Genel

Dekoratif taşlar; İgnimbrit Nedir?

İgnimbirit, piroklastik kayaçlar grubunun bir çeşididir ve halen tartışmalı bir jeoloji problemidir. Piroklastik kayaçlar volkanik püskürmelerle yeryüzüne çıkan katı parçalardan oluşur. En yaygın piroklastik kayaç ince,kül boyutlu gerecin depolanması ve çimentolaşması sonucunda oluşan ignimbirit tüfleridir. Kül parçacıklarının birbirleriyle kaynaşacak kadar sıcak olduğu durumlarda kaynaklı tüf olarak adlandırılan piroklastik kayaçlar meydana gelir. Kaynaklı tüfler ince cam kıymıklarından oluşmaktaysa da ceviz iriliğinde ve diğer kaya parçalarını da kapsayabilir. Yaygın bulunuşu, pumis volkanik cam ve litik parçaları içermesi dolayısıyla ilgi çekmektedir. Güncel volkanlarda izlenemeyişi bu ilgiyi artırmaktadır. Bol pumis içeren sıcak yerleşimli ve laminar akan piroklastik akma ürünleridir. Bazen kaynaşlaşma gösterebilir. Eş anlamlı kullanılan bazı terimler töf akması, pumis akması, kaynaklanmış ulf, kaynaklı çamur akması ve sıcak kül yağmasıdır.

Ignimbritler, çok dağınık litik fragmanları olan, çok zayıf bir şekilde sınıflandırılmış volkanik kül (veya lithifiye edildiğinde tüf) ve ponza lapilli karışımından yapılır. Kül, cam kırıkları ve kristal parçalarından oluşur. Ignimbrites gevşek ve konsolide olmayan veya lapilli-tüf adı verilen lithified (katılaşmış) kaya olabilir. Volkanik kaynağın yakınında, ignimbritler genellikle kalın litik blok birikimleri içerir ve distal olarak, birçoğu metre kalınlığında yuvarlak ponza taşı yığınları gösterir.

Ignimbritler, kompozisyonlarına ve yoğunluklarına bağlı olarak beyaz, gri, pembe, bej, kahverengi veya siyah olabilir. Birçok soluk ignimbrit dasitik veya riyolitiktir. Koyu renkli ignimbritler yoğun kaynaklı volkanik cam veya daha az yaygın olarak bileşimde mafik olabilir.

Tarihçe

İlk kez Marshall (1935) tarafından geniş yayılının bazı yerlerde kaynaklanmış asidik bileşimli Taupo Türlerini (Yeni Zelanda’da) tanımlamak için kullanılmıştır. “Kızgın, halde akan'” anlamına gelir. Gilbert (1938) bolca pumis, volkanik cam ve az litik parçalar içeren tüflerde kaynaklaşmanın en önemli özellik olduğuna değinerek ignimbirit yerine “kaynaklaşmış tüf” (welded tuff) teriminin kullanılmasını önermiştir.

Halen benimsenen kısaltılmış tarife göre ignimbirit pümisce zengin, sıcak olarak yerleşmiş, piroklatsik akma tortulları olup (Fisher ve Schmincke, 1984; Cas ve Wright,,1988) pirolastiklerin özel bir bölümünü temsil ederler. Piroklastİk akma tortullarının gösterebileceği bazı özellikler ignimbiritlerde de bulunabilir, örneğin, patlama biriminin yoğun bitki örtüsü bulunan yere ilerlemesi ile bilhassa hızlı akışlarda, kömürleşme ortaya çıkabilir. Kaim ignimbirit istifleri geniş kalderalardan yayılabilir.

Özellikleri

İgnimbiritler için kesin ayırıcı, kriterler getirilememiş olmakla birlikte üzerinde az ve çok fikir birliği doğmuş özellikler de yok değildir. Bu özellikleri şöyle sıralayabiliriz:

Sıcak yerleşim piroklastik akma birimleridir. Yanal yayılımda yer yer kaynaklaşma gözlenebilir. Kaynaklaşmayı camsı materyal oluşturur. Kaynaklanmaya neden olan yassılaşmış ve uzamış camsı materyale fiamme, oluşan dokuya ise öteksitik (eutaxïtie) doku denir. Kaynaklaşmayı camsı materyalin sıcaklığı, bileşimi, uçucu gaz miktarı, depolanma kalınlığı, litik kırıntı içeriği ve soğuma süresi etkiler. Kaynaklaşmada yanal yayılımı, daha az olan ignimbirit örneklerine daha sık rastlanmıştır (Wolf ve Wright,, 1981).

