کتاب بهرام

آتشفشان یکی از پدیده‌های طبیعی و شگفت‌انگیز زمین‌شناسی است که در آن مواد مذاب (ماگما)، گازها و خاکستر از درون زمین به سطح آن فوران می‌کنند. این پدیده نه تنها در شکل‌گیری پوسته زمین نقشی اساسی دارد، بلکه تاثیرات قابل توجهی بر محیط زیست و زندگی انسان‌ها می‌گذارد.

1. تعریف آتشفشان

آتشفشان به یک شکاف یا دهانه در پوسته زمین گفته می‌شود که از آن مواد مذاب (سنگ‌های مذاب زیرزمینی)، گازها و مواد آتشفشانی به بیرون پرتاب می‌شوند. زمانی که ماگما به سطح زمین می‌رسد، به آن لاوا یا گدازه گفته می‌شود. فوران آتشفشان‌ها می‌تواند به صورت آرام و پیوسته یا انفجاری و پرخطر باشد و به اشکال مختلف کوه‌ها و مخروط‌های آتشفشانی منجر شود.

آثار فوران‌های آتشفشانی

فوران‌های آتشفشانی می‌توانند تاثیرات عمده‌ای بر زندگی انسان‌ها و اکوسیستم‌های طبیعی بگذارند. این فوران‌ها ممکن است باعث ایجاد زمین‌لرزه‌های عظیم، به وجود آمدن ابرهای آتشفشانی که به جو زمین وارد می‌شود و تغییرات اقلیمی گردند. خاکستر‌های آتشفشانی به راحتی می‌توانند بر سلامت انسان‌ها تاثیر منفی گذاشته و جاده‌ها و فرودگاه‌ها را مسدود کنند.

2. نحوه تشکیل آتشفشان

آتشفشان‌ها معمولا در مناطقی تشکیل می‌شوند که صفحات تکتونیکی زمین با یکدیگر برخورد می‌کنند یا از هم دور می‌شوند. این حرکت‌ها موجب ایجاد شکاف‌ها و دهانه‌ها در پوسته زمین می‌شود. سه مکان اصلی برای تشکیل آتشفشان‌ها وجود دارد:

• مرزهای همگرا: جایی که دو صفحه به هم برخورد می‌کنند، مانند حلقه آتش اقیانوس آرام.
• مرزهای واگرا: جایی که صفحات از هم دور می‌شوند، مانند رشته‌کوه میانی اقیانوس اطلس.
• نقاط داغ: مناطقی که ماگما از اعماق گوشته زمین به سطح می‌رسد، مانند جزایر هاوایی.

3. ساختار آتشفشان

یک آتشفشان معمولاً از اجزای زیر تشکیل می‌شود:

• ماگما: سنگ‌های مذاب زیر پوسته زمین که به همراه گازهای داغ از داخل زمین به سطح می‌آیند.
• دهانه آتشفشان: نقطه‌ای که مواد آتشفشانی از آن خارج می‌شوند.
• مخروط آتشفشانی: تپه‌ای که از انباشته شدن مواد فورانی تشکیل می‌شود.
• دودکش آتشفشانی: مجرایی که ماگما از طریق آن به سمت دهانه حرکت می‌کند.
• اتاق ماگما: محفظه‌ای زیرزمینی که ماگما در آن جمع می‌شود.

4. انواع آتشفشان‌ها

آتشفشان‌ها بر اساس شکل و نوع فوران به چند دسته تقسیم می‌شوند:

الف) آتشفشان‌های سپری (Shield Volcanoes)

• این آتشفشان‌ها شیب ملایم دارند و فوران آن‌ها آرام و غیرانفجاری است.
• گدازه‌های روانی دارند که به راحتی به مسافت‌های دور جریان می‌یابند.
• مثال‌ها: آتشفشان‌های هاوایی مانند مائونا لوآ.

ب) آتشفشان‌های مخروطی (Cinder Cone Volcanoes)

• این آتشفشان‌ها کوچک و با شیب تند هستند.
• از انباشته شدن خاکستر و سنگ‌های آتشفشانی تشکیل می‌شوند.
• مثال‌ها: آتشفشان پاریکوتین در مکزیک.

ج) آتشفشان‌های ترکیبی (Stratovolcanoes)

• آتشفشان‌های بلند و مخروطی شکل هستند که لایه‌های متناوب گدازه و خاکستر را شامل می‌شوند.
• فوران‌های این آتشفشان‌ها معمولا انفجاری و خطرناک است.
• مثال‌ها: آتشفشان وزوو در ایتالیا و فوجی در ژاپن.

د) آتشفشان‌های گلی (Mud Volcanoes)

• این نوع آتشفشان‌ها به جای ماگما، آب، گاز و گل فوران می‌کنند.
• معمولاً در مناطق رسوبی و نفت‌خیز یافت می‌شوند.

5. مواد خارج‌شده از آتشفشان

در زمان فوران آتشفشانی، مواد مختلفی به بیرون پرتاب می‌شوند:

• گدازه (لاوا): سنگ‌های مذاب که روی سطح زمین جاری می‌شوند.
• گازهای آتشفشانی: گازهایی چون دی‌اکسید گوگرد، دی‌اکسید کربن و بخار آب.
• خاکستر آتشفشانی: ذرات ریز سنگ و شیشه که می‌توانند کیلومترها در هوا پراکنده شوند.
• سنگ‌پا (پومیس): سنگ‌های متخلخل و سبک که از گدازه سرد شده تشکیل می‌شوند.
• گلوله‌های آتشفشانی (Bombs): تکه‌های بزرگ گدازه که در هوا منجمد می‌شوند.

