آتشفشان شناسی 

● بزرگترین آتشفشان کره زمین 

● بزرگترین آتشفشان کشف بشر 

نمونه‌ای از فورانهای مهم دنیا 

اقسام آتشفشانها 

رابطه آتشفشان شناسی با سایر علوم زمینی 

اهمیت آتشفشان شناسی

دهانه آتشفشان 

اشکال مختلف دهانه آتشفشان 

دهانه های دریاچه مانند (Lake Crater)

دیاترم (Diatreme) 

 

۳) مآر (Maar)

 

▪ مآرهای بازالتی 

کالدارها (caldera) 

 

▪ کالدراهای انفجاری 

▪ کالدراهای ریزشی 

▪ کالدراهای فرسایشی 

فوران آتشفشان  

● انواع فوران

۱) نوع هاوایی

۲) نوع استرومبولی

۳) نوع وولکانو 

۴) نوع پله: 

۵) نوع کومولوولکان یا کوپول

انواع آتشفشان 

 

● طبقه بندی تکتونیکی آتشفشانها 

● انواع آتشفشانها 

▪ آتشفشانهای سپری شکل Shield Volcano 

▪ آتشفشانهای گنبدی 

▪ آتشفشان نوع ترکیبی (مرکب) 

 

علل پیدایش آتشفشان 

● آتشفشانهای حاشیه صفحات همگرا 

▪ فرورانش یک صفحه اقیانوسی به زیر صفحه اقیانوسی دیگر 

فرورانش صفحه اقیانوسی به زیرصفحه قاره‌ای 

▪ برخورد قاره با قاره (اشتقاق قاره‌ای) 

آتشفشانهای در مرز صفحات واگرا 

 جزیره ایسلند 

● آتشفشانهای درون صفحه‌ای 

ایمنی در برابر آتشفشان 

● پدیده‌های همراه آتشفشانها 

▪ پدیده‌های ویرانگر 

▪ بهمنهای سوزان 

▪ بارانهای ناشی از فوران 

▪ کمانهای نورانی 

● شناخت زمین شناسی آتشفشان تحت مراقبت 

▪ بررسی ساختمان زمین شناسی آتشفشان 

▪ بررسی آب شناسی (هیدرولوژی) 

 

ایستگاههای مراقبت 

 

آتشفشان در اقیانوس 

 

● آتشفشانهای پشته میان اقیانوسی 

● آتشفشانهای ممتد وسط صفحه اقیانوسی 

آتشفشانهای جزایر قوسی 

● آتشفشانهای منفرد کف اقیانوس 

 

 

 

 

 

 

آتشفشان شناسی : 

ولکانولوژی یا آتشفشان شناسی از دو کلمه Volcano به معنی "آتشفشان" و Logos به معنی "شناخت" گرفته شده است. می دانیم که زمین در ابتدا به حالت کره گداخته‌ای بوده است که پس از طی میلیونها سال بخش خارجی آن به صورت قشر سختی در آمد. این پوسته به دفعات بر اثر عبور مواد مذاب درونی سوراخ گردید وسنگهای آتشفشانی زیادی به سطح آن رسید. این عمل حتی در عصر کنونی نیز ادامه دارد. تمام پدیدههایی که با فوران تودههای مذاب بستگی دارند، پدیده آتشفشانی می‌گویند و علمی را که هدف آن بررسی این پدیده هاست با آتشفشان شناسی می‌نامند. 

 

 

● بزرگترین آتشفشان کره زمین 

بزرگترین آتشفشان کره زمین مونالوآ نام دارد که بخشی از جزایر هاوایی را تشکیل می‌دهد. محیط قاعده مخروط این آتشفشان ۶۰۰ کیلومتر و قله آن نسبت به کف اقیانوس که آن را احاطه کرده است ۱۰ کیلومتر ارتفاع دارد. این آتشفشان ، همراه با سایر قسمتهای جزایر هاوایی نشاندهنده موادی هستند که به وسیله فورانهایی که از یک میلیون سال پیش تا کنون ادامه داشته‌اند، بیرون ریخته شده‌اند. 

 

● بزرگترین آتشفشان کشف بشر 

بزرگترین آتشفشانی که تا کنون به وسیله بشر کشف شده است، الیمیوس مونز یا کوه المپیک نام دارد که در کره مریخ واقع است. شواهد به دست آمده از طریق عکسبرداریهای سفینه فضایی ماریند ۹ نشان میدهد که ارتفاع این آتشفشان احتمالا ۲۳ کیلومتر بوده و کالدرای آن نیز ۶۵ کیلومتر عرض دارد. 

