Núi lửa: Nguyên nhân, Sản phẩm, Đặc điểm, Hiệu ứng và Phân phối

Núi lửa đề cập đến hoạt động của một ngọn núi lửa và kết quả của hoạt động này.

Một ngọn núi lửa về cơ bản là một lỗ thông hơi trong lớp vỏ trái đất, giao tiếp với lớp vỏ trái đất, giao tiếp với bên trong trái đất, từ đó chảy ra từ vật liệu đá nóng chảy (dung nham), vòi phun nước nóng đỏ hoặc vụ nổ của khí và núi lửa. Tro tàn 'phun trào ở bề mặt. WM Davis (1905) đã coi núi lửa là một tai nạn trực tiếp xảy ra một cách tùy tiện theo thời gian và địa điểm và gây gián đoạn cho sự phát triển xói mòn của cảnh quan đến mức các địa hình không thể được xử lý một cách có hệ thống.

Trên cơ sở tần suất phun trào, có những ngọn núi lửa đang hoạt động, không hoạt động và tuyệt chủng hoặc cổ đại. Các núi lửa phun trào khá thường xuyên so với các núi lửa khác đang hoạt động. Chỉ có một vài ngọn núi lửa vẫn còn ít nhiều liên tục phun trào trong thời gian dài, nhưng hoạt động không liên tục là phổ biến hơn. Các núi lửa không hoạt động (từ tiếng Latin là dromir, có nghĩa là 'ngủ') là những ngọn núi lửa không thường xuyên xảy ra gần đây.

Những ngọn núi lửa này trải qua những khoảng thời gian dài nghỉ ngơi trong đó tất cả các dấu hiệu hoạt động bên ngoài chấm dứt. Những ngọn núi lửa trong đó không có vụ phun trào nào được ghi nhận trong thời kỳ lịch sử được cho là đã tuyệt chủng. Trước khi một ngọn núi lửa bị tuyệt chủng, nó đi qua giai đoạn suy yếu trong đó hơi nước và các khí và hơi nóng khác được thở ra. Chúng được gọi là fumaroles hoặc solfataras.

Đôi khi, một ngọn núi lửa được cho là đã tuyệt chủng đột nhiên hoạt động. Đảo Barren thuộc quần đảo Andaman và Nicobar của Ấn Độ, Vesuvius (Ý) và Krakatao (Indonesia) là những ví dụ như vậy. Đảo Barren đột nhiên bắt đầu bốc khói khí nóng và dung nham trong những năm gần đây, trong khi núi lửa Krakatao bắt đầu hoạt động vào năm 1883, giết chết 36.000 người ở Tây Java. Được biết, âm thanh của vụ nổ đã được nghe thấy xa như Thổ Nhĩ Kỳ ở phía tây và Tokyo ở phía đông. Ngày nay, Krakatao không khác gì một hòn đảo thấp với hồ caldera bên trong miệng núi lửa.

Nguyên nhân của hoạt động núi lửa:

Các chất phóng xạ bên trong trái đất tiếp tục tạo ra rất nhiều nhiệt thông qua các phản ứng phân hủy và hóa học. Kết quả là vật liệu trong lòng đất luôn thay đổi liên tục. Vật liệu nóng chảy, bán nóng chảy và đôi khi khí này xuất hiện trên trái đất ở cơ hội có sẵn đầu tiên.

Cơ hội này được cung cấp bởi các khu vực yếu dọc theo bề mặt trái đất. Các trận động đất, ví dụ, có thể phơi bày các vùng đứt gãy mà qua đó magma có thể thoát ra. Do áp suất cao trong lòng đất, magma và khí thoát ra với vận tốc lớn khi áp suất được giải phóng qua các vụ phun trào.

