آتشفشان
تمام پديدههايي که با فوران توده هاي مذاب بستگي دارند، پديده آتشفشاني مي‌گويند و علمي را که هدف آن بررسي اين پديده هاست با آتشفشان شناسي مي‌نامند.
آتشفشان يکي از پديده هاي طبيعي و دائمي زمين شناسي است که در طول تاريخ زمين شناسي نسبتا بدون تغيير باقي مانده و در ايجاد، تحول و تکامل پوسته و گوشته زمين نقش اساسي داشته و دارد.
آتشفشان يک ساختمان زمين شناسي است که به وسيله آن مواد آتشفشاني (به صورت مذاب ، گاز ، قطعات جامد ياهر 3)از درون زمين به سطح آن راه مي يابند. .
وقوع آتشفشان جريان مواد آتشفشاني با سرعتي معادل چند صدكيلومتر در ساعت بر دامنه كوهها سرازير گشته و اغلب تا فاصله 10 كيلومتري محل وقوع را در بر مي‌گيرد
گرماي اين مواد تاحدي بالا است كه در سر راه خود همه چيز را ميسوزاند و نابود مي‌كند، فوران سنگ يا مواد مذاب از درون زمين وجريان آن در محيط زيست از جمله وقايعي است كه با آلودگي منابع اصلي حيات يعني هوا، آب، خاك و نيز تخريب ساختمان‌ها، مزارع و تلفات انساني همراه مي‌باشد.
فوران مي‌تواند به آرامي يا به صورت انفجاري رخ دهد. جريان گدازه، گازهاي سمي، پرتاب خاكستر و سنگ و تخريب نواحي اطراف نيز همراه با فوران آتشفشان رخ ميدهد.
جريان گدازه بيشتر از آتش‌سوزي مخاطره‌آميز مي‌باشد به علت اينكه حرارت توليد شده به مراتب شديدتر و سوزاننده‌تر است.
جريان گدازه، هرچيزي كه درمسيرش قرارگرفته باشد را از بين مي‌برد ولي به دليل اينكه جريان مواد مذاب به كندي و آرامي پيش مي‌رود و مردم زمان كافي دارند تا از مسير جريان گدازه دورشوند.
خاكسترهاي آتشفشاني، مواد نرم شبيه پودر يا ماسه هستند که يا از دانه‌هاي ريز گدازه يا از خرد شدن سنگهاي جدار دودکش حاصل شده‌اند، كه مي‌تواند سوزاننده، اسيدي، شن مانندو گازدار باشند. خاكستر آتشفشاني به ماشين‌آلاتي از قبيل تجهيزات الكتريكي و موتوري نيز خسارت وارد مي‌كند. تركيب خاكستر با آب به علت سنگيني مي‌تواند بام ساختمان‌ها را فرو بريزد.
خاكستر آتشفشاني مي‌تواند كيلومترها دور از مخروط آتشفشان بر روي صدها نفر از مردم تاثير بگذارد.
انفجارهاي آتشفشاني مي‌توانند تكه‌هاي بزرگ سنگ را با سرعت بسيار زياد به مسافت چندين كيلومتر پرتاب كنند. انفجارهاي آتشفشاني به خاطر پرتاب سنگها و برخورد آنها با جانداران و دفن‌شدن آنها در زير توده خاكستر و گرماي بسيار شديد مي‌توانند كشنده باشند. چه بسا مواد حاصل از انفجار آتشفشان، جنگل‌هاي اطراف را به كلي نابود مي‌كند. فورانهاي آتشفشاني مي‌توانند با مخاطرات طبيعي همچون زمين‌لرزه‌ها، جريان گل و سيل‌هاي ناگهاني، ريزش كوه و زمين‌لغزه، باران‌هاي اسيدي، آتش‌سوزي و درشرايط خاص وقوع سونامي همراه باشد.
مناطق خطر در اطراف يك آتشفشان تقريباً تا شعاع30 كيلومتري مي‌باشد. كه گاهي‌اوقات ممكن است خطر آتشفشان صدها كيلومتر دورتر را نيز تهديد نمايد.
