Mikä on tulvabasaltti? Määritelmä, synty ja geologinen merkitys
Tulvabasaltti tai loukkubasaltti on syntynyt suurista, usein lyhyessä ajassa purkautuneista magmamääristä, esimerkiksi jättimäisten tulivuorenpurkauksesta tai purkausten sarjoista, jotka peittävät laajoja alueita basalttilaavalla. Usein teksti puhuu siitä, että laava peittää maata tai merenpohjaa niin laajalta alueelta, että muodostuu yhtenäinen basalttikerros; tässä yhteydessä esiintyvät myös termit basaltti- ja basaltti- laavalla (eli runsaasti basalttista laavaa sisältävä virtaus).
Miten tulvabasaltti syntyy?
Tulvabasaltit syntyvät, kun suuri määrä maapallon vaipan osittain sulanutta kiveä nousee pintaan ja purkautuu laavana laajalle alueelle. Niiden synty liittyy usein mannerlaattojen repeytymiseen (riftille), vaipan lämpötilan paikalliseen nousuun tai vaippapilvien toimintaan. Laajamittainen sulamisen seurauksena syntyy runsaasti magmaa, ja vaippapilvi voi tuottaa valtavia määriä basalttimagmaa. Basalttimagma on yleensä hyvin nestemäistä (matala viskositeetti on), minkä vuoksi se leviää laajoina, ohuina kerroksina eikä muodosta vain korkeita kraattereita tai perinteisiä tulivuoria.
Tyypillisesti osittainen sulaminen alkaa astenosfäärissä, noin 100–400 kilometrin syvyydessä. Tulvabasalttien synnyssä voi vaikuttaa suurempi lämpöpanos, esimerkiksi vaippapilven tai kuuman pisteen läheisyys. Kun kuumasta pisteestä peräisin oleva magma sekoittuu pinnallisempaan vaippamagmaan, purkautuvat määrät voivat olla poikkeuksellisen suuria.
Ominaisuudet ja rakenne
Tulvabasaltit ovat yleensä mafisia (vähäsilikaattisia) kivilajeja: niiden kemiallinen koostumus on rautapitoisempi ja magnesiumpitoisempi kuin vaikkapa rioliiteilla. Mineralogisesti ne sisältävät usein oliviinia, pyrokseenia ja plagioklaasia. Tulvabasalttipotentiaalisia piirteitä ovat:
- Laajat, kerrokselliset virtausnuolet ja laatat, jotka voivat olla kymmeniä tai satoja metrejä paksuja kokonaisuudessaan.
- Usein suoria, laajoja lava-alueita ja -tasankoja (trap- tai trappimuodostumia), joiden pinnassa voi näkyä useita päällekkäisiä virtauksia.
- Sivutuotteina syntyvät dykit, sierrokset ja sillit, jotka ruokkivat laajentuvat pintavirrat.
- Jäähdyttyään basaltti voi halkeilla pilarimaisesti muodostaen säännöllisiä pylväitä (pilarijako).
Geologinen merkitys ja vaikutukset
Tulvabasaltit ovat merkittäviä, koska ne muodostavat suuria mantereen osia ja ovat muokanneet maisemaa esihistoriassa sekä myöhempinä geologisina aikoina. Niistä syntyneet laajojen lava-alustojen tasangot ja paikoin vuoristot ovat näkyvä osa monien alueiden topografiaa. Tulvabasaltien purkautumiset ovat tapahtuneet eri aikoina maapallon historian aikana, mikä kertoo, että maapallolla on ollut ajoittain hyvin aktiivisia vulkaanisia jaksoja.
Suuret tulvabasalttipurkausjaksot liittyvät usein niin kutsuttuihin suuriiin magmaprovinssiin (Large Igneous Provinces, LIP). Niiden nopea purkautuminen on voinut aiheuttaa merkittäviä ilmastollisia ja biologisia vaikutuksia: massasukupuuttoja on yhdistetty tiettyihin tulvabasalttitapauksiin, sillä purkauksista vapautuu suuria määriä hiilidioksidia, rikkiyhdisteitä ja muita kaasujäähyaineita, jotka voivat muuttaa ilmastoa ja ekosysteemejä pitkiksi ajoiksi.
Tunnistaminen ja tutkimus
Geologit tunnistavat tulvabasaltit kartoituksen, kallioperästudion, kemiallisen analyysin, paleomagneettisten mittausten ja ikämääritysten avulla. Tulvabasalttien paksuus, leveys, kerrostuneisuus ja geokemialliset ominaisuudet auttavat erottamaan ne muista vulkaanisista muodostumista. Lisäksi niiden tutkimus antaa tietoa mannerlaattojen liikkeistä, vaipan dynamiikasta ja maapallon lämpöhistoriasta.
Yhteenvetona: tulvabasaltit ovat laajamittaisia basaltisia laavavirtoja, jotka kertovat voimakkaasta vaipan toiminnasta ja mannerlaattojen dynamiikasta. Niiden muodostuminen liittyy rifting-ilmiöihin, vaippapilviin ja kuumiin pisteisiin; niiden alhainen viskositeetti mahdollistaa laajojen pinta-alojen peittymisen, ja niiden geologiset ja ilmastolliset vaikutukset voivat olla globaaleja.