Pumisce zengin olup ince kumdan bloka kadar her boyda pumis taneleri bulundururlar. Bu nedenle pumis akması da denilir(Sparks ve diğ.., 1973).

İgnimbiritler sakin (laminar) akışın ürünü olan tüm tortul özellikleri gösterirler. Piroklastik türbilanstitler (pyroclastic surge) ve döküntü tortulları, pumisçe zengin olsalar da ignimbirit sayılmazlar. Tüm bir patlama biriminde ignimbiritleri türbüanstitlerden ayırmada, ikisi arasındaki ince taneli, seviye önemli bir veridir. Ayrıca,ignimbiritlerde tekçe pumis tanelerinde soğuma çatlakları bulunur ve bu taneler ekseri pembemsi renklerdedir (Walker, 1983). Asidik magma ürünleridir. İgnimbiritler çok az andezilik kayaç parçası ihtiva ederler. Eğer varsa yoğunluk farkı sebebiyle istifin en altında birikmişlerdir.

Tortu

Ignimbritlerin bir piroklastik yoğunluk akımından birikmesini, toplu biriktirmeyi ve aşamalı şiddet modellerini açıklamak için iki ana model önerilmiştir.

Toplu model

Topluca model, volkanist Stephen Sparks tarafından 1976’da önerildi. Kıvılcımlar, ignimbritlerdeki zayıf sınıflandırmayı çok yüksek parçacık konsantrasyonlu laminer akışlara bağladı. Piroklastik akışların, enkaz akışlarına benzer olduğu, bir gövdenin laminer akışa maruz kaldığı ve daha sonra topluca durduğu düşünülüyordu. Akış, tıkaç akışı olarak hareket eder ve esasen deforme olmayan bir kütle, ince bir kesme bölgesinde hareket eder ve en yüksek donma, sürüş gerilimi belirli bir seviyenin altına düştüğünde gerçekleşir. Bu, ters dereceli bir tabana sahip büyük bir birim üretecektir.

Toplu model ile ilgili birkaç sorun var. Ignimbrite bir depozit olduğundan, özellikleri akışı tamamen temsil edemez ve depozit sadece depozit işlemini kaydedebilir. Ignimbritlerde dikey kimyasal bölgeleme, biriktirmedeki artımlı değişiklikleri kaydetme olarak yorumlanır ve bölgeleme, akış birimi sınırları ile nadiren ilişkilidir ve akış birimleri içinde meydana gelebilir. Kimyasal değişikliklerin, bileşimi zamanla değişen bir püskürmeden gelen akışın dibinde aşamalı ağırlaşmayı kaydettiği öne sürülmüştür. Bunun olması için, akışın tabanı çalkantılı olamaz. Tüm malzeme gövdesinin anında birikmesi mümkün değildir, çünkü sıvının yer değiştirmesi anında mümkün değildir. Sıvının herhangi bir yer değiştirmesi, akışın üst kısmını harekete geçirir ve yığın halinde birikme meydana gelmez. Akışın anında kesilmesi, çoğu ignimbritte görülmeyen gerilim çatlakları ve küçük çaplı itme şeklinde ortaya çıkacak olan lokal kompresyon ve genişlemeye neden olur.

Toplu teorinin bir uyarlaması, ignimbritin sürekli bir akımdan aşamalı olarak aggradasyon kaydettiğini ve ignimbritler ile bir ignimbrit arasında gözlemlenen farklılıkların, onu biriktiren akışın doğasındaki geçici değişikliklerin sonucu olduğunu düşündürmektedir.

Reomorfik akış modeli

Kaynaklı bir ignimbrite reomorfik akış yapıları, Isle of Lipari, İtalya
Reomorfik yapılar sadece yüksek dereceli ignimbritlerde görülür. İki tür reomorfik akış vardır; birikim sonrası yeniden mobilizasyon ve geç evre viskoz akış. Şu anda her iki mekanizmanın da göreceli önemi konusunda tartışmalar olsa da, her iki mekanizmanın da bir etkisi olduğu konusunda hemfikirdir. Yapıların oryantasyonundaki dikey bir varyasyon, birikim sonrası yeniden mobilizasyona karşı yapıların çoğundan sorumlu olduğuna dair kanıtlar içermektedir, ancak ignimbritlerin çoğunun bu dikey varyasyonlara sahip olup olmadığını anlamak için daha fazla çalışma yapılması gerekmektedir. hangi süreç en yaygın olanıdır.

