinde, magmanın depolandığı yere magma ocağı veya haznesi,magmanın hazneden yükseldiği ve yeryüzüne ulaşmasını sağlayan bölüme volkanbacası adı verilir.Bir volkanda baca ya tek birkoldur, ya da na bacaya bağlıçok sayıda yan kollar /bacalar gelişmiş olabilir. Çoğuvolkan, tepe kesimlerindedairesel çöküntüye sahip olupbu çöküntü krater olarakadlandırılır. Kraterler, yüzeyaltında bulunan magmaocağından volkan bacasıyoluyla çıkan lav ve gazlarınpüskürmesi sonucundaoluşur. Genellikle çapları 1 kmden ufaktır.


Volkanlar püskürttükleri malzemeye göre kompozit volkan, sinder koni, kalkanvolkan, ve lav domları olarak sınıflandırılırlar.

Kompozit /Karma/Katmanlı volkanlar (composite volcanoes)Strato volkan olarakta tanımlanan kompozit volkanlar hem piroklastik malzeme hem delav akıntılarının ardalanmasından oluşur. Tipik olarak her iki malzemede ortaç(intermediate) bileşimdedir. Kompozit volkanların büyük miktardaki lav ve piroklastikmalzeme akıntıları lahar adı verilen volkanik çamur akıntılarını oluşturur. Bazı laharlar,pekişmemiş piroklastik malzemenin oluşturduğu tabakaların üzerine aşırı yağışındüşmesiyle meydana gelen çamurlu bulamaçın yamaç aşağı hareketiyle deoluşmaktadır.Kompozit volkanların yamaçları zirve yakınında 30º ye ulaşırken tabanda eğim azalır vegenelikle 5º nin altına iner. Kompozit volkanlar kıtaların ve ada yaylarının tipik volkantürüdür. Fujiyama, Vezüv, St. Helen, Ağrı Dağı, Hasandağ, Erciyes Dağı tipik kompozitvolkanlardır.

Sinder koniler (Cinder cones)Volkanik faaliyetin piroklastik malzeme atılması şeklinde geliştiği cüruf, kül konilerisinder koni olarak tanımlanmıştır. Bu tip volkanlar piroklastik malzemenin atmosferepüskürmesi ve tekrar yeryüzüne düşerek baca yakın çevresinde birikmesiyle oluşmuş,küçük dik yamaçlı konilerdir. Koninin yamaç eğim açısı ençok 33º olabilir.


St. HELEN YANARDAĞI


St. HELEN YANARDAĞI patlama öncesi/sonrası


Kalkan (shield) volkanlarKonveks kenarları ile yeryüzünde yeralan kalkana benzer dış yüzeye sahiptirler.Volkanın profil kesitinde 2º-10º lik yayvan yamaç eğimine sahiptir.ler. Bu tipvolkanların düşük eğimli yamaçları, bunların çoğunlukla düşük vizkositeye sahipmafik/bazaltik lav akıntıları ile oluştuğunu gösterir. Kalkan lavlarda gelişenpüskürme bazen Hawai tip volkan olarak tanımlanır. Bu tip volkanlarda lavlarınküçük patlamalı aktiviteyle yüzeye yükselmesi karakteristiktir. Lav fıskiyeleri bazen400 m yükselir. Kalkan volkanlar, Hawai adaları ve İzlanda gibi okyanusalbölgelerde daha yaygın görülmesine rağmen, Doğu Afrikada olduğu gibi kıtalarüzerinde de gelişmiştir.

26

Bazı lavlar oldukça uzun çatlak ve yarıklar boyunca püskürür. Geniş alanlara yayılan ve bu tür çatlak/ yarık püskürmeleriyle oluşan lavlar bazalt platolarını oluşturur.

Lav domlarıEğer volkan haznesindeki ve bacadaki basınç yeteri kadar büyükse, magma yukarı duğru hareket eder ve dik yamaçlı lav domları oluşur Bazı lav domları ortaç bileşimde olmasına rağmen genelde felsik/ asidik lav bileşimindedir. Bu tür magma o kadar ağdalıdır ki yukarı doğru çok yavaş hareket eder.