Sản phẩm của hoạt động núi lửa:

Về cơ bản, bốn loại hoạt động núi lửa có thể được xác định:

1. Thở ra:

Điều này bao gồm việc thải vật liệu ở dạng khí, như hơi nước, khói và axit clohydric, amoni clorua, lưu huỳnh điôxit, hydro sunfua, hydro, carbon dioxide, nitơ và carbon monoxide. Những khí này có thể thoát ra qua các lỗ thông hơi ở dạng suối nước nóng, mạch nước phun, fumaroles và solfataras, thường không được coi là núi lửa, mặc dù hoạt động của chúng tương tự như phun trào núi lửa.

Hoạt động thở ra làm phát sinh các địa hình, chẳng hạn như gò thiêu kết, hình nón của khoáng chất kết tủa và núi lửa bùn. Các núi lửa bùn của lưu vực sông Capper ở Alaska có chiều cao từ 45 đến 95 m và thải ra nước ấm và khí khoáng, bao gồm các hydrocacbon nhẹ có lẽ bắt nguồn từ sự phân rã của các lớp than bùn bị chôn vùi hoặc than đá.

2. Nỗ lực:

Loại hoạt động này đề cập đến lượng lớn dung nham từ lỗ thông hơi hoặc khe nứt. Lava là tên được đặt cho đá nóng chảy phun trào và tương đương với chất rắn, được làm lạnh sau đó. Trong khi hầu hết các lavas là silicat nóng chảy, dung nham không chứa silic cũng phổ biến như ở miền đông châu Phi. Dung nham gốc lưu huỳnh đã được khai thác thương mại tại Nhật Bản. Dung nham giàu silic (do đó có tính axit) có độ nhớt cao hơn (nghĩa là đậm đặc) so với dung nham nghèo silic (cơ bản). Độ nhớt của dung nham là một yếu tố quan trọng trong phát triển địa hình. Hai yếu tố khác, ngoài silica, xác định độ nhớt của dung nham, là nhiệt độ và khí hòa tan.

Lavas bazan silicat thấp rất cơ động và chảy tự do trong khoảng cách xa. Các bẫy Deccan, bao gồm các lavas như vậy ngày nay, có diện tích 5, 00.000 km vuông. Tuy nhiên, sự phân phối hiện tại của họ không phải là biện pháp cho sự mở rộng trong quá khứ của họ bởi vì sự chối bỏ đã tồn tại hàng ngàn năm, cắt qua các bazan và tách ra một số ngoại lệ được tách ra khỏi khu vực chính bằng khoảng cách lớn.

Các ngoại lệ này chỉ ra rằng phạm vi ban đầu của đội hình phải có ít nhất 14 lakh km vuông. Mặt khác, lavas axit, rất nhớt không đi xa. Cấu trúc cột đôi khi được phát triển trong các bazan cao nguyên hạt mịn có kết cấu đồng nhất (Hình 1.35). Các bazan cột rất tốt được nhìn thấy trong các bẫy Deccan gần Bombay.

3. Thuốc nổ:

Loại hoạt động này dẫn đến sự phân mảnh và phóng vật liệu rắn qua lỗ thông hơi. Các ejecta núi lửa lắng ra khỏi không khí hoặc nước đôi khi được gọi là trầm tích hoặc đá pyroclastic hoặc núi lửa. Tephra là một thuật ngữ tập thể ít cồng kềnh hơn cho tất cả các lần phóng ra từ các núi lửa. Các mảnh được phân loại dưới tephra có thể có kích thước và hình dạng hạt khác nhau. Tephra cỡ cát tốt nhất được gọi là tro. Cinder lớn hơn được gọi là lapilli. Đây là kích thước sỏi và nóng chảy hoặc rắn.

Các khối là ejecta rắn có kích thước cuội hoặc đá cuội. Các ejecta xoắn, làm mát bằng không khí được gọi là bom. Tephra trải qua quá trình phân loại trong quá trình vận chuyển trong không khí. Các hạt nhỏ hơn như lapilli và tro bay trong không khí trong nhiều km và có thể tồn tại trong không khí trong một thời gian dài. Các hạt nặng hơn như bom và khối chỉ rơi ra xa lỗ thông hơi hoặc khe nứt khi lực nổ có thể ném chúng. Các lớp bụi núi lửa và tro bụi thường được nén lại thành một tảng đá gọi là tuff.

