2. Hawaii tipi etkinlik (Hawaiian type activity)

2. Hawaii tipi etkinlik (Hawaiian type activity) Hawaii tipi etkinlik, volkanik etkinlikler arasında en yumuşak ve sakin olanıdır ve adını Hawaii adasındaki volkanlardan (Kilauea, Mauna Loa ve Mauna Kea gibi) almıştır. Pasifik okyanusunun ortasında bulunmaları nedeniyle bu volkanlardan çıkan lavlar bazaltiktir ve okyanus adası bazaltlarına (OIB: ocean island basalts) en iyi örneği teşkil ederler. Yüksek sıcaklıktaki (1000-1200 C) bu toleyitik lavların viskoziteleri diğer lavlara nazaran oldukça düşüktür. Hawaii bazaltları çok az oranda volatil (uçucu) içermelerine karşın (ağırlıkça %1 de az), yüzlerce metre yükseklikte lav fıskiyeleri (lava fountains) oluşturabilirler. Fıskiyeler nadiren 500 m hatta 1.5 km yüksekliğe ulaşabilir. Başlangıçta bu bir çelişki gibi gelebilir ancak bu paradoksun başlıca üç nedeni vardır: 1. Büyük hacimde bazalt aynı anda yüzeye ulaşarak püskürürse, lavın iç basıncı nedeniyle bir lav fıskiyesif oluşabilir. 2. Magmadan ayrılan uçucular, difüzyon ile magma odasının tavan kısmında birikirler ve tavanda gazca zengin bir zon oluştururlar. Püskürmelerin tetik mekanizmasını oluşturan ve başlangıcında yüzeye ilk ulaşan bu zondaki magmadır. Volkanoloji Ders: 5 360 Volkanoloji Ders: 5 361 Bu nedenle püskürmelerin özellikle başlangıç evresinde lavlar içinde çözünmüş halde bulunan gaz miktarı oldukça fazladır. Bu evrelerde büyük lav fıskiyeleri oluşabilir. Püskürmenin ileri evrelerinde gaza doygun kesimin tüketilmesiyle gazca fakir magma yüzeye ulaşır ve fıskiye oluşturmaksızın sakince akarak çıkış merkezinden uzaklaşır. 3. Magma içindeki çözünmüş gazların moleküler ağırlıklarının düşük olması, magmanın ağırlıkça çok küçük bir bölümünü oluşturmalarına rağmen bu gazların moleküler olarak önemli bir orana sahip olmalarına neden olur. (Ör: Bir dedorant kutusundaki gazın parfüm sıvısına oranı ağırlıkça çok küçük olmasına rağmen, bu sıvının tümünü kutu dışına püskürten bu gazdır. Çünkü, yüksek basınçta çok az yer kaplayan gaz, basıç düştüğünde büyük hacimlere ulaşır). Volkanoloji Ders: 5 362 Hawaii tipi bazaltların viskozitesi ve yenilme dirençleri (yield strength) oldukça düşüktür ve bu nedenle diğer lavlara nazaran Newtonian akışkanlara daha yakın özellikler sergilerler. Hawaii tipi etkinliklerde çözülmüş gazların magmanın vesiküllenmesi ve parçalara ayrılmasındaki etkileri büyük patlamalar olmaksızın gelişir. Volkanoloji Ders: 5 363 Fıskiyelerin oluşumu Aynı bir kola şişesinin ağzına parmağınızla kapatarak çalkaladığınızda ve parmağınızı açtığınızda ortaya çıkan püskürme olayında olduğu gibi (eminim birçoğunuz volkanik etkinliği kabaca simüle eden bu deneyi çocukluğumuzda uygulamış ve püsküren köpüğün yarattığı çevre sorunları nedeniyle de büyüklerinizle problemler yaşamışsınızdır), Hawaii tipi volkanizmada bazik magmadan yükselerek ayrılan gazlar, lavları bacadan yukarı doğru püskürür ve ateş fıskiyelerini (fire fountain) oluşturur. Volkanoloji Ders: 5 364 Volkanoloji Ders: 5 365

