آتشفشان چیست؟ | مفاهیم مهم آتشفشان | آتشفشان مخروطی | آتشفشان چینه ای یا استراتوولکان | آتشفشان سپری | آتشفشان ها کجا تشکیل می شوند؟ | آیا می توان فوران آتشفشانی را پیش بینی کرد؟ | بزرگ ترین فوران آتشفشانی تاریخ
آتشفشان از پدیده های طبیعی و شگفت انگیز کره زمین است که نقش مهمی در شکل گیری بیش از ۸۰ درصد سطح کره زمین داشته و شرایط مورد نیاز برای رشد و نمو و زندگی موجودات مختلف در این سیاره را فراهم کرده است.
بسیاری از دانشمندان از آتشفشان ها به عنوان معماران زمین شناسی این سیاره سبز یاد می کنند و تاکنون تحقیقات زیادی درباره نحوه و زمان شکل گیری آتشفشان ها، انواع آن ها و این که آیا می توان فوران آتشفشان ها را پیش بینی کرد انجام داده اند.
در ادامه قصد داریم درباره این پدیده ترسناک، ویران گر و در عین حال زندگی بخش صحبت کرده و اطلاعات جالبی درباره آتشفشان ها در اختیار شما قرار دهیم. با کوکا همراه شوید.
آتشفشان چیست؟
آتشفشان در واقع مانند دریچه یا شکاف باز روی سطح سیاره یا ماه عمل می کند که به گدازه ها و همچنین خاکستر، سنگ ها و گازهای داخل زمین که از محیط اطراف خود گرم تر هستند اجازه می دهد از دل زمین خارج شده و با رسیدن به سطح خارجی به سمت آسمان یا نواحی اطراف فوران کنند.
کوه آتشفشان نیز به کوهی گفته می شود که با تجمع مواد فوران شده در فعالیت های آتشفشانی ایجاد شده است.
براساس تحقیقات زمین شناسی پوسته زمین ۵ تا ۶۰ کیلومتر ضخامت دارد که به ۷ قطعه بزرگ و ۱۵۲ قطعه کوچک تر به نام صفحات تکتونیکی تقسیم شده است، این صفحات روی لایه ای از ماگما شناور هستند.
همان طور که در مطلب چرا آتشفشان فوران می کند اشاره کردیم معمولا دور شدن یا نزدیک شدن و ایجاد فشار صفحات تکتونیکی نسبت به هم باعث می شود ماگما که از سنگ جامد اطرافش سبک تر است بتواند از میان ترک ها و شکاف ها راهی به سمت بالا پیدا کرده و به صورت یک فوران آتشفشانی انفجاری یا جریانی از گدازه ها از زمین خارج شود و آتشفشان به وجود بیاید.
گاهی نیز یک فعالیت ماگمایی منطقه ای در وسط صفحات تکتونیکی – و نه در مرزها – به پوسته فشار وارد کرده و باعث ایجاد آتشفشان های نقطه داغ یا تفت گاه می شود.
در حال حاضر در همه قاره ها حتی قطب جنوب آتشفشان وجود دارد و تعداد آتشفشان های بالقوه فعال دنیا به حدود ۱۵۰۰ آتشفشان می رسد.
جالب است بدانید آتشفشان ها فقط مختص کره زمین نیستند بلکه در سیارات دیگر نیز ممکن است رخ دهند، مثلا آتشفشان های روی کره ماه و سیاره مریخ مدت ها است که خاموش بوده اما هنوز آتشفشان های بسیار فعالی در ماه سیاره مشتری رخ می دهد.
مفاهیم مهم آتشفشان
۱. مخزن ماگما (Magma chamber): ماگما یا سنگ های مذاب به سنگ های نیمه مایع و گازهای حل شده گفته می شود و مخزن ماگما یک استخر بزرگ زیرزمینی از سنگ های مذاب است که زیر پوسته زمین قرار گرفته است.
۲. سنگ بستر (Bedrock): به رسوبات سست سنگی جامد زیرین خاک گفته می شود.
۳. مجرا (Conduit): مسیر لوله مانندی که ماگما با عبور از آن به دهانه اصلی آتشفشان راه پیدا می کند.
۴. پایه (Base)
۵. سیل (Sill): در آتشفشان های بزرگ ماگما می تواند از طریق چندین دهانه مختلف به سطح زمین برسد، زمانی که ماگما به زور وارد ترک ها شده و کریستالی شود سیل یا آذرین لایه را تشکیل می دهد.
۶. دایک (Dike): هنگامی که ماگمای در حال صعود وارد ترک ها می شود در راه رسیدن به دهانه ها سرد شده و در شکاف هایی که اغلب عمودی یا تقریبا عمودی هستند گیر می کند که به آن دایک یا آذرین تیغه گفته می شود.
۷. لایه های خاکستر (Layers of ash): خاکستر آتشفشانی از قطعات کوچک سنگ های ساییده شده، مواد معدنی و شیشه آتشفشانی ایجاد شده که هنگام فوران آتشفشانی به بیرون پراکنده شده و لایه هایی در اطراف دهانه آتشفشان تشکیل می دهند.
