SEDİMANTER KAYAÇLAR VOLKANOKLASTİKLER Hükmü ORHAN

... konulu sunumlar: "SEDİMANTER KAYAÇLAR VOLKANOKLASTİKLER Hükmü ORHAN"— Sunum transkripti:

1 SEDİMANTER KAYAÇLAR VOLKANOKLASTİKLER Hükmü ORHAN
JEOLOJİ MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

2 Lava Flows from the Pu'u O'o Eruption, Hawaii -- USGS Photo by Lyn Topinka, April 14, 1986

3

4 eruption_mount_st_helens_ jpg

5 Photograph by J.D. Griggs on 30 March 1984
Aerial view of a channelized `a`a flow on Mauna Loa Volcano, Hawai`i.

6 Lava pours over edge of Aloi Crater in a dazzling lava cascade about 25 meters tall during the

7 VOLKANOKLASTİKLER Volkanoklastik sedimentler, volkanizmaya bağlı olarak gelişen ve esas olarak volkanik orijinli tanelerden oluşan sedimentlerdir. Volkanik patlamalar mağma ve/veya çevresindeki kayaç ve sedimentleri parçalayan gaz fazının gelişmesi ve hızlı bir şekilde genişlemesiyle oluşur. Explosif parçalanmanın olması için, gaz fazının basıncının, sınırlayıcı basıncı aşması gerekir. Sınırlayıcı basınç litostatik yük, su kolonunun hidrostatik yükü, atmosferik basınç veya bunların toplamından oluşturur.

8 Explosif volkanik patlamalar üç safhada gelişir.
-Mağma ve/veya çevre kayacın parçalanması -Parçalanmış kütlelerin bir baca aracılığı ile atmosfere yada hidrosfere püskürtülmesi -Volkanik partiküllerin taşınması ve depolanması Explosif mağma patlamaları, mağmatik uçucuların exsolusyonu ve genişlemesiyle oluşur. Volkanik patlamanın şiddeti mağma bileşimi, uçucu içeriği , viskozite, mağma hazinesinin derinliği ve baca geometrisine göre değişir.

9 Genel olarak uçucularca zengin olan veya viskozitesi yüksek olan magmanın explosif olarak patlaması daha muhtemeldir.                                            Değişik bileşimlerdeki magmalar değişik özellik ve şiddette patlamalar gösterirler. Dört patlama tipi iyi bir şekilde bilinmektedir.

10 HAWAİ TİPİ PATLAMA Patlamanın en düşük şiddette olduğu bu patlama tipi daha çok bazaltik magmalarla ilişkilidir. Patlamalarda partiküller 1 km’den daha az yüksekliklere püskürtülürler. Bu tür patlamalarda, gazca fakir lavların uzun süreli sakin akması ve kısa süreli gazca zengin lav püskürmesi sonucunda gelişen birimlerin ardalanması karakteristiktir.

11 Lava Flows from the Pu'u O'o Eruption, Hawaii -- USGS Photo by Lyn Topinka, April 14, 1986

12 STROMBOLİAN TİPİ PATLAMA
Nispeten daha yüksek viskositeli magmalarla ilişkili patlama tipidir. Patlamalarda partiküller 1 km’den daha fazla yüksekliklere püskürtülürler. Bu tür patlamalar, çoğunlukla açık bacalardaki magma kolonunun üst kesimlerinde biriken büyük gaz kabarcıklarının aralıklı olarak patlamasıyla gelişir..

13 Close view of Stromboli Volcano erupting incandescent molten lava framgents

14 View of Stromboli Volcano on the island of Stromboli in the Mediterranean.

15 VULKANİAN TİPİ PATLAMA
Yüksek viskositeli ve genelde kristalce zengin andezitlerin explosif patlamasıyla ilişkilidir. Genelde küçük hacimli patlamalar şeklinde gerçekleşir. Patlama volkan bacasının içerisinde katılaşmış lavın oluşturduğu tıpanın altında birikmiş gazın giderek basıncını arttırması ve üstündeki tıpayı parçalayarak aniden serbest hale gelmesiyle gerçekleşir.

16 Eruption column caused by a vulcanian-type explosive eruption rises above Tavurvur Volcano in Rabaul Caldera, Papua New Guinea.

17 PLİNİAN TİPİ PATLAMA Patlamanın en şiddetli olduğu bu patlama tipi daha çok asidik ve yüksek viskositeli magmalarla ilişkilidir. Patlamalarda partiküller birkaç km yüksekliklere püskürtülürler.