4. Núi lửa ngầm:

Loại hoạt động núi lửa này diễn ra dưới bề mặt nước. Khi dung nham chảy qua đáy đại dương sâu hoặc tiếp xúc với nước, nó hợp nhất để tạo ra một cấu trúc giống như một đống đệm lộn xộn, và do đó được mô tả là dung nham gối.

Những ví dụ tuyệt vời về dung nham gối của thời kỳ tiền Cambri sẽ được nhìn thấy ở các phần của Karnataka. Nhiều lavas nhớt hơn, và những người phun trào ở độ sâu thấp hơn, phát triển các lề thủy tinh vỡ trên gối và bề mặt dòng chảy. Sản phẩm núi lửa có liên quan là hyaloclastite (nghĩa đen là đá mảnh thủy tinh). Hầu hết các hyaloclastites cho đến nay được xác định là ở Iceland. Ở vùng đất Marie Byrd của Nam Cực, hyaloclastite chiếm tỷ lệ đáng kể của một số đỉnh núi lửa nhô ra qua tảng băng.

Các kiểu phun trào đặc trưng:

Dựa trên mô hình hoặc chế độ phun trào điển hình của một số núi lửa đã biết, có thể xác định bốn loại chế độ phun trào cơ bản. Tuy nhiên, không có ngọn núi lửa nào phun trào chỉ với một trong các hoạt động được mô tả.

1. Vụ phun trào ở Hawaii:

Nó liên quan đến việc phun ra dung nham bazan từ miệng núi lửa, hồ dung nham hoặc khe nứt. Một dòng chảy duy nhất dày khoảng 10 m và lan rộng ra các sườn dốc hoặc chảy xuống các thung lũng như những dòng sông dung nham. Ít khí hoặc tephra được sản xuất. Ví dụ: Các cao nguyên bazan lớn của Columbia và Iceland.

2. Vụ phun trào Strombilian:

Trong trường hợp này, dung nham nhớt hơn được đẩy lên trên trong một đài phun nước như thời trang từ hồ dung nham trong miệng núi lửa trong khoảng thời gian đều đặn khoảng 15 phút. Stromboli nằm ở quần đảo Lipari gần Ý. Nó được gọi là "ngọn hải đăng của Địa Trung Hải".

3. Phun trào núi lửa:

Các vụ phun trào trong chế độ này là nổ. Dung nham nóng chảy lấp đầy miệng núi lửa hóa cứng lại và bị đẩy ra một cách bùng nổ như một đám mây súp lơ lớn của tephra tối. Bom, khối, lapilli tắm khu vực xung quanh. Chỉ có dòng dung nham nhỏ. Sau mỗi chu kỳ phun trào, núi lửa không hoạt động trong nhiều thập kỷ hoặc trong nhiều thế kỷ.

4. Vụ phun trào Pelean:

Loại phun trào này là kết quả của dung nham rất axit, giàu khí, có tính axit đang cắm vào lỗ thông hơi và có thể tạo bọt mạnh trên vành miệng núi lửa hoặc vỡ ra sau đó. Một vụ nổ kiểu Pelean khác với vụ phun trào của núi lửa ở chỗ hỗn hợp khí và dung nham rất nóng không được đưa lên trời để trở thành tephra lạnh mà lan truyền xuống dưới dạng một vũng nước, tiếp tục phát triển khí đốt.

Tác dụng của núi lửa đối với hoạt động của con người:

Hiệu ứng hủy diệt:

Các vụ phun trào núi lửa được tính trong số các thảm họa thiên nhiên lớn của trái đất. Bán buôn mất mạng và phá hủy các thị trấn và thành phố là thường xuyên trong lịch sử của các dân tộc sống gần núi lửa đang hoạt động. Thiệt hại xảy ra do dung nham tiến lên nhấn chìm toàn bộ thành phố, từ mưa rào, tro và bom, tuyết lở từ các ngọn núi lửa đổ xuống sườn núi lửa, động đất dữ dội liên quan đến hoạt động núi lửa và bùn bùn của núi lửa.