از نظر زمينشناسي 4 دسته آتشفشان وجود دارد:
1. مخروط خاكستر
2. مسطح
3. مركب
4. گنبد گدازه
1. مخروط خاكستر : از سادهترين نوع آتشفشانها است كه بر اثر منجمدشدن گدازه‌هاي بيرون ريخته از آتشفشان تشكيل شده است.
2. مسطح : از گدازه سياه تشكيل شده و از تراكم متناوب مواد گدازه بوجود مي‌آيد.
3. مركب : اين آتشفشان مجموعهاي است از گدازه سياه و خاكستر و ارتفاع آن تا هشت هزار پا نيز ميرسد (مانند كوه فوجي ياما در ژاپن)
4. گنبد گدازه : گدازه بسيار ضخيم تشكيل شده و بجاي جاري شدن در بالاي آتشفشان انباشته مي‌شود.
توليد مواد آتش فشاني و پديده هاي مؤثر در ايجاد آتشفشان از دوره پرکامبرين تا عهد حاضر تغيير چنداني نداشته است و آنچه در اين راستا تغيير کرده است، نوع دانسته ها، چگونگي انديشيدن و نحوه بهره گيري از آنهاست.آتشفشانها پديده هاي جهاني هستند و در ساير کرات منظومه شمسي به ويژه سيارات مشابه زمين يک پديده عادي محسوب مي شود و آتشفشان بي شک در کيهان نيز رخ مي دهد.
همچنين پوشش سطحي ماه اغلب با سنگ هاي آتشفشاني پوشيده شده است و بارزترين ارتفاعات مريخ توسط آتش فشانها ساخته شده است.
فوران هاي فومرولي در برخي کرات مانند قمر آيو در سياره مشتري يک پديده عادي مي باشد. زبانه هاي آتش و لکه هاي خورشيدي را جدا از ماهيتشان، مي توان نوعي فوران آتش فشاني در خورشيد تلقي نمود.
علم آتشفشان شناسي به مباحث نحوه تشکيل و تحول ماگما، چگونگي جابجايي و حرکت انواع مواد، گدازه ها و ماگماها و نيز تحولات آنها در اتاقک هاي ماگمايي، چگونگي فعاليت آتش فشان ها و گسترش مواد آتشفشاني در سطح زمين، چگونگي تحول مواد آتشفشاني و ... اشاره مي کند.
فعاليت آتشفشاني
سطح زمين را با مناطق دروني زمين ، يعني جايي که بر اثر بالا بودن دما ، سنگها به صورت مذاب‌اند، مربوط مي‌کند و از آن گدازه‌هاي آتشفشاني ، مواد آذر آواري و گازها خارج مي‌شود. هنگامي که مواد مذاب به سطح زمين مي‌رسند. غالبا برجستگيها و اشکال خاصي ايجاد مي‌کنند. در بسياري از آتشفشانها ، فعاليت به يکباره به اتمام نمي‌رسد و در اکثر موارد ، مراحل خروج مواد يا مراحل فعاليت آتشفشانها با مراحل آرامش توام است. مرحله آرامش يک آتشفشان ، که ممکن است بسيار طولاني هم باشد، به نام مرحله خاموشي آتشفشان ناميده مي‌شود (مانند مرحله فعلي سهند).
در بعضي از آتشفشانها مرحله خاموشي ممکن است دائمي باشد، اما اين امر نسبي است. اصطلاح آتشفشان معمولا تصوري از کوه مخروطي را در خاطرتجسم مي‌کند که قله آن شکل قيف مانند داشته و دهانه آتشفشان در داخل آن قرار دارد و معمولا از آن دودهاي غليظ و رنگي خارج مي‌شود. بسياري از محققين سعي کرده‌اند براي فعاليتهاي آتشفشاني که به صور مختلف انجام مي‌پذيرد، نظم و ترتيب قائل شده و آنها را رده‌بندي نمايد. انواع فعاليتهاي آتشفشاني بر اساس اهميت مواد خارج شده به قرار زير است:
فورانهاي اصلي
معمولا تحت عنوان فوران اصلي از مراحل تشکيل يک آتشفشان جديد صحبت مي‌شود. اين فورانها را نمي‌توان از فورانهايي که دودکش مسدود دارند مجزا نمود. ولي مي‌توان ادعا کرد که در فورانهاي اصلي دودکش جديد حاصل مي‌شود در حالي که در فورانهاي گازي فقط دودکش قديمي دوباره باز مي‌گردد.
