Gázerupciók és iszapvulkánosság

A Föld belsejében nemcsak a hegységképződéssel kapcsolatos tektonikai eredetű, és gyakran földrengésekhez vezető, valamint vulkáni természetű erők működnek, hanem – egyebek mellett (de kizárólag csak a szilárd földkéreg legfelső, üledékes eredetű rétegeiben) olyan erők is, amelyek a nagy földgáz-előfordulásoknak köszönhetik létüket. Ezúttal is gázokról van szó tehát, csakhogy most szénhidrogénekről, amelyek szerves eredetűek (szerves anyagok bomlásából származnak). Látni fogjuk azonban, hogy ennek az alapvető különbségnek ellenére bizonyos megnyilvánulásaik rendkívül emlékeztetnek a vulkánokéra.

Nézzünk először néhány példát, majd foglalkozzunk kissé részletesebben az iszapvulkánosság néven ismert különleges jelenségcsoporttal.

1968. november 10-én a jugoszláviai Becsej község tőszomszédságában, egy kiművelés alatt álló kőolaj- és földgázmezőn váratlanul kitört az egyik fúrólyuk alól a földgáz. Az óriási robbanás megsemmisítette a tornyot, a gáz pedig füttyszerű, süvítő zajjal feltartózhatatlan erővel tört a magasba, iszapot, homokot és köveket dobva szerteszét. Ez a jelenség a következő évben is folytatódott. Április 10-én nagy robbanás következett be. Az ekkor feltörő gáz 93%-át szén-dioxid, 7%-át pedig metán alkotta. Öt személy súlyos mérgezést szenvedett, a hatóságok kiürítették a környéket. Június 4-én a kitörés hirtelen leállt. A nyugalom azonban csupán 30 percig tartott. A soron következő újabb kitöréskor gomba alakú felhő emelkedett föl, és a robbanás egy falusi lakóházzal összemérhető földtömeget 100 méter magasra hajított a levegőbe.

Ezzel az eseménnyel egyidejűleg 150 méter átmérőjű kráter képződött, amelyből morajlás és dübörgés kíséretében iszap dobódott 20-25 méterrel a talaj szintje fölé. Június 7-én a kráterakna 400 méter mélységben eltömődött, és a kitörés véget ért.

Az oklahomai (USA) Elk City közelében a Shell Kőolajvállalat még 1953-ban lemélyített egy fúrólyukat. Ezt később használaton kívül helyezték, de a gázok az üreget fokozatosan mind jobban és jobban megtöltötték. 1972 novemberében már bizonyos mozgásokat észleltek a betömődött fúrólyuk felső vége körül, de akkoriban még nem szenteltek különösebb figyelmet a dolognak. 1973. február 24-én azonban a gázok feszítőereje hirtelen áttörte a fedőkőzeteket. 5-6 méter magas, 30 tonnánál is súlyosabb kőtömbök repültek szerteszét, és 30 méter széles, 70 méter hosszú területet borítottak el. A robbanás ereje számos nagy fát gyökerestől kitépett a talajból.

1970. december 2-án, helyi idő szerint hajnali 4 órakor a Karib-tengeren a kolumbiai Galerazamba közelében, 1 kilométer magas láng- és füstoszlop jelent meg. A jelenséget három órán keresztül látták. A kolumbiai Geofizikai Intézet egyik munkatársa szerint a kitörést egy vízszint alatti iszapvulkánból kiáramló metán meggyulladása okozta. Az iszapvulkán egy homokos félsziget víz alatti nyúlványán helyezkedik el. Hasonló eseményt észleltek ugyanezen a vidéken már 1839-ben, 1849-ben és 1958-ban is.