Ở các khu vực ven biển, sóng biển địa chấn (được gọi là sóng thần ở Nhật Bản) là những nguy hiểm bổ sung được tạo ra bởi các sự cố trái đất dưới biển. Một ngọn núi lửa ở Mexico vào năm 1943 đã phun trào bốn lakh tấn dung nham và chất kết dính mỗi ngày trong năm đầu tiên. Nó đã làm mất diện tích hơn 750 km vuông và gây ra tổn thất lớn.

Hiệu quả tích cực:

Tro bụi và bụi núi lửa rất màu mỡ cho các trang trại và vườn cây. Đá núi lửa mang lại đất rất màu mỡ khi phong hóa và phân hủy. Mặc dù sườn núi lửa dốc ngăn cản nông nghiệp rộng lớn, các hoạt động lâm nghiệp trên chúng cung cấp tài nguyên gỗ có giá trị. Hoạt động núi lửa thêm các cao nguyên rộng lớn và núi lửa vào trái đất của chúng ta. Tài nguyên khoáng sản, đặc biệt là quặng kim loại, rất thiếu các dòng núi lửa và dung nham trừ khi các sự kiện địa chất sau đó đã dẫn đến việc truyền khoáng chất quặng vào đá núi lửa. Đôi khi đồng và quặng khác lấp đầy các khoang khí bong bóng.

Đá Kimberlite nổi tiếng của Nam Phi, nguồn kim cương, là đường ống của một ngọn núi lửa cổ đại. Trong vùng lân cận của núi lửa đang hoạt động, nước ở độ sâu được làm nóng do tiếp xúc với magma nóng. Nhiệt từ bên trong trái đất trong các khu vực hoạt động núi lửa được sử dụng để tạo ra điện địa nhiệt. Các quốc gia sản xuất năng lượng địa nhiệt bao gồm Mỹ, Nga, Nhật Bản, Ý, New Zealand và Mexico.

Ở Ấn Độ, 340 suối nước nóng trong phạm vi nhiệt độ 90 ⁹ C - 130 ° C đã được xác định. Một nhà máy thí điểm đã được thiết lập tại Manikaran (Himachal Pradesh) sản xuất 5 kilowatt điện, chủ yếu cho mục đích nghiên cứu. Thung lũng Puga ở vùng Ladakh là một địa điểm đầy hứa hẹn khác đã được xác định. Tiềm năng địa nhiệt cũng có thể được sử dụng để sưởi ấm không gian.

Là danh lam thắng cảnh của vẻ đẹp tuyệt vời, thu hút một thương mại du lịch nặng, ít địa hình vượt qua núi lửa. Tại một số nơi, các công viên quốc gia đã được thiết lập, tập trung quanh núi lửa. Là một nguồn đá nghiền cho cốt liệu bê tông hoặc dằn đường sắt, và các mục đích kỹ thuật khác, đá nham thạch thường được sử dụng rộng rãi.

Phân phối núi lửa:

Kể từ năm 1500 sau Công nguyên, 486 núi lửa đã được báo cáo là hoạt động. Trong số đó, 403 được đặt tại và xung quanh Thái Bình Dương và 83 thuộc vành đai giữa thế giới trên Biển Địa Trung Hải, vành đai Alps-Hy Lạp và ở Đại Tây Dương và Ấn Độ Dương. Ngay cả trong nồng độ cao

Vành đai Thái Bình Dương, có nhiều biến thể. Các vành đai tập trung cao nhất là vòng cung đảo Aleutian-Kurile, Melanesia và vành đai New Zealand-Tonga. Trong vành đai Mỹ-Canada Thái Bình Dương, chỉ có 7 ngọn núi lửa hoạt động trong thời kỳ lịch sử.