Sprey şeklindeki bu püskürmeler yüzlerce metre yüksekliğe erişebilir. 1986 yılında Japon adası Oshima da Hawaii tipi fıskiyelerin yüksekliği 1600 m ye ulaşmıştır. Fıskiyeler çok kısa süreli olaylar değildirler; fıskiyelerin yerlerini sakin lav akıntılarına bırakmaları saatlerce sürebilir. Fıskiyenin en üst kesiminde küçük lav parçacıkları rüzgar ile taşınarak rüzgar yönünde sıcak lav parçaları ve katı (bomba ve lapilli boyunda) materyalin sağnak gibi yağdığı, rüzgara göre sık sık yer değiştiren kızgın piroklastik döküntü perdeleri oluştururlar. Volkanoloji Ders: 5 366 Volkanoloji Ders: 5 367 Pele nin saçları Pele nin gözyaşları Aknelitler Volkanoloji Ders: 5 368 Volkanoloji Ders: 5 369 Etna nın Hawaii tipi püskürmesi ve lav fıskiyesinin oluşumu. Etna nın Hawaii tipi püskürmesi ve lav fıskiyesinin oluşumu. Volkanoloji Ders: 5 370 Volkanoloji Ders: 5 371

Ateş fıskiyeleri püskürme derecelerine bağlı olmak üzere başlıca iki ürün oluştururlar. Püskürme derecesinin düşük olduğu durumlarda fıskiyeler optikçe e az yoğun (optically thin) olarak tanımlanır. Optikçe az yoğun fıskiyelerde havaya püskürtülen lav parçacıkları ışıma ile ısıyı havaya ileterek hızla soğur ve yere düştüklerinde çoğunluğu katılaşmışlardır. Bu tür yoğunluğu az püskürmeler, büyük çoğunluğu skorya, volkan bombası ve lapilli gibi tutturulmamış piroklastik materyalden oluşan sindır konileri (cinder cone) oluştururlar. Kitle püskürme derecesi (mass eruption rate) büyük olduğunda, Hawaii tipi fıskiyeler optik açıdan yoğun (optically dense) hale dönüşürler, yani fıskiyeyi oluşturan lav parçaları o kadar fazla ve birbirlerine yakındırlar ki, parçalar ışıma ile soğuyamazlar ve her bir parça yanındakileri sıcak tutar. Bu nedenle lav parçaları yere düştüklerinde halen katılaşmamışlardır ve dolaysıyla plastik özellik taşımaktadırlar. Bu parçalar birbirleriyle kaynayarak düştükleri yerde katılaşırlar ve spatter konileri ve rampant yapılar larını (rampants) oluştururlar. Volkanoloji Ders: 5 372 Volkanoloji Ders: 5 373 Spatter konileri Kitle püskürme derecesi belli bir eşik değeri aşıldığında ise fıskiye ile püskürerek yere dökülen lav parçaları hala yüksek sıcaklıktadırlar bu nedenle sıvı özelliklerini korurlar ve bir araya gelerek eğim yönünde akmaya devam ederler. Bu tür lavlara klastojenik lav (clastogenic lava) denir. Volkanoloji Ders: 5 374 Volkanoloji Ders: 5 375 Klastojenik lav oluşumu En güçlü ve yoğun ateş fıskiyeleri bile, klastojenik lavların yanısıra fıskiyelerin kenar kesimlerinde rüzgarın da yardımıyla taşınıp çökelen hatırı sayılır hacimdeki piroklastik malzeme kapsarlar. Örneğin, Kilauea Iki bacasından 1959 daki volkanik etkinlik sırasında 60 milyon m 3 lav ateş fıskiyesi şeklinde çıkmış, fıskiye 580 m yüksekliğe kadar erişmiş, püskürme merkezi çevresinde 50 m yükseklikte bir skorya konisi oluşmuştur. Piroklastik malzeme rüzgar yönünde 1 km mesafeye kadar 1 m kalınlığında bir tefra düzeyi oluşturmuştur. Volkanoloji Ders: 5 376 Volkanoloji Ders: 5 377