1970 júniusában, amint azt a Szovjetunió Tudományos Akadémiája keretében működő Szovjet Geofizikai Bizottság jelentette, Bakutól 90 kilométerre délre egy vízszint alatti iszapvulkán kitörése következtében új sziget keletkezett. A sziget hossza 105, szélessége 55, a víztükör fölötti magassága 1,5 méter volt. Ahkad Jakubov akadémikus véleménye szerint az új sziget megjelenése kapcsolatba hozható a Kaszpi-tenger környezetében levő iszapvulkánok tevékenységének általános felerősödésével. Ennek jele – egyebek között –, hogy a Keldag nevű iszapvulkán (Bakutól 70 kilométerre nyugatra) több mint egy évszázados nyugalom után, 1970 júniusában újra kitört. A gázerupció következtében a felszín kupolaszerűen feldomborodott. A kupola 5-6 méter magas és 50-60 méter átmérőjű volt.

Mindezek a jelenségek csakugyan emlékeztetnek a valódi tűzhányók működését kísérő eseményekre. Különösképpen érdekes ebből a szempontból az új sziget keletkezése, mert kitűnően bizonyítja, hogy nemcsak a közönséges vulkánok építhetnek fel gyors ütemben (néhány nap vagy néhány hét leforgása alatt) tengeri szigeteket, amint az például Izlandtól délre történt 1963. november 14-én, amikor a Surtsey-nek elnevezett, lávából és törmelékből álló sziget kiemelkedett a habokból.

A valódi és az iszapvulkánosság közötti hasonlóság oly nagyfokú, hogy ez a XIX. században még a geológusokat is megtévesztette. ma már tudjuk, hogy semmi közük sincs egymáshoz. A régi, téves nézetek hovatovább ahhoz vezettek, hogy a geológusok többsége egyszerűen nem is volt hajlandó behatóbban tanulmányozni az iszapvulkánosságot. Ez pedig komoly hiba volt, mert, mint kiderült, e jelenség ismerete úgyszólván nélkülözhetetlen a kőolaj- és földgázbányászatban. I.M. Gubkin orosz tudósnak köszönhető, hogy az érdeklődés mégis felébredt a jelenségcsoport iránt. Ő ugyanis már 1910-től kezdve hozzálátott az iszapvulkános területek helyszíni kutatásához, és 1933-ban egy nemzetközi kőolaj-kongresszuson számolt be eredményeiről. Ezt követően a világ kőolaj-geológusai fölkeresték mindazon vidékeket, ahol iszapvulkánok előfordulnak: Romániát és Olaszországot, Iránt és Irakot, Új-Zélandot, Borneót és Jávát, Indiát, Venezuelát, Kolumbiát – és természetesen a legklasszikusabb lelőhelyet: Azerbajdzsánt is, ahol hozzávetőleg 220 nagy iszapvulkánt tartanak számon.

Gubkin munkássága nyomán világossá vált, hogy az iszapvulkánosság előfordulása biztos jelzője annak: a mélységben nagy földgázkincs rejlik. A Szovjetunió Tudományos Akadémiája épp ezért, már a harmincas évek elején, kiemelt fontosságúnak jelölte meg Azerbajdzsán iszapvulkánosságának további, alapos vizsgálatát. A kiterjedt kutatások ellenére is maradt azonban még néhány megoldásra váró kérdés. Nem ismeretes például pontosan a kitörések mechanizmusa, valamint az egyes képződmények geológiai kapcsolata előfordulási helyük földtani történetével. Kiderítetlen még az erupciók szakaszossága, ismétlődésük rendje és az iszapvulkánok földrajzi eloszlásának néhány sajátossága is. Más problémákat azonban sikerült maradéktalanul megválaszolni. Az iszappal a mélységből a földfelszínre került kőzetek tanulmányozása elárulta például, hogy a kitörések milyen mélységben kezdődnek. Azerbajdzsánban az iszapvulkánok általában a földtörténeti középkor kréta időszakában (70-130 millió éve) keletkezett, sok száz méter mélységben lévő kőzetrétegekkel állnak kapcsolatban – néhány iszapvulkán azonban még idősebb és még mélyebben levő, jura időszaki (130-180 millió esztendős) rétegekhez társul. A gázok közvetlen forrása azonban a legtöbb helyen a krétakori rétegeket befedő, harmadidőszaki eredetű övezetekben keresendő. Ezeknek a fontos adatoknak a birtokában mód nyílik arra, hogy a földgázkincs nagyságát felbecsüljük.

