Б. Т. Тошмухамедов ўзбекистон Республикаси Олий ва ўрта

2.1. Магматизм ва вулқонизм

Ернинг остидан чиқаётган қайноқ силикатли газларга бой эритма магма деб аталади. Ҳозирги тасаввурларга кўра Ер умуман қаттиқ жисм. 50 км чуқурликда ҳарорат 1500⁰С атрофида бўлади. Ернинг устида бундай ҳароратда ҳар қандай жисм суюқ ҳолатда бўлар эди, лекин бу чуқирликдаги юқори босим жинсларни қаттиқ ҳолатда ушлаб туради. Шунинг учун Ернинг ичида термодинамик мувозанат мавжуд. Бу мувозанатнинг бузилиши магма ҳосил бўлишига олиб келади.

Литосферанинг қуйи чегараси тўғрисида биз аниқ тасаввурга эга эмаслигимиз юқорида кўрсатилган эди. Ер юзасига оқиб чиқадиган лава планетамиз ички қисмида тош массаларининг эриган ҳолатда бўлишини таъминлайдиган температура ҳукм сураётганлигини кўрсата­ди. Бироқ, вулқон ходисалари номи билан юритиладиган бу ходисалар Ер юзасининг фақат маълум бир жойлардагина кузатилади. Бу эса вулқонлар айрим-айрим манбалардан таъминланади деб уйлашга ва Ер бағрида яхлит эриган оловдай қизиган суюқ қобиқ-пиросферанинг борлигини рад қилишга олиб келади.
Магманинг ҳаракати билан боғлиқ бўлган жараён ва ҳодисалар магматизм деб аталади. Магманинг литосфера қатламларига ўтиш (ки­риш, интрузия) ҳолларини Плутонизм (қадимги юнонларнинг тасаввур­ларига кўра Плутон Ер остидаги дунё худоси), магманинг эриган массаларининг Ер юзасига оқиб чиқиши ҳолларини эса вулқонизм (Вулқон-рим мифологиясида ўт худоси) деб аталади. Отилиб чиққан ва ўзидаги бир неча компонентларни, асосан газларни йўқотган магма лава деб аталади.



Расм 27. Вулқоннинг қисми.

Вулқон ходисалари табиат кучларининг энг зўри ва даҳшатли кўринишларидан биридир. Аҳоли яшайдиган ерларда жойлашган кўпгина вулқонлар атрофидаги аҳолига катта офатлар келтирган. Шунинг учун вулқонлар қадимдан бери диққатни жалб қилган ва ҳатто узоқ ўтмишдаги вулқонларнинг фаолияти тўғрисида ҳам жуда кўп маъ­лумотлар тўпланган.

Бунга Апенин ярим оролидаги Неаполь қўлтиғи қирғоғида жой­лашган ва вулқонлардан энг машҳури бўлган Везувий мисол бўлиши мумкин. Солномачиларнинг кўрсатишича, бу вулқоннинг анча текис бўлган кратерида ҳарбий командалар машғулот ўтказиб турган, ён бағирлари эса ўрмонлар билан қопланган. Эрамизнинг 73-йилида вулқон тўсатдан ҳаракатга келган, кўп миқдорда лава оқимлари Ер юзасига оқиб чиққан ва ҳавога кул массаси отилиб чиққан.
Бу кулнинг бир қисми қуруқ, бир қисми эса кул атрофга ёққан, чунки бу вулқон отилган вақтда кучли ёмғир (сел) ёққан. Натижада бир неча минг киши ҳалок бўлган: Вулқонга яқин бўлган Геркуланум ва Помпея шаҳарлари лава натижасида бузилган, бир қисми эса кул остида кўмилган. Вулқон баъзан 100 йилдан ортиқ вақт давомида жим турса ҳам ўша даврдан бошлаб то ҳозирги кунга қадар унинг фаолия­ти тўхтагани йўқ, сўнгги 100 -150 йил давомида вулқон фаолияти ай­ниқса кучли бўлган. Сўнгги кучли отилиш 1944 йилда, Америка қўшин­лари Неаполь қўлтиғи қирғоқларига келган вақтда юз берган эди. Мартинка оролидаги Пеле (Такир) тоғи ҳам бунга мисол бўла олади. Бу тоғ ҳам бурундан ўчган вулқон ҳисобланар эди, лекин 1902 йилда у қайтадан фаолиятини кўрсатади, натижада Сен-Пьер шаҳри вайрон бўлди ва унинг бутун аҳолиси (29000 киши) бир неча минут давомида ҳалок бўлган.
Сўнгги вақтдаги вулқонлар қаторига, масалан, Мексикада 1943 йилда вужудга келиб деярли 5 йил ҳаракатда бўлган ва ҳозир эса вақтинча ёки бутунлай фаолияти кескин кучсизланган Перикутин вулқон киради.