18 A plinian-type explosive eruption from the Crater Peak vent (hidden beneath clouds) on Mount Spurr, Alaska, sent an eruption column to a height of about 18 km above sea level

19 TEFRA terimi tane boyuna bakılmazsızın volkanlardan püskürtülen tüm materyal için kullanılır. Tefra çoğunlukla magmanın kendisinden türemiştir ancak tefralar içerisinde daha önceki katılaşmış lavlara ve yan kayaçlara ait litik parçacıklarda içerirler. Tefrayı oluşturan taneler dört grupta toplanır. -Volkanik toz -Volkanik kül -Lapilli -Blok ve bomba

20 Volcanic ash:Volcanic ash consists of rock, mineral, and volcanic glass fragments smaller than 2 mm (0.1 inch) in diameter, which is slightly larger than the size of a pinhead.

21 Çoğu tefralar PÜMİS şeklindedir
Çoğu tefralar PÜMİS şeklindedir. Pümis %50’den daha fazla gözenekliliğe sahip oldukça vesiküler camdır.

22 Bazik mağmadan oluşmuş camsı volkanik materyal için Scoria terimi kullanılır.

23 Volkanik patlamanın ve püskürmelerin tabiatı uçucu içeriği ve mağmanın viskositesine bağlıdır. Derinlerde uçucular mağma içerisinde solüsyonların içerisindedir. Mağma yukarı yeryüzüne doğru yükseldikçe gazlar exsolve olur ve genişler. Bu mağmanın vesikülasyonuna sebep olur sonuçta köpük benzeri bir oluşum gerçekleşir. Asidik mağmalar bazik mağmalardan çok daha yüksek yüzdelerde uçucu içerdiklerinden ve daha viskos olduklarından daha geniş alanlara yayılmış tefralar oluştururlar

24 Volkanoklastik kayaçlar tane boyutlarına göre sınıflandırılırlar.
Tüf: Kayacı oluşturan tanelerin çoğunluğu volkanik toz ve külden oluşmuştur -Lapillitaş: Kayacı oluşturan tanelerin çoğunluğu lapilli boyutunda tanelerden oluşmuştur

25 -Agglomera veya volkanik breş: Kayacı oluşturan tanelerin volkan bombası yada breşlerden oluşmuştur. Volkanik bombaların çoğunlukta olması halinde Agglomera, breşlerin çoğunlukta olması halinde ise volkanik breş terimi kullanılır.

26 A volcanic block is a solid rock fragment greater than 64 mm in diameter that was ejected from a volcano during an explosive eruption. Blocks commonly consist of solidified pieces of old lava flows that were part of a volcano's cone.

27 Volcanic bombs are lava fragments that were ejected while viscous (partially molten) and larger than 64 mm in diameter.

28 Rounded tephra balls between 2 and 64 mm in diameter are called accretionary lapilli if they consist of tiny ash particles. Volcanic ash sometimes form such balls in an eruption column or cloud, owing to moisture or electrostatic forces. Lapilli (singular: lapillus) means "little stones" in Italian.

29 VolkanoklastikTane VolkanoklastikKayaç Agglomera Volkanik Breş
Volkan bombası Blok 64 mm Lapilli Lapillitaş 2 mm Volkanik kumtaşı T Ü F İri Kül 0,06 mm İnce Kül (Toz) Volkanik çamurtaşı

30 Tüfler volkanik cam, kristal ve kayaç parçacığı içeriğine görev sınıflandırılır.
Pümis yada cam parçacıkları Vitrik Tüf Kristal Tüf Litik tüf Kristal Kayaç parçacığı

31 Volkanoklastikler oluşum şekillerine göre 5 guruba ayrılırlar.
-Otoklastikler -Piroklastikler yağma -Piroklastik akma -Hidroklastik çökeller -Epiklastik çökeller

32 OTOKLASTİK ÇÖKELLER Otoklastik çökeller akan lavların üst kısmında oluşan ince kabukların lav hareket halindeyken kırılması ve lavın önüne düşerek birikmesiyle oluşur. Lav akıntısının en üç kesimlerinde tüm lav breşleşmiş olabilir. Ancak proksimal bölgelerde otobreşler sadece lav kütlesinin altında ve üzerinde gelişir.

33 PİROKLASTİK YAĞMA ÇÖKELLERİ
Piroklastik yağma çökelleri volkanik patlamayla volkan bacası veya çatlaklardan havaya fırlatılan volkanik malzemenin yere çökelmesiyle oluşur.

