Hawaii: nagyon aktív forró pont

A lemeztektonika elmélete magyarázatot nyújt a lemezszegélyeken kialakuló vulkánok keletkezésére. A lemezen belüli magmás tevékenység értelmezéséhez azonban már nem elegendő. Épp emiatt alakult ki az ún. forró pontok (hot spot) elmélete; e mély, rögzített, termikus anomáliák a földköpeny részleges olvadásával magmát hoznak létre. Kezdetben ezeket a forró pontokat titokzatosnak találták, ma már nem ez a helyzet.

A Hawaii-szigetek, Mark Twain szerint „az óceán legcsodálatosabb hajóraja, amely valaha is horgonyt vetett”. Véleményét a vulkanológusok is biztosan osztják. Földrajzi tekintetben a szigetcsoport több tucat, észak-nyugati irányban mintegy 2500 km hosszan, egészen Midway-ig húzódó vulkánokból, atollokból, korallszirtekből vagy tenger alatti lepusztult egykori vulkánokból áll. az egyenes hegyvonulat délkeleti végén, csupán Hawaiinak, a Nagy Szigetnek vannak aktív vulkánjai.

A sziget kellős közepén található Mauna Loa 4170 m magas. Minthogy 5000 m-es alapon nyugszik, abszolút magassága meghaladja a 9000 métert: ez bolygónk legnagyobb aktív vulkánja. Úgy tűnik, hogy néhány évtizede kitörései egyre ritkábbak, ami valószínűleg arra utal, hogy elkerülhetetlen kihűlése megkezdődött. A délkeleti oldalán fekvő Kilauea csak 1247 m magas, de gyorsan növekszik: ez a Föld legaktívabb vulkánja. Gyakori kitörései olykor hosszan tartóak is voltak, de mostanában saját rekordját készül megdönteni. Miután már több mint 1 km3 lávát bocsátott ki magából, 1983-as kitörése óta működése folyamatos, és a gyengülésnek semmi jelét sem mutatja.

A sziget délkeleti partjától 28 km-re, 1000 méteres mélységben található tenger alatti vulkán, a Loihi épp most van születőben. Aktív természetére utaló jelek csak 1971 óta észlelhetők, de ezeket azóta kutatóhajók közvetlen megfigyelései megerősítették. Ez a felfedezés azt mutatja, hogy a vulkánok délkeleti irányban történő vándorlása még ma is tart. Voltaképp a Hawaiit hordozó csendes-óceáni Pacifikus-lemez mozog északnyugati irányban. A Hawaii-szigetek alatti forró pont már több millió éve hűségesen ragaszkodik helyéhez, és semmit sem veszített erejéből.

A Mauna Loa 1984-es kitörése kilencéves pihenés után következett be. Az óriás felébredése mégsem volt meglepetés: „álma” már évek óta nyugtalannak tűnt, 1983 eleje óta pedig a megfigyelőállomás szakemberei folyamatos szeizmikus működést regisztráltak, melynek alapján 1983 végére vagy 1984 elejére jelezték a várható kitörést. Ez 1984. március 25-én be is következett és április 14-ig tartott. Mint mindenütt, itt Hawaiin is a szeizmikus működés erősödése a legelső és legmegbízhatóbb előrejelzés, ami egy vulkán ébredésére utal. Csakhogy ez nem elegendő. A Mauna Loa kitörésekor az előrejelzést a csúcs megduzzadása és vízszintes irányú tágulása erősítette meg.

Az 1984-es kitörés a Hawaii típusú vulkánkitörés szép példája volt. A robbanás előtt 24 órával a mikroszeizmikus hullámok száma jelentősen csökkenni kezdett: ez a „vihar előtti csend” gyakran tapasztalható és nehezen magyarázható. A magma felszínre kerülését viszont egy, az ember számára is érzékelhető földrengéssorozat előzte meg; emiatt Hawaiin 42 km-re távolabb felállított nagy teleszkóp megfigyelései több órán át lehetetlenné váltak. A vulkáni tevékenység a csúcs kalderájában kezdődött, majd a 25 km hosszú, szakaszokból álló törés kialakulását követve oldalirányba vándorolt. Eközben a hawaii kitörésekre jellemző lenyűgöző lávaszökőkutak kialakulása indult meg. A magas hőmérsékletű, akár 1200 °C-os bazalt magma elég folyékony ahhoz, hogy a keletkező gázbuborékok előbb emelkedjenek fel a járatban, mint maga a magma. A gázbuborékok a felszínen folyamatos gázkilövellést eredményeznek, amelyek izzó olvadékot ragadnak magukkal. Ez a mechanizmus nem kimondottan robbanásos, inkább gejzírhez hasonlítható. A szökőkutak ereje a kitörések elején a legnagyobb. Mivel a törések a lávaszökőkutak mentén csoportosulnak, egyfajta „tűzfüggönyt” hoznak létre. A legmagasabb lávaszökőkút 1959-ben a Kilaueában keletkezett, magassága elérte az 580 métert.

A Mauna Loa, a Hawaii-szigeteknél található tűzhányó a Csendes-óceán fenekétől számítva több mint 9000 méter magas, átmérőjének alapkerülte 25 km. Lávatömege eléri akár a 40 000 km3-t. Közel egymillió év óta évente átlagosan körülbelül 40 millió m3 bazaltlávát bocsát ki magából, amiből 50 cm-es olvadékkal lehetne bevonni Párizs egész területét.

Mi is az a forró pont (hegesztőpisztoly-effektus)?

A forró pont olyan, a mélyből származó nagy tömegű olvadék feláramlásának eredménye, melynek hőmérséklete magasabb, mint a földköpenyé, amin áthatol. Óriási gombaformát képezve elterül a szilárd lemez alatt, mielőtt azt hegesztőpisztoly módjára átlyukasztaná, és ily módon felszíni vulkánt táplálna. Az olvadékoszlop helye nem változik, amíg a vulkán az őt hordozó lemezzel együtt elvándorol. Amikor a vulkán túlságosan elvándorolt a feláramló olvadékoszlop felől, elszakad mélyen fekvő forrásától, és mielőtt végleg kialudna, saját tartalékából élve tovább működik. Eközben új vulkán keletkezik a forró pontnál: így vulkánok egyenes vonalú láncolata jön létre.

A kontinentális lemez vastagabb, ezért a forró pontról feláramló olvadék „hegesztőpisztolyának” több időre van szüksége a lemez átlyukasztásához. És ez csak akkor sikerül, ha a lemez nagyon lassan mozog. A harmadidőszakban ez történt az Afrikai- és az Eurázsiai-lemez összeütközése után, amikor az Ahaggar- és a Tibeszti-hegység, valamint a Francia-középhegység vulkánjai kialakultak.

Az olvadékoszlopok kiindulási pontja 2900 km mélyen található. A szeizmikus mérések kimutatták, hogy a mag magas hőmérséklete egy melegebb, egyben könnyebb és instabilabb réteget hoz létre. Az olvadékoszlop lassú emelkedése után felszabadul a nyomás alól és további olvadásával bazaltos magmát hoz létre.

 
 

© 1999-2005 BEBTE www.bebte.hu