آتش فشان ها و فرآیندهای آتش فشانی

آتش فشان ها و فرآیندهای آتش فشانی

آتش فشان ها و فرآیندهای آتش فشانی

 

مشخصات یک آتش فشان
به طور کلی آتش فشان ها، شکاف ها یا سوراخ های در سطح زمین هستند که مواد آتش فشانی از آن ها بیرون می ریزد. اگر مواد آتش فشانی تنها از یک مجرای اصلی بیرون بریزند در اطراف مجرای خروج مخروطی به وجود می آورند، در قله مخروط عموماً حفره ای وجود دارد که به آن دهانه می گویند.

قطر دهانه ممکن است از چند متر تا بیش تر از ۱۰۰۰ متر باشد.
دهانه معمولاً به وسیله مجرایی که دودکش نامیده می شود به منبع مواد مذاب که به آن آشیانه یا اتاق ماگما می گویند، متصل است. در یک آتش فشان ممکن است چند آشیانه و چند دهانه و دود کش فرعی وجود داشته باشد.

مواد خروجی از دهانه آتش فشان ها
موادی که از یک آتش فشان خارج می شوند به سه صورت گاز، مایع و جامد اند.

گازها :
تمام ماگماها مقداری گاز و بخار آب دارند که ممکن است به تنهایی یا همراه مواد مایع وجامد از آتش فشان خارج شوند. سرعت خروج گاز از ماده ی مذاب بستگی به میزان گرانروی ماده مذاب دارد به طوری که گازها از مواد مذاب دارای گرانروی کم با سرعت بیشتری نسبت به مواد مذاب دارای گرانروی زیاد خارج می شوند.
به طور کلی قسمت اعظم گازهای آتش فشانی را بخار آب تشکیل می دهد و پس از آن گازهای دی اکسید کربن، گازهای گوگردی و گازهای نیتروژن دار اهمیت بیشتری دارند. در درجه ی بعدی می توان از گازهای کلردارف گاز هیدروژن و گاز منواکسیدکربن نام برد.
خروج گاز پس از فعالیت یک آتش فشان ممکن است سال ها یا حتی قرن ها هم چنان ادامه یابد. این مرحله از آتش فشان را مرحله فومرولی گویند، که دماوند در چنین وضعیت قرار دارد و از دهانه آن بخار آب و گاز گوگرد خارج می شود.
مواد مایع : به ماده ی مذابی که از دهانه خارج می شود و به سطح زمین می رسد گدازه گویند. در حالت کلی، گدازه ها را به انواع اسیدی، بازی و حدواسط تقسیم می کنند.
گدازه هایی که مقدار فراوانی sio2 دارند اسیدی خوانده می شوند و با کم شدن مقدار sio2 به ترتیب حد واسط و بازی نام می گیرند.
مقدار sio2 تا حد زیادی تعیین کننده گرانروی گدازه خارج شده از دهانه آتش فشان است. گدازه های اسیدی نسبت به گدازه های حد واسط و بازی مقدار بیشتری سیلیسیم و اکسیژن دارند. در نتیجه ، در این گدازه ها، پیوندهای موقت بیشتری بین یونها ایجاد می شود که موجب کاهش تحرک یونی در گدازه و گرانروی بیشتر گدازه های اسیدی نسبت به گدازه های حد واسط می شوند. به همین ترتیب گدازه های حد واسط نیز گرانروی بیشتری نسبت به گدازه های بازی دارند.
سرعت جریان یک گدازه پس از خروج از دهانه آتش فشان بستگی به گرانروی ماده مذاب و شیب دامنه کوه آتش فشان دارد.

مواد جامد (تفرا) :
آن دسته از مواد آتش فشانی که به صورت ذرات ریز و درشت جامد یا نسبتاً جامد و بر اثر فعالیتهای انفجاری از دهانه به هوا پرتاب می شوند تفرا ( Tephra) نامیده می شوند.

اندازه و شکل تفراها متفاوت است :
ذراتی با قطر کم تر از ۴ میلی متر را خاکستر و ذراتی با قطر بین ۴ تا ۳۲ میلی متر را لاپیلی و قطعاتی بزرگ تر از ۳۲ میلی متر را قطع سنگ و اگر دوکی شکل باشند بمب می نامند.

بازگشت تدریجی تفراها به زمین و ته نشست آنها در خشکی یا آب حالتی لایه لایه به آنها می دهد. از به هم چسبیدن و سخت شدن این ذرات گروهی از سنگ های آتش فشانی به نام سنگ های آذر آواری ایجاد می شوند.

طبقه بندی فعالیت آتش فشان ها
فعالیت آتش فشان ها ممکن است روی خشکی، زیر دریا، دریاچه و یا زیر یخچالها صورت گیرد. این فعالیت ها می تواند نقطه ای یا خطی باشد. در حالت نقطه ای مواد خروجی از یک محل بیرون می آیند و در حالت خطی فوران در امتداد یک شکاف صورت می گیرد.