 

● نمونه‌ای از فورانهای مهم دنیا 

۱) آتشفشان وزوو 

۲) آتشفشان مونالوآ 

۳) آتشفشان پله 

۴) آتشفشان بزیمیانی 

۵) آتشفشان پاری کوتین در مکزیک 

۶) آتشفشان نست هلن 

 

● اقسام آتشفشانها 

▪ آتشفشانهای نقطه‌ای که مواد گداخته از یک محل بیرون می‌آید (آتشفشان نوع مرکزی). انواع آتشفشانهای نقطهای عبارتند از: 

۱) آتشفشانهای نوع هاوایی یا سپری 

۲) آتشفشانهای نوع استرومبولی 

۳) آتشفشانهایی پرکابی 

۴) آتشفشانهای نوع پله 

۵) آتشفشانهای نوع ولکانو 

▪ آتشفشانهای شکافی یا خطی که فوران آن در امتداد یک شکاف صورت می‌گیرد. انواع آتشفشانهای شکافی یا خطی عبارتند از: 

۱) فورانهای خطی غیر انفجاری 

۲) فورانهای خطی انفجاری 

 

● رابطه آتشفشان شناسی با سایر علوم زمینی 

▪ ژئوفیزیک: برای اثبات و آگاهی از کانونهای درونی آتشفشانها و پیشگویی شکل و محل و موقعیت آن. 

▪ ژئوشیمی: تعیین دقیق عناصر که بصورت مواد جامد ، مایع و گاز از آتشفشان خارج می‌شوند. 

▪ ترمودینامیک: برای فهم و ارزیابی نیروی حرارتی آتشفشان و انرژی حاصله از آن و رابطه تشکیل مواد گداخته با حرارت و فشار و همچنین انجماد آن. 

▪ سنگ شناسی: جهت اطلاع از اختصاصات گدازه و شناسایی دقیق سنگهای آتشفشانی 

▪ رسوب شناسی: پراکندگی و نحوه انتشار مواد جامد آتشفشانی در دریاها و خشکیها که به صورت خاکستر ، توف ، برش و ... ته نشین می‌شوند. 

 

● اهمیت آتشفشان شناسی 

▪ از نظر اقتصادی: استفاده از انرژی گرمایی آن و انرژی گازهای فومرولی در گردش توربین و به دست آوردن مواد شیمیایی با ارزش که امروزه در ایتالیا ، زلاندنو ، ژاپن و ایسلند اهمیت پیدا کرده است و در کشور ما نیز اخیرا برای استفاده از نیروی حرارتی زمین (انرژی ژئوترمال) حفاریهایی انجام شده است. 

▪ پیشگیری از خطرات اجتماعی آتشفشان 

▪ اطلاع و آگاهی از ساختمان و ترکیب پوسته و تا اندازه‌ای گوشته زمین.

 

آتشفشان در زمین مراحل آتشفشانی از تظاهرات جالب فعالیت درونی سیاره ما است كه اثرات زیادی بر روی بسیاری از فرآیند ژئوفیزیكی دارد. می‌توان به كمك این واقعیت كه حدود ۵۴۰ آتشفشان فعال در دنیا وجود دارد. یعنی آتشفشان‌هایی كه حداقل یك بار در طی تاریخ ثبت شده دستخوش انفجار شده‌اند. درباره میزان آتشفشان زمین تصوری پیدا نمود.  از این تعداد ۳۶۰ آتشفشان در «حلقه آتش» رشته كوههای آتشفشانی كه اقیانوس آرام را احاطه كرده‌اند، واقع شده‌اند و ۶۸ آتشفشان در كامچاتكاپنینولا و جزایر كوریل قرار گرفته‌اند. در سالهای اخیر مشخص شده كه تعداد بسیار زیادتری از آتشفشان در كف اقیانوس وجود دارند. و فقط در ناحیه مركزی اقیانوس آرام ، حداقل ۲۰۰۰۰۰ آتشفشان یافت می‌شود. انرژی انفجار آتشفشان مقدار انرژی كه در ضمن یك انفجار عادی آزاد می‌شود. با انرژی ۴۰۰۰۰۰ تن از سوخت معادل آن قابل قیاس است. انرژی كه در یك انفجار عظیم ایجاد می گردد تقریبا معادل انرژی است كه از سوختن ۵۰۰۰۰۰۰ تن ذغال سنگ حاصل می‌شود. پیدایش آتشفشان در سطح ماه ذرات جامد زیادی كه در ضمن انفجار به فضا رانده می‌شوند و پراكنده شدن پرتوهای خورشیدی ، اثر قابل توجهی بر مقدار گرمایی كه به زمین می‌رسد دارند. برخی از اطلاعات موجود نشان می‌دهند كه در تاریخ سیاره ما پیش از دوره یخبندان طولانی فعالیت شدید آتشفشانی صورت گرفته است. اطلاعات كنونی علمی نشان می‌دهند كه فعالیت آتشفشانی همچنین در اجسام سیاره‌ای دیگری كه از نظر ماهیت و ساختمان به زمین شباهت دارند رخ می‌دهد. آتشفشان ها و حفره‌های سطح ماه ماه كه نزدیك‌ترین همسایه زمین است. از نظر تكاملی شباهت زیادی با سیاره زمین دارد. بنابراین ، مقایسه‌ها و مطالعات ماهواره‌ای باید آشكار كننده بسیاری از مسائل باشد. 