34

35 The generalized map shows the distribution of ash fallout within the United States, from the May 18, 1980 eruption

36

37 bear_tracks_in_ash_and_pumice_october_1980.jpg

38 Ash fall on village in Indonesia from eruption of Galungung volcano, in Photograph by Maurice and Katia Krafft.

39 Volkanoklastik yağma çökelleri bazı özellikler yardımıyla tanımlanabilir.
1-Volkanoklastik yağma çökellerinde volkandan uzaklaştıkça tane boyunda belirgin bir küçülme olur. Bloklar ve bombalar bacaya yakın, lapilli ve küller nispeten daha uzağa, volkan tozları ise rüzgarın ve havaya fırlatılma yüksekliğine bağlı olarak yüzlerce hatta binlerce kilometre uzağa taşınabilirler. 2-Volkanoklastik yağma çökellerinin kalınlığı volkandan uzaklaştıkça azalır. 3-Volkanoklastik yağma çökelleri genelde örtü tabakalar şeklinde gelişir. Diğer bir ifade ile topoğrafyayla uygunluk gösterir.

40 4-Volkanoklastik yağma çökelleri seçmeli eoliyen taşınmadan dolayı genelde iyi boylanmalıdır.
5-Volkanoklastik yağma çökeller bazen düzlemsel tabakalanma yada laminanlanma gösterbilirler ama asla çapraz tabakalanma ve erozyonal yaplılar içermezler. 6-Volkanoklastik yağma çökelleri genelde karbonlanmış odun içermezler. Olduğunda da bacaya çok yakın bölgelerdedir.

41 Photograph of Cerro Colorado volcano, Pinacate Volcanic Field, northern Mexico. Cerro Colorado is a maar volcano with a broad crater and low rims formed by hydrovolcanic processes. Prevailing winds blew toward the southwest at the time of eruption to form the high point of the rim.

42 Volkanoklastik yağma çökelleri litolojik ve jenetik özelliklerine göre üç grupta toplanır
1- Skoria yağma çökelleri: bazaltikten andezitik mağmaya değişen volkanik patlamaların olduğu yerlerde oluşurlar ve oldukça iri tanelidirler 2-Pümis yağma çökelleri: Vesiküle olmuş yüksek viskositeye sahip mağmaların (Andezit-Riyolit, Fonalit-Trakit) volkanik patlamasıyla oluşurlar. Genelde orta ve küçük boyutludurlar. 3- Kül yağma çökelleri : Her türlü volkanik patlamalarda oluşabilirler. Kül yağma çökelleri bacaya yakın yerlerde ince bacadan uzaklarda ise daha kalın olurlar

43 VOLKANOKLASTİK AKMA ÇÖKELLERİ
Yüksek partikül gaz karışımından oluşan malzemenin yüzey boyunca akmasıyla gelişen çökellerdir. Hareketleri gravite kontrollüdür.

44 Pyroclastic flow, August, 1986, flowing down valley from St
Pyroclastic flow, August, 1986, flowing down valley from St. Augustine volcano, Alaska. Photo by Maurice and Katia Krafft.

45 PYROCLASTIC FLOWS AND SURGES

46 pyroclastic_flow_from_st_helens_crater_ jpg

47 Quarry within pyroclastic deposits of Laacher See volcano, Germany
Quarry within pyroclastic deposits of Laacher See volcano, Germany. Pyroclastic flow deposits are the thick, massive beds. The pyroclastic surge deposits are the duned and cross bedded deposits. Field study with Professor Hans-Ulrich Schmincke and students in 1980.

48 Volkanoklastik akma çökelleri bazı özellikler yardımıyla tanımlanabilir.
-Volkanoklastik akma çökellerinde genelde masif ve kötü boylanmalıdır. Ancak birkaç akma biriminin üstüste gelmesi katmanlanmalı bir görünüm verebilir.. -Genel bir kural olarak volkanoklastik akma çökelleri topoğrafya kotrollüdür, vadi ve çukurlukları doldurur. -Karbonize odun içerebilirler.

49 -Gaz kaçma bacaları yaygın olabilir.
-Demirin termal oksidasyonu sonucunda pembe renklenme, dissemine olmuş ince manyetit mikrolitlerinin kristalizasyonuna bağlı olarak siyaha yakın renklenme gösterir. -Tek yönlü kalıntı manyetizma gösterir.

50 Volkanoklastik akma çökelleri litolojik ve jenetik özelliklerine göre üç grupta toplanır
1- Skoria akma çökelleri: Topoğrafya kontrollü boylanmasız değişken oranlarda bazalttan andezite değişen bileşimde kül ve vesiküler lapilli ve skorya karışımından oluşur. İri tanelerin akma birimi içerisindeki ters derecelenmesi yaygındır. 2-Pümis akma çökelleri: Değişken kül ve bazen boyutları 1 metreye ulaşan yuvarlaklanmış pümis lapilli ve bloklarnda oluşur. Akma üniteleri içerisindeki büyük boyutlu pümis parçacıkları ters derecelenmeli buna karşın litik partiküller normal derecelenmeli olur. 3- Blok ve kül akma çökelleri : Genelde vesiküler olmayan aynı mağmadan türemiş litik bloklar ve kül matriks karışımından oluşur. Bireysel akma üniteleri coğu yerde ters derecelenmelidir.

