آتشفشان شناسی

مقدمه

طبیعت آتشفشانها:

کوههای آتشفشانی با کوههای معمولی بسیار متفاوت می‌باشند، زیرا این کوهها توسط فرایندهایی نظیر چین‌خوردگی یا بالاآمدگی یا فرسایش ایجاد نشده‌اند بلکه در اثر تجمع مواد فورانی نظیر لاوا،بمب‌های آتشفشانی و یا خاکسترهای آتشفشانی ایجاد شده است. یک آتشفشان معمولاً یک تپه مخروطی شکل و یا یک کوه می‌باشد که در اثر تجمع مواد مذاب اطراف دودکش که به مخزن مواد در زیر زمین وصل است ایجاد شده است.

حرکت مواد مذاب توسط نیروی ارشمیدس و یا فشار گازها و به دلیل سبک‌تر بودن ماگما از سنگهای اطراف خود به بالا رانده می‌شود و در نهایت در نواحی از پوسته که ضعیف می‌باشد پوسته را شکسته و ماده مذاب به سطح زمین می‌رسد.

بدین‌ترتیب فوران آغاز می‌شود و در صورتی که آتشفشان انفجاری باشد به صورت قطعات لاوا و سنگهای دیگر به هوا پرتاب می شوند، دراین صورت قطعات درشت بلوک‌ها و بمب‌ها در اطراف آتشفشان نهشته می‌شوند و همچنین ممکن است ذرات ریز خاکستر توسط جریان‌های بادهای استراتوسفری پیرامون کره زمین حرکت کرده و در نهایت رسوب کنند.

مواد مذابی که در زیرزمین قرار دارند و طریق دودکش یا لوله آتشفشانی به طرف بالا حرکت می‌نمایند که اصطلاحاً ماگما ‌نامیده می‌شوند. اما بعد از اینکه این ماگما از آتشفشان فوران نموده با آن لاوا (گدازه) گفته می‌شود.

گدازه هنگامی که از دودکش به خارج حرکت می‌نماید ماده گداخته سرخ و متخلخلی می‌باشد اما در اثر سرد و اکسید شدن به رنگ قرمز تیره، خاکستری و یا رنگهای دیگر تغییر می‌نماید. گدازه‌های خیلی داغ، دارای گاز فراوان همچنین حاوی آهن و منیزیم به صورت سیال بوده و جریانی نظیر قیر داغ دارند. در صورتیکه گدازه‌های سردتر، با گاز کم و درصد بالای سیلیس و سدیم و پتاسیم جریان آرامی نظیر حرکت عسل غلیظ بر روی شیب دارند.

ماده مذاب موجود در زیرزمین که در حال صعود به طرف قسمتهای بالای پوسته زمین می‌باشد حاوی بلورها، قطعات سنگهای دربرگیرنده . گازهای محلول می‌باشد و این ماده مذاب عمدتاً حاوی اکسیژن، سیلیس، آلومینیوم، آهن، منیزیم، کلسیم، سدیم، پتاسیم، تیتانیم و منگنز می‌باشد. البته ماگماها ممکن است دارای عناصر دیگر به صورت جزئی ‌باشند.

 در حین سرد شدن ماگما در داخل زمین که معمولاً به آرامی صورت می‌گیرد بلورهای کانیهای مختلف تشکیل شده (سری‌باون) و در نهایت کل ماگما به صورت جامد در آمده و سنگهای آذرین درونی و یا سنگهای ماگما‌تیک را ایجاد می‌نماید.

این مواد مذاب از طریق شکستگی ها به طرف بالا حرکت می‌نماید. در برخی از مواقع مواد مذاب در داخل زمین تجمع حاصل کرده و اشکالی نظیر باتولیت، دایک و ... را می‌سازند.

در پوسته قاره‌ای ماگما در اعماق مختلف گوشته بالایی ایجاد می‌شود. انواع مختلف مواد مذاب در پوسته ممکن است با یکدیگر نزدیک شده و ماگماهایی با ترکیب شیمیایی بسیار گسترده‌‌ای را ایجاد نمایند.