Yarık-çatlak püskürmeleri (Fissure eruption)

Prof.Dr.Kadir Dirik Ders Notları


KalderaKalderalar volkanik faaliyet sonucunda magma haznesindeki magmanın boşalarak dayanımsız hale gelen hazne tavanının çökmesiyle oluşur . Bu çöküntü daha sonra suyla dolarak bir göl oluşabilir . Krater çapı genelde 1km den az iken kalderanın çapı daha fazla olup oldukça dik bir yamaca sahiptir.


Volkanların dağılımıVolkanlar yeryüzünde çok iyi bilinen zonlar ve kuşaklarda oluşur. Aktifvolkanların % 60 dan daha fazlası Pasifik Okyanusu’nun çevresini kuşatanPasifik kuşağında / Ateş Çemberi (Circum-Pacific belt / Ring of Fire) yer alır.Yaklaşık tüm volkanların % 20 si de Akdeniz kuşağında (Mediterranean belt)yer alır. Bu kuşak üzerinde Etna, Stromboli, Vezüv volkanları yer alır. Pasifik veAkdeniz volkan kuşağındaki volkanların büyük çoğunluğu kompozit / stratovolkan türündedir.Geri kalan aktif volkanların çoğunluğu okyanus ortası sırtlarda veyakenarlarında bulunmaktadır. Bunlardan en uzunu Atlantik Ortası sırtıdır (Mid-Atlantic ridge). Bu volkanların çoğu denizaltı volkanıdır. Bazı yerlerde, örneğinİzlandada deniz seviyesi üzerine çıkan bu volkanlar çoğunlukla kalkanvolkanlar oluşturur. Mafik bileşimli lavların soğumasıyla oluşan volkanik kayaçise bazalttır. Bunların dışında oluşan volkanların en önemlisi Hawaiiadasındakilerdir. Adada genellikle aktif olan iki volkan bulunmakta olup mafiklav akıntılarının soğuması ile oluşmuş bazaltik bileşimdedirler.


VOLKANİK TEHLİKELER


VOLKANİK TEHLİKELERLav akıntıları, nuee ardenteler (kül akıntıları), gazlar ve laharlar en önemli volkaniktehlikelerdir. Lav akıntıları ile nuee ardenteler yalnızca püskürme sırasında açıktehdit oluştururken laharlar ve heyelanlar uzun bir dönem püskürme olmadığındabile olabilir .Püskürme Ne Büyüklükte Olur ve Ne Kadar Sürer?Volkan püskürmesinin büyüklüğü birkaç şekilde açıklanır. Bunlardan yıkıcılık indeksiadı verilen yaklaşım püskürme sırasında lavlar ya da piroklastik malzemelerlekaplanan alana dayanır. Şiddet ve büyüklüğe göre de püskürmeler derecelen-dirilirken bunların ikisinden de yararlanılarak volkanik patlayıcılık indeksi (VEI)ortaya konmuştur.Depremler için kullanılan Richter Büyüklük Ölçeğinin aksine VEI kısmen sübjektifölçütlere göre yapılan yarı nicel bir göstergedir. 0’dan (patlamasız) 8’e kadar değişenvolkanik patlayıcılık indeksi (VEI), patlamalı olarak çıkan malzemenin hacmi vepüskürme sorgucunun yüksekliği gibi püskürmenin birkaç yönüne dayanır. Bununlabirlikte lavın hacmi, can kayıpları ve mallara gelen hasarlar gözönüne alınmaz.Örneğin VEI’si yalnızca 3 olan Kolombiya’daki 1985 Nevado del Ruiz püskürmesi23.000 kişiyi öldürdü. Tersine, Alaska’da 1912’de olan büyük Novarupta püskürmesi(VEI = 6) hiçbir can kaybına ya da yaralanmaya yol açmadı.).

bÖlÜm 4 volkanizma ve volkanlaryunus.hacettepe.edu.tr/~kdirik/fj_volkanizma.pdf15 prof.dr.kadir...

Documents