Bu Yığılmış Bazalt Duvarlar Soğuma ve Sonrasında Çatlamadan Geliyor

El ile düzenlenmiş bir duvar gibi görünen şey aslında soğumuş lavdır ve bu düzen basit bir fizik kuralından gelir: bazalt soğudukça büzüşür ve tek bir kütle halinde kalmak yerine tekrarlayan stres çizgileri boyunca kırılır.

İlk tutulması gereken şey budur. Bu taş yüzeyler tuğla gibi döşenmemiştir. Kendiliğinden oluşmuşlardır.

Amerikan Jeoloji Araştırmaları Merkezine göre, sütunsal eklemleşme şöyle açıklanır: kalın bir lav kütlesi soğuduğunda, büzüşür ve bu büzüşme genellikle kayayı beş veya altıgen biçimlerinde poligonal taraflara sahip sütunlara bölen çatlaklar oluşturur. Basit bir dille ifade etmek gerekirse, sıcak kaya soğuk kayadan daha fazla yer kaplar. Isı kaybettiğinde sıkışır ve eşit olarak küçülemiyorsa çatlar.

Düzenli kayanın tek bir sıcak kütle olarak başlaması

Bazalt, oldukça akışkan lavdan yapılan koyu volkanik bir kayadır. Bir bazalt akışı yeterince kalınsa veya magma yüzeyin altında yerinde soğursa, dış kısım önce ısıyı kaybederken iç kısmı daha uzun süre sıcak kalır. Bu, kayanın içinde bir stres oluşturur.

Geniş bir lav tabakasını, taş yığınlarının değil, tek bir levha olarak düşünün. Soğudukça bu tabaka büzülmek ister. Ancak her parça yanındaki parçayla çekiştiği için gerilim kolayca çözülemez. Kaya çatlamaya başlar.

Jeologlar bu çatlaklara eklem der. Sütunlar yukarı doğru büyüyen yapılar gibi değil; daha büyük bir kütle parçalandıktan sonra geriye kalan parçalardır. Basaltik alanlarda ilk yürüyüşte birçok kişinin kaçırdığı şey budur.

Kuzey İrlanda'daki Devler Geçidi gibi ünlü bir örnek, yaklaşık 60 milyon yıl önce lav soğuduktan ve çatladıktan sonra erozyonla ortaya çıkan yaklaşık 40.000 bazalt sütunu barındırır. İskoçya'da Staffa başka bir örnektir. İzlanda, bol miktarda bazalt ve bu bazaltı daha sonra kesmenin birçok yoluna sahip olduğu için aynı şekillere sahip birçok yeri barındırır.

Her lav akışı düzenli sütunlara dönüşmez. Soğuma hızı önemlidir. Kalınlık önemlidir. Su, soğuma modelini değiştirebilir. Sonrasında gerçekleşen erozyon da önemlidir çünkü bir yerde temiz sütun yüzeylerini ortaya çıkarabilirken başka bir yerde kırık bir yığın bırakabilir.

Ellerinizin zaten bildiği kısım

Evde denemek isterseniz, kuru bir krakere hafifçe bükün. Ya da bir su birikintisindeki kuruyan çamuru düşünün. Nem çekildikçe yüzey büzülür, gerilim artar ve çatlaklar küçük bloklar ve çokgenlere doğru yayılır. Bazalt, çok daha büyük, daha sıcak ve daha yavaş bir sahnede aynı şeyi yapıyor.

Bu, kaya hakkında fikir oluşturmaya başladığınız an. Çömelip krakeri elinize alın ve kırın. Kırılma, güzellik ya da kaos hakkındaki düşüncelerinizden izin istemez. Gerilimi takip eder.

Araştırmacılar, bu çatlak ağlarının neden sıklıkla çokgenlere yerleştiğini uzun zamandır inceliyorlar. Goehring, Mahadevan ve Morris tarafından 2006 yılında Proceedings of the National Academy of Sciences'da yayımlanan faydalı bir makale, küçülen nişasta ve soğuyan lavı, stresin zamanla azaldığı daha düzenli çokgen şekillere ilerleyebilen ilişkilendirilmiş desen oluşturma sistemleri olarak inceledi. Malzeme değişir ancak mantık tanıdık: büzülen levhalar verimli bölümlere ayrılır.