از نظر توصيفي مراحل توليد يک آتشفشان به شرح زير است:
اول خاکهاي محل دهانه بر اثر انفجار به اطراف پراکنه مي‌شود. اين عمل با لرزشهاي موضعي شديد همراه است. بعد فوران گاز شروع مي‌گردد که آبهاي زيرزميني و گل را به خارج پرتاب مي‌کند و پس از باز شدن دودکش آغاز مي‌گردد که قطعات سنگ با شدت به اطراف پراکنده مي‌شود و برش خاصي توليد مي‌کند که به آن برش حفر دودکش مي‌گويند. و به اين ترتيب آتشفشان متولد مي‌شود و تمام آتشفشانهايي که در قرن اخير فعاليت نموده‌اند در مجاورت آتشفشانهاي قديمي توليد شده‌اند.
فورانهاي گازي
فوران گازي انفجاري ممکن است دهانه مسدود آتشفشان را باز نمايد و يا قله آن را به خارج پرتاب کند. در حالي که فاقد هرگونه گدازه است. نمي‌توانيم منشا گازهايي را که سبب انفجار مي‌شوند با اطمينان تعيين کنيم، زيرا انفجار ممکن است مربوط به خروج گازهاي ماگمايي يا مربوط به آبهاي زيرزميني باشد که بر اثر گرما تبخير گرديده‌اند. فورانهاي گازي غالبا در آتشفشانهاي نيمه خاموشي که دهانه مسدود دارند، حاصل مي‌شود. فورانهاي مزبور بوسيله دانا (Dana) نيمه ولکانيک ، بوسيله موکالي اولتراولکانيک و بوسيله فون‌ولف فوران غير‌مستقيم نامگذاري گرديد. از بين گازها هم بخار آب داراي اهميت فوق‌العاده است.
فورانهاي آبدار
کلي هنگامي که سفره‌هاي آبدار زيرزميني در مجاورت ستونهاي ماگمايي قرار گيرد، آب آن گرم و به بخار تبديل مي‌شود. افزايش فشار باعث انفجار مخزن بخار مي‌گردد و در اين حالت از فورانهاي آبدار صحبت مي‌شود. اين قبيل فورانها انفجاري‌‌اند و به همين دليل به آنها انفجار آبدار مي‌گويند. مآرهاي بازالتي به اين طريق بوجود مي‌آيند. انفجار آبدار داراي انواع متفاوتي به شرح زير است:
نوع اول
يکي از انفجارهاي آبدار شناخته شده مربوط به ناحيه گوگردزايي پما‌تانگ‌باتا در سوماتر در سال 1933 است. در ناحيه مزبور ، دو هفته قبل از فوران ، زمين لرزه‌اي سبب باز شدن شکافهايي در زمين گرديد و آبهاي سطحي به داخل آبها نفوذ نمود. اين آبها در اثر برخورد با گازهاي گرم ماگمايي به دماي جوش رسيد و سپس تبخير گرديد. در نتيجه انفجارهايي توليد شد که بخار آب تا ارتفاع 2000 متري از سطح زمين بالا رفت و قطعات سنگهاي قديمي و گل تا 1100 متر به هوا پرتاب شد و دو دهانه بزرگ در محل خروج ايجاد شد.
نوع دوم
فوران سودتسي سال 1963 در ايسلند با انفجار آبدار شروع گرديد. در اين منطقه گدازه‌ها به کف درياي کم‌عمقتر نزديک شد و از برخورد آن با آب دريا انفجار مهيبي به وقوع پيوست و بخار آب همرام خرده سنگ تا ارتفاع زياد به هوا پرتاب شد.
