Təbii fəlakətlər

скачать книгу бесплатно

Püskürmə prosesinin mahiyyəti nədədir?

Vulkanın ağzından Yer səthinə nüvədən püskürmə maddələri çıxır: közərmiş lava, kül, süxur qırıntıları, dərinlik qazları və s. Hər bir vulkanın altında Yer təkinin aşağı qatında və ya mantiyanın yuxarı hissəsində iri, həcmcə bir neçə kubkilometr olan boşluq, maqmatik ocaq adlanan, maqmatik ərinti ilə dolmuş kamera yerləşir. İlk dəfə maqmatik ocağın vəziyyətini rus geofiziki Q.Qorşkov Kamçatkadakı sönmüş Klyuçi Sopkası vulkanı üçün təyin etmişdir. Orada belə boşluq 70–75 kilometr dərinlikdə yerləşirdi. Bəzi vulkanlarda, məsələn, Vezuvi vulkanında belə kameralar səthə çox yaxın yerləşir: 4–5 kilometr dərinlikdə.

Palçıq vulkanının sxemi

Ərimiş maqma böyük miqdarda qazlarla dolmuş olur ki, bunların da əsas həcmini su buxarı, karbon qazı, azot və oksigen təşkil edir. Bundan əlavə, bu həcmdə dəm və kükürd qazı, hidrogen, hidrogen-sulfid, xlorid turşusu və hidrogen-flüorid, metan, ammonyak, borat turşusu, metalların müxtəlif xloridləri mövcuddur.

Dağ süxurlarının yuxarıda yerləşən təbəqələrinin təzyiqi altında bütün bu qaz qarışıqları ilə dolmuş maqmatik ərinti dayanıqlı vəziyyətdə, yəni tarazlıqda olur. Lakin müəyyən bir vaxtda bu tarazlıq pozulur. Maqmatik kamerada təzyiq artmağa başlayır. O, maqmatik kameranın qübbəsini dağıdır. Kameranın qapalı sahəsi Yer səthinə çıxış əldə edir, qaz azad olur, əmələ gələn kanala doğru can atır və partlayış baş verir.

Bu vaxt qaz daha dərin təbəqələrə yayılır, prosesə ərintinin daha böyük kütlələri sövq olunur, qazla çıxan maqma ağıza tərəf irəliləyir və vulkanın ağzından uçur. Bir halda kanalın divarlarından daş-qayalardan ibarət qara kül buludları şəklində atmosferə yayılır, digər halda isə közərmiş lava axınları ilə yamacboyu axır.

Bundan əlavə, ərintidə müxtəlif fiziki-kimyəvi reaksiyalar gedir ki, bu da istiliyin ayrılması ilə müşayiət olunur. Bu isə, öz növbəsində, ancaq püskürmənin enerjisini artırır.

Maqmatik kameraların sirri

Müxtəlif məlumatlara görə, Yer kürəsində 500-dən 800-ə kimi fəaliyyətdə olan vulkan vardır. Lakin bu rəqəmlər çox təqribidir. Ancaq tək-tük vulkanlar fasiləsiz olaraq özlərini büruzə verir; məsələn, bunlara Aralıq dənizində Lipar adalarının arxipelaqındakı Strombol və ya Mərkəzi Amerika dağlarındakı İsalko aiddir. Əksər vulkanlar fasilələrlə püskürür. Bu isə bir neçə ildən bir neçə yüz ilə kimi davam edir. Bunlara misal olaraq Vezuvini, Krakataunu, Mon-Peleni və Adsızı göstərmək olar.

Yatmış vulkanlar, bir qayda olaraq, oyanır. Bundan başqa, göstərilən miqdar, əsasən, qurudakı vulkanları nəzərə alır. Lakin külli miqdarda vulkan Yer səthinin 3/4 hissəsini əhatə edən dəniz və okeanların dibində yerləşir. Ancaq tək-tük sualtı vulkan müəyyən dərəcədə öyrənilmişdir. Yerdə qalan digərləri haqda isə alimlər ən ümumi məlumatlara malikdirlər.

Bütünlükdə Dünya okeanının dibində 16 minə yaxın vulkan var.