Aylarca yavaş. Sonra birden, pat

İşte hikayedeki değişim noktası. Soğuma yavaş gerçekleşebilir, günler, aylar, bazen daha kalın kaya kütlelerinde daha da uzun sürebilir. Isı yavaş yavaş azalır. Gerilim yavaş yavaş artar.

Sonra çatlak kendisi hiç de yavaş olmaz. Hızla ileriye doğru patlar.

Bazalt soğur, sıkışır, direnir, patlar, yayılır, desene kilitlenir. Gerilmiş kaya içinden bir çatlak keskin adımlarla ilerleyebilir. Gözün sabırlı geometri olarak algıladığı şey, bir parça gerilim serbest bırakılması ile sabitlenmiştir.

Eğer soğuyan kaya yakınında bulunduysanız veya gerilim altındaki buz ya da kuruyan bir kereste dinlediyseniz bunu hayal edebilirsiniz: gerilim çözüldüğünde küçük çatlamalar, tıkırtılar ve keskin patlamalar. Bazalt ülkesi sadece akan lav ile şekillenmez. Kırılan kayanın sesiyle şekillenir.

İşte asıl aha anı bu. Aynı yer hem yavaşlık hem de şiddetle yapılmıştır. Sütunlar yığılmamışlardır. Onlar ayrılmışlardır.

Çatlak dağınıksa neden duvarlar bu kadar temiz görünür?

Haklı bir itiraz. Bir kaldırımdaki çatlaklar yeterince düzensiz göründüğü için bazalt kayalıkları neden neredeyse planlanmış gibi görünür?

Cevabın bir kısmı, gerilimin soğuyan kaya içinde oldukça eşit bir şekilde yayılma eğiliminde olmasıdır. Çokgen bir ağ, büzülen bir levhayı fazla ekstra gerilim bırakmadan bölmenin iyi bir yoludur. Altıgenler, alanı düzenli olarak doldurmaları nedeniyle ünlüdür ancak bazalt sütunları genellikle matematiksel bir mükemmellik değil, beş, altı ve yedi kenarlı formların karışımıdır.

Sonra erozyon düzenli bir iş yapar. Daha yumuşak malzemeleri temizler, eklemleri açar, gevşek blokları düşürür ve daha sağlam sütunları yan yana bırakır ki onları okuyabilelim. Tasarım gibi görünen şey, kendiliğinden örgütlenme ve seçici maruz kalmadır.

Bu yüzden bir uçurumda uzun, organ borulu sütunlar gösterirken bir sonraki yamaç sadece kırılmış açılı bir yığın olabilir. Aynı geniş süreç, soğuma koşullarına ve sonrasında hava ve suyun neden olduğuna bağlı olarak çok farklı sonuçlar bırakabilir.

Bir sonraki yürüyüşünüzde bazaltı nasıl okuyacaksınız

Koyu volkanik kayaya ulaştığınızda, sadece yükseklik aramayın. Tekrarlayan açıları arayın. Poligonlar halinde birleşen düz sütun yüzlerini arayın. Bir sütunun kırıldığı, üst üste yığılmadığı kırık uçları arayın. Bunlar soğuma ve çatlamanın işaretleridir.

Eğer sütunların çoğunlukla dikine geçtiği bir kanyon veya uçurum duvarı bulursanız, çatlakların genellikle soğuma yüzeyine dik açılarla oluştuğunu unutmayın. Bu, jeologlara lav kütlesinin nasıl ısı kaybettiği hakkında bilgi verebilir. British Geological Survey ve USGS de sütunsal bazaltı açıklarken aynı basit fikri kullanmaktadır: soğuma yönü ve çatlak deseni bağlantılıdır.

Bu yüzden bir bazalt duvarı el yapımı gibi göründüğünde bir kez daha bakın. Isının taşa, sonra taşın kendi büzülmesiyle parçalanmış bir hale geldiğini izliyorsunuz. Bu kendiliğinden yapılan bir ülke ve kraker numarasını öğrendiğinizde size çok net bir sesle konuşmaya başlar.