نوع سوم
فوران آبدار کيلوئه در سال 1924 را نتيجه نشت سطح گدازه در درياچه گدازه و حجاري آتشفشان و نفوذ بعدي آب به داخل مجاري خالي تصور مي‌کنند. در اينجا تماس آب با گدازه ، فوران انفجاري بسيار شديدي توليد نمود و تا 17 روز ادامه داشت.
مراحل فعاليت آتشفشان
آتشفشان را مي‌توان بر حسب مراحل فعاليت در دو گروه قرار داد:
آتشفشان يک مرحله‌اي
که فعاليت آن در طي يک مرحله به صورت محصول انفجاري يا جريان گدازه خاتمه مي‌يابد. مدت اين قبيل فعاليت ممکن است کوتاه و تا چندين سال طول بکشد ولي ترکيب و نوع مواد مذاب يک سال است و تنها يک مسير ساده براي خروج مواد وجود دارد.
آتشفشان چند مرحله‌اي
که فعاليت آن شامل مراحل مختلف است و هر مرحه بوسيله دوره آرامش نسبتا طولاني از هم جدا مي‌شود، مثلا دماوند يا سبلان. در هر مرحله ممکن است مجاري خروج (دهانه و مخروط‌هاي فرعي) جديدي بوجود آيد. بنابراين مسير خروج پيچيده و انشعابي است. به نحوي که در زمانهاي مختلف بعضي از آنها فعال و بعضي به صورت غير فعال باقي مي‌مانند.
بزرگترين آتشفشان کره زمين
بزرگترين آتشفشان کره زمين مونالوآ نام دارد که بخشي از جزاير هاوايي را تشکيل ميدهد. محيط قاعده مخروط اين آتشفشان 600 کيلومتر و قله آن نسبت به کف اقيانوس که آن را احاطه کرده است 10 کيلومتر ارتفاع دارد. اين آتشفشان ، همراه با ساير قسمتهاي جزاير هاوايي نشاندهنده موادي هستند که به وسيله فورانهايي که از يک ميليون سال پيش تا کنون ادامه داشته‌اند، بيرون ريخته شده‌اند.
بزرگترين آتشفشان کشف بشر
بزرگترين آتشفشاني که تا کنون به وسيله بشر کشف شده است، اليميوس مونز يا کوه المپيک نام دارد که در کره مريخ واقع است. شواهد به دست آمده از طريق عکسبرداريهاي سفينه فضايي ماريند 9 نشان ميدهد که ارتفاع اين آتشفشان احتمالا 23 کيلومتر بوده و کالدراي آن نيز 65 کيلومتر عرض دارد.
نمونه‌اي از فورانهاي مهم دنيا
آتشفشان وزوو
آتشفشان مونالوآ
آتشفشان پله
آتشفشان بزيمياني
آتشفشان پاري کوتين در مکزيک
آتشفشان نست هلن
اقسام آتشفشانها
آتشفشانهاي نقطه‌اي که مواد گداخته از يک محل بيرون مي‌آيد (آتشفشان نوع مرکزي).
انواع آتشفشانهاي نقطه اي عبارتند از:
آتشفشانهاي نوع هاوايي يا سپري
آتشفشانهاي نوع استرومبولي
آتشفشانهايي پرکابي
آتشفشانهاي نوع پله
آتشفشانهاي نوع ولکانو
آتشفشانهاي شکافي يا خطي که فوران آن در امتداد يک شکاف صورت مي‌گيرد.
انواع آتشفشانهاي شکافي يا خطي:
فورانهاي خطي غير انفجاري
فورانهاي خطي انفجاري
رابطه آتشفشان شناسي با ساير علوم زميني
ژئوفيزيک: براي اثبات و آگاهي از کانونهاي دروني آتشفشانها و پيشگويي شکل و محل و موقعيت آن.
ژئوشيمي: تعيين دقيق عناصر که بصورت مواد جامد ، مايع و گاز از آتشفشان خارج مي‌شوند.
ترموديناميک: براي فهم و ارزيابي نيروي حرارتي آتشفشان و انرژي حاصله از آن و رابطه تشکيل مواد گداخته با حرارت و فشار و همچنين انجماد آن.