Одатдаги вулқонлар баландлиги бир неча метрдан бир неча ки­лометргача бўлган конуссимон тоғлардан иборатдир. Вулқон чўққисида отилиш юз берадиган чуқурлик - кратер дейилади. Энг йирик вулқонлардан бири бўлган (баландлиги 4810 м) Ключи сопкаси (Кам­чатка); Везувий (Италия), Фудзияма (Япония) ва бошқалар ана шун­дай туғри конуслардан иборат.
Бошқа ҳолларда эса вулқонлар кесик конуслардан иборат. Баъзан вулқонларнинг тузилиши жуда ассиметрик бўлади. Баъзан, диаметри бир неча ўн километрга борадиган катта кратер кальдера деб аталади. Везувийни ярим халқа шаклида ўраб турган кальдера қолдиқлари Сопка деб аталади.
Вулқон отилиши доимо бир хил интенсивликда юз бермайди. Деяр­ли ҳар бир вулқон бошқалардан ўз фаолиятининг характери билан фарқ қилади: бундан ташқари, бу фаолиятнинг кучайиши ва пасайиши босқичларини кузатиш мумкин.
Юқоридаги мисоллардан кўрганимиздек, вулқон фаолиятларининг айрим портлашлари ўртасида, баъзан бир неча асрлар ўтиб кета­ди. Вулқонлар шиддатли отилганларидан сўнг бутунлай учади ёки ахён-ахёнда сал тутаб туради: бошқалари эса доимо тутаб туради ва ахён-ахёнда тош ва кўллар отилади, сўнгра, айримлари жуда жим ҳол­да вақти-вақти билан лава чиқариб туради, лекин кратер отилишлар ўртасида доим ҳаракатда бўлган лава билан тўлган бўлади.
Везувийни вулқонни кузатишлар унинг отилиши тутун пайдо бўлиши билан бошланишини, баъзан ундан олдин ёки у билан бир вақтда озми - кўпми сезиларли зилзилалар бўлишини кўрсатади. Тутун кра­тердан тобора баландлашиб ва катталашиб устун шаклида кўтарила­ди. Баъзан, тутун устуни 10 км ва ундан ортиқ баландликка тик кўта­рилади. Тутуннинг майда заррачалари чўкиб, кўп жойларни қалин қатлам қоплайди.
Магманинг Ер ичидан юқорига ҳаракатланиши иккита омилга боғлиқ:
1. Магмани сиқиб чиқариш учун етадиган гидростатик босим.
2. Суюқлик-газ ҳажмининг ортиши.
Грейтон ҳисобларига кўра 40 км чуқурликда ҳосил бўлган магманинг таркибида 9,4% газ бўлса, у Ер юзасига яқинлашганда ҳажми 1155 маротаба ортар экан. Бу ҳажмнинг катталашиши асосан Ер юзасига 5 км қолганда бошланар экан.
Вулқон ҳаракати 3 босқичдан иборат:
1. Ер остидан товушнинг чиқиши, газ ва чанг зарраларининг отилиши.
2. Портлашнинг кучини ортиб бориши.
3. Лаванинг Ер юзасига чиқиши.
Лава секин Ер бетига қуйилиши мумкин ёки фаввора бўлиб отилиши мумкин (300 м баландликкача ва 30 м диаметрли бўлиши мумкин).
Вулқонлар кратер ҳолатига қараб 4 хил бўлади:
1. Қадимги вулқонлар, эррозия натижасиди кратер умуман йўқ бўлиб кетган.
2. Ҳозирги сўнган вулқонлар.
3. Ҳозирги сўнаётган вулқонлар.
4. Ҳаракатдаги вулқонлар.
Кўп йилги кузатишлар натижасида вулқонлар лава ҳаракатига кўра иккита грухларга ажратилади:
1. Қалқонли вулқонлар.
2. Портловчи вулқонлар.
Биринчи гурухга Гавайи туркумидаги вулқонлар киради. Бу туркум вулқонлар - Мауна-Лоа, Килауэа ва бошқалар (Гавайи ороллари)- асосан, ўз лаваларининг (базальтли лаваларнинг) ҳаракатчанлиги ва оқувчанлиги билан ҳамда газ ва буғларнинг кўп ажра­либ чиқмаслиги, ҳароратининг 1300⁰С лиги билан ҳарактерланади.
Иккинчи гурухга Стромболи, Этно-везуви, Волкан, Пеле ва Бандайсан туркумидаги вулқонлар киради.
