İng. Volcanic Eruptions

Magmanın fiziko-kimyasal özellikleri volkanların nasıl patlayacağını belirler.¹ Lav, tefra (kül, lapilli, volkanik bombalar ve volkanik bloklar) ve çeşitli gazların püskürtüldüğü volkanik patlamalar oluşum mekanizmalarına göre üç farklı tipe ayrılır. Bunlar; (1) magma içindeki gazın magmayı yüzeye doğru iterken basıncının düşmesi ile oluşan magmatik patlamalar; (2) magma içindeki gazın sıkıştırmasıyla magmanın yüzeye doğru itilmesi sonucu oluşan buharlı-magmatik patlamalar (phreatomagmatic) ve (3) magmanın, yeraltı suyu ile temasının oluşturduğu buhar ile süper-ısınması sonucu oluşan buhar patlamalarıdır (phreatic).^{2, 3} Bu üç oluşum mekanizması, volkanik püskürmenin stiline, püskürtülen ürünlerin hacmine, bileşimine ve patlamanın ürettiği enerjinin miktarına göre kendi içlerinde de alt tiplere ayrılır. Volkanik patlamalar, genellikle gözlemlendiği ünlü volkanların adı ile anılır. Bazı volkanlar, bir faaliyet dönemi boyunca yalnızca bir karakteristik patlama türü sergilerken, diğerleri tek bir püskürme periyodunda birden fazla patlama türü gösterebilir.²

Magmatik Patlamalar en yaygın gözlenen türdür. Volkanik aktivitenin şiddetine göre, zayıftan güçlüye doğru magmatik patlamalar Hawai, Stromboli, Vulkan, Pele ve Pliniyen tipleri olarak ayırt edilir (Şekil 1). Adını Hawaii Takımadaları’ndaki volkanlardan alan Hawaii tipi patlamaların ayırt edici özelliği, düşük gaz içeriğine sahip, çok akışkan bazalt bileşimli lavların sürekli fakat az miktarda çıkışı ile geniş bir kalkan tipi volkan formunu oluşturmasıdır. Patlamalar, diğer volkanik patlama türlerinde olduğu gibi ana zirvede yoğunlaşmaz ve genellikle zirvenin etrafındaki parazit konilerde ve kırıklarda meydana gelir.⁴ Stromboli tipi patlamalar, adını yüzyıllardır neredeyse sürekli olarak patlayan Stromboli Volkanı’ndan alır. Stromboli tipi patlamalar, orta/yüksek derece akıcı bazalt bileşimli magma içindeki gaz kabarcıklarının birleşerek volkan bacası boyunca yükselmesi, yüzeye ulaştıktan sonra patlayarak volkan bombaları ve lapilli parçalarını birkaç yüz metre havaya fırlatmasıyla olur. Küçük parçaların düzenli birikimi, tefralardan oluşan kül/cüruf konileri oluşturur. Aktivite genellikle yüksek sesli patlamaların eşlik ettiği, aralıklı püskürmeler şeklindedir ve aktivite sürecinde patlamalar birkaç dakikada sıklıkta meydana gelir. Stromboli tipi patlamalar binlerce yıl boyunca azalmadan devam edebilir, en az tehlikeli püskürme türlerinden biridir.⁵ Vulkan tipi patlamalar, Vulcano Yanardağı’ndan adını alan volkanik patlamalardır. Bu tür patlamalar andezit veya dasit bileşimli orta derecede akıcı olan magmaların oluşturduğu volkanlarda görülür. Akıcılığı Stromboli tipi volkanları oluşturan magmalara göre biraz daha az olan magmanın içindeki gazların volkanik bacalar içerisinde daha zor yükselmesi, gaz basıncının artmasına neden olur. Meydana gelen patlama, Stromboli tipi patlamalara göre daha güçlüdür. Patlamanın şiddeti, volkanın daha önceki aktivitelerinde oluşturduğu koninin bir kısmının da parçalanmasına neden olabilir. Patlama kolonu genellikle 5 ila 10 km yüksekliğindedir . Vulkan tipi patlamaların ilk evresi oldukça şiddetlidir ve bol miktarda volkanik kül püskürtür. Aktivite zaman içinde sakinleşir ve daha iri tefraları çıkış noktalarının yakınlarına fırlatır.⁶ Pele tipi patlamalar (veya nuée ardente) adını Karayip Denizi’ndeki Martinik Adası’nda bulunan Pelée Volkanı’ndan alır. Pele tipi patlamayı oluşturan nedenler, Vulkan tipi patlamayı oluşturan nedenlere çok benzer. Vulkan tipi patlamalardan farkı, Pele tipi patlamaların birkaç küçük patlama yerine büyük tek bir patlama olarak gerçekleşmesi ve patlayan volkanın yapısının basınca daha fazla dayanmasıdır. Püsküren malzemenin yoğunluğu fazla olduğundan çok yüksek patlama kolonu oluşturmaz. Püskürme, volkanın yamacı boyunca aşağıya doğru hareket eden gaz, toz, kül ve lav parçalarından oluşan tefra akışı şeklinde gerçekleşir. Yamaç aşağı, saatte 150 km hıza ulaşan bu akıntının sıcaklığı 650°C’den daha fazladır.⁷ Pliniyen tip patlamalar adını MS 79’da İtalya’nın Pompeii ve Herculaneum kasabalarını külleri altına alan patlamada ölen genç tarihçi Pliny’ye atfen almıştır. Dasit veya riyolit bileşimli magma odasında biriken çözünmüş gazlar, volkan bacası boyunca yükselen magmada hacmen %75’i aşarsa patlama olur. Dar çıkış kanalları, gazları ve magmayı yukarı doğru iterek patlama kolonu oluşturur. Patlamanın şiddeti gazın miktarı tarafından kontrol edilir. Pliniyen tipi patlamaların karakteristik özelliği devasa patlama kolonları oluşturmasıdır. Bu kolonların yüksekliği 45 km’ye ulaşır.⁸