Colorado’daki Florissant Fosil Yatakları Ulusal Anıtı’ndaki Wall Mountain Tüf’deki gözlemlere dayanan bir model, yoğunluk akımı durduğunda yapraklanma ve piroklastlar gibi reomorfik yapıların laminar viskoz akış sırasında oluştuğunu düşündürmektedir. Partikül akışından yapışkan bir akışkana bir değişiklik, son birkaç metrede hızlı kütlesel soğumaya neden olabilir. Dönüşümün, akışın tabanındaki bir sınır tabakasında meydana geldiği ve tüm materyallerin çökelme sırasında bu tabakadan geçtiği teoridir.

Önerilen başka bir model, yoğunluk akımının reomorfik yapılar oluşmadan durağan hale gelmesidir. Yaygın yapraklanma gibi yapılar, yük sıkıştırmasının bir sonucudur ve diğer yapılar, eğimli topografyada yük ile yeniden dengelemenin ve birikmenin sonucudur. Oregon’daki Wagontire Dağı’nda ve Kaliforniya’daki Bishop Tuff’da biriken tüf, geç aşama viskoz akışın kanıtını gösteriyor. Bu tüfler benzer bir kimyaya sahiptir ve bu nedenle aynı yapraklanmaya sahip olmak için aynı sıkıştırma işleminden geçmiş olmalıdır.

Pantelleria’daki Yeşil Tüf, birikim sonrası yeniden mobilizasyonun bir sonucu olarak tutulan reomorfik yapılar içerir, çünkü o sırada Yeşil Tüf’ün yanal taşımaya sahip olmayan bir düşme yatağı olduğuna inanılırdı. Green Tuff’daki yapılar ile Gran Canaria üzerindeki ignimbritler arasındaki benzerlikler, birikim sonrası yeniden mobilizasyonu göstermektedir. Green Tuff’ın birikiminin bu yorumu tartışmalıdır, bunun bir ignimbrit olduğunu ve Green Tuff’da gözlenen imbricate fiamme gibi yapıların geç evre birincil viskoz akışının sonucu olduğunu düşündürmüştür.  Gran Canaria’da gözlemlenen benzer yapılar, eş-mevduat akışı olarak yorumlanmıştır.

Kılıf katları ve diğer reomorfik yapılar tek bir kesme aşamasının sonucu olabilir. Kesme kuvveti, muhtemelen şekillendirme birikintisinin üzerinden geçen yoğunluk akımı olarak meydana gelmiştir. Kılıfların yönlerindeki dikey değişimler, reomorfizm ve kaynağın eşzamanlı olarak ortaya çıkabileceğinin kanıtıdır. Yoğunluk akımı ile şekillendirme tortusu arasındaki kesmenin, ignimbritlerde gözlenen tüm reomorfik yapılara neden olacak kadar önemli olduğu tartışılmaktadır, ancak kesme, imbikrik fiamme gibi bazı yapılardan sorumlu olabilir. Eğimli bir eğimdeki yük sıkıştırması muhtemelen reomorfik yapıların çoğundan sorumludur.
petroloji

Ignimbrite öncelikle volkanik cam parçaları, ponza parçaları ve kristallerden oluşan bir volkanik kül (tephra) matrisinden oluşur. Kristal fragmanları patlayıcı püskürme ile yaygın şekilde parçalanır. Çoğu magmada büyüyen fenokristallerdir, ancak bazıları diğer magmalardan, magmatik kayalardan veya kır kayalarından türetilen ksenokristler gibi egzotik kristaller olabilir.

Kül matrisi tipik olarak lithic inklüzyonlar adı verilen değişen miktarlarda bezelye ila parke taşı büyüklüğünde kaya parçaları içerir. Çoğunlukla boru duvarlarından veya kara yüzeyinden sürüklenen daha eski katılaşmış volkanik döküntülerin parçalarıdır. Daha nadiren, klastlar magma odasından gelen kognat malzemedir.