سنگ شناسي: جهت اطلاع از اختصاصات گدازه و شناسايي دقيق سنگهاي آتشفشاني
رسوب شناسي: پراکندگي و نحوه انتشار مواد جامد آتشفشاني در درياها و خشکيها که به صورت خاکستر ، توف ، برش و ... ته نشين مي‌شوند.
اهميت آتشفشان شناسي
از نظر اقتصادي: استفاده از انرژي گرمايي آن و انرژي گازهاي فومرولي در گردش توربين و به دست آوردن مواد شيميايي با ارزش که امروزه در ايتاليا ، زلاندنو ، ژاپن و ايسلند اهميت پيدا کرده است و در کشور ما نيز اخيرا براي استفاده از نيروي حرارتي زمين (انرژي ژئوترمال) حفاريهايي انجام شده است
ايمني از خطرات آتشفشان
اما براي ايمني از خطرات آتشفشان لازم است موارد زير را به ياد داشته باشيد:
اقدامات قبل از فوران آتشفشان
براي تكميل تجهيزات مخصوص در مواقع اضطراري به ازاي هريك از اعضاي خانواده خود، يك جفت عينك ايمني و ماسك تنفسي يكبارمصرف تهيه‌كنيد.
اگر در نزديكي يك آتشفشان فعال يا خاموش زندگي مي‌كنيد خود را براي تخليه فوري محل در مواقع ضروري آماده كنيد.
اقدامات حين فوران آتشفشان
براي اجتناب از خطرات ناشي از انفجارهاي شديد، پرتاب سنگ و خاكستر به اطراف، جريان گل و تشكيل گازهاي گرم مطابق دستور مقامات محلي فوراً منطقه را ترك نماييد.
فوراً سرپناهي براي خود بيابيد.
از دره‌ها و نقاط پست اطراف رودخانه دور شويد.
فراموش نكنيد به افرادي كه به كمك شما احتياج دارند، به ويژه كودكان، سالمندان و معلولين كمك كنيد.
مراقب جريان گل و لاي باشيد. جريان گل و لاي مي‌تواند سريع‌تر از شما كه پياده راه مي‌رويد يا درحال دويدن هستيد، حركت كند. بنابراين، قبل از عبور از يك پل به مسير توجه كنيد و اگر در مسير جريان گل و لاي درحال حركت مي‌باشد از عرض پل رد نشويد.
براي گرفتن آخرين اطلاعات اضطراري به راديو و يا تلويزيون گوش فرا دهيد.
اگر مشكل تنفسي داريد از تماس با مقاديركم خاكستر هم اجتناب كنيد.
پيراهن آستين‌دار و شلوار بلند بپوشيد.
از عينك ايمني استفاده كنيد و به جاي لنز از عينك معمولي استفاده كنيد.
براي تنفس درمحيط پر از غبار و خاكستر از ماسك يا پارچه‌اي نمناك استفاده كنيد.
درها، پنجره‌ها را ببنديد، دستگاه‌هاي تهويه و حرارتي را خاموش كنيد.
از رانندگي در زمان ريزش سنگين خاكستر خودداري كنيد، مگر اينكه مجبور به اين‌كار باشيد؛ كه دراينصورت، به آهستگي و با سرعت 30 كيلومتر در ساعت برانيد.
اقدامات بعد از فوران آتشفشان
براي گرفتن آخرين اطلاعات به راديو و يا تلويزيون گوش فرا دهيد.
تا زماني‌كه خاكستر آتشفشاني در هوا معلق است درخانه بمانيد، مگر اينكه احتمال ريزش سقف خانه باشد.
خاكسترهاي روي سطح، بام و ناودان ساختمان را تميزكنيد.
از روشن‌كردن كاميون و ماشين‌هاي موتوري خودداري‌كنيد. خاكستر آتشفشاني مي‌تواند مانع روشن شدن موتور و آسيب به بخش‌هايي از وسيله نقليه و درنتيجه خراب شدن آن شود
منابع:
دانشنامه رشد
پورتال جامع هلال احمر
www.avarbardari.com