ماگما دارای گازهای حل شده می‌باشد و با بالا آمدن ماگما به سطح زمین چون فشار طبقات بالایی کاهش می‌یابد این گاز آزاد شده و در نهایت اگر فشار گاز کافی باشد به آتشفشان حالت انفجاری می‌دهد. هرگاه گدازه به صورت سیال باشد و دارای گرانروی پایین باشد، گازهای موجود در‌آن به راحتی آزاد می‌شوند شده و آتشفشان به صورت آرام با خروج گدازه سیال به فعالیت خود ادامه دهد. ولی در صورتیکه گدازه ضخیم بوده و دارای گرانروی بالا باشد خروج گاز از ماگما به سختی انجام می‌شود و تراکم گاز در گدازه منجر به انفجار شده و آتشفشان‌های انفجاری را ایجاد می‌نماید.

گازهای موجود در گدازه را می‌توان با گاز موجود در یک شیشه نوشابه مقایسه نمود. هنگامی که انگشتمان را بر روی درب شیشه گذاشته و آن را به شدت تکان می دهیم گاز جدا شده از نوشابه به صورت حباب‌هایی ایجاد می‌شود و هر گاه انگشتمان را به صورت ناگهانی برداریم محتویات داخل نوشابه به بیرون فوران خواهد نمود. گازهای داخل ماگما نیز چنین رفتاری را از خود نشان می‌دهند.

جدایش شدید گازها از گدازه ممکن است تولید سنگی بنام پومیس را نماید. این سنگ بعلت وجود حبابهای گاز در آن بسیار سبک بوده و بر روی آب شناور می‌باشد.

در بسیاری از آتشفشانهای انفجاری شدت انفجار آنقدر زیاد بوده که مقداری از مواد تشکیل دهنده آتشفشان به هوا پرتاب شده و بمب‌ها و خاکسترهای‌آتشفشانی و گردوغبار آتشفشانها را تشکیل ‌دهند.

اگر ماگما نزدیک به سطح زمین سرد شود سنگ‌های آذرین ریزبلور و یا شیشه‌ای را بوجود می‌آورد. در صورتی که دما در سطح زمین به سرعت کاهش یابد سنگهای ولکانیکی را بوجود می‌آورد. که از مشخصه آنها می‌توان قرار گرفتن بلورها در زمینه‌‌ای شیشه‌ و یا مواد کریستالی دانه‌ریزتر را نام برد. و هر گاه ماگما در اعماق زمین قرار داشته باشد و هرگز به سطح زمین نرسد به آرامی سرد شده و بنابراین در نهایت سنگهای آذرین با بلورهای درشت را ایجاد می‌نماید.

پس از بلوری شدن نهایی و سنگی شدن ممکن است این توده‌ها تحت تأثیر عواملی نظیر فرسایش پس از هزاران و میلیون‌ها سال در سطح زمین نمایان شود و بدین‌ترتیب توده‌های بزرگ از سنگهای آذرین درونی ظاهر می‌شوند. مثلاً گرانیت الوند همدان و یا گرانیت علم‌کوه از مثالهای بارز در این رابطه می‌باشد.

تعاریف

آتشفشان (Volcano)

عبارت از دستگاه و یا ساختمان زمین شناسی است که از طریق آن مواد مذاب و گازی و در مواردی همراه با قطعات جامد از اعماق به سطح زمین راه یافته و تجمع این مواد در محل خروج تشکیل بر جستگیها‌‌یی بنام آتشفشان می نماید.

ماگما (Magma)

به مواد مذاب اساساً سیلکاته ماگما گفته می شود. ماگما علاوه بر فاز مایع معمولاً حاوی مواد فرار (فاز گازی ) و یا جامد ( بلورها و قطعات ) ممکن است باشد

گدازه (Lava)

 ماگما و یا ماده مذاب خارج شده از آتشفشان را گویند.

جریان گدازه ای (Lava flow)

به مواد گدازه ای روان شده در سطح زمین که گاه بصورت نهر و یا رودخانه ای از مواد مذاب جلوه می نماید ، گفته می شود

حجره ویا اتاقک ماگمایی (Magma chamber)

به محل تجمع ماده مذاب و یا ماگما در اعماق زمین حجره ماگمایی اطلاق می شود.گاه این مجرای آتشفشانی حا لت استوانه ای داشته که در صورت پر شدن از ماده مذاب و انجماد ایجاد ستون منجمد آتشفشانی   (Volcanic necks) می نمایند.