۸. گرده (Flank): به کناره های آتشفشان گفته می شود.
۹. لایه های گدازه (Layers of lava): لاوا به گدازه های سنگی سیلیکات گفته می شود که به دلیل حرارت بالا به شکل مایع بوده و هنگام فوران از آتشفشان بیرون می زند، لاوا بعد از این که با هوا تماس پیدا کرده و سرازیر می شود سرد و سخت شده و لایه های لاوا را تشکیل می دهد.
۱۰. گلوگاه (Throat): قسمت بالایی دهانه اصلی که به گلوی آتشفشان مشهور است و گدازه ها و خاکسترهای آتشفشانی برای فوران از این قسمت عبور می کنند.
۱۱. مخروط انگلی (Parasitic cone): مخروط ثانویه که به نام مخروط انگلی نیز شناخته شده در اطراف دهانه ثانویه در آتشفشان های بزرگ ایجاد می شود. زمانی که گدازه و خاکستر از دهانه های فرعی به زمین می رسند یک مخروط کوچک تر ایجاد کرده که شبیه یک شاخ روی مخروط اصلی به نظر می رسد.
۱۲. جریان گدازه (Lava flow)
۱۳. دهانه اصلی (Main Vent): دهانه اصلی آتشفشان نقطه ضعف پوسته زمین است که ماگمای مذاب توانسته از طریق آن به سطح زمین نفوذ کند.
۱۴. چاله کراتر (Crater): فعالیت آتشفشانی علاوه بر مخروط باعث ایجاد کراتر آتشفشانی نیز می شود که معمولا به شکل یک حوض دایره ای شکل در اطراف دهانه است و از نظر شعاع و گاهی عمق می تواند بسیار بزرگ باشد.
۱۵. ابر خاکستر (Ash cloud)
پیشینه آتشفشان ها به چه زمانی بر می گردد؟
به نظر می رسد آتشفشان ها از میلیون ها سال قبل روی کره زمین وجود داشته اند و احتمالا حدود ۲۵۰ میلیون سال پیش موجب بروز فاجعه ای به نام انقراض پرمین یا مرگ بزرگ شده اند که بزرگ ترین انقراض انبوه تاریخ کره زمین محسوب می شود.
انواع آتشفشان
به طور کلی فوران یک آتشفشان ممکن است حالت انفجاری داشته باشد و همزمان مواد زیادی را به آسمان پرتاب کند یا کند و ملایم بوده و به صورت جریان آهسته ای از مواد مذاب به حرکت در آید.
سه نوع اصلی آتشفشان در سراسر دنیا وجود دارد:
۱. آتشفشان مخروطی
وقتی صحبت از آتشفشان می شود تصویری از یک آتشفشان مخروطی در حال فوران در ذهن بسیاری از ما نقش می بندد که به آن آتشفشان مخروطی سیندر یا مخروط اسکوریا گفته می شود.
این نوع آتشفشان رایج ترین شکل آتشفشان است و ظاهری شبیه مخروط متقارن دارد که ممکن است به صورت مستقل یا آتشفشان ثانویه – مخروط انگلی – در اطراف آتشفشان های چینه ای یا سپر ایجاد شود.
هنگام فوران قطعاتی از لاوا به نام تفرا یا آذر آوار از دهانه خارج شده، به سرعت خنک می شوند و به صورت خاکستر در اطراف دریچه روی هم جمع می شوند.
آتشفشان های مخروطی سیندر در دوره های کوتاه چند ماهه یا چند ساله ایجاد می شوند و نسبتا کوچک هستند، ارتفاع آن ها معمولا حول و حوش ۹۱ متر است و از ۳۶۶ متر تجاوز نکرده است.
۲. آتشفشان چینه ای یا استراتوولکان
آتشفشان چینه ای که به آن آتشفشان ترکیبی نیز گفته می شود زیرا از ترکیب لایه های جریان متناوب لاوا، خاکستر و بلوک های سنگ ذوب نشده ساخته شده است.
این آتشفشان ها بزرگ تر از مخروطی های سیندر هستند و ارتفاع آن ها به ۲۴۳۸ متر نیز می رسد.
از خصوصیات آتشفشان چینه ای می توان به شیب تند و شدت زیاد فوران ها اشاره کرد که به دلیل گازهای فراوانی است که تحت فشار و گرما در ماگما حل شده اند و هنگامی که به سطح زمین می رسند مانند نوشابه گاز داری که چند بار تکان داده باشید فوران می کنند.
در این نوع آتشفشان مواد مذاب ممکن است از نواحی اطراف دهانه و همچنین دهانه فوران کنند.
این آتشفشان خطرناک ترین نوع است که نواحی اطراف خود را به طور کامل از بین برده و می تواند موجودات زیادی را به کام مرگ بکشاند.