Eğer biriktirildiklerinde yeterince sıcaksa, bir ignimbritteki parçacıklar birlikte kaynaklanabilir ve birikinti ötaksik lapilli-tüfden yapılmış bir ‘kaynaklı ignimbrite’ dönüştürülür. Bu olduğunda, ponza lapilli yaygın olarak düzleşir ve bunlar kaya yüzeylerinde fiamme olarak bilinen karanlık lens şekilleri olarak görünür. Yoğun kaynaklı ignimbrit, alt ve üst ‘vitrofitler’ adı verilen taban ve üst kısımda camsı bölgelere sahip olabilir, ancak merkezi kısımlar mikrokristalindir (‘litoidal’).

mineraloji

Bir ignimbritin mineralojisi öncelikle kaynak magmanın kimyası tarafından kontrol edilir. Ignimbritlerdeki tipik fenokristal aralığı biyotit, kuvars, sanidin veya diğer alkali feldispat, bazen hornblend, nadiren piroksen ve fonolit tüfleri durumunda, nefelin ve lösit gibi feldspathoid mineralleridir.

Çoğu felsik ignimbritte kuvars polimorfları kristobalit ve tridimit genellikle kaynaklı tüfler ve breşlerde bulunur. Çoğu durumda, bu yüksek sıcaklıktaki kuvars polimorflarının erüpsiyon sonrası bazı eritilebilir formda otojenik erüptif bir değişikliğin bir parçası olarak ortaya çıktığı görülmektedir. Bu nedenle, tridimit ve kristobalit, ignimbritlerde yaygın mineraller olmasına rağmen, birincil magmatik mineraller olmayabilir.

jeokimya

Çoğu ignimbrit, genellikle% 65’in üzerinde Si02 ile silisiktir. Tüm felsik kayaçlar gibi ignimbritlerin kimyası ve bunların içindeki fenokris popülasyonlarının mineralojisi, çoğunlukla sodyum, potasyum, kalsiyum, daha az miktarda demir ve magnezyum içeriğiyle ilişkilidir.

Bazı nadir ignimbritler andezitiktir ve hatta ignimbritin normal bir bazaltın jeokimyasına sahip olacağı uçucu doymuş bazalttan oluşturulabilir. Büyük sıcak ignimbritler, ıslak toprağı örtmeye ve su yollarını ve nehirleri gömmeye eğilimli oldukları için bir çeşit hidrotermal aktivite yaratabilirler. Bu tür substratlardan gelen su, örneğin Novarupta tüf patlamasından sonra birkaç yıl sürebilen bir işlem olan fumaroller, gayzerler ve benzerlerinde ignimbrit battaniyeden çıkacaktır. Bu suyun kaynatılması sürecinde, ignimbrit tabakası metasomatize olabilir (değiştirilebilir). Bu, bacalar ve kaolin değiştirilmiş kayaların ceplerini oluşturma eğilimindedir.

Kaynak

Kaynak, yaygın bir ignimbrit değişim şeklidir. Birincil ve ikincil olmak üzere iki tür kaynak vardır. Yoğunluk akımı yeterince sıcaksa, parçacıklar topaklaşır ve yapışkan bir sıvı oluşturmak için sedimantasyon yüzeyinde kaynak yapar; bu birincil kaynaktır. Nakliye ve yerleştirme sırasında sıcaklık düşükse, partiküller aglütine olmaz ve kaynak yapmaz, ancak sıkıştırma veya diğer faktörler minimum kaynak sıcaklığını camsı partiküllerin sıcaklığının altına düşürürse kaynak daha sonra ortaya çıkabilir; bu ikincil kaynaktır. Bu ikincil kaynak en yaygın olanıdır ve çoğu piroklastik yoğunluk akımının sıcaklığının parçacıkların yumuşama noktasının altında olduğunu düşündürmektedir.

Bir ignimbritin birincil kaynağına, ikincil kaynağa sahip olup olmadığını belirleyen faktör tartışılır:

Farklı kimyasal bileşimler viskoziteyi düşürecek ve birincil kaynağı mümkün kılacaktır.

Birincil ve ikincil kaynaklı ignimbritlerin bileşiminde bunun önemli bir faktör olması için yeterli değişiklik yoktur.

Taşıma sırasında soğutma ihmal edilebilir, bu nedenle patlama sıcaklığı yeterince yüksekse, birincil kaynak meydana gelecektir. Kaynak derecesindeki yanal değişimler nakliye sırasındaki soğutmanın bir sonucu değildir.

Litostatik yük, kaynak yoğunluğundan sorumludur çünkü Tiribi ignimbrit, kalınlığın en büyük olduğu yerlerde en yoğun şekilde kaynaklanır. Korelasyon mükemmel değildir ve diğer faktörlerin de etkisi olabilir.