ابرخاکستر(Ash Cloud)

ابرخاکستر، ابری از جنس خاکستر است که بعد از چند فوران آتشفشانی  در هوا تشکیل می شود.

دودکش(plug)

دودکش ، راهی است که ماگمای یک آتشفشان از درون آن عبور می‌کند. دودکشهای آتشفشانی گاه عبارت از شکستگی و یا محل بر خورد شکستگیها می باشند. اگر در حالت اول شکستگی از ماگما پر شود, پس از انجماد تشکیل یک توده سنگ آذرین صفحه مانند میدهد که طبقات را قطع نموده اند و بدان دایک Dike)) گفته می شود. در مواردی نیز ماده مذاب از طریق شکستگی ها بالا آمده و بموازات چینه بندی سنگها جایگزین می شود. به این گونه سنگهای آذرین صفحه ای که در بین لایه ها و به موازات آن ها تشکیل شده اند, سیل (Sill) اطلاق میگردد. چنانچه ضمن جایگزینی ماده مذاب در بین چینه بندی بخش مرکزی دارای تمرکز بیشتری از مواد مذاب نسبت به طرفین بوده و تحدب بطرف بالا باشد در یان حالت به توده سنگهای آذرین حاصل لاکولیت  (Laccolith) گفته می شود.

 پوسته (Crust)

پوسته، خارجی‌ترین لایة سنگی زمین است.

حجرة ماگمایی(Magma Chamber)

حجرة ماگمایی حاوی ماگمای عمیق و درون پوستة زمین است.

دهانه آتشفشان (Volcanic crater)

به محل خروج مواد آتشفشانی در سطح زمین دانه یا (Crater) گفته می شود که معمولاً بشکل قیف مانند در انتهای دودکش آتشفشانی ملاحظه میگردد

مخروط آتشفشانی(Volcanic cone)

به برجستگی و یا کوه مخروطی تشکیل که بر اثر انتشار و تجمع مواد آذر آواری ( پیروکلاستیک ) و یاگدازه ای ( ویا هر دو ) در اطراف دهانه تشکیل میگردد مخروط آتشفشانی گفته می شود. مواد آذر آواری یا پیروکلاسلتیک به مواد آتشفشانی پرتاب شده در اثر فوران آتشفشانی ( لخته های مایع  نیمه مایع یا خمیری و یا جامد ) اطلاق میگردد . این مواد ممکن است منحصراً از مواد آذر آواری تشکیل شده باشد که در این صورت بدان مخروط تفرایی (Tephra cone)و یا اساسا ً از مواد گدازه ای تشکیل یافته باشد که بدان (Lava cone) و یا بالاخره تناوبی از مواد گدازه ای و آذر آواری ممکن است باشد که به اینگونه آتشفشان ها که معمولاً حالت لایه بندی نیز دارند استراتوولکان (Stratovolcan)گفته شده و مخروط آتشفشانی آنها از نوع مختلط یعنی (Composite cone) می باشد.

فوران (Eruption)

 به خروج و پرتاب مواد آتشفشانی ( گدازه به مواده آذر آواری و گازهای آتشفشانی ) در سطح زمین فوران گفته می شود. خروج مواد آتشفشانی می تواند از دهانه مرکزی آتشفشان و یا از طریق شکاف و احیاناً گروهی از شکافها صورت گیرد.

فوران های ماگمایی (Magmatic eruption)

به فورانهایی گفته می شود که نتیجه عملکرد مستقیم گازهای ماگمایی و ماگما می باشند.

فوران های ناشی از بخار آب یا (Hydro eruption)

این گونه فوران ها ناشی از بخار آب ثانوی بوده که بواسطه گرم شدن آبهای خارجی ( سطح الارض یا زیر زمینی) در تماس با ماگما بوجود می آید.چنانچه این آب از منشاء آبهای زیر زمینی باشد بدان  فراتیک  Phreatic می گویند.