Lav gölleri Hawaii tipi etkinliğin dikkate değer (ancak temel olmayan) diğer bir özelliği ise, uzun süreli lav göllerinin varlığıdır. 1823 ile 1924 yılları arasında Kilauea nın zirvesindeki kaldera içindeki Halemaumau kraterinde yüzlerce metre çapında bir lav gölü bulunmaktaydı. Pu u O o lav gölü. Volkanoloji Ders: 5 378 Volkanoloji Ders: 5 379 Fıskiye oluşumu sonrasında Kilauea Iki lav gölü Hawaii de kraterlerden biri içinde oluşmuş lav gölü. Lav gölünün yüzeyi katılaşma sonucu bir kabukla kaplı olup, yüzeydeki çatlaklardan derindeki lavın kırmızı rengi görülmektedir. Pu u O o lav gölü. Volkanoloji Ders: 5 380 Havadan görünüm Volkanoloji Ders: 5 381 1924 den beri bu göl defalarca ortadan kalktı ve yeniden oluştu. Lav gölünün üst kısmı katı bir kabuk ile kaplı olduğundan, görüntüsü geceleri daha iyi görülür ve dünya dışı bir görüntüyü andırır. Siyah katılaşmış kabuk parçaları, göl yüzeyinde magma içindeki konveksiyon akımlarıyla ağır ağır hareket eder ve bu levhalar arasından ortaya çıkan kırmızı renkli lavlar parlar. Bu olay kabaca, levhaların astenosfer üzerindeki yatay yöndeki hareketlerinin küçük ölçekte bir simülasyonu gibidir. Bazen gölün orta kesiminde ani gaz çıkışları bu sakin görünümü aniden değiştirir ve çevreye spatter lav parçaları dökülür. Volkanoloji Ders: 5 382 Lav gölü üzerinde oluşan viskoz kabuğun lav üzerinde levha tektoniği benzeri hareketleri. Volkanoloji Ders: 5 383

Lav gölünde gaz çıkışı nedeniyle ani kabarmalar. Kilauea nın lav gölü uzunca bir süredir hareketsiz ve sakin olduğu için, turistler gölün yanına kadar yaklaşabilmektedir. Hatta gölün kenarında Volkan evi (Volcano House) adlı turistik bir otel bile kurulmuştur. Uzunca süreli lav göllerinin sayısı oldukça azdır. Bunlardan çoğu yeryuvarının çok zor ulaşılabilir yerlerinde bulunmaktadır. Örneğin Antarktika daki McMurdo Sound civarındaki 4045 m yüksekliğindeki Mt. Erebus dağının üstünde bulunan lav gölü, Etopya nın Danakil depresyonundaki Erta Ale volkanı ve Afrika nın ortasındaki derin bir krater içinde sürekli lav gölü bulunduran (alkalen lavlar) Nyiragongo volkanı (Haroun Tazieff in üzerinde çalışmış olduğu) örneklerdir. Volkanoloji Ders: 5 384 Volkanoloji Ders: 5 385 3. Stromboli tipi volkanik etkinlik (Strombolian type activity) Strombolian tipi püskürmeye bu isim, Sicilya ve İtalya arasında bulunan Stromboli adlı küçük bir volkanik adaya izafen verilmiştir. Stromboli yanardağı kısa aralıklarla binlerce yıldır püskürmektedir ve bu nedenle yaygınca Akdeniz feneri olarak tanınır. Strombolian, elastik bir volkanoloji terimidir. Adlandırmayı ilk yapan Marcelli den bu yana terim, minik patlamalardan bir kilometreye kadar yükselen püskürme sütunları içeren püskürmelere kadar pek çok volkanik etkinliği bünyesine alacak şekilde kullanıla gelmiştir. Volkanoloji Ders: 5 386 Stromboli Volkanoloji Ders: 5 387 Stromboli nin püskürmesi Stromboli adası ve volkanı. Volkanoloji Ders: 5 388 Volkanoloji Ders: 5 389