Стромболи туркумидаги (Стром­боли-Ўрта денгиздаги вулқон), бу вулқон Гавайи оролларидаги каби тўлқинланиб, суюқ базальтли лава чиқаради, бироқ унинг Гавайи ти­пидаги вулқонлардан фарқи шундаки, бу Ерда жуда кўп газлар ажралиб чиқади ва шунга биноан бомба ва куллар тез-тез отилиб туради.
Везувий туркумидаги вулқонларнинг отилиши шу билан фарқ қилади­ки, улардан лавада кремнезем кўпроқ ва анча ёпишқоқ бўлганлигидан кўпинча кратердан Ернинг чуқур жойларига борадиган канални берки­тиб қўяди.
Пеле типидаги (Мон-Пеле - тақир тоғ вулқони номидан) вулқон лавасининг жуда ҳам ёпишқоқлиги билан фарқ қилади.
Бу вулқонлардан чиқадиган газлар баъзан 7000 ва ундан ҳам ортиқ температурага эга. Газлар ва кўлларнинг атмосфера циклони тезлигида тоғ ён бағирлари бўйлаб тушадиган ва ўз йўлидаги ҳамма нарсаларни емирадиган бундай булутлар қиздирувчи булутлар деб ном олган. Мартиника оролидаги Сен-Пьер шаҳрининг вайрон бўлишига Пеле вулқонидан отилиб чиққан бундай булутлардан бири сабаб бўлган натижада шаҳарнинг бутун аҳолиси бир неча минут давомида ҳалок бўлган эди.
Уй ва кўчалардан топилган кишиларнинг мурдалари иссиқ бўрон таъсирида куйиб, кийимлари жуда йиртилиб кетган эди. Бу бўрон тем­пературасининг қанчалик юқори бўлганлигини шундан билиш мумкинки, айрим уйлардаги столлардан оғизлари эгилган шишалар топилган.
Нихоят, лавалари жуда ҳам ёпишқоқ бўлганлигидан газ ва буғларнинг чиқишига йўл қўймайдиган Бандайсан (Япониядаги энг йирик вулқонлардан бири) типидаги вулқонлар ажралади. Кучли отилиш вақтида вулқоннинг ҳаммаси емирилиб кетади. Вандайсан вулқони, Кракатов, Катмаи ва бошқа вулқонларда ана шундай бўлган.
Юқорида кўрсатилган типлардаги вулқонлар марказли вулқонлар деб аталади, чунки улар маълум бир марказдан отилиб чиқади. Газ ва лавалар ўртада жойлашган кратердан эмас, балки анча узунликка эга бўлган ёриқлардан чиқадиган ёриқ вулқонлар марказли вулқонлардан фарқ қилади. Қалин музликлар ўлкаси бўлган Исландиядаги вулқонлар бу жиҳатдан айниқса характерлидир. Ислан­дияда узунлиги 40 км га борадиган ерлар бор ва улардан оқиб чиқа­диган лаваларнинг кўп массалари бу ёрлиқларнинг ҳар иккала томони бўйлаб катта жойларни қоплайди. Кўпинча ёриқлар бўйлаб бир қанча вулқон конуслари бўлади. Шунинг учун ҳам Исландияни ҳақли равишда музлар ва ўтлар ўлкаси деб атайдилар.
Вулқон маҳсулотлари уч хил бўлиб, улар қаттиқ, суюқ ва газ ҳолатида бўлади. Вулқоннинг қаттиқ маҳсулотларига вулқон бўмбалари, лапиллалар, вулқон қумлари ва кўллари киради. Майда чангларнинг тушган массалари вулқон кули деб ном олган. Анча йирик заррачалар (бир неча ёки бир неча ўн метр парчалар) лапилли ёки рапилли (тошчалар) деб аталади.
Вулқондан чиққан кулнинг миқдори тўғрисида Аляскадаги Катмаи вулқонининг отилишидан бўлиши мумкин: бу вулқондан отилган кул қатламининг қалинлиги 4 м дан ортиқ бўлган; шамолга тескари бўлган томонида 100 м гача масофада кулнинг қалинлиги 10 см дан ортиқ бўлган. Агар Катмаи вулқонининг Москва марказида деб тасаввур қил­сак, бу отилиб чиқишнинг катталигини кўз олдимизга келтирган бўлар эдик. Бутун шаҳар бир неча метр қалинликдаги кул қатлами ости­да кўмилган бўлур эди. Кул Смоленск, Горький шаҳарларига тушган бўлур эди, Калуга шахри эса 30 см қалинликдаги кул қатлами билан қопланган ва 6О соат давомида қоронғиликда қолган бўлар эди. Даст аваал вулқон кули ва қумлари қорга ўхшаш ғоваксимон бўлади, кейинчалик ўзининг оғирлиги таъсири остида секин-аста жичлашад ва сўнгра вулқон туфи деб аталувчианча зич қатламга айланади. Вулқон туфида қотган лава парчалари кўп миқдорда бўлса зичлашган кул билан циментланган вулқон брекчияси ҳосил бўлади. Кичик ҳажмдаги (1-3 см) кратердан отилиб чиққан қаттиқ махсулот лапилла деб номланади. Катта ҳажмдаги бўлакларнинг қотиши натижасида агломерат қатлами вужудга келади. Вулқондан жуда кўп газлар ажралиб чиқиши вақтида қуюқ лава парчалари ҳам баъзан бир неча юз метрларга отилиб чиқади. Бунда лава бомба­лари ҳосил бўлади. Вулқон бомбалари 5-10 см дан бир неча метргача бўлиши мумкин. Баъзан кратер четидаги қоялардан оғирлиги бир неча ўн тоннага борадиган катта палахсалар ажралиб, ҳавога бир не­ча юз метр отилиб кетади, сўнгра тоғнинг ён бағирларига ва унинг этагига юмаланиб тушади.