۳. آتشفشان سپری
آتشفشان های سپری آتشفشان های عظیم با شیب ملایم هستند که از گدازه های بسیار رقیق لاوا که از دهانه آتشفشان به تمامی جهات پخش می شوند تشکیل شده اند.
این آتشفشان ها پایه پهن با قطر حدود چند کیلومتر، شیب میانی تندتر و قله مسطح تر دارند و شیب ملایم اطراف ظاهری شبیه سپر شوالیه های قرون وسطایی به آن ها بخشیده است.
فوران آتشفشان سپری عموما انفجاری نیست بلکه بیشتری شبیه سر ریز شدن یک مایع از لبه های ظرف می باشد.
بزرگ ترین آتشفشان دنیا یعنی ماونا لوا در هاوایی از نوع آتشفشان های سپری است که بین پایه آن در زیر اقیانوس تا قله حدود ۱۷ هزار متر فاصله است.
آتشفشان ها کجا تشکیل می شوند؟
حدود ۷۵ درصد آتشفشان های فعال دنیا در منطقه ای نعلی شکل مشهور به حلقه آتش با طول ۴۰ هزار کیلومتر قرار گرفته اند.
این ناحیه به مناطقی در کناره های اقیانوس آرام گفته می شود که از نوک جنوبی آمریکای جنوبی تا سراسر ساحل غربی آمریکای شمالی و از سمت دریای برینگ به ژاپن تا نیوزیلند کشیده شده است.
این ناحیه جایی است که لبه های صفحات اقیانوس آرام و نازکا در برابر صفحات تکتونیکی دیگر قرار گرفته اند. نکته مهم این که آتشفشان های حلقه از لحاظ زمین شناسی به هم مرتبط نیستند، به عبارت دیگر فوران آتشفشانی در اندونزی با آتشفشان آلاسکا رابطه ای ندارد.
آیا می توان فوران آتشفشانی را پیش بینی کرد؟
دانشمندان از مدت ها قبل به دنبال آن هستند تا با تجزیه و تحلیل سر نخ های به دست آمده از کوه های آتشفشانی از جمله کریستال ها و گازهای مربوط به آتشفشان بتوانند روشی برای پیش بینی زمان دقیق وقوع فوران های آتشفشانی پیدا کنند.
آتشفشان ها معمولا قبل از فوران علامت های هشدار دهنده ای از خود نشان می دهند و توجه به آن ها به خصوص در نواحی که مراکز جمعیتی بزرگ انسانی در نزدیکی آتشفشان قرار گرفته از اهمیت زیادی برخوردار است.
برخی از این علائم شامل زمین لرزه های کوچک، برجستگی یا برآمدگی طرفین آتشفشان و افزایش انتشار گاز از دهانه می باشد اگرچه هیچ کدام از این نشانه ها لزوما به معنای فوران قریب الوقوع آتشفشان نمی باشد اما دانشمندان به کمک آن ها می توانند وضعیت آتشفشان حین تشکیل ماگما را بررسی کنند.
در حال حاضر روش خاصی برای پیش بینی زمان وقوع فوران یک آتشفشان وجود ندارد.
بزرگ ترین فوران آتشفشانی تاریخ
مرگبارترین فوران آتشفشانی تاریخ مربوط به فوران کوه تامبورای اندونزی در سال ۱۸۱۵ بوده است.
این انفجار یکی از قدرتمندترین انفجارهای ثبت شده در طول تاریخ است که توانست دهانه ای به طول ۶۴۳۷ متر و عمق بیش از ۱۱۰۰ متری ایجاد کند.
هنگام فوران این آتشفشان تل بسیار داغی از خاکستر و گاز حدود ۴۸ کیلومتر در آسمان پرتاب شدند و پس از رسیدن به زمین جریان پیروکلاستیک به راه انداختند.
این فوران در لحظه حدود ۱۹ هزار نفر را به کام مرگ برد اما این تمام فاجعه نبود بلکه خاکسترهای آتشفشانی و گازهای وارد شده به جو مانع رسیدن نور خورشید به سطح زمین و سرد شدن زمین شد به گونه ای که آن سال بدون فصل تابستان گذشت و ۸۲ هزار نفر از انسان ها به دلیل بیماری و گرسنگی به مرور از بین رفتند.
اگرچه آتشفشان ها سهمگین و ترسناک هستند اما همان طور که در ابتدای مطلب اشاره کردیم در واقع معماران اصلی سیاره زیبای ما می باشند.
نیروی انفجاری آتشفشان ها باعث ایجاد کوه ها و دهانه آن ها شده و جریان لاوا که به نواحی اطراف پخش می شود به مرور زمان توسط عناصر مختلف تجزیه و مواد مغذی موجود در آن ها آزاد می شود که تاثیر بسزایی در حاصلخیزی قابل توجه زمین های اطراف و شکوفایی تمدن ها نواحی هم جوار خود داشته است.
منابع: nationalgeographic – livescience – universetoday