51 VOLKANOKLASTİK SURGE ÇÖKELLERİ
Düşük partikül yüksek gaz karışımından oluşan malzemenin yüzey boyunca türbülant akmasıyla gelişen çökellerdir. Hareketleri gravite kontrollüdür

52 PYROCLASTIC FLOWS AND SURGES

53 Figure 30. Proximal Phase V surge beds overlain by Phase VI climactic pyroclastic-flow deposits at (A) site 23 Subdivisions on the left side of the scale are centimeters.

54 A, Surge sequence (behind ruler; length, 15 cm) at site 5, overlain by fall and ash-cloud deposits from the climactic eruption

55 Blast surge dune from 18 May 1980 blast at Mount St. Helens. 9
Blast surge dune from 18 May 1980 blast at Mount St. Helens. 9.7 km east of the volcano. Carpenter's scale for reference in 20-cm segments.

56 Volkanoklastik sörc çökelleri bazı özellikler yardımıyla tanımlanabilir.
-Volkanoklastik sörc çökelleri topoğrafyayı örter ancak topoğrafya kotrollüde olabilir. Sörcler vadi ve çukurluklarda birikmeye yada oralarda kalınlaşmaya meyillidirler. -Sörc çökelleri karakteristik olarak düşük açılı çapraz tabakalanma, büyük rippler, tırmanan rippl, kamalanma ve swell yapıları gibi tek yönlü sedimenter içerirler. -Bireysel laminalar genelde iyi boylanmalıdır. -Karbonize odun içerebilirler. -Gaz kaçma bacaları yaygın olabilir.

57 Volkanoklastik sörc çökeller üç farklı şekilde guruplandırılır.
Base sörc çökeller : Base sörcler genelde mağma ve suyun patlamalı girişimi sonucunda gelişir. Dolayısıyla gaz fazı daha çok su buharıdır. Katmanlanmalı, laminalanmalı yada masif olabilirler Ground sörc çökeller: Base sörcle karşılaştırıldığında daha sıcak ve kuru olarak oluşan sörc çeşididir. Volkanoklastik akma çökellerinin tabanında genelde 1 metreden daha ince katmanlanmış çökeller şeklin bulunur. Kül, vesiküle olmuş parçacıklar, kristal ve litik parçacıklarının değişik oranlarda karışımından oluşur. Ash-Cloud Sörc çökeller : Ash cloud sörcler volkanoklastik akma çökellerinin üst kesimlerinde genellikle 1 metreden daha az kalınlıkta katmanlanmış çökelleri içerir. Tek yönlü tabaka yüzey şekilleri, kamalanma ve swell yapıları içerirler.

58 İGNİMBİRİT Daha önceleri kaynaklanmış tüf olarakta bilinen ignimbiritler piroklastik kül akması patlama kolonunun çökmesiyle volkanik malzemenin sıcak yoğun laminer akmasıyla gelişir. Akışkanlaşma mağmadan exsolve olan ve ilerleyerek akan malzeme içerisinde tutulan gazların genişlemesinin bir sonucudur. Genelde içsel bir tabakalanma yoktur. Hızlı ısı kaybı nedeniyle ignimbiritin alt ve üst kesimleri kaynaklanmamış dolayısıyla yüksek gözeneklidir. İgnimbirit yanal olarak gevşek, hafifce kaynaklanmış pümis tüflerine geçer.

59 İgnimbiritler tipik olarak asidik mağmalarla ilişkili patlamalar sonucunda gelişir. Bazen riyolitten ayırtlamak güç olabilir. Bir istifteki ignimbirit seviyeleri, kaynaklanma derecesi, kalınlık ve tane boyutu açısından oldukça değişiklik gösterir.

60 LAHAR ÇÖKELLERİ Bazı volkanların yamaçlarında Lahar yada volkanik çamur akmaları gelişebilir. Soğuk laharlar genelde pekişmemiş volkanik küllerin üzerine sağnak yağmur yağması sonucunda gelişir. Sıcak laharlar piroklastik akmaların göl yada akarsulara boşalması yada kül yağmalarının bir göl içerisine olması sonucunda gelişir. Lahar çökelleri alüvyon yelpazesi çamur akmasına benzer dokular gösterir, boylanma göstermez ve sedimentler matriks desteklidir.

61 lahar_from_march_82_eruption_ jpg