Əvvəlki dövrlərdə vulkanların fəallığı indikinə nisbətən olduqca yüksək idi.

Tanınmış rus vulkanoloqu Y.Marxininin fikrincə, Yer tə-kindən çıxan bütün lava və kül maddələri, demək olar, bütün Yer qabığını – litosferi, vulkandan çıxan qazlar isə atmosferi və planetin okeanlarını əmələ gətirmişdir.

Cavan vulkanlar, adətən, Yer səthində qurşaqlarla və ya qruplarla yerləşir. Onlar Yer örtüyünün iri hissələri birləşən yerlərdə, litosfer plitələrində toplaşır. Bunlara misal olaraq iri Sakit okean hövzəsində çox məşhur “Sakit okean vulkanik alovlu halqası”nı göstərmək olar.

Belə plitələrə planetin bütün vulkanlarının 99 faizi aid edilir. Belə görünür ki, vulkanlar litosfer plitələrini və blokları ayıran Yer təkinin sınıq yerləri ilə əlaqədardır və Yer kürəsinin böyük dərinliklərinə kimi uzanır.

İnsana bədbəxtlik gətirən müasir vulkan püskürmələri nə vaxt və niyə baş verir? Hansı qüvvələr vulkanı işə salır, hansı səbəblər onu püskürməyə vadar edir?

Bu od püskürən nəhənglər alimlərə Yerin daxilinə nəzər salmaq üçün pəncərə rolunu oynasa da, təəssüf ki, yuxarıdakı əhəmiyyətli suallara elm hələ də cavab verə bilmir. Məsələnin həllində biz indiyədək fərziyyə və təxəyyül mərhələsindən çıxmamışıq.

Yer səthinə ancaq vulkan kanallarının ağızları çıxır ki, buradan da Yerin dərinliklərindən lava və qazlar tullanır. Vulkan fəaliyyətinin mexanizmləri isə Yerin təkində gizlənir və alimlər üçün əlçatmazdır.

Məlumdur ki, maqmatik ocaqlar vulkanları bilavasitə püskürmədə iştirak edən qaz və lavalarla təmin edir. Lakin hələ də püskürmənin özünün harada və nəyin təsiri altında başladığı məlum deyil. Bəlkə, ona zəlzələ kömək edir? Yaxud dəyişən atmosfer təzyiqi?

Bütün bu və bir çox digər suallar açıq qalmaqda davam edir.

Vulkanlar və kosmos

Uzaq dünyalara nəzər saldıqda alimlər başa düşdülər ki, vulkanik proseslər təkcə Yer planetinə xas deyil. Yer qrupuna aid olan bütün planetlərdə və xarici planetlərin iri peyklərində axmış süxurlar və relyefin xarakterik quruluşu mövcuddur. Bu isə onu təsdiq edir ki, vulkanlar orada da fəaliyyət göstərir.

Venerada vulkan

1979-cu il martın 4-də ABŞ-ın “Voyacer-1” kosmik gəmisi Yupiterin İo peykində hündürlüyü 150 kilometr olan və işıqsaçan nəhəng qaz məşəli şəklində vulkan püskürməsi qeydə almışdır. Sonrakı müşahidələr tullantıları 280 kilometrə qalxan və fəaliyyət göstərən 6 vulkan müəyyən etdi. Bundan başqa, onlarca “yatmış” vulkan kraterləri aşkarlandı. Onlar quruyub bərkimiş lava axınları ilə əhatə olunmuşdu. Belə kraterlərdən birinin diametri 300 kilometrə çatırdı.

Rus alimi N.Kozırev isə teleskopun köməyi ilə Ayın Alfons və Aristarx kraterlərində Kamçatka vulkanlarının qaz-ları ilə müqayisə edilən qazların ayrıldığını aşkar etdi. Bu ona Aydakı qədim vulkan fəaliyyətinin indiyə qədər davam etdiyini təsdiqləməyə imkan verdi.

Müxtəlif məlumatlara əsaslanan planetoloqlar belə nəticəyə gəlirlər ki, bulud örtüyü ilə bağlı olan Venerada da vulkanlar, geniş lava sahələri var və müasir vulkan püskürmələri baş verir.