Gerçek strombolian etkinlik, belirli aralıklarla birkaç on veya yüz metre havaya piroklastik fırlatan patlamalı püskürmelerden oluşur. Her bir patlama ancak birkaç saniye devam eder ve püskürmeler arasında 20 dakika veya daha uzun süreli sessiz periyotlar bulunur. Hawaii tipi püskürmeler gibi strombolian tipi volkanik etkinlikte de bazaltik magma vardır ancak strombolian tipi püskürmelerde magmanın viskozitesi ve yenilme direnci (yield strength) Hawaii tipine göre daha yüksektir. Etna nın stromboli tipi püskürmesi Volkanoloji Ders: 5 390 Volkanoloji Ders: 5 391 Bu nedenle volkan bacası içinde vesiküllenen magmanın parçalara ayrılması için daha fazla basıncın birikmesi gerekmektedir. Bu da, periyodik ve küçük püskürmelerin ortaya çıkmasını sonuçlar. Stromboli tipi püskürmelerin diğer bir özelliği, püskürme sütununun sürekli olarak oluşmamasıdır. Magmanın viskozitesinin yüksek olması, çoğunlukla volkan bacasını terk edemeden katılaşmasına ve bacayı kısa sürede tıkamasına neden olur. Bacanın daha derin kısımlarındaki magmadan açığa çıkan gazlar (degassing) nedeniyle oluşan basıç bu tıkacı parçalayarak püskürtür. Bu türdeki püskürmelerde çıkan materyalin büyük kısmı önceden oluşmuş volkanik kaya parçalarıdır. Stromboli tipi püskürmeler, birkaç dakikalık, az ya da çok düzenli ritmik ve düzensiz aralıklarla meydana gelir. Bazı patlamalar havaya çıkış hızları 100 m/sn civarında olan sıcak ve plastik kıvamda lav parçaları fırlatırlar. Volkanoloji Ders: 5 392 Volkanoloji Ders: 5 393 Etna nın stromboli tipi püskürmesi Etna nın stromboli tipi püskürmesi Volkanoloji Ders: 5 394 Volkanoloji Ders: 5 395

Stromboli tipi püskürme sonucunda oluşmuş skorya döküntü birimleri. Stromboli tipi püskürmede atılmış spindle tipi volkan bombası. Volkanoloji Ders: 5 396 Volkanoloji Ders: 5 397 Aşağıdan gözlendiğinde, büyük parçaların oldukça yavaşmış gibi havada parabolik bir yörünge izledikleri gözlenir. Geceleri ise, halen sıcak bazı volkan bombalarının havada parlak parabolik izler oluşturdukları gözlenir. Bu tür püskürmeler çok az miktarda kül üretir, ancak daha uzun süreli patlamalarda kahverengimsi renkli toz şeklinde bir tefranın 100 m civarında bir yüksekliğe tırmandığı ve ardından rüzgarla dağıldığı görülür. Volkanoloji Ders: 5 398 Volkanoloji Ders: 5 399 Stromboli tipi etkinlik, hawaii tipine göre biraz daha gürültülüdür ancak daha tehlikeli olduğu söylenemez. Stromboli de binlerce yıldır sürekli püsküren volkan bacasının hemen birkaç km yakınında iki köy bulunmaktadır ve bu köylerde yaşayanlar volkanı bir tehdit olarak görmemektedirler. Stromboli tipi vokanik etkinlik, bütün dünyada çok yaygın bir volkanizma türüdür. Örneğin Etna, zirvesindeki kraterlerden binlerce yıldır aralıklarla stromboli tipi püskürmeler yapmaktadır. Etna nın tarihteki ilk püskürmesi M.Ö. 1500 yıllarına rastlamaktadır. Volkanoloji Ders: 5 400 Etna nın stromboli tipi püskürmesi (gece) Volkanoloji Ders: 5 401