بر اساس اطلاعات به دست آمده از دستگاههای اكتشاف ماه ، بیشتر دهانه‌های حلقه‌ای شكل سطح ماه در اثر تصادم پدید آمده‌اند. از سوی دیگر ، اثرات واضحی از فعالیت آتشفشانی در سطح آن كشف شده است. به عنوان مثال سنگ‌های سیاه آتشفشانی مانند گدازه‌های منجمد از مشخصات برجسته سطح ماه هستند. به علاوه دلایلی برای قبول این مسئله وجود دارد كه ما سكون‌ها یا تجمع ماده كه به وسیله ماهواره‌های مصنوعی ماه در زیر ماریا (دریای ماه )كشف شده‌اند. چیزی جز حفره‌های گدازه‌های منجمد نیستند. 

احتمالا مشخصات دیگر سطح ماه وجود ارتباط نزدیكی را با فعالیت آتشفشانی نشان می‌دهند. اثرات آتشفشان در ماه در سطح ماه نواحی برآمده یا مناطق دایره شكل كه ارتفاع وجود دارد. و بر روی برخی از آنها علائمی مانند دهانه‌های آتشفشان‌ها (مناطق صخره‌ای تخریب شده اطراف دهانه‌ها) به وضوح دیده می‌شود. ساختمان‌های مشابهی كه لاكولیت نامیده می‌شوند نیز در زمین وجود دارند. آنها برآمدگی‌های پوسته زمین هستند كه در نتیجه آتشفشان پدید آمده‌اند. برخی از تپه‌های قفقاز شمالی یعنی ماشوك ، بشتاف ، و زیمیكا به این گروه تعلق دارند. دانشمندان عقیده دارند كه فعالیتهای آتشفشانی شدید بیشتر در طی نخستین ، یك و نیم میلیون سال تاریخ پیدایش ماه بوجود آمده‌اند. این نظریه به وسیله سنجش عمر صخره‌های ماه كه دارای مواد آتشفشان می‌باشد تایید گردید عمر صخره‌ها حداقل سه بیلیون سال است. آتشفشان در سیاره تیر اثرات واضحی از فعالیت آتشفشانی در عكس‌های تهیه شده از تیر نزدیك‌ترین سیاره به خورشید دیده می‌شود. سطح این سیاره به وسیله تعداد زیادی حفره ، سوراخ شده است. با آنكه حفره‌ها در اثر تصادم پدید آمده‌اند. اثرات جاری شدن گدازه‌ها در ته برخی از آنها قابل تشخیص است. 

آتشفشان در سیاره زهره برخی از اطلاعات حاكی از آن است كه فعالیت‌های آتشفشانی هم اكنون نیز در سیاره زهره ادامه دارند. همانطور كه می‌دانید درجه حرارت سطح زهره حدود ۵۰۰ درجه سلسیوس است كه در نتیجه اثر گلخانه‌ای معین تجمع گرمای خورشید در ناحیه پایین جو زهره به علت وجود لایه ابری در اطراف سیاره می‌باشد. كاملا امكان دارد كه آتشفشان‌ها و به ویژه جریان گدازه‌های داغ عامل كمك كننده دیگری باشد. ممكن است ذرات جامد فراوانی كه بر اساس برخی از اطلاعات در جو زهره یافت می‌شوند. دارای منشا آتشفشان باشند. به علاوه باید گفت كه ۱۷ درصد جو از دی اكسید كربن ، گازی كه در ضمن فوران آتشفشان آزاد می‌گردد تشكیل یافته است.