Vulkan püskürməsini qabaqcadan xəbər vermək olarmı?

Hələ qədim zamanlarda Kamçatkada qeyri-adi gücə malik faciəli püskürmələr baş vermişdi. Ksudar, Avaça, Uzon və digər vulkanların püskürməsi zamanı vulkan maddələri bir neçə kilometr hündürlüyə qalxmış və iri ərazilərə səpələnmişdi. On və yüz min illər bundan əvvəl baş verən faciələrin şahidləri yatmış vulkanlar və bir də püskürmə maddələri, lava və küldür.

Mauna-Loa vulkanı

İnsan həmişə belə fəlakətlərdən qorunmaq üçün yol axtarıb. Bizə artıq məlumdur ki, hələ üç yüz il bundan əvvəl Siciliyada Etna vulkanının püskürməsi zamanı Katani şəhərinin sakinləri lava axınının qarşısına müxtəlif maneələr qoymaqla onun səmtini dəyişməyə cəhd etmişlər. Lakin bütün bu tədbirlər hamısı son anda, özü də tələm-tələsik görülürdü. Aydın məsələdir ki, bu heç vaxt elə də xeyir gətirə bilməzdi.

Bizim dövrdə daha etibarlı mühafizə tədbirləri mövcuddur. Nisbətən yaxınlarda İslandiyanın Heymaey adasında vulkan püskürməsi vaxtı şəhərə doğru yaxınlaşan güclü lava axınını belə dayandırmışlar: onu fasiləsiz olaraq soyuq dəniz suyu ilə sulayır, bəzən isə hətta aviasiyanın köməyinə də müraciət edirdilər. Bombardman vasitəsilə lava axınlarının mənbəyini və onların tunellərini dağıdırdılar. Mühafizə tədbirləri nəticəsində bütöv bir lava axınının istiqamətini dəyişmək mümkün oldu. Keçən əsrin 30-cu illərində Havay adasında Mauna-Loa vulkanının püskürməsi zamanı da məhz bu şəkildə hərəkət edilmişdir.

Aydındır ki, püskürmənin qarşısını almaq hazırda mümkün deyil. Lakin insanlar hələ çoxdan qorxulu təhlükələr haqqında əvvəlcədən necə xəbər tutmağı fikirləşməyə başlamışlar. Vulkanın püskürməsini əvvəlcədən xəbər vermək mümkündürmü?

Əvvəlcədən xəbər verilmiş zəlzələ

Püskürmənin proqnozlaşdırılması ilə müxtəlif ölkələrin alimləri məşğul olurlar. Bu istiqamətdə Klyuçi vulkan stansiyasının, sonra isə Rusiya Elmlər Akademiyası Vulkanologiya İnstitutunun vulkanoloqları çox iş görmüşlər.

Ümumiyyətlə, uzunmüddətli və qısamüddətli proqnozlar mövcuddur.

Onlardan birincisi fəaliyyət göstərən vulkanların rayonlaşdırılması nəticəsində əldə olunur. Kamçatka və Kuril adaları üçün belə rayonlaşdırma hələ 1960–62-ci illərdə aparılmışdır.

Onun əsas işi vulkan püskürmələri ilə bağlı təhlükəli zonaları müəyyənləşdirməkdir. Bu məsələ zamanı çoxlu müxtəlif amillər nəzərə alınır: vulkanların quruluşu, onların keçmişdəki fəaliyyət xarakteri, vulkan maddələrinin və ərazi relyefinin öyrənilməsi, sınıqların və çatların analizi.

Püskürmənin qısamüddətli proqnozu isə hər şeydən əvvəl vulkan zəlzələlərinə əsaslanır. Bu, püskürmənin əsas müjdəçisidir.

Zəlzələnin səbəbi Yer təkində sınıq, çat və üfüqi yerdəyişmə pozuntularıdır. Bu pozuntulardan təkanlar yaranır, sonra isə dağ süxurlarında eninə və uzununa elastik dalğalar əmələ gəlir. Bunlar isə bütün istiqamətlərə yayılır. Elə bu dalğalar da zəlzələ yaradır. Onları seysmoqraf adlanan xücusi cihazlar tutur və qeydə alır.

