Plūdu bazalti — definīcija, cēloņi un nozīme
Plūdu bazalts jeb slazdveida bazalts ir milzīga vulkāna izvirduma vai vairāku izvirdumu rezultāts, kas ar bazalta lavu pārklāj plašas sauszemes vai okeāna gultnes teritorijas.
Plūdu bazalti aizvēsturē ir pārklājuši tik lielas teritorijas kā kontinents, veidojot lielus plakankalnus un kalnugrēdas. Zemes vēsturē plūdu bazalti ir izvirduši dažādos laikos. Tie ir skaidrs pierādījums tam, ka Zemei ir periodi ar paaugstinātu aktivitāti, nevis viendabīgs stabils stāvoklis.
Viens no izskaidrojumiem ir tāds, ka plūdu bazaltu veidošanos izraisījusi kontinentālā riftinga un ar to saistītā kušanas procesu kombinācija. Tad mantijas plūmrs rada milzīgu daudzumu bazalta magmas. Tai ir zema viskozitāte, tāpēc tā drīzāk "applūst", nevis veido augstākus vulkānus.
Plūdu bazalti sākas no 100 līdz 400 km dziļumā, astenosfērā. Lai panāktu tik lielu daļēju kušanu kā slazdos, izmetot milzīgus lavas daudzumus, ir nepieciešams liels siltuma pieplūdums. Šāda kušana var notikt karstās zonas tuvumā, kā rezultātā maģma no karstās zonas dzīlēm sajaucas ar virszemes magmu, ko rada mantijas plūmrs.
Raksturojums un struktūra
Plūdu bazaltu ģeoloģiskā struktūra parasti sastāv no vairākiem biezām, horizontālām vai nedaudz slīpām lavu plāksnēm (lavaflows), kas guļ viena virs otras. Katra plūsma var būt metrus līdz desmitiem metru bieza; kopējā iežu biezuma vairāki simti līdz tūkstoši metru nav retums plašos plakankalnos.
Bieži saskatāmas pazīmes:
- kolonnveida sadalījums (columnar jointing) — atdziestošas lavas saraušanās rada stabiņveida šķērsgriezumus;
- pakāpeniskas plūdu režģa struktūras un virsmas tekstūras, kur var atšķirt pāhoehoe un ʻaʻa tipa plūsmas tekstūras (latviešu terminoloģijā — gludas vai rupjas virsmas);
- slāņi ar bāzes porainību vai krāsu maiņām, kas liecina par mainīgiem izmešanas apstākļiem;
- lokālas intrūzijas un saspiedumi, kur magma izspiežas caur plaisām un plaisu tīklos.
Veidošanās mehānismi
Galvenie procesi, kas izraisa plūdu bazaltu izveidi:
- Mantijas plūmru (mantle plume) darbība: karsta, uzplūstoša materiāla "galva" no dziļākajām mantijas daļām var izraisīt intensīvu daļēju kušanu un liela apjoma magmas pulcēšanos.
- Kontinentālā riftinga un litosfēras stiepuma kombinācija: atslābst spiediens, notiek dekompresijas kušana — tas arī palielina bazalta ražību.
- Sajaukšanās ar virsmas vai citu magmu rezervuāriem: karstā magma var sajaukties ar seklākām magmām, mainot ķīmisko sastāvu un izplūdes tempu.
- Volatīlo vielu (piem., ūdens, CO2) loma: volatīlie elementi var pazemināt kušanas temperatūru un ietekmēt izvirdumu eksplozivitāti un izplūdes ātrumu.
Ķīmija un minerālija
Plūdu bazalti parasti ir mafaiskie ieži ar zemāku silīcija dioksīda (SiO2) saturu, augstāku olivīna, piroksēna un plagioklāzu saturu. Magmas temperatūra bieži pārsniedz 1100–1250 °C, kas kopā ar zemu viskozitāti ļauj lavai ceļot lielos attālumos un ātri pārklāt plašus laukumus.
Laiks, areāli un piemēri
Plūdu bazalti ir bijuši nozīmīgi dažādos Zemes vēstures posmos. Pazīstamākie piemēri:
- Dečana trapu komplekss (Deccan Traps) Indijā — izcēlās aptuveni pirms 66 miljoniem gadu;
- Sibīrijas trapu platība (Siberian Traps) — sasaistīta ar permijas beigām (~252 Ma) un masveida izmiršanu;
- Ontong Java okeāna plate (Ontong Java Plateau) — viens no lielākajiem okeāna plūdu bazaltu piemēriem.
Ietekme uz vidi un dzīvi
Plūdu bazaltu izmeši var atstāt gan lokālas, gan globālas sekas:
- Īstermiņa klimata ietekme: liela SO2 un pelnu izmešanas deva var izraisīt atdzesēšanos atmosfērā, samazinot saules starojumu;
- Ilgtermiņa siltumnīcefekts: milzīgs CO2 izdalījums var veicināt globālu sasilšanu pēc pelnu un aerosolu nogrimšanas;
- Biotopu iznīcināšana: lokāli lava appludina un nosedz vielas, pārkārtojot ainavu un augsnes attīstību;
- Saistība ar masu izmiršanām: dažas no lielajām plūdu bazaltu epizodēm korelē ar masveida izmiršanas periodiem Zemes vēsturē.
Pētīšana un datēšana
Ģeologi pēta plūdu bazaltus, izmantojot:
- radiometrisko datēšanu (piem., Ar–Ar), lai noteiktu izmešanas vecumu;
- paleomagnetismu, kas ļauj rekonstruēt plūsmas un laika secību;
- ķīmiskās un izotopu analīzes, lai atklātu magmas izcelsmi un sajaukšanās procesus;
- ģeofizikālās metodes, lai izpētītu biezumu un iekšējo struktūru.