 

دهانه آتشفشان : 

غالبا انتهای فوقانی دودکش در سطح زمین وسیع تر می گردد و دهانه را بوجود می آورد ومعادل لاتین آن crater می باشد. بعضی آتشفشانها دهانه وسیع و دریاچه مانند (Lake Crater) دارند. در آتشفشانهای انفجاری دهانه بر اثر انفجار ، از بین می رود و دهانه های جدید بوجود می آید. 

 

 

● اشکال مختلف دهانه آتشفشان 

 

۱) دهانه های دریاچه مانند (Lake Crater): در آتشفشانهای نوع هاوایی دیده می شود. 

 

۲) دیاترم (Diatreme): 

عبارت از حفره ها و چاههایی است که بر اثر انفجار گاز بوجود می آید. منشا این گازها ممکن است ماگمایی باشد و یا از بخار شدن آبهای زیرذ زمینی بر اثر حرارت حاصل شود. دیاترم های که انواعی از پایپ یا دودکشهستند که در اعماق پوسته واقع شده اند و پر از برش های سنگی هستند. هنوز بدرستی ، مکانیسم ایجاد دیاترم ها مشخص نشده است. منشا گازهای داغ و پرفشار در اعماق ، قدرت انفجار گازهایی که بتواند حجم های زیاد برش ها را در داخل پایپ ها در اعماق ایجاد کند، و مکانیسم حرکت مواد فرار هنوز بدرستی شناخته نشده است. 

گاهی پیدایش حفره ها ، ممکن است بدون انفجار و بر اثر خروج گازها در دهانه های بعضی از آتشفشانها باشد. این عمل سبب پراکنده شدن مواد سبک وزن وخاکستری می گردد و حفره های قیفی شکل حاصل می شود که به آنها نیز ، دیاترم می گویند. 

 

۳) مآر (Maar): 

به دهانه انفجاری اطلاق می شود که قطر بزرگ داشته و بوسیله دریاچه یا برکه اشغال شده باشد. قطر آن ممکن است ۱۰۰ تا ۱۰۰۰ متر برسد. معمولا مآر در راس مخروط آتشفشانی قرار ندارد و بلکه بر اثر انفجار به صورت گودال هایی در زمین های اطراف آتشفشان حاصل می شود مآر ممکن است بوسیله ماگمای بازیک و یا ماگمای اسیدی بوجود آید. 

 

▪ مآرهای بازالتی 

قطعات پرتابی به صورت هلال کم و بیش منظم در اطراف دهانه دیده می شود و حداقل نصف اطراف دهانه را در بر می گیرد. جنس این مواد متفاوت است و شامل قطعات لاپیلی ، گدازه شیشه ای ، بمب های گل کلمی می باشد. مآرهای بازالتی بر اثر فوران فراتوماگماتیک (pheratlo-magmatic) حاصل می شود. یعنی بر اثر برخورد سفره های آب دار زیرزمینی با ستون ماگما که از شکاف سنگها نفوذ می کند. در این عمل بدون اینکه ماگما با آب مخلوط شود و در محل برخورد ، در اثر تبخیر آب فشار هیدرواستاتیک فوق العاده ایجاد می کتند. که مانع صعود ماگما می شود. در این حالت کشش بخار در قاعده ستون زیاد می شود. هنگامی که این کشش بیشتر از فشار هیدرواستاتیک گردید انفجار شدید گاز حاصل می شود و بمب های گل کلمی . قطعات جدا شده از جدار دودکش را با خود جدا میکند و از این ماگما لاپیلی های فراوان همراه با بخار آب خارج می گردد. پس از انفجار، نفوذ دوباره آب سبب تکرار این پدیده می شود. انفجار سبب پرتاب مواد به ارتفاع زیاد می شود به نحوی که مواد سنگین تر در مجاورت دهانه و اجزای سبکتر به وسیله ابرهای گازی به اطراف برده می شود. اختلاف عمده مآرهای بازالتی با مآرهای اسیدی در علت انفجار در اثر فشار فوق العاده گازهایی است که در گدازه خیلی غلیظ محبوس مانده و ایجاد آتشفشانهایی از نوع ولکانو، این نوع مآرها را بوجود می آورد. 

 

۴) کالدارها (caldera) 

کالدراها ، گودیهای نسبتا مهمی هستند که در ساختمان آتش فشانها پدید می آید و قطر آنها ممکن است به چند کیلومتر برسند کالدراها بر سه نوع هستند: کالدراهای انفجاری ، کالدراهای ریزشی ، کالدراهای فرسایشی. 