Az iszapvulkánok alakja, de nemegyszer még mérete is csakugyan igen hasonlít az igazi tűzhányókéra. Nemcsak 10-50-100-150 méter magas, rendszerint kúp alakú „hegyek” fordulnak elő az iszapvulkánok között, hanem néha még 400-500 méter magas óriások is! A kúp vagy még gyakrabban csonkakúp alakú képződmény az alapjánál gyakran kilométer átmérőjű, néha még nagyobb. A tetőrészen akár 400-450 méter átmérőjű kráterek is lehetnek, az oldalsó lejtőkön pedig gyakran képződnek kisebb, úgynevezett másodlagos- vagy parazitakráterek és repedések is. Mindezek azonban nem kőzetolvadékot, lávát juttatnak a szabad felszínre, hanem iszapot, olajos vizet, különféle gázokat és kőtörmelékeket.

Az alak és a méret egyébként a kitörések gyakoriságától, hevességétől és a felszínre került szilárd halmazállapotú anyag mennyiségétől függ. A legnagyobb kúpok ott keletkeznek, ahol a kitörések gyors ütemben követik egymást, és ahol a vulkán alatti réteg vastag, plasztikus zónát képez. Maga az iszapvulkán mindig egy nagy mélységekig lehatoló törés mentén keletkezik. Az iszapos, kőtörmelékkel telített anyag először kis dombot alakít ki, majd az újabb és újabb kitörések fokozatosan tovább növelik ezt a képződményt. A lejtők mentén lassan lefolyó vulkáni termékek legyezőhöz hasonló, több kilométer hosszú, néhány száz méter széles és 10-12 méter vastag réteget hoznak létre. Sokszor megtörténik, hogy egy már kialudt vagy még mindig működőképes, de éppen pihenő vulkán közvetlen szomszédságában keletkezik egy új képződmény.

A szél és a csapadék munkájának eredményeként az iszapvulkánok felszíne barázdálttá válik. A barázdák és a közöttük levő gerincek a csúcstól egészen az alapig húzódnak, ennek következtében az iszapvulkánok – formailag – tökéletesen megfelelnek a valódi vulkánok barázdált hamukúpjainak.

Az iszapvulkánok szilárdanyag-termelése a gázok mennyiségéhez képest meglehetősen jelentéktelen. Ez utóbbiak kémiai összetétele az egész azerbajdzsáni területen nagyon hasonló. Elsősorban metánt tartalmaznak, amely az összes előforduló gázoknak rendszerint 90, ritkán 95-98%-a. A szén-dioxid mennyisége néhány tized százalék és 6-7% között van. előfordul ezeken kívül még nitrogén, hidrogén és kén-hidrogén is. A gáztermelés mértéke vulkánonként változik, a Nabur iszapvulkán esetében például csak 1500 köbméter, a Dashgilnál azonban 40 ezer köbméter naponként. Az egész azerbajdzsáni területen a kitörések következtében évenként átlag 250 millió köbméter gáz szabadul fel; a nyugalomban levő vulkánokból két kitörés közötti szünetben lassú szivárgás révén további 20 millió köbméter.

1810-től 1967-ig Azerbajdzsánban összesen 122 erősebb kitörést észleltek. Az egyes erupciók előrejelzése jelenleg megoldatlan. Néha két vulkán egyszerre, máskor három, egyazon törésvonalon elhelyezkedő vulkán közvetlenül egymás után lép működésbe. Figyelmet érdemel a tektonikai mozgások szempontjából, hogy az iszapvulkánok a fedőrétegek által eltakart, mélységbeli gyűrődések gerincére települnek. Valószínű, hogy ezek a képződmények napjainkban is gyűrődéses jellegű alakváltozásokon mennek át a hegységképző erők hatására.

 
 

© 1999-2005 BEBTE www.bebte.hu