Müəyyən zəlzələlər insan üçün olduqca hiss olunandır, digərlərini isə ancaq cihazlar qeydə ala bilir. Zəlzələlər bəzən püskürmədən bir neçə həftə əvvəl başlayır. Adətən, püskürmə yaxın olduqca zəlzələlərin sayı artır. Alimlərə yaxşı məlum olan digər müjdəçilər də var.

Bütün bu məlumatların əsasında püskürmənin proqnozunu verirlər, onun yerini, vaxtını, miqyasını, enerjisini və təhlükə zonasını təyin edirlər; məsələn, 1964-cü ildə Şiveluç vulkanının fəlakətli püskürməsi əvvəlcədən xəbər verilmişdi. Püskürmədən bir neçə ay əvvəl artıq məlum idi ki, vulkan özünü sakit aparmır, onun yerləşdiyi rayonda isə zəlzələlər baş verirdi. Püskürmədən təqribən bir həftə qabaq 400-ə yaxın təkan oldu. Şiveluç vulkanının püskürməsindən bir gün qabaq zəlzələlər, demək olar ki, fasiləsiz baş verirdi.

İnsanların püskürməni müşahidə etmək və təhlükəsizlik tədbirlərini həyata keçirmək üçün kifayət qədər vaxtları var idi. Lakin o vaxt hələlik bu metodun işlənib hazırlanması gedirdi və çox adam püskürmənin proqnozlaşdırılmasının mümkünlüyünə inanmırdı. Ancaq hadisələr proqnozun doğruluğunu sübut etdi.

Vulkanı ram etmək olarmı?

1956-cı ildə Kamçatkada sönmüş Adsız vulkanında (onu sönmüş hesab edirdilər) püskürmə baş verdi. Mütəxəssislərin hesablamalarına görə, təkcə püskürmənin baş verdiyi 1 gün ərzində, yəni martın 30-da keçmiş SSRİnin bütün istilik stansiyalarının 40 il müddətində ayırdığı istiliklə müqayisə olunacaq miqdarda istilik ayrılmışdır.

Aydındır ki, təbiətin bu cür israfçılığının və vulkanların vurduğu ziyanın qabağını almaq mütəxəssislərin çoxdankı arzusudur. Ancaq vulkanı necə ram edəsən? Bu, az qüvvə ilə öhdəsindən gəlinə biləcək tonqal və ya soba deyildir. Məsələnin miqyasını təsəvvür etmək üçün belə bir vulkan mənzərəsinə baxaq.

Vulkan krateri

Yer səthində dağ süxurlarının konusu yüksəlir. Onun kəsiyi, adətən, təbəqəli quruluşa malikdir. Bu təbəqələr bərkimiş lava süxurlarından, kül çöküntülərindən, vulkan maddələri və şlaklardan, yəni keçmiş püskürmələrin qalıqlarından ibarətdir. Vulkan konusunun zirvəsində krater yerləşir. Ərimiş lava məhz bu gözdən püskürur. Püskürmələrarası müddətdə isə buxar və qaz şırnaqları ayrılır.

Vulkan krateri ağız vasitəsilə (çoxsaylı kanallar şəbəkəsi), adətən, bir neçə kilometr dərinlikdə yerləşən aralıq maqmatik kamera ilə birləşmişdir. Bu kamerada püskürmədən qabaq maqmanın qazlarla doymuş və sonradan yuxarı atılmış həcmi toplanır. Həmin proses kameradakı təzyiqin böhran qiymətini aşdığı, yəni lava tıxacları ilə tıxanmış kanalların daxildən təzyiqə davam gətirə bilmədiyi vaxt baş verir. Onda maye lava axınlarla vulkanın yamaclarına axmağa başlayır.

Püskürmə nəticəsində maqmatik kamerada təzyiq nəzərəçarpacaq dərəcədə aşağı düşür: vulkanın ağzını yenə də soyumuş lava örtür və od püskürən dağ elə bil yuxuya qərq olaraq yenidən püskürmək üçün güc yığır.