دیاترم (Diatreme)

دهانه های انفجاری است که بواسطه انفجار گازی بوجود آمده و منشاء این گازها ممکن است ماگمائی و یا ثانوی ( بواسطه بخار شدن آبهای زیر زمینی بر اثر حرارت باشد) باشد, و در واقع بصورت دودکش های آتشفشانی پر شده از برش می باشند و شکل حفره ای یا چاه مانند دارند.

کا لدراها (Caldera)

به دهانهای نسبتاً وسیع آتشفشانی گفته می شود که قطر آنها ممکن است به چندین کیلومتر برسد و شامل کا لدراهای انفجاری , کا لدراهای ریزشی و کا لدراهای فرسایشی میگردند.

کا لدراهای انفجاری

 این نوع کالدراها بواسطه انفجار حجم عظیم از مواد آتشفشانی و پر سنگ در اثر گازهای تحت فشار حاصل و دهانه های وسیع تشکیل می دهد .

کا لدراهای ریزشی

این نوع کالدراها متداول ترین نوع می باشد که در اثر انفجار و خارج شدن حجم زیاد از مواد ماگمائی و سنگین قسمتهای فوقانی آتشفشان عمل فرو نشت یا ریزش اتفاق میافتد که همراه با ایجاد شکستگیهائی می باشد.

کا لدراهای فرسایشی

این نوع کالدراها بر اثر فرسایش دهانه های آتشفشانهای قدیمی و وسعت یافتن آنها بوسیله عوامل جوی یا یخچالی و بادی ممکن است حاصل گردد.نسبت مواد پیروکلاستیک به سنگهای گدازه ای تشکیل شده اند و در واقع بیانگر تکرار و تناوب فوران های انفجاری آتشفشان به مواد گدازه ای و یا جریان گدازه ای است که ممکن است بسیار متغییر باشد و میتوان آنرا توسط ضریب انفجار تعریف نمود:

V=1/3πR²H

ضریب انفجار

عبارتست از نسبت در صد حجمی مواد پیروکلاستیک به حجم کل مواد خارج شده از آتشفشان . اگر ارتفاع یک مخروط آتشفشانی(H ) و شعاع قاعده آن (R)باشد در این صورت حجم مخروط (V) از فرمول بدست میآید که با بر آورد حجم نسبی مواد پیروکلاستیک و تقسیم آن بر حجم کلی مخروط و تعیین نسبت درصد مربوطه ضریب انفجار آتشفشان را تعیین کردضریب انفجار و بطور کلی شدت انفجار یک آتشفشان که نوع آتشفشان را میسازد به ترکیب شیمیایی گدازه یا ماگمای درون زمین بستگی دارد.

آتشفشان

آتشفشان یک ساختمان زمین شناسی است که به وسیله آن مواد آتشفشانی (به صورت مذاب ، گاز ، قطعات جامد یاهر سه)از درون زمین به سطح آن راه می یابند. انباشتگی این مواد در محل خروج، برجستگی هایی به نام کوه آتشفشان ایجاد می نماید.

آتشفشان یی از پدیده های طبیعی و دائمی زمین شناسی است که در طول تاریخ زمین شناسی نسبتا بدون تغییر باقی مانده و در ایجاد، تحول و تکامل پوسته و گوشته زمین نقش اساسی داشته و دارد.

تولید مواد آتش فشانی و پدیده های مؤثر در ایجاد آتشفشان از دوره پرکامبرین تا عهد حاضر تغییر چندانی نداشته است و آنچه در این راستا تغییر کرده است، نوع دانسته ها، چگونگی اندیشیدن و نحوه بهره گیری از آنهاست.

آتشفشانها پدیده های جهانی هستند و در سایر کرات منظومه شمسی به ویژه سیارات مشابه زمین یک پدیده عادی محسوب می شود و آتشفشان بی شک در کیهان نیز رخ می دهد.همچنین پوشش سطحی ماه اغلب با سنگ های آتشفشانی پوشیده شده است و بارزترین ارتفاعات مریخ توسط آتش فشانها ساخته شده است.

فوران های فومرولی در برخی کرات مانند قمر آیو در سیاره مشتری یک پدیده عادی می باشد. زبانه های آتش و لکه های خورشیدی را جدا از ماهیتشان، می توان نوعی فوران آتش فشانی در خورشید تلقی نمود.

