Csapdabazalt (árvízi bazalt): keletkezés, jellemzők és előfordulás
Csapdabazalt (árvízi bazalt): hogyan keletkezik, fő jellemzői és világméretű előfordulása — részletes áttekintés a hatalmas lávafennsíkokról.
Az árvízi bazalt vagy csapdabazalt egy óriási vulkánkitörés vagy kitöréssorozat eredménye, amely nagy kiterjedésű szárazföldet vagy óceánfeneket borít be bazaltlávával. A „csapda” (angolul trap) elnevezés a lépcsős felszínformára utal, a svéd trappa (lépcső) szóból származik.
Keletkezés
Az özönvíz bazaltok (vagy nagykiterjedésű vulkanit-sorozatok) kialakulását több tényező együttes hatása magyarázza. Az egyik gyakori magyarázat szerint a kontinentális hasadékok és a részleges olvadás kombinációja hozza létre őket: a kéreg megnyúlása és vékonyodása elősegíti, hogy a mélyebb forró köpenyrészek magmája felfelé törjön. Egy másik, szintén fontos mechanizmus a köpenyfúvócső (mantle plume) okozta jelentős hőbevitel, amely nagy mennyiségű bazaltos magmát hoz létre a felszínre.
Az ilyen magmák viszkozitása alacsony (alacsony viszkozitás), ezért a láva nem épít magas kúpokat, hanem széles, vékony rétegeket, „árakat” képez: a láva inkább árad, mintsem jelentősen feldúsuljon és robbanásszerű kitörést hozzon létre (magasabb vulkánok helyett). A köpenybeli olvadás sokszor a felszín alatt 100 és 400 km közötti mélységben, az asztenoszférában kezdődik, és a pontos mélység, valamint az olvadás mértéke területenként változik.
Jellemzők
- Kiterjedés és vastagság: az árvízi bazaltok igen nagy területeket fedhetnek le (néha több százezer km²), összvolumenük jellemzően tízezres–százezres km³ nagyságrendű, egyes esetekben ennél is nagyobb. A feltöltött rétegek vastagsága helyenként több száz–ezer méter lehet.
- Működési mód: többségük hasadékvulkáni (fissure) kitörésekből származik: hosszú hasadékok mentén folyamatosan ömlik a láva és nagy kiterjedésű, több rétegből álló fennsíkokat hoz létre.
- Kémiai összetétel: általában bazaltos (mafikus), alacsony szilícium-dioxid-tartalmú magma, ami alacsony viszkozitást és nagy folyékonyságot eredményez.
- Fizikai jellegzetességek: oszlopos elválás (columnar jointing), lépcsős topográfia (innen a „csapda” elnevezés), és tengeri vagy parti kitörések esetén párnalávák (pillow basalt) is kialakulhatnak.
- Időbeli lefolyás: a kitörések gyakran rövid, intenzív pulzusokban zajlanak; a nagyobb események többször ismétlődhetnek, és összességében néhány százezer–egymillió év alatt rakódhatnak le.
Előfordulás és híres példák
Az árvízi bazaltok a őskorban is és későbbi földtörténeti korokban is többször megjelentek, és sok esetben kontinensnyi területet borítottak be, hatalmas fennsíkokat és hegyvonulatokat hozva létre. A Föld történelme során több alkalommal is jelentős ilyen események fordultak elő; ezek jól mutatják, hogy a Földnek vannak időszakosan megemelkedett vulkáni aktivitású periódusai.
- Deccan Traps (India) — késő kréta–kora paleogén nagy kiterjedésű lávafolyamok.
- Siberian Traps (Szibéria) — a perm időszak végén bekövetkezett hatalmas kitörés, melyet gyakran összekapcsolnak a perm–triász kihalással.
- Columbia River Basalt Group (Észak-Amerika) — jól tanulmányozott, vastag és kiterjedt bazaltrétegek.
Környezeti és klímahatások
Az árvízi bazaltkitörések jelentős környezeti hatással járnak. Nagy mennyiségű CO2 és SO2 szabadulhat fel, ami hosszabb távon globális felmelegedéshez és óceáni savasodáshoz vezethet, rövid távon pedig kénvegyületek miatt hidegebb periódusokat (aeroszolok okozta rövid távú hűtés) is okozhat. Több nagy csapdabazalt-végű eseményt hoznak összefüggésbe nagy kihalásokkal a geológiai múltban, bár a pontos ok-okozati láncok komplexek és kutatás tárgyát képezik.
Geológiai jelentőség és kutatás
Az árvízi bazaltok fontos forrásai a földkéreg és a köpeny működésére vonatkozó információnak: segítenek megérteni a köpenyplume-ok, hasadékképződés és a nagy geodinamikai események szerepét. A rétegek tanulmányozása révén meghatározhatók a kitörések időbeli lefolyása, a lávaösszetétel változásai és a környezeti következmények időbeli kapcsolatai.
