17. Maanjäristykset ja tuliperäisyys

Maanjäristykset

Siir­ry tut­ki­maan vii­mei­sim­piä maan­jä­ris­tyk­siä Esrin ArcGIS online explorerin kar­tal­le. Voit suu­ren­taa, pie­nen­tää ja siir­rel­lä kart­taa hii­rel­lä. Klik­kaa­mal­la maan­jä­ris­tys­tä sym­bo­loi­vaa pu­nais­ta pis­tet­tä saat jä­ris­tyk­ses­tä tie­toa.

Ohei­ses­ta kar­tas­ta huo­ma­taan, että maan­jä­ris­tyk­siä ku­vaa­vat pis­teet ei­vät si­joi­tu eri puo­lil­le maa­pal­loa sat­tu­man­va­rai­ses­ti, vaan kar­tal­le muo­dos­tuu pis­teis­tä sel­kei­tä vyö­hyk­kei­tä. Kun sa­mal­le kar­tal­le li­sä­tään tun­ne­tut maan­kuo­ren lito­sfää­ri­laat­to­jen sau­ma­koh­dat, huo­ma­taan, että maan­jä­ris­tyk­siä esiin­tyy vain lä­hel­lä nii­tä. Täl­lais­ta kart­taa voit tar­kas­tel­la USGS:n maan­jä­ris­tys­pal­ve­lus­ta.

Maan­jä­ris­tys on siis il­miö, joka syn­tyy lito­sfää­ri­laat­to­jen sau­ma­koh­das­sa kah­den eri maan­kuo­ren laa­tan tör­mäyk­sen tai han­kauk­sen seu­rauk­se­na. Maan­jä­ris­tyk­siin liit­ty­viä il­mi­öi­tä kut­su­taan seis­mi­syy­dek­si ja nii­tä tut­ki­vat seis­mo­gra­fi- ni­mis­ten mit­ta­lait­tei­den avul­la seis­mo­lo­git.

Lito­sfää­ri­laa­tat pyr­ki­vät liik­ku­maan vää­jää­mät­tö­mäs­ti tiet­tyyn suun­taan, mut­ta ei­vät kit­kan vuok­si pää­se liu­ku­maan toi­si­aan vas­ten ta­sai­ses­ti, vaan ta­ker­tu­vat usein kiin­ni toi­siin­sa. Täl­löin laat­to­jen tör­mäys­sau­man koh­taan ker­tyy jän­ni­tet­tä, joka va­pau­tuu äkil­li­ses­ti isom­pa­na laat­to­jen lii­kah­duk­se­na eli maan­jä­ris­tyk­se­nä.

Lito­sfää­rin vä­räh­te­ly läh­tee liik­keel­le kal­li­on si­säl­lä si­jait­se­vas­ta jä­ris­tyk­sen kes­kuk­ses­ta, hyposentrumista, jos­sa kal­lio re­pe­ää, ja ete­nee sii­tä eri suun­tai­si­na vä­räh­te­lyi­nä eli maan­jä­ris­tys­aal­toi­na joka suun­taan. Pit­kit­täi­set pri­maa­ri– (P) ja poi­kit­tai­set se­kun­daa­ri (S) –aal­lot ete­ne­vät maa­pal­lon si­säl­lä, kun taas pin­ta-aal­lot ai­heut­ta­vat maan pin­nan tä­ri­nän ja sitä kaut­ta tu­hot. Suo­raan hyposentrumin ylä­puo­lel­la maan pin­nal­la ole­vaa pis­tet­tä, jos­sa jä­ris­tys on voimakkaimmillan, kut­su­taan episentrumiksi. Mitä lä­hem­pä­nä maan pin­taa hypsentrumi si­jait­see, sen tu­hoi­sam­pi ky­sei­nen maan­jä­ris­tys on.

Käy­tän­nös­sä maan­jä­ris­tys hei­lut­te­lee maan pin­taa joi­den­kin kym­me­nien se­kun­tien ajan joka suun­taan jopa kym­me­nien sent­tien liik­kei­nä, ei vält­tä­mät­tä te­rä­vä­nä tä­ri­nä­nä. Maan­jä­ris­tyk­set si­nän­sä ei­vät ole vaa­ral­li­sia, mut­ta nii­den ai­heut­ta­mat ra­ken­nus­ten sor­tu­mi­set tap­pa­vat pa­him­mil­laan pal­jon ih­mi­siä isois­sa kau­pun­geis­sa. Sik­si pa­ras tapa va­rau­tua jä­ris­tyk­siin on ra­ken­taa maan hei­lu­mis­ta ja tä­ri­nää kes­tä­viä jon­kin ver­ran jous­ta­via ra­ken­nuk­sia maan­jä­ris­tys­a­lu­eil­le. Me­ren­a­lai­sen jä­ris­tyk­sen vaa­ral­li­nen seu­raus on tsu­na­mi eli hyö­ky­aal­to.