علم آتشفشان شناسی به مباحث نحوه تشکیل و تحول ماگما، چگونگی جابجایی و حرکت انواع مواد، گدازه ها و ماگماها و نیز تحولات آنها در اتاقک های ماگمایی، چگونگی فعالیت آتش فشان ها و گسترش مواد آتشفشانی در سطح زمین، چگونگی تحول مواد آتشفشانی و ... اشاره می کند. علم آتشفشان شناسی از برخی علوم زمین چون پترولوژی ، تکتونیک جهانی، ژئوشیمی، چینه شناسی ، رسوب شناسی ، ژئوفیزیک ، کیهان شناسی و برخی دیگر از علوم تجربی مانند شیمی، فیزیک ، آمار و ریاضی کمک می گیرند.

پراکندگی آتشفشانهای جهان  

پراکندگی آتشفشان های جهان براساس موقعیت و نوع مخروط آنها شامل موارد زیر می باشد:

نواحی آتشفشانی اروپا تا قفقاز

نواحی آتشفشانی آفریقا و دریای سرخ

نواحی آتشفشانی خاور میانه و اقیانوس هند

نواحی آتشفشانی زلاندنو تا فیجی

نواحی آتشفشانی مالزی و استرالیا

نواحی آتشفشانی اندونزی و جزایر آندامان

نواحی آتشفشانی فیلیپین و آسیای جنوب شرقی - نواحی آتشفشانی ژاپن، تایوان و جزایر ماریان.

نواحی آتشفشانی کوریل، کامچاتکا و سرزمین اصلی آسیا.

نواحی آتشفشانی آلاسکا

نواحی آتشفشانی کانادا و آمریکای غربی

نواحی آتشفشانی هاوایی و اقیانوس آرام

نواحی آتشفشانی امریکای مرکزی و مکزیک

نواحی آتشفشانی امریکای جنوبی

نواحی آتشفشانی دریای کارائیب یا هند غربی

نواحی آتشفشانی ایسلند و اقیانوس منجمد شمالی

نواحی آتشفشانی اقیانوس اطلس

شکل آتشفشانها

بطور عمومی آتشفشانها سه شکل هندسی عمده دارند:

مخروطها ( Cones ) , سپر ها ( Shields ) و ورق ها ( Sheets ) .

مخروط میتواند متقارن باشد, مانند آنچه در مورد برخی ازآتشفشانهای آندزیتی ملاحظه می گردد. 

مخروط میتواند بواسطه یک کالدرای مرکزی قطع شده باشد.مخروط میتواند کنده مانند کوتاه با دهانه مرکزی وسیع باشد ( مانند مخروطهای توفی حلقوی ) غلظت , میزان فوران , دوره فازهای فورانی , نوع میکانیسم انفجاری از جمله فاکتور های عمده در نحوه شکل یافتن مخروط ها و دیگر اشکال آتشفشان می باشند.

گدازه های بسیار غلیظ ( یا جریانهای پیروکلاستیک غلیظ ) در اطراف دامنه آتشفشان و یا در پای آن تجمع می یابند ( حتی اگر میزان فوران بالا باشد ) در حالی که گدازه های بسیار رقیق و همچنین جریانهای پیروکلاستیک جیم و روان , بسرعت از دهانه مرکزی آتشفشان دور شده و تشکیل دامنه های کم شیب و بالنتیجه سپرهای آتشفشانی کم ارتفاع می دهند.

 آتشفشانهای سپری می توانند بعنوان حد واسط مخروط ها و ولکانیسم ورقی محسوب شوند.

آتشفشانهای اخیر تشکیل بازالتهای سیلابی و یا جلگه ای می دهند. این بازالتها تجمع عظیمی از مواد خروجی بصورت ورقی یا صفحه ای داده که برخی از جریانها گدازه ای مساحتی متجاوز از یکصد هزار (000/100) کیلومتر مربع را می پوشانند, بدون اینکه تغییرات مهمی در ضخامت جریانها ملاحظه گردد .