Guatemala daki Pacaya volkanı, Etna dan daha yoğun bir etkinlik göstermektedir. Bu volkanın kırmızımsı renkteki ışıması, 32 km mesafedeki Guatemala şehrinden geceleri çok iyi görülmektedir. Mt. Erebus da Stromboli tipi etkinlik gösteren volkanlardan biridir. Etna nın stromboli tipi püskürmesi (gece) Volkanoloji Ders: 5 402 Volkanoloji Ders: 5 403 Pacaya volkanı nın Stromboli tipi püskürmesi. Stromboli tipi püskürme yapan Cerro Negro volkanı,, Nikaragua Volkanoloji Ders: 5 404 Volkanoloji Ders: 5 405 Vulkanian tipi püskürme gösteren Anak Krakatao volkanının yakından görünümü. 4. Vulkaniyen tipi volkanik etkinlik Stromboli adası ile Sicilya arasında Aeolian adaları (rüzgar adaları) adlı bir dizi ada bulunmaktadır. Bu adalardan birinde, merkezinde derin bir kraterin bulunduğu kısmen erozyona uğramış bir volkan konisi yer almaktadır. Bu, bütün volkanlara adını veren Vulcano yanardağıdır. Volkanoloji Ders: 5 406 Tarih boyunca sürekli etkin olan bu volkan, Eski Yunan ve Roma dönemlerinde daha da etkindi. Vulcano yanardağına bu isim, eski Romalıların ateş tanrısı Vulcan dan alınarak verilmiştir. Vulkanian püskürmelerin genliği (magnitute) küçük olup çoğunlukla 1 km 3 den daha azdır. Bu püskürmelerin püskürme sütunları (eruption column) vardır. Bunlar strombolian püskürmelerindekine göre çok daha yükseklere, bazen 10 20 km ye çıkabilir. Volkanoloji Ders: 5 407

Nevada Sabancayo volkanının vulkaniyen tipi püskürmesi. Mayon volkanı nın 22 haziran 1999 Vulkaniyen tipi püskürmesi. Volkanoloji Ders: 5 408 Bu nedenle tefraları daha geniş bir alana yayılabilir. Vulkanian ile strombolian tipi etkinlikler arasındaki diğer bir fark, vulkanian tipin daha güçlü patlamalar oluşturmasıdır. Patlama sırasında bazen volkanın bir bölümünün yok olduğu ve parçalanmanın aşırı şiddeti ile çok ince taneli bir külün oluştuğu görülür. Vulkanian tipi püskürmeler, viskozitesi ve yenilme direnci strombolian dakine göre daha yüksek magmaların varlığını gerektirir. Volkanoloji Ders: 5 409 Bu tür magmaların önemli bir bölümü, kristalce zengin ortaç (andezitik) bileşimli magmalardır. Vulkanian tipi volkanizma bu nedenle büyüyen lav domlarının bulunduğu volkanlarda, örneğin Pele yanardağının 1902 ve 1903 püskürmelerinde ve 1951 yılında Papua Yeni Gine deki Mt. Lemington volkanına ait püskürmelerde yaygınca gözlenmiştir. Nuée ardente ler Vulkanian etkinlikte yaygınca rastlanan yan ürünlerdir (bkz. Pele tipi volkanik etkinlik). Ölümcül doğaları nedeniyle nuée ler kendilerini oluşturan volkanik etkinlik türünden daha fazla ilgi çekmişlerdir. Vulkanian tipi püskürmeler, süreleri ve gürültü dereceleri bakımından büyük farklılıklar sunarlar. Bazıları 10-20 dakika ile birkaç saat kadar aralıklarla top atışı benzeri patlamalar oluşturur. Her bir patlama saniyede yüzlerce m hızla yükselen tefra püskürtür. Bu malzeme yükselirken yavaşlar ve volkanın üzerinde konvektif olarak yükselmeye devam eder. Güçlü bu patlamalar bazen daha uzun süreli püskürmelerin ilk fazını oluştururlar. Bu bir anlamda volkanın boğazını temizliyor olmasına benzetilebilir. Volkanoloji Ders: 5 410 Volkanoloji Ders: 5 411 Vulkaniyen püskürmenin aşamaları. Böyle durumlarda taze lav püskürmez; çıkan piroklastik malzeme, bacanın üst kısımlarında daha önceden katılaşarak bacayı tıkayan eski lav parçalarından oluşur. Taze ve viskoz magmanın sürekli olarak beslediği vulkanian püskürmelerde ise etkinlik uzun süre devam edebilir. Costa Rica daki Irazu volkanının 1963 ile 1965 yılları arasında sürekli etkin olmasına ve vulkanian tipi etkinlikle sürekli tefra püskürtmesine rağmen, volkandan 1 km ötede bile sadece 2 m den az kül birikmiştir. 1955 yılından beri etkinliğini sürdüren Sakurajima volkanı, yakınındaki Kagoshima kentine yılda 1 ila 6 kg/m 2 tefra düşecek ölçüde az kül üretmektedir. Volkanoloji Ders: 5 412 Volkanoloji Ders: 5 413