Buharlı-magmatik (phreatomagmatic) patlamalar, su ile temas eden lavların oluşturduğu patlamalardır. Buharlı-magmatik patlamalar, oluşum mekanizmaları birbirine benzeyen ancak oluşum mekanları birbirinden farklı Surtseyan, denizaltı ve buzulaltı patlamalar olarak üç başlığa ayrılır^{2, 3}. Surtseyan tipi patlamalar (hidrovolkanik), adını 1963 yılında İzlanda kıyısındaki Surtseyan Adası’nda patlayan volkandan almıştır. Stromboli tipi patlamaların sığ sulardaki ıslak eşlenikleridir. Ancak, oluşum yerleri ve mekanizmasının farklı oluşu nedeniyle, Stromboli tipi patlamalara göre daha şiddetli patlarlar. Sıcak lavların ısıttığı su, buhar haline gelince aşırı derecede genleşerek temas ettiği magmayı parçalayarak kül boyutuna getirir. Bu tip patlamalar, çoğunlukla sığ sularda oluşan volkanik aktivitede görülür. Ancak, karalarda oluşan bir volkanik aktivitede magma sığ derinliklerde yeraltı suyu ile temas ederse Surtseyan tipi patlamaya neden olabilir. Surtseyan tipi patlamaların sonucunda genellikle oksitlenmiş camsı bazaltlar oluşur. Stromboli püskürmeleri gibi Surtseyan püskürmeleri de genellikle sürekli ve ritmiktir.⁹ Denizaltı patlamaları, su altında meydana gelen bir tür volkanik patlamadır. Toplam volkanik patlamaların yaklaşık olarak hacimce %75’i okyanus ortası sırtlarda gerçekleşmektedir. Levha sınırları (plakaların birbirinden uzaklaştığı okyanus ortası sırtları ve plakaların birbirine yaklaştığı dalma-batma zonları) ve okyanusların ortasında sıcak noktaların (hot spot) oluşturduğu adalar, deniz altı volkanizmasının yoğun olarak oluştuğu alanlardır. Yastık lavlar en yaygın sualtı volkanik çıkış ürünüdür. Camlaşmış lav akıntıları daha az yaygın, ancak daha büyük ölçekli volkanik çıkışları gösterir. Volkanoklastik tortul kayaçlar sığ su ortamlarında yaygındır. Yeryuvarında yaklaşık 100 bin derin su volkanı ve volkanik dağ zinciri bulunur.³ Buzulaltı patlamalar, lavların buzullarla etkileşimi sonucunda yüksek enlem ve yüksek rakımlı alanlarda meydana gelir. Buzulaltı patlamaların sonucu eriyen buzullar genellikle tehlikeli jökulhlauplar (bkz. Jökulhlaup) ve laharlar oluşturur. Buzulaltı patlamalar olağandışı düz tepeli dik kenarlı tuya adı verilen volkanik yapıları oluşturur. Bu tip volkanları oluşturan patlamalar volkanik yapının tabanında önce yastık lav yığınları oluştururken buzulun altında bir göl oluşur. Takip eden süreçte Surtseyan tipi patlamalarla camsı malzemenin birikmesiyle volkan dikey olarak büyüyerek tuyanın camsı dik yamaçları oluşur. İyi korunmuş tuyalarda tüm bu aşamalar görülür.³

Buhar patlamaları (freatik), suyun buhar halinde aşırı genleşmesinin neden olduğu patlamalardır. Genellikle volkanik aktivitenin habercisi olan bu tip patlamalarda, volkan bacasında önceden var olan katı kaya parçaları parçalanarak buhar, su, kül, volkanik bombalar ve volkanik blokların bir karışımı şeklinde fırlatılır.³

Volkanik patlamalar günümüzde, volkanlardan püsküren tefranın hacmi, patlama kolonunun yüksekliği ve püskürme süresi gibi çeşitli diğer gözlemlenen fiziksel kriterlerin ilişkilendirildiği Volkanik Patlayıcılık İndeksi (VPİ) ölçeği ile değerlendirilmektedir. Newhall ve Self (1982) tarafından geliştirilen bu ölçek, patlamaları, 0 ile 8 arasında değerlendirmektedir. Ölçek, VPİ 2’den itibaren logaritmiktir;1 indeks artışı, 10 kat daha güçlü bir patlama olduğunu gösterir.¹⁰ Tablo 1’de VPİ ile volkanik magmatik patlama tipleri karşılaştırılarak verilmiştir.

Tablo 1. Volkanik Patlama İndeksi’ne göre magmatik volkanik patlamalar