Articles

Tulivuorimaailma

Havaijin tulivuorten huiput säteilevät (yleensä kaksi) lineaarisia repeämäalueet. Repeämävyöhykkeet eivät näkyvästi osoita kohti vierekkäisiä tulivuoria, vaan ne ovat samansuuntaisia tulivuoren ja tulivuoren välisten rajojen kanssa. Repeämävyöhykkeet merkitsevät suositeltuja suuntia magmakammiosta tapahtuville sub-horizontal magma-eksymille. Alla on Havaijin pääsaarten kartta, jossa hautavajoamat näkyvät punaisina viivoina ja tuliperäiset keskukset punaisina neliöinä. Huomaa, että repeämävyöhykkeet ovat yleensä samansuuntaisia tulivuoren rajojen kanssa ja välttävät osoittamasta toisiaan (fiske & Jackson 1972).

pinnassa niille on ominaista lukuisat aukot, halkeamat, maan halkeamat, tuhkakuopat, kourut, kuoppakraatterit ja laavavirtojen lähteet. Kaikki nämä ovat merkkejä siitä, että magma tunkeutuu mieluiten repeämävyöhykkeille ja sitä myös varastoidaan siellä usein jopa muutaman vuoden ajaksi.

pystysuorassa ilmakuvassa vasemmalla näkyy osa Mauna Loan ne-repeämävyöhykkeestä. Ilman nuoltakin on melko helppo selvittää, missä repeämän akseli on. Punaiset numerot antavat virtojen päivämäärät (MacDonald & Apotti 1970).

Havaijin repeämävyöhykkeiden muodostumisesta ja pysyvyydestä on keskusteltu paljon (esimerkiksi fiske & Jackson 1972; deterich 1988). Yleinen käsitys on, että koska Havaijin tulivuoret ovat kokoonsa nähden lähellä toisiaan, nuorempi tulivuori kasvaa vanhemman kyljen kautta. Tulivuoren aiheuttama painovoimainen jännityskenttä pyrkii tuottamaan alaspäin suuntautuvia vähiten puristavia jännityksiä. Koska vallit suuntautuvat niin, että niiden leventymissuunta on samansuuntainen tämän vähiten puristavan paineen kanssa, vallit lopulta etenevät samansuuntaisesti tulivuoren ja tulivuoren välisen rajan kanssa. Kun patojen etenemissuunta on valittu, se pysyy itsestään pystyssä niin kauan kuin on olemassa mekanismi, jonka avulla tulivuoren kyljet voivat liikkua ulospäin, jotta toistuvat patoaltaat mahtuvat niihin.

oikealla on kaavamainen esitys Mauna Loan (vihreä) kyljessä kasvavasta Kilaueasta (violetti). Huomaa, miten Kilauea on vaikuttanut valtavan naapurinsa muotoon (ja siten

stressisuuntaus) ja omaksunut saman repeämävyöhykesuuntauksen (fiske & Jackson 1972).

tämän ulospäin suuntautuvan liikkeen suosituin mekanismi on liukuminen tulivuoren ja valtameren pohjan rajapintaa pitkin, joka koostuu helposti muotoutuvista sedimenteistä (esimerkiksi Nakamura 1982). Vuoden 1975 M7.2 Kalapanan maanjäristyksen polttomekanismi osoitti liukumekanismin, joka oli lähes vaakasuora ja hieman notkahtanut kohti tulivuoren pohjan mukaisessa syvyydessä (esim.Lipman et al. 1985). Tällainen suunta olisi odotettavissa, koska valtamerten litosfääri vääntyy alaspäin saaren kuormituksen alla.

yllä on kaavamainen poikkileikkaus Kilauean läpi ja osa Mauna Loaa itään päin katsottuna. Tämä osoittaa, miten Kilauean (ja Mauna Loan osan) kylki työntyy etelään (oikealle), kun patoja työntyy alas repeämävyöhykettä (poispäin sinusta kaavion tasolle). Tämä valtava tulivuori liukuu luultavasti meren sedimentteihin, joita kertyi merenpohjaan noin 90 miljoonan vuoden aikana siitä, kun Tyynenmeren laatan erityinen osa muodostui, ja siitä, kun Hawai ’ i-saari alkoi kasvaa.

Repeämävyöhykkeistä tulee todennäköisesti suosittuja dike-etenemissuuntia stressisuuntausten vuoksi, ja ne kehittyvät termisesti ikuistuakseen. Tämä tarkoittaa, että purkaukset ovat harvinaisia muualla kilpien kyljissä. Huippua lukuun ottamatta Kilauean suuaukkoja tavataan yksinomaan hautavajoamien varsilla. Mauna Loalla sen sijaan on ”säteittäiset tuuletusaukot” – Luokka (Lockwood & Lipman 1987), joita tavataan pohjoisilla ja läntisillä sivustoilla. Tämä on sektori tylppä puolella kulma muodostuu kahden repeämä vyöhykkeet, ja kehän jännitys aiheuttama taivutus momentti perustettu repeämä vyöhykkeiden ja länteen työntö naapurimaiden voi johtaa muodostumista näiden tuuletusaukkojen (Walker 1990).

vasemmalla on Ison saaren kartta, jossa Mauna Loa on oranssina. Lyhyet valkoiset viivat ovat ”säteittäisiä repeämiä”, jotka eivät putoa kumpaankaan repeämäalueeseen (NERZ ja SWRZ). Huomaa, että yksi näistä säteittäisistä halkeamista purkautui Mauna Kean kylkeen ja toinen purkautui merellä (vuonna 1877). Sovitettu lockwoodilta & Lipman 1987.

luultavasti tutkituin repeämävyöhyke on Kilauean itäinen repeämä. Repeämän Pohjoinen sivu on vakaa, luultavasti siksi, että se sulkee Mauna Loan. Eteläsivusto on kuitenkin huomattavan liikkuva. Sen on osoitettu liikkuvan merta kohti sekä maanjäristysten että tunkeilevien tapahtumien aikana. Tässä suunnassa ei ole mitään, mikä tukisi kylkeä, joten lukuisten patovallien aiheuttama jatkuva paine saa aikaan tämän merenkäynnin (Swanson et al. 1976; Lipman ym. 1985). Tämä liikuteltavan pohjoissivuston ja liikkuvan eteläsivuston välinen suhteellinen siirtymä on aiheuttanut laajan kourun muodostumisen repeämän harjanteelle. Vaikka repeämäakseli onkin purkautumisalueen keskus, se on paikoitellen topografisesti Vaimea. Osa grabenia ympäröivistä siirroksista näkyy Napaun kraatterin lähellä.

pystysuora ilmakuva Napaun kuopan kraatterista Kilauean itäisellä repeämävyöhykkeellä. Napau on lähes täyttynyt viimeaikaisista laavuista (mikä saa sen näyttämään sileältä suhteessa ympäröivään metsään). Huomaa, että tuuletusaukot, viat, halkeamat ja pienemmät kuopan kraatterit ovat kaikki linjassa vasemmasta alakulmasta (ylös) oikeaan yläkulmaan (alas). Varsinainen repeämävyöhyke on tätä kuvaa leveämpi (Carr & Greeley 1980). Huomaa myös, että kasvillisuuserot tekevät virtausreunoista jäljitettävissä olevia: pilkulliset valkoiset viivat hahmottavat vanhan virtauksen, jolla näyttää olleen lähde, joka on nyt nielaissut Napaun kraatterin.

up