همچنین برخی از گدازه های تحول یافته و رقیق شده تشکیل ورق های گسترده داده اند. وسیع ترین نوع ته نشستهای آتشفشانی ورقی مواد آذر آواری و یا در واقع تفراهای ریزشی  ( Fallout tephra ) می باشند که تشکیل پوشش های گسترده از لاپیلی های پامیسی و یا خاکستر های آتشفشانی می دهند

شکل عمومی اینگونه  صفحات تفرائی بیضوی می باشد زیرا بعلت تاثیر جریان باد در یک جهت خاص که منطبق با جهت وزش باد است بیشتر پراکنده میشوند ‏بطوریکه طول آن ممکن است به صدها و حتی هزاران کیلومتر برسد . البته اکثر این ورق ها کم ضخامت می باشند و حجم بازالتهای جلگه ای یا سیلابی و جریانهای پیرو کلاستیک عمده را ندارند . چنین ورق های تفرائی منفرد نتیجه انفجارهای پر قدرت می باشند که رد آنها را می توان تا مبداء  که معمولاً یک کا لدرا می باشند دنبال نمود . این ته نشستهای تفرائی بخصوص لایه های خاکستر دار آتشفشانی را که خوب حفظ شده اند می توان ما بین ته نشستهای عمیق دریائی ملاحظه کرد. در روی خشکی , بخش عمده ای از آنها فرسوده می گرددو یا ممکن است آثار آنها را در توپوگرافیهای پست, در بین ته نشستهای دریاچه ای در زیر جریانهای آذر آواری و غیره مشاهده نمود.

 ماگما را در اینجا به دو گروه تقسیم میکنند:

الف: ماگمای اولیه و یا مادر ( Parental magma ) که بواسطه ذوب بخشی گوشته فوقانی ( Upper mantle ) و یا پوسته تشکیل می شوند.

ب : ماگمای اشتقاقی  ( Derivative magma ) که بواسطه پدیده تفریق از ماگما ی اولیه و یا در اثر اختلاط ماگماها ( Magma mixing ) حاصل شده اند.

 دو دسته از شرایط در تحول ماگمائی می توانند مد نظر قرار گیرند:

 -دسته اول آنهایی می باشند که در محل تشکیل ماگما آنرا متاثر میسازند.

 -  دسته دوم آنهایی هستند که ضمن صعود ماگما و تا زمان فوران ماگما, آنرا تحت تاثیر قرار می دهند.

ماگما های بازالتی عموماً بعنوان ماگماهای اولیه نگریسته شده اند . البته در هر صورت هر ماگمائی می تواند بعنوان ماگمای مادر دیگر ماگمای بیشتر تفریق شده محسوب گردَد.

عواملی که باعث کنترل ترکیب ماگماهای بازالتی می شوند پیچیده بوده و از جمله عبارتند از :

الف – ترکیب : که شامل ترکیب شیمیائی  و کانی شناسی سنگ مادر ( منشاء ) و همچنین ترکیب مواد فرار ( Volatipes ) یعنی نوع مواد فرار و فراوانی نسبی آنها می گردد.

ب  – فرایند ذوب:   که ارتباط با درجه ذوب بخشی  ( که خود در ارتباط با  فشار , حرارت و میزان مواد فرار  می باشد) و عمقی که ماگما در آنجا تشکیل می شود دارد.

ماگماهای بازالتی هنگامی اولیه اطلاق می شوند که مستقیماً از محل تشکیل به سطح زمین برسند ( از طریق شکستگیها ) و عملاً متحمل هیچگونه تغییر شیمیائی ضمن انتقال نشده باشند.

ماگماهائی که بتوان آنها را اولیه نامید کم و نادر میباشند زیرا اغلب ماگماها ضمن سرد شدن ممکن است متحمل تبلور بخشی شده و یا با اختلاط و آلودگی در مسیر خود به سطح زمین دچار تغییر ترکیب شیمیایی بشوند.درجه ذوب بخشی در هر عمقی در رابطه با فشار و میزان مواد فرار سیستم می باشد. کارهای  انجام شده در دهه اخیر نشان داده است که نوع میزان مواد فرار تاثیر عمده ای بر درجه حرارت ذوب , درجه ذوب بخشی پریدوتیت گوشته و ترکیب شیمیائی ماگمای حاصله بر اثر ذوب بخشی دارد. مواد چفرار اصلی مطالعه شده همانا آب H2O و گاز کربنیک CO2 می باشند.

فوران های انفجاری از ویژگیهای ماگماهای مافیک خیلی تحت اشباع از سیلیس بوده بنظر میرسد بواسطه فراوانی مواد فرار موجود در ماگماهای مزبور میباشد.

همچنین خروج غیر انفجاری بازالتهای توله ئیتی, محتملاً بواسطه پایین بودن میزان مواد فرار موجود در آنها می تواند باشد. میزان پایین مواد فرار می تواند بواسطه درجه ذوب بخشی بالا و یا پائین بودن آن در سنگ ها در گوشته باشد. در واقع درجه ذوب بخشی بالا سبب ترقیق مواد فرار میشود.زیرا این مواد فرارکه درمواد ذوب شده اولیه ( براثر ناپایداری زودرس فازهای هیدراته ) تمرکز می یابند , بر اثر ذوب بخشی زیادتر در ماده مذاب ترقیق می گردند.

انواع آتشفشان

الف) آتشفشان نوع ولکانو:

در این آتشفشان به علت گرانروی زیاد گدازه دهانه دودکش بسته می‌شود. و با بالا رفتن فشار گدازه‌ها در زیر مواد قبلی باعث می‌گردد که به حالت انفجار دهانه کنده شده و به قطعات ریز تبدیل شده تولید ابرهایی ضخیم و وسیعی از خاکستر می‌کند که در هوا پراکنده شده و سپس رسوب می‌کنند. این گدازه‌ها شکلی به حالت مخروط ساده را ایجاد می‌کنند. این نوع مخروط آتشفشانها اغلب دارای دو شیب یکی به طرف دهانه و یکی به طرف خارج است.

ب) آتشفشان سپری (هاوایی) :

در این آتشفشان فوران شدید نمی‌باشد. آتشفشان به شکل مسطح است. گدازه بازالتی است و از سیالیت زیادی برخوردار است. دهانه در این نوع روی دامنه کوه قرار دارد.

ج) آتشفشان استرومبولی :

آتشفشانی منظم است ارتفاع آن زیاد و شیب تندی دارد. به سبب داشتن گدازه‌ای نسبتاً لزج ممکن است که بر اثر بسته شدن دهانه آن انفجار تولید کند. این نوع آتشفشان خاکستر ندارد ولی به مقدار زیاد بمب و قطعات جامد دارد.

در هنگام انفجار تولید ابرهای سبک وزن می‌کند. سیالیت گدازه در این نوع از نوع هاوایی کمتر است.

د) آتشفشان نوع وزوو :

در این نوع آتشفشان به سبب لزجی فراوان گدازه منجر به بسته شدن دودکش شده و سپس در اثر فشار گازهای زیرین که به سمت بالا وارد می‌شود مخروط بلندی تشکیل می‌شود که به نام گنبد یا سوزن خوانده می‌شود.

جنس گدازه در این نوع آتشفشان آندزیتی است که به مراتب گرانروی بالاتری نسبت به بازالت دارد. در این آتشفشان ابرهای سوزان تولید شده بیشتر موازی سطح زمین پراکنده می‌شوند و نه به صورت قائم.

تفرا :

 هر نهشته پیروکلاستیک که سنگ نشده باشد و معمولاً بر اساس نوع و اندازه قطعاتی که دارد مشخص می‌شود.

آتشفشان نوع سیندر:

این نوع آتشفشان هنگامی به وجود می‌آید که تفرا فوران می‌کند از دودکش بیرون می‌آید و در اطراف دودکش نهشته می‌شود. این تفراهای جمع شده که معمولاً سیندر نامیده می‌شود، تشکیل کوهی به شکل مخروط را می‌دهند.

انواع فوران

1-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.

2- 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.

3- نوع وولکانو:

در نوع وولکانو، گدازه های خمیری شکل، دهانه آتشفشان را مسدود می کند و مانع خروج گازها و بخارات می شود. پس از آن که فشار گازها و بخارات بر اثر تراکم زیاد شد، انفجارات شدید تولید می کند. بر اثر انفجار، ذرات مواد مذاب با فشار به خارج رانده شده و بر اطراف پرتاب می شوند و تولید ابرهای ضخیم و وسیعی از خاکستر را می کنند. این ذرات خاکستر، پس از سرد شدن در اطراف دهانه آتشفشان ریخته شده و تولید مخروطی از خاکستر می کند.

این نوع مخروط آتشفشانی اغلب دارای دو شیب است که یکی به طرف دهانه و دیگری به طرف خارج است گدازه مذاب در آن ها به صورت روانه، خیلی کم و نسبتا محدود است.

یک کوه آتشفشان ممکن است مدتی به شکل یک نوع و مدتی دیگر به شکل نوعی دیگر آتشفشانی می کند. چنان که آتشفشانی کوه وزوو و اتنا. گاهی از نوع استرومبولی و زمانی از نوع وولکانو می باشد.

4- نوع پله:

در آتشفشان نوع پله که در جزیره مارتینیک قرار دارد، مجرای آتشفشانی به وسیله گدازه بسیار لزج و خمیری شکلی مسدود می شود و در نتیجه گازها و بخارات برای خود سوراخ و راهی در دامنه و پهلوی کوه پیدا می کنند. ابرهای سوزان در این نوع آتشفشان تقریبا شبیه نوع وولکانو می باشند ولی شدت خروج آنها از دهانه زیادتر است. به علاوه، حرکت آنها موازی با سطح زمین و گاهی مایل با آن است، در حالی که در نوع وولکانو این حرکت به صورت قائم می باشد.

در آتشفشان نوع پله، اغلب مواد مذابی که خیلی غلیظ و خمیری شکل هستند با فشار زیاد از دهانه خارج می شوند و به شکل سوزنی در دهانه کوه منجمد می شوند که به این مواد منجمد شده در دهانه کوه، سوزن پله می گویند.

5- نوع کومولوولکان یا کوپول:

مخروط این نوع آتشفشان به شکل گنبد است که به یک طرف بیشتر متمایل است. این نوع آتشفشان در شرایطی تقریبا مشابه نوع پله ایجاد می شود. قطعات بزرگی از سنگ، که از دهانه این نوع آتشفشان خارج می شود، ممکن است دارای سطوح صیقلی یا مخطط باشند

مشخصات آتشفشان

 آتشفشانها دستگاههای طبیعی خروج مواد مذاب یا گاز و یا جامدی هستند که از درون زمین به خارج رانده می‌شوند. این مواد در سطح زمین پخش گردیده ، برجستگیهای خاصی متناسب با غلظت گدازه‌های خود تولید می‌نمایند. فعالیت آتشفشانها همیشگی نیست، بلکه منقطع و متناسب است. مثلا آتشفشان دماوند چندین مرحله فوران و آرامش را داشته است. آتشفشانهای امروزی هم خاموش و گاهی فعالند.

شدت انفجار

آتشفشانها از نظر وجود یا عدم وجود انفجار و نیز شدت انفجار اقسام مختلفی دارند که در زیر به انواع آنها اشاره می‌کنیم.

بدون انفجار :

در این حالت قسمتی از پوسته جامد زمین شکافته شده و گدازه‌ها که غالبا غلظتی کم داشته و روان می‌باشند، به بیرون جاری می‌شوند.

با انفجار محدود :

 نمونه آتشفشانهای با انفجار محدود در مونالوآ (هاوایی) که در سال 1949 دیده شده است. اینگونه آتشفشانها در مراحل اولیه فعالیت ، بدون انفجار می‌باشند، ولی در مراحل آخر با انفجار همراهند.

انفجار نقطه‌ای :

 این نوع آتشفشانها را می‌توان گونه‌های حقیقی آتشفشان به حساب آورد انفجارهای نقطه‌ای ممکن است منفرد و تنها باشند یا تکراری و کم و بیش همیشگی. این نوع آتشفشانها احتمال دارد در هر نوبت گونه‌های خاصی از گدازه که ممکن است اسیدی یا قلیایی و یا حد واسط باشند، بیرون بریزند. نمونه این آتشفشانها ، آتشفشان استرومبولی در جزایر لیپاری است.