Lávaöntés, piroklaszt-szórás, piroklaszt-ár és -torlóár

Teljes szövegű keresés

Lávaöntés, piroklaszt-szórás, piroklaszt-ár és -torlóár
Mint említettük, a vulkáni működés folyamatának legalapvetőbb felosztása, hogy lávaöntő (ún. effúzív) vagy robbanásos (ún. explozív) kitörés megy-e végbe. A kettő természetesen követheti is egymást, leggyakrabban a gázok távozása után, amikor a magma már csak lávaként ömlik a felszínre. A lávák – összetételüktől, hőmérsékletüktől, viszkozitásuktól stb. függően – igen különböző formákat hozhatnak létre. Ezek két fő típusa a lávaár és a lávadóm. Előbbi esetben híg, szétterülő láva ömlik ki; ez elsősorban a bazaltokra jellemző, nálunk az egyik legszebb példa rá a Medves-fennsík. A lávadómok sűrűbb, általában andezites-dácitos összetételű magmából származó, meredekebben feltornyosuló alakzatok. Eredeti formáikkal a Kárpát-medencében csak a legfiatalabb vulkáni hegységekben, például a Hargitában találkozhatunk; a Börzsönyben, a Mátrában lepusztultabbak.
A robbanásos (piroklaszt-) kitörések három fő folyamattal jellemezhetők. Ezek akár egy kitöréskor, sőt részben egyszerre is végbemehetnek. Mivel a magyar szakirodalomban még csak elvétve bukkannak fel, angol nevüket is megadjuk. A legrégebb óta a piroklaszt-szórás (vagy -hullás) ismeretes (pyroclastic fall). Ez a köztudatba is a robbanásos működés talán legjellemzőbb megnyilvánulásaként ivódott be. A magma ilyenkor különbözőképpen felfújt és eltérő méretű részecskék tömegeként – ún. kitörési felhő vagy oszlop formájában – kerül a levegőbe; a felhő bizonyos magasság elérése után szétterjed, s belőle a szemcsék sorra kihullanak. A kihullás jól osztályozva megy végbe, azaz úgy, hogy a kürtőtől távolodva egyre csökken a szemcseméret (és az összvastagság). A legfelfújtabb, legkönnyebb (1-nél kisebb sűrűségű), dácitos-riolitos összetételű piroklaszt a horzsakő; ezt főleg a pliniusi és rokon kitörések szórják szét. Nála nehezebb a rendszerint bazaltos anyagú salak; ez a stromboli, surtsey és vulcanói kitörésekre jellemző. A legapróbb részecske a bazaltostól a riolitosig sokféle összetétellel felszínre kerülő hamu („szétforgácsolódott” horzsakő és salak is lehet); ez a hevesebb magmás, illetve a freatomagmás kitörések terméke (lásd a keretes szöveget). A laza, szórt üledékek a kitörést követően gyorsan pusztulnak, ezért a Kárpát-medencében – az aktív tűzhányóterületekkel ellentétben – csak elvétve találjuk meg előfordulásaikat. Rendszerint ott maradtak meg, ahol a szórásra lávaömlés vagy piroklaszt-árak következtek. (Utóbbi esetben a hevesebb, nagyobb kitörések miatt a szórt anyag is eleve nagyobb vastagságban halmozódik fel: erre jó példákat találunk a Bükkalján).

Víz alatt, feltehetően ignimbrit-kitörésből lerakódott lapillitufa ún. folyási egysége a Börzsönyben. Jól látszik a litikus (kőzet-) részek normális gradációja (alulról felfelé csökkenő szemcsemérete) és a horzsakövek fordított gradációja (a gázokkal felfújt horzsakövek az ár tetejére jönnek). A lazább horzsaköves szint – ahol a kalapács áll – jobban is pusztul
A piroklaszt-árak (pyroclastic flow) a vulkán lejtőjén, völgyeiben lezúduló, magas gáztartalmú, nagy részecskesűrűségű, igen gyors (akár több tucat m/s sebességű) tömegmozgások. Felismerésüket, leírásukat erősen hátráltatta, hogy mozgás közben ott lebeg fölöttük a bennük lévő gázok által kifújt finom törmelék. Két alapvető típusukat különíthetjük el. Az egyik, amikor – pl. a magmautánpótlás elégtelenné válása miatt – a kitörési oszlop összeomlik; ilyenkor elsősorban (általában pliniusi felhőből) több-kevesebb horzsakövet tartalmazó hamuárak, alárendeltebben (vulcanói, subpliniusi felhőből) salakárak keletkeznek. Előbbiek terméke az ignimbrit (ignis = tűz, imber = zápor latinul), amely a kontinenseken – a kiterjedtebb bazaltvidékeket, bazaltplatókat leszámítva – a legnagyobb térfogatú vulkáni anyagtömeget adja. Az ignimbritek a sűrű anyag hőtartó képessége, illetve nagy súlya miatt lerakódásuk után (esetleg már közben) összesülhetnek, akár lávaszerűvé válhatnak; mind a lazább, mind az összesült változatnak szép példáit találjuk a Bükkalján. A kárpát-medencei „riolittufák” zömükben ignimbritek (illetetve többé-kevésbé víz alatt áttelepített változataik); habár mibenlétüket – úttörő jellegű kutatásaival és szemléletével – már Pantó Gábor is felismerte, újabb kutatásuk csak a közelmúltban indult meg. A piroklaszt-árak másik típusa lávadómokhoz kapcsolódik. A feltornyosuló láva, ha nem bírja el saját súlyát, összeomlik, és izzó, szögletes blokkokat és ezek törmelékét tartalmazó árként zúdul le (blokk- és hamuár, népszerű nevén izzófelhő, franciául nuée ardente). A folyamatot kisebb (pl. vulcanói) kitörési felhő is kísérheti vagy helyettesítheti. Mivel a lávadómok gyakorta nagyobb vulkánok kráterének, kalderájának belsejében vagy peremén jönnek létre, vulkáni hegységeink tetőszintjében ma is gyakran találunk blokk- és hamuár-üledékeket (Börzsöny, Visegrádi-hegység). A gyakran bizarr sziklaalakzatokban megjelenő kőzettípust (lásd a Börzsöny leírásánál) nemcsak a népszerű irodalomban, de szakmai berkekben is általában agglomerátumként emlegetik, holott, mint láttuk, ez a név helyesen csakis a lekerekített bombákat tartalmazó (tehát szórt) üledékekre alkalmazható. A piroklaszt-árak üledékei – a szórt anyaggal ellentétben – mindig rosszul osztályozottak; ez abból következik, hogy a kitörési felhő vagy lávadóm összeomlását követően az összekeveredett anyag egy tömegben, túlnyomórészt lamináris áramlással zúdul le.