Kaynak yoğunluğunu belirlemede litostatik yükün göreceli önemsiz olduğuna dair iki kanıt vardır; kalınlık ne olursa olsun kaynak derecesinde yanal değişiklikler ve kaynak derecesinin kimyasal imarla ilişkili olduğu durumlar. Kaynak, bileşimsel değişiklikler, uçucu içerik, sıcaklık, tane büyüklüğü popülasyonu ve litik içerik gibi faktörlerin bir kombinasyonu ile belirlenir.

Morfoloji ve oluşum

Sertleştirilmiş ignimbritte erozyon ile oluşan manzaralar, granitik kayaçlarda oluşanlara oldukça benzer olabilir. Arjantin, La Pampa Eyaleti, Sierra de Lihuel Calel’de, ignimbritte granitlere özgü çeşitli yeryüzü şekilleri görülebilir. Bu yerşekilleri, inselbergs, alevlenmiş yamaçlar, kubbeler, nubbinler, torslar, tafoniler ve gnammalardır.Ayrıca granit peyzajlarda olduğu gibi, ignimbritlerdeki yeryüzü şekilleri eklem sistemlerinden etkilenebilir.
dağıtım
Ignimbrites, yüksek silika içerikli magmaya ve sonuçta patlayıcı püskürmelere sahip birçok volkanik ille ilişkili olarak dünya çapında görülür.

Ignimbrite, Avustralya’nın Yeni Güney Galler eyaletinin alt Hunter Bölgesi’nde çok yaygın olarak görülür. Avcı bölgesinde Martins Creek, Brandy Hill, Seaham (Boral) gibi yerlerde ve Raymond Terrace’ta terk edilmiş taş ocağında tutulan ignimbrit, Karbonifer çağındaki (280-345 milyon yıl) volkanik bir sedimantasyon kayasıdır. Son derece şiddetli bir kökene sahipti. Bu malzeme kayda değer bir derinliğe sahiptir ve tamamen soğuması yıllar almış olmalıdır. İşlemde bu karışımı oluşturan malzemeler birlikte orta yoğunlukta çok sert bir kayaya kaynaşmışlardır.

Ignimbrite, çarpıcı turuncu-kahverengi ignimbrite uçurumların manzaranın ayırt edici bir özelliğini oluşturduğu Yeni Zelanda’nın Coromandel bölgesinde de görülür. Yakındaki Taupo Volkanik Bölgesi, Pleistosen ve Holosen sırasında kaldera volkanlarından patlayan geniş düz ignimbrite tabakalarıyla kaplıdır. Hinuera’daki (Waikato) açıkta bulunan ignimbrit kayalıkları, 1.800 yıl önce son Hat Taupo patlamasından (Hatepe patlaması) önce vadiden geçen antik Waikato Nehri rotasının kenarlarını işaret ediyor. Batı kayalıkları, bina kaplaması için kullanılan kaynaklı ignimbrite verilen Hinuera Taşının bloklarını almak için taşocağıdır. Taş yeşil izleri olan açık gri ve hafif gözeneklidir.

Büyük ignimbrit yatakları, batı Meksika’daki Sierra Madre Occidental’ın büyük bölümlerini oluşturur. Batı Amerika Birleşik Devletleri’nde, havza ve Range eyaletinde, büyük ölçüde Nevada, batı Utah, güney Arizona ve kuzey-orta ve güney New Mexico ve Snake River Ovası’nda birkaç yüz metreye kadar kalınlıktaki devasa ignimbrit yatakları meydana gelir. Havza ve Range Eyaletindeki magmatizm, yaklaşık 40 milyon yıl önce başlayan ve büyük ölçüde 25 milyon yıl önce sona eren devasa bir ignimbrit alevlenmesini içeriyordu: magmatizma, deformasyon ve magmatizm, plaka sınırı. Nevada’da yaklaşık 14 milyon yıl öncesine kadar ek ignimbrit patlamaları devam etti. Bireysel patlamalar genellikle muazzamdı, bazen binlerce kilometreküp hacmine kadar, onlara 8 Volkanik Patlama Endeksi verdi ve Yellowstone Caldera ve Toba Gölü patlamaları ile karşılaştırılabilir.

Ignimbrite dizileri Tenerife ve Gran Canaria adalarındaki erozyon sonrası kayaçların büyük bir bölümünü oluşturur.

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak.