MAGMA NEDİR?
Magma: Mantodaki malzemenin yükselen sıcaklık, düşen basınç ve H2O ilavesi gibi etkenler altında bölgesel ergimesi sonucu oluşan, içerisinde çözünmüş gaz ve az miktarda kristal içeren silikat bileşimli ergiyiktir.
Magmanın oluşum koşulları
Magmanın oluşması için bazı özel koşullar gerekmektedir. Bu özel koşullar mantonun bölümsel ergimesine neden olur. Bunlar;
-Konveksiyon akımları sonucu oluşan koşullar
- Yitim zonlarında gerçekleşen koşullar
-Hot spot (sıcak nokta) gerçekleşen koşullar vb. gibi.
Bu koşullar altında oluşan ergiyik fiziksel ve kimyasal özelliklere sahiptir.
MAGMANIN FİZİKSEL ÖZELLİKLERİ
- Sıcaklık
- Basınç
- Uçucu bileşenler
- Yoğunluk
- Viskozite
- Özgül ısı
- Termal iletkenlik
- Elektrik iletkenliği
- SICAKLIK
Magmanın doğrudan ölçümü zordur; ancak bazen püskürmenin az olduğu lav akıntılarından sıcaklık ölçümü yapılabilmektedir.
Dolaylı yolla sıcaklık ölçümü ise, laboratuvar yöntemlerinde ergitme ve kristallendirme yöntemleri ile yapılmaktadır.
Kıtasal kabuğun bölümsel ergimesinden olaşan asidik magmalar, 600-900 0C sıcaklıklarda oluşurlar.
Mantodan itibaren oluşan bazik magmaların oluşum sıcaklıkları 1100-1300 0C arasındadır.
Derinliğe göre sıcaklık artışına jeotermal gradyan denir. Basıncın ve sıcaklığın jeotermal gradyan üzerindeki etkisi önemlidir.
Mineralojik olarak bakıldığı zaman asidik kökenli magmaların mineralleri, çoğunlukla düşük ergime dereceli minerallerdir. Örn; kuvars, ortoklas, albit-andezin cinsi plajiyoklas, mikalar…
Bazik kökenli magmaların mineralleri çoğunlukla yüksek ergime dereceli minerallerdir. Örn; olivin, piroksen, labrador-anortit cinsi plajiyoklaslar…
- BASINÇ
Magmanın basıncı, bulunduğu derinliğe, bulunduğu ortamdaki tavanın geçirimli olup olmadığına ve içerisindeki uçucu bileşene bağlıdır. Uçucu bileşen etkisi yüzeye yaklaştıkça artar.
Bol miktarda gaz içeren asidik kayaçların gaz basıncı, bazik magmalara göre çok daha fazladır.
- YOĞUNLUK
Kayaç bileşimleri ile doğrudan ilişkilidir.
İki bilim adamı 1973 yılında dört kayaç tipi üzerinde yoğunluk ölçümleri yapmıştır. Buna göre kayacın mafiklik derecesi (mafik mineral bileşimi) arttıkça yoğunluğu artmaktadır.
Magmanın yoğunluğu içerdiği ağır elementlerle artmaktadır. Yaklaşık %70’den fazlasını silisin oluşturduğu asidik magmalar, bazik magmalara göre daha az yoğunluk göstermektedir.
Örneğin; Yoğunluğu 2,65 gr/cm3 olan bazaltın sıcaklığı 1100 0C dir, yoğunluğu 2,6 gr/cm3 olan bazaltın sıcaklığı ise 1300 0C dir. Yoğunluğu 2,4 gr/cm3 olan andezitin ise sıcaklığı 1100 0C dir.
- VİSKOZİTE
Viskozite; akıcılığa karşı gösterilen dirençtir. Birimi puazdır. Magmanın viskozitesini kontrol eden etmenler; basınç, sıcaklık, uçucu içeriği, kimyasal bileşim, kristal ve gaz boşluğu içeriğidir. Basınç viskoziteyi artırırken, sıcaklık viskoziteyi azaltır.
Asidik magmalar bazik magmalara göre daha viskozdurlar. Magmanın viskozitesi, magmanın silis içeriğiyle kontrol edilmektedir
Silis miktarının artmasıyla viskozite de artar. Bu nedenle felsik (asidik) magma kalın, yavaş hareket ederken, mafik (bazik) magma uzun mesafelerde, daha hızlı, daha ince bir lav akıntısı oluşturur. Magmanın viskozitesi, püsküren lavların akış biçimini ve hareketliliğini belirlemesi açısından önemlidir.
- TERMAL İLETKENLİĞİ
Magmada zayıf termal iletkenlik bulunmaktadır. Silis açısından zengin kayaların düşük sıcaklıklarda termal iletkenliği artış göstermektedir.
- ELEKTRİK İLETKENLİĞİ
Yoğun silikat bileşimli magmada düşük elektrik iletkenliği vardır. Metal katyonları arttıkça iletkenlik artar.
LAV AKINTILARI
KARASAL BAZALTİK LAV AKINTILARI
Karasal bazaltik lavlar, genelde aa ve pahoehoe olmak üzere iki akma şekli gösterirler.
”Aa“ ve ”Pahoehoe“, iki farklı lav akıntısına Hawaii dilinde verilen adlardır.