Ekonomiskā nozīme
Plūdu bazalti var radīt derīgo izrakteņu koncentrācijas (piem., Ni, Cu, PGE) un veido auglīgas augsnes ilgtspējīgai lauksaimniecībai pēc lavas izzušanas un veidošanās. Bazalts plaši izmanto būvmateriālu un ceļu seguma ražošanā.
Kopsavilkums
Plūdu bazalti ir viens no Zemes lielākajiem vulkāniskajiem fenomiem: tie atspoguļo dziļo procesi mantijā, var radīt milzīgu ģeoloģisku pārklājumu, ietekmēt klimatu un dzīvības attīstību, kā arī sniegt ekonomiskus resursus. Izpratne par to veidošanos — mantijas plūmru, riftinga un kušanas procesa mijiedarbību — palīdz labāk saprast Zemes dinamiku un to, kā lielas ģeoloģiskas notikumu virknes var mainīt planētas evolūciju.
Kolumbijas upes bazaltu grupas vairākkārtējas plūdu bazaltu plūsmas. Fotogrāfijā redzams šo veidojumu pakāpienveida raksturs, ko sauc par slazdiem. Augšējais bazalts ir Rozas loceklis, bet kanjona lejasdaļā atklājas Frenčmenas avotu locekļa bazalts.
Klints Paranas magmatiskajā provincē, Brazīlijā. Daļa no milzīgas lavas plūsmas pirms 128 līdz 138 miljoniem gadu. Daļas no šī notikuma var redzēt Etendekas slazdos Namībijā un Angolā. Šie apgabali skāra Pangeju
Lavas plato
Lāvas plato ir plakanas, plašas virsmas (plato), kas veidojas, kad lava izplūst no zemes un ļoti ātri izplatās. Laika gaitā lavas slāņi var sakrāties, veidojot lavas plato. Lūk, lavas plato vispārīgās īpašības:
- Tie ir ļoti lieli bazalta lavas laukumi ar slāņainu struktūru.
- Ar katru izvirdumu lava palielina un paaugstina plato.
- Tie mēdz būt plakani.
- Vidusokeāna grēdas izvirdumi veido plašus līdzenumus jūras dibenā.
- Šo plato lava ir plāna un šķidra.
- Šo plato veidošanās var ilgt miljoniem gadu.
- Laika gaitā vairāki plaisu izvirdumi vienā un tajā pašā teritorijā var veidot augstu plato.
Piemēri
Emeishan slazdi Ķīnas dienvidrietumos ap Sičuaņas provinci, Dekāna slazdi Indijas centrālajā daļā, Sibīrijas slazdi un Kolumbijas upes plato Ziemeļamerikas rietumos ir četri lieli reģioni, ko pārklājuši aizvēsturiskie plūdu bazalti. Divi vēsturiski lielākie plūdu bazaltu notikumi ir bijuši Eldžā un Lakagigarā, Islandē. Lielākais un vislabāk saglabājies kontinentālais palu bazaltu reljefs uz Zemes ir daļa no Makenzijas Lielās Igneozās provinces Kanādā. Mēness maria ir papildu, vēl plašāks plūdu bazalts. Plūdu bazalti okeāna dibenā veido okeāna plakankalnes.
Viena vulkāna izvirduma aptverto teritoriju platība var svārstīties no aptuveni 200 000 km² (Karoo) līdz 1 500 000 km² (Sibīrijas slazdi). Biezums var svārstīties no 2000 m (Dekāna slazdi) līdz 12 000 m (Augšupes ezers). Erozijas dēļ tie ir mazāki par sākotnējiem apjomiem.
Vēl viens lavas plato piemērs ir Giant's Causeway Antrim grāfistē, Ziemeļīrijā. Sākotnēji tas bija daļa no liela vulkāniskā plato, ko sauca par Tūlena plato.
Jautājumi un atbildes
J: Kas ir plūdu bazalts?
A: Plūdu bazalts ir milzīga vulkāna izvirduma vai vairāku izvirdumu rezultāts, kas ar bazalta lavu pārklāj lielu zemes vai okeāna dibena daļu.
J: Cik lielu platību var aizņemt plūdu bazalti?
A: Plūdu bazalti aizvēsturē ir pārklājuši tik lielas teritorijas kā vesels kontinents, veidojot lielus plakankalnus un kalnu grēdas.
J: Kas izraisa plūdu bazaltu veidošanos?
A: Plūdu bazalti veidojas, apvienojot kontinentālo riftingu un ar to saistīto kušanu, kā arī mantijas plūdu, kas rada milzīgu daudzumu bazaltu magmas.
J: No kurienes rodas plūdu bazalti?
A: Plūdu bazalti sākas no 100 līdz 400 km dziļumā astenosfērā.
J: Kas nepieciešams, lai daļēja kušana notiktu tik plašā mērogā?
A: Lai daļēja kušana notiktu tik plašā mērogā, kā tas notiek slazdos, ir nepieciešams liels siltuma pieplūdums, izmetot milzīgus lavas daudzumus.
J: No kurienes nāk šis siltuma pieplūdums?
A: Siltuma pieplūdums nāk no karstās zonas tuvuma, kā rezultātā maģma no karstās zonas dzīlēm sajaucas ar virszemes magmu, ko rada mantijas plūmrs.
J: Kā mēs zinām, ka Zemei ir periodi ar paaugstinātu aktivitāti, nevis vienmērīgs stabils stāvoklis?
A: Mēs zinām, ka Zemei ir periodi ar lielāku aktivitāti, nevis viendabīgs stabils stāvoklis, jo Zemes vēsturē dažādos laikos ir izplūduši plūdu bazalti - tie ir skaidrs pierādījums šim faktam.