Jä­ris­tys­ten voi­mak­kuut­ta mi­ta­taan mag­ni­tu­di­as­tei­kol­la, jon­ka arvo 3 tar­koit­taa juu­ri ha­vait­ta­vaa jä­ris­tys­tä ja suu­rim­mat tun­ne­tut jä­ris­tyk­set ovat saa­neet ar­von hie­man yli 9. Kos­ka as­teik­ko pe­rus­tuu 10-kan­tai­seen lo­ga­rit­miin, voi­mak­kuu­den kas­vu esim. vii­des­tä kuu­teen mer­kit­see jä­ris­tyk­sen kym­men­ker­tais­ta voi­mis­tu­mis­ta. Mag­ni­tu­di­as­tei­kon luku­ar­vot ovat kes­ki­mää­räi­sis­sä jä­ris­tyk­sis­sä hy­vin lä­hel­lä ai­em­min ylei­ses­ti käy­tet­tyä Richterin as­teik­koa.

Tuliperäisyys eli vulkaanisuus

Siir­ry tut­ki­maan vii­me ai­koi­na ak­tii­vi­sia tuli­vuo­ria  Esrin ArcGIS online explorerin kar­tal­le. Ak­tii­vi­set tuli­vuo­ret il­mais­taan kar­tal­la pie­ni­nä val­koi­si­na kol­mi­oi­na (USA:n alu­eel­la vä­ril­li­si­nä):

Ohei­ses­ta kar­tas­ta huo­maam­me, että tuli­vuo­ria esiin­tyy pää­osin sa­moil­la alu­eil­la kuin maan­jä­ris­tyk­si­ä­kin, mis­tä voi­daan pää­tel­lä, että myös tuli­pe­räi­syy­den eli vul­kaa­ni­suu­den syn­ty liit­tyy lito­sfää­ri­laat­to­jen sau­ma­koh­tiin. Sekä maan­jä­ris­tyk­set että tuli­pe­räi­syys saa­vat ener­gi­an­sa maa­pal­lon si­säl­tä sen kuu­mas­ta yti­mes­tä, jo­ten ne kuu­lu­vat sisä­syn­tyi­siin eli en­do­gee­ni­siin il­mi­öi­hin.

Laat­to­jen ali­työn­tö­vyö­hyk­keel­lä, mis­sä me­rei­nen laa­tan reu­na pai­nuu ke­vy­em­män man­te­rei­sen laa­tan reu­nan alle, va­pau­tuu voi­mak­kaan kit­kan seu­rauk­se­na läm­pöä, joka su­lat­taa kuo­ren ki­veä mag­mak­si. Kun tämä ym­pä­röi­vää ki­veä ke­vy­em­pi kuu­ma, mut­ta jäyk­kä mag­ma al­kaa konvektion seu­rauk­se­na nous­ta hal­ke­a­mia pit­kin ylös­päin ja lo­pul­ta pur­kau­tuu laa­va­na maan pin­nal­le, se muo­dos­taa laa­va­ki­vek­si jäh­met­ty­es­sään kor­kei­ta jyrk­kä­rin­tei­siä tuli­vuo­ria, ku­ten esi­mer­kik­si An­dien alu­eel­la Tyy­nen­me­ren alai­sen Nazca-laa­tan ja Ete­lä-Ame­ri­kan laa­tan sau­ma­koh­das­sa. Tä­män tyyp­pi­siin jäy­käs­tä mag­mas­ta muo­dos­tu­nei­siin tuli­vuo­riin voi syn­tyä tuk­keu­ma ja ker­tyä pai­net­ta, joka va­pau­tuu myö­hem­min vaa­ral­li­se­na rä­jäh­dys­mäi­se­nä pur­kauk­se­na.

Jos ali­työn­tö­vyö­hy­ke si­jait­see kah­den me­rei­sen laa­tan ra­jal­la, ku­ten esi­mer­kik­si Tyy­nen­me­ren Aa­si­an puo­lei­sel­la ran­ni­kon lä­hei­syy­des­sä, syn­tyy sii­hen jyrk­kien tuli­vuo­rien jono ku­ten man­te­reel­la­kin, mut­ta vain vuor­ten hui­put yl­tä­vät me­ren­pin­nan ylä­puo­lel­le saa­ri­jo­noik­si eri saa­ri­kaa­rik­si.