Nếu các vụ phun trào được biết đến cổ xưa hơn được tính đến, chúng ta có tổng cộng 522 ngọn núi lửa và hơn 1300 có thể đã phun trào trong thời gian holocene (10.000 năm qua).

Vành đai Thái Bình Dương được gọi là 'Vành đai lửa' vì số lượng núi lửa hoạt động lớn nhất dọc theo bờ biển của Châu Mỹ và Châu Á trên đại dương này. Vành đai núi lửa giữa thế giới chiếm vị trí thứ hai. Châu Phi chiếm vị trí thứ ba có một ngọn núi lửa ở bờ biển phía tây, một ngọn núi lửa đã tuyệt chủng ở Núi Kilimanjaro của Tanzania và một số như vậy trong vành đai hồ thung lũng rạn nứt đi qua Biển Đỏ và kéo dài tới Palestine ở phía bắc.

Không có núi lửa ở Úc. Chỉ có 10 phần trăm đến 20 phần trăm của tất cả các hoạt động núi lửa là trên biển và núi lửa trên mặt đất là nhỏ khi so sánh với các đối tác tàu ngầm của họ. Trong số tất cả các núi lửa tàu ngầm đang hoạt động, 62% nằm trong khu vực hút chìm xung quanh lưu vực Thái Bình Dương (Vành đai lửa Thái Bình Dương), 22% quanh Indonesia, 10% ở Đại Tây Dương (bao gồm cả vùng biển Caribbean), trong khi phần còn lại là ở Châu Phi, vành đai Địa Trung Hải-Trung Đông, đảo Hawaii và đảo giữa đại dương.

Hoạt động núi lửa được biết đến nhiều nhất và các trận động đất xảy ra dọc theo các dải hội tụ và các dải núi giữa đại dương nơi các chi của các dòng đối lưu trong lớp phủ của trái đất gặp nhau. Có một thỏa thuận cực kỳ chặt chẽ giữa các vùng núi lửa và động đất trên trái đất cho thấy có mối quan hệ nhất định giữa hai nhóm hiện tượng này. Vị trí của núi lửa trên biên giới lục địa dốc gần đại dương sâu thẳm và trong hoặc gần những ngọn núi trẻ trung tương quan với chúng chắc chắn với những vùng yếu trong lớp vỏ trái đất.

Địa hình núi lửa được xây dựng độc lập với bất kỳ quá trình kiểm soát khí hậu. Các cấu trúc núi lửa được xây dựng trong hoặc trên đỉnh băng ở Nam Cực, trong các khu rừng nhiệt đới Melanesia và Indonesia, trong các sa mạc và trong mọi khí hậu có ý nghĩa địa mạo khác. Trong mỗi trường hợp, cấu trúc ban đầu và hình thức của địa hình được xây dựng là tương tự nhau.

Núi lửa ở Ấn Độ:

Không có núi lửa trong khu vực Hy Mã Lạp Sơn hoặc bán đảo Ấn Độ. Đảo Barren, nằm cách cảng Blair 135 km về phía đông bắc, được cho là không hoạt động kể từ khi nó phun trào lần cuối vào đầu thế kỷ XIX. Nó đột nhiên hoạt động trở lại vào tháng 3 năm 1991. Giai đoạn phun trào thứ hai bắt đầu vào tháng 1 năm 1995. Hòn đảo này có độ sâu 2000 mét dưới mực nước biển và miệng núi lửa của nó cao hơn mực nước biển khoảng 350 mét.

Sau khi hoạt động vào thế kỷ XIX, nó đã trải qua giai đoạn solfataric nhẹ được chứng minh bằng sự thăng hoa của lưu huỳnh trên các bức tường của miệng núi lửa. Hòn đảo núi lửa khác trong lãnh thổ Ấn Độ là Narcondam, cách đảo 3arren khoảng 150 km về phía đông bắc; nó có lẽ đã tuyệt chủng Bức tường miệng núi lửa của nó đã bị phá hủy hoàn toàn (Hình 1. 37).