Ata və oğul vulkanoloqlar Dvorovlar sönmüş Avaçin vulkanının süxurlarının bütün həcmindən nə qədər enerjinin ayrıldığını hesablamışlar.

Dvorovlar yazırlar: “Avaçindəki 1 milyon kilovat gücündə olan geotermal elektrik stansiyası vulkanın aralıq maqmatik kamerasının temperaturu bir dərəcə aşağı düşənə qədər yüz il müddətində işləyə bilər. Həm də bu şərtlə ki, daxilinə dərinliklərdən əlavə enerji daxil olmasın”.

Amma bu istiliyi necə hasil etmək, maqmatik kameraya necə çatmaq olar? Alimlər bunun çox sadə olduğunu düşünürlər. Bunun üçün sönmüş vulkanın yamaclarında bir neçə quyu qazmaq və onları güclü nasoslar vasitəsilə iti axan Avaçin dağ çayının soyuq suları ilə doldurmaq lazımdır.

Bir müddət keçdikdən sonra birincidən kənarda qazılmış digər quyulardan qızmış buxar fəvvarə vuracaq. Bu buxarı yalnız buxar turbinlərinin pərlərinə çatdırmaq və ucuz elektrik enerjisi əldə etmək qalır.

Aydındır ki, təcrübədə bu, kağızda olduğu kimi heç də sadə olmayacaq; məsələn, 1958-ci ildə Kaliforniya universitetinin alimləri soyumuş lavanı qazmaq qərarına gəlmişdilər. Ancaq tezliklə bunun çox çətin bir iş olduğunu anladılar. Artıq 4 metrə yaxın dərinlikdə soyumuş lavanın temperaturunun müsbət 850 dərəcəyə çatdığı və getdikcə artdığı aşkarlandı. Burğu aləti qıpqırmızı olmuşdu və onu fasiləsiz soyuq axar su ilə soyutmaq lazım gəlirdi. 7 metr dərinlikdə isə qazma baltası qəflətən öz məxsusi çəkisinin təsiri altında yavaş-yavaş batmağa başladı. Bu zaman temperatur 1100 dərəcəyə kimi artmışdı və işi dayandırmaq məcburiyyəti yarandı. Çünki quyunu közərmiş yarımmaye süxur dartıb çəkirdi.

Buna baxmayaraq tədqiqatçılar təcrübəni uğurlu hesab etdilər. Vulkan enerjisindən işdə istifadə etmək olar, amma hələlik nəzəri olaraq.

Vulkan – yaradıcı qüvvə kimi

İnsan hələ çoxdan vulkan dağ süxurlarından istifadə edir. Bunlardan pemza, tuf, perlit, obsidian və digərləri tikinti işlərində geniş istifadə olunur və indi onlarsız keçinmək mümkün deyil.

Pemza Kamçatkanın çox yerində tapılmışdır. Monolit şüşəyəbənzər süxurlardan yaranır.

Pemza bir çox dəyərli keyfiyyətlərə malikdir: bərkdir, bircinslidir və yüngüldür. Buna görə ondan tikinti işlərində istilik, səs və elektrik izolyasiya materialı kimi istifadə olunur.

Vulkan tuflarını da diqqətdən kənarda qoymaq olmaz. Bu süxurlar qumdan, küldən və vulkan püskürmələri zamanı atılan digər maddələrdən ibarətdir. Vaxt keçdikcə onlar bərkiyir və bərk süxurlar və ya tuf alınır. Tufa çox dəyərli keyfiyyətlər xasdır: məsaməlidir, istiliyi yaxşı saxlayır və səs keçirmir, yumşaqdır. Bunun nəticəsində tuf çox asanlıqla mexaniki emala məruz qalır.

Obsidian və perlit kimi dağ süxurları da çox məşhurdur. Onlar kristal əmələ gətirmir, ancaq şüşə şəklində donur. Obsidianların və perlitlərin tətbiqi çox genişdir. Onlardan üzlük plitələr, optik şüşə, laboratoriya və məişət qabları, şüşə lif, süni pemza hazırlayırlar. Bundan əlavə, obsidian qum bir çox xəstəlikləri, ələlxüsus da dəri xəstəliklərini müalicə edir. Buna görə də Kanar adalarının boz çimərliklərinə kurort mövsümlərində Avropanın yarısı axışır.