Вулқонинг газ махсулотларига фумарола, сольфатара, мафетта киради. Вулқон отилишининг газсимон маҳсулот­ларидан айрим вулқонларда жуда оз бўлсада, даставвал сув буғлари­ни, сўнгра газлардан водород, хлор, азот, углерод оксиди, баъзан карбо­нат ангидрид, метан кўп ҳолларда водород хлорид, водород суль­фид, сульфидли газ, аммиак, аммоний хлорид ва аммоний карбонатни кўрсатиш мумкин. Кўпинча газларнинг бундай ажралиб чиқишлари фумарола деб юритилади (180⁰С дан юқори). Сульфидли газларнинг ажралиб чиқиши сольфатара (100-180⁰С гача) деб аталади. Карбонат ангидрит газларининг ажралиб чиқиши вулқон фаолиятларининг сўнгги босқичлари вақтида юз бера­ди: уларни мафетта (100⁰С паст) деб атайдилар.
Вулқонинг суюқ маҳсулотларига лава киради. Таркибидаги кремний оксидининг (SiO₂) миқдорига кўра лава нордон, ўрта, асос таркибли бўлади. Лаванинг кимёвий таркиби ва газларнинг миқдори унинг физик хусусиятларини (ҳаракатчанлик, ёпишқоқ-лик) ҳарактерлайди, у эса вулқон ҳусусиятини белгилайди.
Вулқонлардан оқиб чиқадиган лава шу билан фарқ қиладики, ун­даги магмада буғ ва газлар бўлмайди, чунки улар Ер юзасига чиққанда йўқолади. Лаваларнинг минерал таркиби жуда ҳам ҳар хилдир. Асосий ва ультра асосий лавалар айниқса оқувчан бўлади. Жуда ҳам қуюқ нордон лаваларга Пеле вулқонининг лаваси мисол бўла олади. Бу лава шунчалик қуюқ бўлганки, вулқон кратери устида баландлиги 300 м келадиган баланд минора (обелиск) ҳосил қилган.
Вулқонларни ҳалокатли томонларидан ташқари уни халқ хўжалигидаги фойдали томонлари ҳам бор. Масалан:
Вулқон кули ҳосилдор тупроқларни ҳосил бўлишига олиб келади, чунки унда минераллар кўп ва калий, фосфоор ва бошқа элементлари учрайди;
Вулқон худудлари жуда катта иссиқлик манбаига эга. Италия, Мексика, Индонезия, Янги Зелландия, АҚШ (Колифорния), Япония мамлакатларида йирик гидротермал электростанциялар ишлаб турибди. Камчаткадаги Паужет геоиссиқликстанциси бир йилда 10000 кВт энергия ишлаб чиқаради. Авагин вулқонининг, 3-4 км чуқурликда жойлашган, ўчоғига қудуқ қазиш мўлжалланган. Қудуқлар бўйича сув ҳайдаб, буғ ҳолатида бошқа қудуқлар орқали энергия олиш мўлжалланган. Агарда вулқон ўчоғи энергиясини 10% ни ишлата олинса 200 йил давомида 1 млн кВт иссиқлик олиш мумкин;
Этно вулқони буғ ва газлар билан бирга атмосферага бир кунда 9 кг платина, 240 кг олтин, 420000 т олтингугурт чиқаради;
Лава таркибида маъданли минераллар оз бўлади, лекин гоҳида жуда кўп фойдали минераллар бўлади. Япониядаги Иосан вулқонида 2000 т олтингугурт, Лако вулқони таркибида магнетит, гематит, апатит бўлган 70000 т лава чиққан, Италиядаги Монте-Амиат вулқони ҳаракати натижасида дунёда энг катта симоб кони ҳосил бўлган.