Összefoglalva: az árvízi bazaltok (csapdabazaltok) hatalmas mennyiségű bazaltos lávát juttatnak a felszínre, és fontos szerepet játszanak a bolygó geológiai és klímatörténetében. Megértésük kulcsfontosságú a múltbeli nagy események és a Föld belső folyamatai feltárásához.
A Columbia River bazaltcsoport többszörös árvízi bazaltfolyásai. A fényképen jól látható ezeknek a csapdáknak nevezett képződményeknek a lépcsőzetes jellege. A felső bazalt a Roza tagozat, míg az alsó kanyonban a Frenchmen Springs tagozat bazaltja látható.
Egy szikla a brazíliai Paraná magmás tartományban. Egy 128-138 millió évvel ezelőtti hatalmas lávafolyam része. Ennek az eseménynek a részei láthatók az Etendeka-csapdákban Namíbiában és Angolában. Ezek a területek a Pangeában érintkeztek
Láva-fennsíkok
A lávafennsík egy lapos, széles felület (plató), amely akkor keletkezik, amikor a láva a földből kiemelkedik és nagyon gyorsan szétterül. A lávarétegek idővel lávaplatóvá alakulhatnak. A lávaplatók általános tulajdonságai a következők:
- Ezek nagyon nagy kiterjedésű, réteges szerkezetű bazaltlávából álló területek.
- A láva minden egyes kitöréssel nagyobbá és magasabbá teszi a fennsíkot.
- Ezek általában laposak.
- Az óceánközépi gerincek kitörései nagy kiterjedésű síkságokat hoznak létre a tengerfenéken.
- E fennsíkok lávája vékony és folyós.
- Ezeknek a fennsíkoknak a kialakulása több millió évig is eltarthat.
- Idővel több hasadékkitörés ugyanazon a területen egy magas fennsíkot hozhat létre.
Példák
A délnyugat-kínai Emeishan-csapdák Szecsuán tartomány környékén, a közép-indiai Dekkán-csapdák, a szibériai csapdák és a Columbia-folyó fennsík Észak-Amerika nyugati részén négy nagy területet borítanak prehisztorikus árvízi bazaltok. A történelmi idők két legnagyobb árvízi bazalteseménye Eldgjá és Lakagigarnál történt, mindkettő Izlandon. A Föld legnagyobb és legjobb állapotban fennmaradt kontinentális árvízi bazaltterülete a kanadai Mackenzie Large Igneous Province része. A Holdon található mariák további, még kiterjedtebb árvízi bazaltok. Az óceánfenéken lévő özönvíz-bazaltok óceáni fennsíkokat hoznak létre.
Az egy kitörés által lefedett terület nagysága 200 000 km² (Karoo) és 1 500 000 km² (Szibériai csapdák) között változhat. A vastagság 2000 métertől (Dekkán-csapdák) 12 000 méterig (Felső-tó) terjedhet. Ezek az erózió miatt kisebbek, mint az eredeti térfogatuk.
Egy másik példa a lávafennsíkra az észak-írországi Antrim megyében található Giant's Causeway. Ez eredetileg egy nagy vulkanikus fennsík része volt, amelyet Thulean-fennsíknak neveztek el.
Kérdések és válaszok
K: Mi az az árvízi bazalt?
V: Az árvízi bazalt egy óriási vulkánkitörés vagy kitöréssorozat eredménye, amely nagy kiterjedésű földterületeket vagy az óceán fenekét bazaltlávával borítja be.
K: Mekkora területet boríthatnak be az árvízi bazaltok?
V: Az özönvízszerű bazaltok az őskorban olyan nagy területeket borítottak be, mint egy egész kontinens, hatalmas fennsíkokat és hegyvonulatokat hozva létre.
K: Mi okozza az árvízi bazaltokat?
V: Az árvízi bazaltokat a kontinentális hasadékok és a hozzájuk kapcsolódó olvadás, valamint egy bazaltos magmát nagy mennyiségben termelő köpenyfúvócska együttesen okozza.
K: Honnan indulnak ki az árvízi bazaltok?
V: Az árvízi bazaltok 100 és 400 km közötti mélységben, az asztenoszférában keletkeznek.
K: Mi szükséges ahhoz, hogy a részleges olvadás ilyen nagymértékben bekövetkezzen?
V: Nagy hőbevitelre van szükség ahhoz, hogy a részleges olvadás olyan nagy léptékben következzen be, mint a csapdák, és hatalmas mennyiségű lávát lökjön ki.
K: Honnan származik ez a hőbevitel?
V: A hőbevitel egy forró pont közeléből származik, ami a forró pont mélyéről származó magma és a köpeny fúvókája által termelt felszíni magma keveredését eredményezi.
K: Honnan tudjuk, hogy a Földnek vannak magasabb aktivitású időszakai, nem pedig egyenletes, állandó állapotban van?
V: Azért tudjuk, hogy a Földnek vannak magasabb aktivitású időszakai, és nem egyenletes, állandó állapotú, mert a Föld történelme során különböző időszakokban árvízi bazaltok törtek ki - ezek egyértelmű bizonyítékai ennek a ténynek.
Keres