Özetle vulkanian etkinlik gürültülü, çevresini kirleten ve göz kamaştırıcı püskürme sütunları oluşturan bir özelliğe sahiptir ancak etkisi görüldüğünden çok daha azdır. Tavurvur un vulkaniyen tipi püskürmesi. Rabaul Kalderası, Papua New Guinea. Vulkaniyen etkinlik sırasında fırlatılan ekmek kabuğu şekilli bombalardan biri. Volkanoloji Ders: 5 414 Volkanoloji Ders: 5 415 Anak Krakatao nun Vulkaniyen tipi püskürmesi, Endonezya. Solda: volkanın denizden görünüşü, altta: kuşbakışı görünüşü. Ekmek kabuğu şekilli bomba bloğu (breadcrust block), Socompa volkanı, Kuzey Şili. Volkanoloji Ders: 5 416 Volkanoloji Ders: 5 417 5. Yarı plinian (Sub-Plinian veya Vezüv tipi) etkinlik Sub-plinian etkinlik, vulkanian etkinliğin bir basamak üstünü oluşturur. Bu tür etkinlik, Plinian etkinliğinin oluşturduğu püskürmelerden daha küçük boyutlu patlamalar sonucunda oluşur. Vulkanian püskürmelere göre daha yüksek püskürme sütunları (eruption columns), bu tür püskürmelerde önceki püskürme tiplerine nazaran daha yaygın ve büyük hacimde tefra çökel örtülerinin oluşmasına neden olur. Sub-plinian püskürme sütunları 30 km ye kadar yükselebilir. Volkanoloji Ders: 5 418 Yarı-Pliniyen püskürme yapan Guagua Pichincha volkanı, G Amerika. Volkanoloji Ders: 5 419

Yarı-Pliniyen püskürme yapan Guagua Pichincha volkanının bir başka görünümü, G Amerika. Volkanoloji Ders: 5 420 Sürekli patlamalarla büyük hacimlerde tefra püskürebilir. Çıkan malzemenin hemen hemen tümü önceden oluşmuş volkanik parçalar değil yeni magmatik materyaldir. Parçalanma (fragmentation) derecesi vulkanian püskürmelere göre daha düşük olduğu için, volkandan belli bir mesafe öteye düşen tane boyutu vulkanian a göre daha iridir. Sub-Plinian püskürmelerde genellikle dasitik ve riyolitik gibi SiO 2 açısından zengin magmalar söz konusudur. Tarihsel dönem boyunca Vezüv volkanı, pek çok yarı-plinian püskürme olayına sahne olmuştur ve püskürme 20-25 yıllık düzensiz aralıklarla devam etmiştir. Volkanoloji Ders: 5 421 Yarı-plinian püskürmeler, silisyumca zengin (=silisik: silicic) magmaların bulunduğu magma odalarında açığa çıkan gazların oluşturduğu büyük basınçlar nedeniyle meydana gelir. Bilindiği gibi bu tür magmalar, volatil içeriği açısından bazik magmalara göre çok daha zengindirler (bazik magmalarda genellikle %1 den azdır, silisik magmalarda ise %5 e kadar çıkabilir). Bu basınç ise patlamalı püskürme için gerekli enerjiyi sağlar. Püskürme sütunu bazen çıkış noktasına yakın bir yerde devrilerek yüzeyde köpük ve kül karışımı bir kitle halinde 100 lerce km/h hızlara ulaşarak hareket eder ve geniş alanlar kaplar. Bu işlemle oluşan yaygılara piroklastik akıntı (pyroclastic flow) denir. Volkanoloji Ders: 5 422 Volkanoloji Ders: 5 423