Szépen fejlett keresztrétegzés alapi torlóár-üledékben (Tihany)
A robbanásos kitörések harmadik típusa a piroklaszt-torlóár (pyroclastic surge). A magyar szakirodalomban torlóhullámként is szerepel, de az árakhoz való hasonlósága, sőt némely vonatkozásban átmeneti jellege miatt indokoltabb a torlóár elnevezés. Gázt, kisebb koncentrációban szilárd anyagot, gyakran vízgőzt is tartalmazó, az árnál általában alacsonyabb hőmérsékletű tömegmozgás, amely a piroklaszt-árakkal szemben – főleg kisebb koncentrációja, illetve ugyancsak nagy sebessége miatt – jellemzően turbulensen áramlik. (Ez utóbbiból adódóan üledékei igen gyakran keresztrétegzettek, lásd a képen.) A torlóárak különböző típusai más-más eredetűek. Az alapi torlóár (base surge) általában önállóan jelentkezik; freatomagmás, tehát külső víz hatását mutató kitöréskor (lásd a keretes szöveget) oldalirányú felhőként mozog. Főleg kisebb, általában bazaltos kőzetanyagú vulkánokra jellemző (mint amilyenek a Tihanyi-félszigeten vagy a Kisalföldön működtek a pliocénban), ugyanakkor nagyobb, hosszabb életű vulkánokon is megjelenhet (pl. Csomád, Dél-Hargita). A felszíni torlóár (ground surge) és a hamufelhő-torlóár (ash-cloud surge) önállóan ritkábban fordul elő. Többnyire ignimbrit-kitörésekhez társulnak: előbbi az ár elülső és oldalsó, „kihíguló” szegélyét képviseli, utóbbi az árból kifúvódó hamu alsó, kavargó részéből származik.
A piroklaszt-szórás szemléletes mennyiségi ábrázolása az ún. D-F diagram. Két jellemzőt vesz figyelembe: a vulkáni üledékek elterjedését (D, dispersal), amit a kitörési felhő magassága, és a legkisebb szemcsék méretét (azaz fragmentációjának [F] mértékét), amit a robbanásosság határoz meg. A robbanásosság döntő tényezője, hogy mennyi a magmában oldott gázok és/vagy a külső víz mennyisége. Előbbi túlsúlya esetében robbanásos magmakitörések, utóbbiban ún. freatomagmás kitörések jönnek létre (freato = kút, víztartó réteg görögül). Legelsőnek – 1902-ben – Stromboli szigetének állandó, szabályosan ismétlődő működéséről a stromboli, Vulcano 1888–90-es kitörése alapján a vulcanói típust definiálták, majd őket a Hawaii-szigetek állandó lávaöntéséről elnevezett hawaii-típus követte. A sor később, a Vezúv Kr. u. 79-es, ifjabb Plinius által megörökített, katasztrofális kitöréséről a pliniusi, majd ennek fokozatai gyanánt a sub- és ultrapliniusi típusokkal egészült ki, legvégül pedig, már a 70-es években, a surtsey és freatopliniusi elnevezések honosodtak meg. Mint a diagram mutatja, a hawaii-, stromboli- és surtsey-típust hasonló magasságú kitörési oszlop jellemzi; közöttük (gyakran átmenetekkel) elsősorban a külső víz növekvő szerepe tesz különbséget, amit az egyre finomabb szemcseméret is tükröz. A náluk hevesebb vulcanói típus – általában ciklusosan – egyaránt mutathat magmás és freatomagmás jellemvonásokat. A pliniusi és rokon kitörések a leghevesebb vulkáni működések megnyilvánulásai. Míg az előbbi típusoknál ritkán, esetükben a piroklaszt-szórást már igen gyakran piroklaszt-árak és torlóárak követhetik vagy helyettesíthetik (lásd a szövegben). Nem szerepel a diagramban a szintén rendkívül heves, a Montagne Pelée 1902-es kitöréséről elnevezett pelée-, illetve a vele rokon merapi- és soufričre-típus, mivel ezeket elsődlegesen nem szórás, hanem blokk- és hamuárak határozzák meg (lásd a szövegben). Nagybetűkkel néhány hazai vulkáni működés feltételezett típusát jelöltük. R = a miocén „alsóriolittufa”-aktivitás; M = Mátra, B = Börzsöny; T = Tihany; S = Sághegy.

 

 

A témában további forrásokat talál az Arcanum Digitális Tudománytárban

ÉRDEKEL A TÖBBI TALÁLAT