 

▪ کالدراهای انفجاری 

این کالدراها فقط بر اثر انفجار حاصل می شوند، تراکم و فراوانی گازهای تحت فشار که به انفجار همراه است دهانه وسیعی ایجاد می کند. موادپرتابی ممکن است آتش فشانی نباشد. حتی بعد از انفجار هم گدازه ای ظاهر نمی شود. فوران آتنشفشان باندائی سان در ژاپن نمونه جالب این انفجارات در مقیاس های کوچک کالدراهای انفجاری را می توان دیاترم نامید. 

 

▪ کالدراهای ریزشی 

فراوان ترین انواع کالدراها ، کالدراهای ریزشی هستند. در واقع وقتی از کالدراها صحبت می شود منظور فقط کالدراهای ریزشی است. به دنبال تغییر شکل مخازن ماگمایی در اعماق و خالی شدن بخش های زیرین و سنگین قسمت های فوقانی ، ریزش انجام می شود (در سبلان قطر کالدراهای ریزش ۱۲ کیلومتر و در دماوند ۹ کیلومتر است). با پیدایش کالدراهای ریزشی شکاف هایی در مخروط ایجاد می شود که ممکن است حلقه مانند بوده و در اطراف مخروط ظاهر شود در این صورت آن را دایک حلقوی گویند. 

 

 

▪ کالدراهای فرسایشی 

این قبیل کالدراها کمیابند. بر اثر فرسایش جوی مخصوصا یخچالی و بادی فرورفتگیهایی در دهانه بوجود می آید که می توان آن را کالدرا نامید. مسلما این قبیل کالدراها در انواع قدیمی آتشفشانها قابل رویت هستند.

 

فوران آتشفشان : 

فورانهای آتشفشانی معمولا براساسی شکل دهانه ای که از آن فوران صورت می گیرد، محل قرار گیری دهانه در کوه آتشفشان، شکل و نوع مخروط آتشفشانی و بالاخره خصوصیات عمومی فوران (آرام یا شدید – انفجاری یا غیر انفجاری) طبقه بندی می شوند. 

گدازه های اسیدی به علت درصد Sio۲ بالا و درجه حرارت نسبتا پایین دارای گرانروی (ویسکوزیته) بالا و سیالیت پائین بوده و در نتیجه به صورت انفجاری همراه با مواد پرتابی می باشد. اما در گدازه های بازیک به علت درصد Sio۲ پائین و درجه حرارت نسبتا بالا، گرانروی پائین بوده و سیالیت افزایش می یابد و در نتیجه مواد پرتابی با مقدار کم و فوران آرام انجام می شود . 

 

● انواع فوران 

۱) نوع هاوایی: 

این نوع آتشفشان به شکل گنبدی می باشد و بیشتر مخروط آن از گدازه رقیق با ضخامت زیاد و گسترش کم است. ارتفاع این نوع آتشفشان نسبتا کم است. از دهانه آن اغلب گدازه های بازیک با سیالیت بالا و مواد پرتابی کم، بیرون می ریزد. 

به علت وجود میزان کم گاز در گدازه این نوع آتشفشان، فوران جریانی در آن دیده می شود.ماگمایی که به سطح می رسد، معمولا به صورت فواره یا چشمه های گدازه ای خارج می شود. این نوع آتشفشان در جزایر هاوایی به تعداد زیاد یافت می شود. در جزیره ایسلند نیز از این نوع آتشفشان یافت می شود. 

 

۲) نوع استرومبولی: 

در آتشفشان های نوع استرومبولی ماگمای نسبتا رقیق با ترکیب بازیک و مواد پرتابی کم تا زیاد می باشد که مواد پرتابی به صورت ریتمی از اسکوری های ملتهب‏، لاپیلی و بمب می باشد. عمده فعالیت این نوع آتشفشان در ساحل غربی ایتالیا دیده شده است. فعالیت های آرام استرومبولی از دهانه های باز صورت می گیرد و گدازه های نسبتا سیال در افق های بالایی مجرای آتشفشان وجود دارند. 

به علت گرانروی بالای ماگما، خروج گاز زیادتر از انواع ماگماهای سیال نوع هاوایی صورت می گیرد. 

فوران های طولانی مدت استرومبولی می تواند مخروطهای مختلط را تشکیل دهد، در حالی که فوران های کوتاه مدت معمولا مخروط های اسکوری دار را تشکیل می دهند. خاکستر در این نوع آتشفشان کم بوده و به هنگام انفجار تولید ابرهای سبک وزنی را می کند.شیب مخروط این نوع آتشفشان از شیب آتشفشان نوع هاوایی خیلی بیشتر است. 

 

شما هم می توانید در مورد این فایل نظر دهید.