Lav akıntıları, kaynağa yakın kesimlerde en yüksek hıza sahiptir ve kaynaktan olan uzaklık arttıkça, zeminle ve atmosferle olan temasları nedeniyle hızları azalır. Bazaltik bileşimdeki lavlar 1m/gün’ den 3m/sn.ye kadar değişen hızlarla akabilirler.
Bu lav akıntılarının insan yaşamını tehtit etme dereceleri düşüktür.
PAHOEHOE LAV AKINTILARI
Pahoehoe lav akıntısı yumuşak, yuvarlak ve halat şekilli bir yüzey görünüşüne sahiptir. Yüzeyleri, tümüyle sıvı durumdaki lavın, bir lav akıntısında veya lav gölünde, dışardan içeriye doğru çabuk soğuması ve katılaşmasıyla oluşur. Bu lav akıntısının iç kısmı ergimiş durumda kalarak akmayı sürdürürken soğumakta olan yüzeyde halat benzeri yapılar oluşur. Bu lav akıntıları düşük hacimsel akma oranına ve nizpeten düşük viskoziteye sahiptirler. Yani aa lav akıntılarına göre daha fazla akıcılık özelliğine sahiptirler. Bu lav akıntıları kaynaktan uzaklaştıkça soğumaya bağlı olarak “aa” lav akıntılarına dönüşebilir.
AA LAV AKINTILAR
Yüzeyleri pürüzlü, sivri köşeli bloklu ve parçalı olmalarıyla karakteristiktir. Bu yüzey kısmen katılaşmış, yeteri kadar soğumuş yavaş hareket eden lavın, büyük bir kısmının katılaşması ve lavın yavaş hareketine bağlı olarak, katılaşan kesimlerin parçalanması ile lavın bir moloz yığını haline gelmesiyle oluşur.
Aa lav akıntıları yüksek hacimsel akma oranı ve nispeten yüksek viskoziteye sahiptirler. Bir aa lav akıntısının kenarları ve önü tank paletine benzer bir biçimde ilerler. Akıntının önündeki soğumuş parçalar dönerek lavın altına girer, ilerlemekte olan lav bunların üstünde geçer. Bu yüzden katılaşmış aa lav akıntılarının yüzeyi pürüzlüdür ve yanmış kömür yığınına benzerler.
Lav akarken yüzeyi iri parçalar biçiminde kırılır ve içindeki gazlar açığa çıkar. Kırılan bu parçalar, sıvı durumunu koruyan lav akıntısının iç kısmıyla birlikte sürüklenir.
Aa lav akıntıları pahoehoe lav akıntılarına kıyasla daha yoğun lavdan oluşur ve daha yavaş akarlar.
Genel olarak, aa lav akıntıları, pahoehoe lav akıntılarından daha kalındır ve akma sırasında iri vesiküller deforme olmuşlardır.
Bazı pahoehoe lav akıntıları akma doğrultusunda aa lav şekline dönüşebilir. Ancak aa lav akıntıları ise pahoehoe lav akıntıları şekline dönüşemez.
DENİZEL LAV AKINTILARI
Bazı volkanlar sığ veya derin denizlerin tabanlarında faaliyet gösterirler. Çıkan maddeler üst üste yığılarak yükselir. Volkanik dağlar ve tepeler bazen su üstüne çıkabilirler. Fakat bazen de bu malzeme su altında kalırlar. İşte bu tip volkanizmalar, denizaltı püskürmeleri veya denizaltı volkanizması denir. Su altında meydana gelen bazı lavlar su emerek veya gazların etkisiyle şekil değişikliğine uğrayabilirler. Bunun sonuncunda yastık şekilli “yastık bazaltlar” (pillow lava) ortaya çıkar. Çapları genel olarak 1 metreyi aşmayan yastık lavlar plaka sınırlarında yoğun olarak oluşurlar. Diğer taraftan geçmişteki okyanus ve deniz diplerinde oluşmuş yastıkları karada görmek mümkündür.
YASTIK BAZALT OLUŞUMLU LAV AKINTILARI
Bu lav akıntısı suya girdiği anda çok tipik şekil alır.Yastığa benzeyen bu lavlara yastık bazalt adı verilir. Yastık lavlar soğuyan kabuğun gerildiği ve çatladığı yerlerden çıkarak yayılırlar.Yastık lavların çok az bir kesimi, diğer loblardan bağımsız ve tek başınadır.
Yastık lav loblarının yüzeylerinin yapısal özellikleri ve yastık lav büyüme modeli. Katlı kabuk, birçok kez akışkan lavın gelmesiyle yastık lavın uç kesiminde gelişir. İki farklı yastık lav lobu simetrik boyuna yayılma çatlağı sayesinde tek bir lobdan ayrılmakta ve her bir lob, enine yayılma çatlakları boyunca ilerlemektedir. Açık ve kapalı oklar sırasıyla yayılma ve akma yönlerini göstermektedir.
Yastık bazaltlar, aynı zamanda, içinde bulundukları suyun derinliği hakkında da göreceli olarak bilgi vermektedirler. Örneğin; yastık lavlarda vesiküllerin büyüklüğü ve miktarı yerleşim derinliğinin yorumlanmasında kullanılabilir.
Sığ sularda nispeten homojen bir kimyaya sahip yastık bazaltlar derilerinde, daha büyük ve daha fazla miktarda vesikülün olması beklenmektedir.