Bir çox yerlərdə vulkan püskürmələrinin digər süxurları da istifadə olunur. Hər şeydən əvvəl bu, bazaltlara, həmçinin andezitlərə, danitlərə və lipatlara aiddir. Bazalt çox gözəl tikinti materialıdır.

Həmçinin yada salaq ki, faydalı qazıntıların bir çox növləri də vulkanın fəaliyyəti ilə bağlıdır. Bu daha çox kükürdə aiddir. Tərkibində sink, qurğuşun, civə, mis və həmçinin dəmir, manqan və s. olan bir çox filizlərin yaranması da vulkanla əlaqədardır. Əslində, bu, vulkanların insanlara onların çoxdan işlətdikləri hədiyyəsidir.

Aktiv fəaliyyət göstərən vulkan zolaqlarında hidrogen-sulfidli, karbonatlı və azotlu mənbələr müşahidə olunur.

Bu mənbələrin mineral tərkibi, əsasən, hansı dağ süxurunda onların dövran etməsindən asılıdır. İsti su çatlarla səthə qalxaraq dağ süxurlarını güclü şəkildə dəyişir və onun tərkibinə keçir. Bununla yanaşı, süxurlarda olan mineralların bir hissəsini həll edərək onların xüsusiyyətlərini mənimsəyir. Bu yolla minerallaşmış mənbələr və ya mineral sular yaranır.

Vulkan püskürməsi

Termal mənbələr səthə müxtəlif cür çıxır. Bəzi hallarda bu, sakit axan mənbələr, digər hallarda isə fasiləsiz qaynayıb fəvvarə vuran mənbələrdir. Elə də olur ki, qaynayan su və buxar tullantılarının üzə çıxması müəyyən vaxt fasilələri ilə baş verir. Bu, çox təsadüfi hallarda rast gəlinən qeyzerlərdir (“fəvvarə” anlayışını verir). Bu sahədə Kamçatkanın bəxti gətirmişdir. Burada nəinki ayrı-ayrı qeyzerlərə rast gəlmək olar, hətta əsrarəngiz qeyzerlər vadisi də vardır.

Alov və buz ölkəsində

Atlantikanın şimalında, Qrenlandiya və Skandinaviya kimi buz nəhənglərinin arasında geniş su sahəsində İslandiya adası yerləşir. Əgər bu yerə yüksəklikdən baxılsa, vulkan konuslarını görmək olar. Onlar da günəş şüaları altında parlayan buz “papaqları” və daimi qarla örtülmüşdür.

Termal mənbə

İslandiyanı, əslində, “Vulkanlar ölkəsi” adlandırmaq lazımdır. Çünki bu ada vulkanların fəaliyyət məhsuludur. İri bazalt parçası, lava plitəsi dəniz səviyyəsindən orta hesabla 500–700 metr qalxmışdır.

Adada iki yüzə yaxın vulkan vardır. Yer kürəsində vulkanların bu miqdarda və bu cür sıxlıqla yerləşdiyi ərazilər tapmaq çətindir. Onların əksəriyyəti çoxdan fəaliyyət göstərmir. IX əsrin sonunda adada ilk avropalıların görünməsindən keçən vaxt ərzində otuza yaxın fəaliyyətdə olan vulkan aşkar edilmişdir. Onlar müxtəlif vaxtlarda oyanmış, lava, qaz və kül püskürmüş və sonra yenidən uzun müddətə yuxuya getmişdir. Lakin onların arasında durmadan fəaliyyətdə olanlar, buxar və qazla nəfəs alanlar və tək-tək hallarda daxilindəkini xaricə püskürən vulkanlar da vardır. Bu səbəbdən də əbəs yerə İslandiyanı həmçinin “Alovlu və buzlu ölkə” adlandırmırlar.

İslandiya qeyzerləri arasında ən məşhuru bütün dünyada tanınan Böyük qeyzerdir. Böyük qeyzer qeyzerlər vadisi Haukadalurda, İslandiyanın paytaxtı Reykyavikin 55 kilometrliyində yerləşir.