Laat­to­jen er­ka­ne­mis­vyö­hyk­keil­lä, esi­mer­kik­si At­lan­tin kes­ki­se­län­teel­lä syn­tyy ma­ta­lia loi­va­piir­tei­siä tuli­vuo­ria, kos­ka siel­lä hi­taas­ti avau­tu­vas­ta lito­sfää­rin hal­ke­a­mas­ta pur­kau­tuu juok­se­vaa mag­maa, joka on pe­räi­sin kuu­mas­ta vai­pan ylä­o­sas­ta eli as­te­no­sfää­ris­tä. Siel­lä ki­ven su­lat­taa Maan yti­mes­tä tu­le­va läm­pö. Mag­man li­säk­si tuli­vuo­ris­ta pur­kau­tuu rik­ki­pi­toi­sia kaa­su­ja sekä kivi­pi­tois­ta tuh­kaa, joka esi­mer­kik­si len­to­ko­neen suih­ku­moot­to­riin jou­tu­es­saan voi rik­koa sen. Sen vuok­si ison pur­kauk­sen jäl­keen len­to­lii­ken­net­tä jou­du­taan ra­joit­ta­maan laa­jal­la­kin alu­eel­la.

Laat­to­jen sau­ma­koh­tien li­säk­si tuli­pe­räi­siä alu­ei­ta esiin­tyy laat­to­jen kes­ki­o­sien alla si­jait­se­vien as­te­no­sfää­rin kuu­mien pis­tei­den koh­dal­la. Siel­lä maa­pal­lon ulko­y­ti­mes­tä pe­räi­sin ole­va as­te­no­sfää­ris­sä pai­kal­laan py­sy­vä kuu­man mag­man pur­kaus syn­nyt­tää jo­non tuli­vuo­ria pääl­lään hi­taas­ti liik­ku­vaan me­rei­seen lito­sfää­ri­laat­taan, ku­ten esim. Hawaijilla. Kuu­man pis­teen toi­min­taa voi jos­sain mää­rin ver­ra­ta ko­ris­te-esi­ne laa­va­lamp­puun, jos­sa kuu­ma mas­sa läm­mön vai­ku­tuk­ses­ta pur­kau­tuu ylös­päin.

Lä­hes kaik­ki tuli­vuo­ret poik­ke­a­vat hie­man toi­sis­taan, jo­ten nii­den voi sa­noa ole­van yk­si­löl­li­siä. Ohei­sis­sa ku­vis­sa on esi­merk­ke­jä muu­ta­mis­ta eri­lai­sis­ta tuli­vuo­ris­ta. Tuli­vuor­ten pur­kauk­sil­la on ol­lut suu­ri mer­ki­tys Maa-pla­nee­tan ke­hi­tyk­ses­sä, kos­ka niis­sä va­pau­tu­neis­ta kaa­suis­ta on saa­nut al­kun­sa ilma­kehä.

Mui­ta tuli­pe­räi­siä il­mi­öi­tä ovat kie­hu­vat muta­läh­teet, kal­li­on ra­ois­ta tu­le­vat kaa­sun­pur­kauk­set ja kuu­mat läh­teet, jois­ta osaan muo­dos­tuu ve­den kie­hu­es­sa kal­li­on ra­ois­sa pai­net­ta, jol­loin ne ruis­kut­ta­vat vet­tä kor­ke­al­le il­maan gey­si­rei­nä. Nii­tä esiin­tyy esi­mer­kik­si tuli­pe­räi­syy­des­tään tun­ne­tus­sa Yel­low­sto­nen kan­sal­lis­puis­tos­sa USA:n län­si­o­sas­sa sekä Is­lan­nis­sa Ame­ri­kan ja Eur­aa­si­an laat­to­jen raja­vyö­hyk­keel­lä.

Linkkejä

• Tie­toa maanjäristyksistä (Iris)
• Maan­jä­ris­tyk­set (kart­ta)
• Maan­jä­ris­tyk­set (kart­ta, USGS)
• Ak­tii­vi­set tuli­vuo­ret

Höy­ry­ä­vä laa­va­kent­tä Is­lan­nis­sa.

Tuli­pe­räis­tä höy­ryä pur­kau­tuu maas­ta ko­val­la pai­neel­la Is­lan­nis­sa.

Vul­kaa­ni­nen mai­se­ma Is­lan­nis­sa

Vi­de­o­teh­tä­vä 1

Vi­de­o­teh­tä­vä 2

Kuva 17.1. Su­laa ki­veä.

Kuva 17.2. Maan­jä­ris­tyk­set ai­heut­ta­vat ta­lo­jen sor­tu­mis­ta. Turk­ki, 2011.

Kuva 17.3. Maan­jä­ris­tys.