Columbia River Basalt Groupin useat tulvabasalttivirrat. Valokuvassa näkyy näiden muodostumien, joita kutsutaan ansoiksi, porrasmainen luonne. Ylempi basaltti on Roza-jäsennystä, kun taas alempi kanjoni paljastaa Frenchmen Springs -jäsennyksen basalttia.
Kallio Paranán magmaattisessa maakunnassa, Brasiliassa. Osa valtavaa laavavirtaa 128-138 miljoonaa vuotta sitten. Osia tästä tapahtumasta on nähtävissä Etendekan loukuissa Namibiassa ja Angolassa. Nämä alueet koskettivat Pangaeaa
Lava-tasanteet
Laavatasanne on tasainen, laaja pinta (tasanne), joka muodostuu, kun laava nousee maasta ja leviää hyvin nopeasti. Laavakerrokset voivat ajan mittaan kasautua laavatasanteeksi. Seuraavassa esitetään laavatasanteiden yleiset ominaisuudet:
- Ne ovat hyvin laajoja alueita, joilla on kerrostunut basalttilaava.
- Laava kasvattaa tasankoa suuremmaksi ja korkeammaksi jokaisen purkauksen myötä.
- Ne ovat yleensä litteitä.
- Valtameren keskiosien harjujen purkaukset muodostavat merenpohjaan suuria tasankoja.
- Näiden tasankojen laava on ohutta ja juoksevaa.
- Näiden tasankojen muodostuminen voi kestää miljoonia vuosia.
- Ajan myötä useat halkeamat samalla alueella voivat muodostaa korkean tasangon.
Esimerkkejä
Emeishanin ansat Lounais-Kiinassa, Sichuanin maakunnan ympärillä, Keski-Intian Deccanin ansat, Siperian ansat ja Pohjois-Amerikan länsiosan Columbia-joen ylätasanko ovat neljä laajaa aluetta, jotka ovat esihistoriallisten tulvabasalttien peitossa. Historiallisen ajan kaksi suurinta tulvabasaltti-ilmiötä ovat olleet Eldgjá ja Lakagigar, molemmat Islannissa. Maapallon suurin ja parhaiten säilynyt mannermainen tulvabasalttialue on osa Mackenzie Large Igneous Province -aluetta Kanadassa. Kuun mariat ovat muita, vielä laajempia tulvabasaltteja. Valtamerten pohjalla olevat tulvabasaltit tuottavat valtamerten tasankoja.
Yhden purkauksen peittämä pinta-ala voi vaihdella noin 200 000 km²:stä (Karu) 1 500 000 km²:iin (Siperian ansat). Paksuus voi vaihdella 2000 metristä (Deccan Traps) 12 000 metriin (Lake Superior). Nämä ovat eroosion vuoksi pienempiä kuin alkuperäiset tilavuudet.
Toinen esimerkki laavatasanteesta on Giant's Causeway Pohjois-Irlannissa Antrimin kreivikunnassa. Se oli alun perin osa suurta vulkaanista tasankoa nimeltä Thulean Plateau.
Kysymyksiä ja vastauksia
K: Mikä on tulvabasaltti?
A: Tulvabasaltti on seurausta jättiläismäisestä tulivuorenpurkauksesta tai purkausten sarjasta, joka peittää basalttilaavalla laajoja alueita maata tai merenpohjaa.
K: Kuinka suuren alueen tulvabasaltit voivat peittää?
V: Tulvabasaltit ovat peittäneet esihistoriassa kokonaisen mantereen kokoisia alueita ja luoneet suuria tasankoja ja vuoristoja.
K: Mikä aiheuttaa tulvabasaltteja?
V: Tulvabasaltit johtuvat mantereiden repeytymisestä ja siihen liittyvästä sulamisesta sekä manttelin juonesta, joka tuottaa valtavia määriä basalttimagmaa.
K: Mistä tulvabasaltit saavat alkunsa?
V: Tulvabasaltit alkavat 100-400 kilometrin syvyydestä, astenosfääristä.
K: Mitä tarvitaan, jotta osittainen sulaminen voi tapahtua näin laajassa mittakaavassa?
V: Tarvitaan suuri lämmöntuonti, jotta osittainen sulaminen voi tapahtua niin laajassa mittakaavassa kuin loukut, joista purkautuu valtavia määriä laavaa.
K: Mistä tämä lämpöpanos tulee?
V: Lämmöntuonti on peräisin kuuman pisteen läheisyydestä, jolloin kuuman pisteen syvyyksistä peräisin oleva magma sekoittuu vaippapilven tuottaman pinnallisen magman kanssa.
K: Mistä tiedämme, että maapallolla on korkeamman aktiivisuuden jaksoja sen sijaan, että se olisi tasaisessa tasaisessa tilassa?
V: Tiedämme, että maapallolla on korkeamman aktiivisuuden kausia eikä tasaista tasaista tilaa, koska tulvabasaltteja on purkautunut eri aikoina maapallon historian aikana - ne ovat selkeä todiste tästä.