به طور کلی آتش فشان ها به صورت های زیر فعالیت می کنند:

۱ – آتش فشان های که بیشتر گدازه از خود خارج می کنند :
مواد خروجی این قبیل آتش فشان ها بیشتر از نوع گدازه های بازی است، که به صورت رودی مذاب از دهانه ی مخروط خارج و به اطراف جاری می شود. فعالیت این آتش فشان ها از نظر حرارتی، شدید و مداوم بوده و ممکن است ده ها سال ادامه داشته باشد. مخروط آن ها کم ارتفاع و با قاعده ی پهن است به همین دلیل آن ها را نوع سپری هم می گویند.

۲ – آتش فشان هایی که بیشتر مواد جامد از خود خارج می کنند:
در این قبیل آتش فشان ها جریان گدازه وجود ندارد. زیرا قبل از رسیدن گدازه به سطح دهانه، تراکم گاز سبب انفجار می شود و قطعاتی از آن به هوا پرتاب می گردد و مخروطی از مواد متصل (خاکستر، لاپیلی، بمب و … ) تشکیل می دهد.

۳ – آتش فشان هایی که مواد جامد و گدازه از خود خارج می کنند:
این نوع آتش فشان را مختلط نیز می گویند. مخروط آن ها هم از تفرا و هم از گدازه تشکیل شده است. بنابراین ، حالت انفجاری هم دارند.

۴ – آتش فشان های که بیشتر مواد خمیری از خود خارج می کنند:
گدازه ی این آتش فشان در هنگام خروج دارای گرانروی بسیار بالایی است که اگر از دهانه قبلی خارج شوند ممکن است تشکیل سوزنی مرتفع را دهند.

۵ – آتش فشان هایی که با انفجار شدید و خروج ابرهای سوزان همراهند:
این قبیل آتش فشان ها مخرب و ویران کننده اند و سبب ایجاد دهانه هایی انفجاری می شوند که با فرورفتگی های قیفی شکل مشخص می گردند. در بعضی از انواع این آتش فشان ها، پس از انفجار ابرهای سوزانی به وجود می آید که سبب نابودی جانداران پیرامون کوه می شود.

جغرافیای آتش فشان ها
مناطق فعالیت آتش فشان ها را به سه دسته تقسیم می کنند

۱ – دسته اول در مناطقی قرار دارند که دو ورقه ی تکتونیکی با یکدیگر برخورد کرده اند و یک ورقه به زیر ورقه ی دیگر کشیده شده است. ورقه فرو رانده شده معمولاً از جنس بازالت است و بر اثر فرورفتن به زیر ورقه دیگر ذوب بخشی می شود و ماگمایی آندزیتی را به وجود می آورد. این ماگما از قسمتهای سست ورقه ی دیگر بالا می آید و آتش فشان های را در روی قاره ها یا داخل اقیانوسها (جزایر قومی) تشکیل می دهد.

۲ – دسته ی دوم خاص مناطقی است که دو ورقه ی تکتونیکی از یکدیگر دور می شوند و ماگمای بازالتی به سطح زمین می رسد و ایجاد پشته های اقیانوسی می کند.

۳ – دسته سوم بر خلاف دو دسته دیگر که در حاشیه ورقه ها قرار دارند، از وسط ورقه ها خارج می شوند.

خطرات آتش فشان ها
اثرات اولیه آتش فشان ها مانند جریان گدازه ، ریزش خاکستر، انفجار کوه ها، عبور ابرهای سوزان، جریان های عظیم گل و امواج حاصل از آتش فشان های دریایی می توانند زیان های جانی و مالی زیادی را به همراه بیاورند.
گازها و خاکسترهای آتش فشانی، بر نوع آب و هوای جهانی هم تأثیر می گذارند.
چنین موادی، گاهی تا چهار سال بعد از فوران آتش فشان، همچنان در اتمسفرباقی می مانند. این مواد، قسمتی از نور خورشید را دوباره به فضا منعکس می کنند و از مقدار تشعشعاتی که به زمین می رسد، می کاهند.

استفاده از آتش فشان ها
تشکیل سرزمین ها و جزایر جدید در اثر آتش فشانی های زیر دریایی،‌تولید موادی که اغلب در اثر هوازدگی به خاک کشاورزی مرغوب تبدیل می شوند و بر جای گذاردن برخی کانسارها را می توان از فواید آتش فشان دانست.

شاید مهم ترین کمک فرآیندهای آتش فشانی این باشد که پنجره ای به درون زمین باز کرده و نحوه عملکرد بعضی از فرآیندهای درونی این کره را برای ما روشن ساخته است.

فعالیت های آتش فشانی در ایران
کشور ما دارای تعدادی آتش فشان است که اغلب در گذشته ای نه چندان دور فعال بوده اند و برخی از آنها مانند آتش فشان تفتان و دماوند در مرحله فومرولی هستند.

 

منابع
http://wikipediaa.ir/?p=41