6. خطرات آتشفشان‌ها

فوران آتشفشانی می‌تواند خطرات زیادی به همراه داشته باشد، از جمله:

• جریان‌های گدازه: این جریان‌ها می‌توانند مناطق مسکونی را نابود کنند.
• جریان‌های پیروکلاستیک (Pyroclastic Flows): ابرهای داغ از گاز و خاکستر که با سرعت زیاد حرکت می‌کنند و می‌توانند باعث نابودی مناطق وسیعی شوند.
• باران‌های اسیدی: گازهای آتشفشانی با آب ترکیب شده و اسیدهای خطرناک تولید می‌کنند.
• لاهار (Lahar): جریان‌های گل‌آلود که پس از ذوب شدن برف و یخ‌های آتشفشان‌ها به راه می‌افتند.
• تأثیر بر آب‌وهوا: خاکسترهای آتشفشانی می‌توانند دمای زمین را کاهش دهند، همان‌طور که فوران آتشفشان کراکاتوآ در سال 1883 باعث تغییرات شدید آب و هوایی شد.

7. فواید آتشفشان‌ها

آیا آتشفشان‌ها تنها خطرناک هستند؟ در حقیقت، فواید قابل توجهی نیز دارند:

• حاصل‌خیزی خاک: خاکسترهای آتشفشانی مواد معدنی غنی دارند که به خاک‌های اطراف آتشفشان‌ها خصوصیات کشاورزی بهتری می‌دهند.
• انرژی زمین‌گرمایی: گرمای آتشفشان‌ها برای تولید برق استفاده می‌شود. کشورهایی مانند ایسلند از این انرژی برای تأمین نیازهای خود استفاده می‌کنند.
• تشکیل معادن: مواد معدنی ارزشمندی چون الماس، طلا و مس در مناطق آتشفشانی یافت می‌شوند.
• جاذبه‌های گردشگری: آتشفشان‌های خاموش یا نیمه‌فعال می‌توانند جاذبه‌های گردشگری عظیمی باشند. برای مثال، آتشفشان اتنا در ایتالیا، گردشگران زیادی را جذب می‌کند.

8. معروف‌ترین آتشفشان‌های جهان

• کوه وزوو (ایتالیا): در سال 79 میلادی شهر پمپئی را نابود کرد.
• کراکاتوآ (اندونزی): فوران عظیم آن در 1883 یکی از مرگبارترین فوران‌های تاریخ بود.
• مائونا لوآ و کیلائوا (هاوایی): این آتشفشان‌ها از فعال‌ترین آتشفشان‌های جهان هستند.
• کوه سنت هلن (آمریکا): فوران سال 1980 این آتشفشان باعث ویرانی وسیع شد.
• کوه فوجی (ژاپن): یکی از نمادهای ملی ژاپن است و آتشفشانی خاموش محسوب می‌شود.

9. آتشفشان‌ها در سایر سیارات

آتشفشان‌ها مختص زمین نیستند. در واقع، در دیگر سیارات و قمرها نیز آتشفشان‌های فعال وجود دارند:

• المپوس مونز (مریخ): بزرگ‌ترین آتشفشان منظومه شمسی با ارتفاع 22 کیلومتر.
• آتشفشان‌های آیو (قمر مشتری): آتشفشان‌های فعال‌ترین آتشفشان‌های منظومه شمسی هستند.

آتشفشان چه زمانی اتفاق می افتد؟

آتشفشان زمانی اتفاق می‌افتد که ماگما (سنگ‌های مذاب زیر پوسته زمین) به دلیل فشار و گرمای زیاد به سطح زمین راه پیدا کند. این فرآیند می‌تواند آرام یا انفجاری باشد و بستگی به عواملی مانند ترکیب ماگما، مقدار گازهای حل‌شده در آن و ساختار زمین‌شناسی منطقه دارد.

1. شرایط لازم برای وقوع آتشفشان
   برای اینکه یک آتشفشان فوران کند، باید سه شرط اصلی وجود داشته باشد:
   ✅ وجود ماگما (سنگ‌های مذاب در اعماق زمین)
   ✅ افزایش فشار گازها در ماگما
   ✅ مسیری برای رسیدن ماگما به سطح زمین (شکاف یا دهانه آتشفشانی)

2. دلایل اصلی فوران آتشفشان
   الف) حرکت صفحات تکتونیکی
   در مرزهای واگرا (جایی که صفحات از هم دور می‌شوند)، ماگما به سطح می‌رسد (مثل رشته‌کوه میانی اقیانوس اطلس).
   در مرزهای همگرا (جایی که یک صفحه زیر صفحه دیگر می‌رود)، ماگما تشکیل می‌شود و فوران رخ می‌دهد (مثل حلقه آتش اقیانوس آرام).

ب) نقاط داغ (Hotspots)
برخی آتشفشان‌ها دور از مرز صفحات قرار دارند و به دلیل نقاط داغ (مناطق داغ گوشته زمین) فوران می‌کنند (مثل جزایر هاوایی).

ج) ذوب شدن سنگ‌ها در گوشته زمین
افزایش دما یا کاهش فشار می‌تواند باعث ذوب سنگ‌ها و تشکیل ماگما شود.

3. مراحل وقوع آتشفشان

• تشکیل ماگما در اعماق زمین (اتاق ماگما).
• انباشته شدن گازها در ماگما و افزایش فشار.
• یافتن مسیر به سمت سطح از طریق شکاف‌ها یا دودکش آتشفشانی.
• فوران (آرام یا انفجاری) و خروج گدازه، گازها و خاکستر.

4. آیا می‌توان زمان فوران آتشفشان را پیش‌بینی کرد؟
   دانشمندان با استفاده از لرزه‌نگاری (زلزله‌های کوچک قبل از فوران)، تغییر شکل زمین (برآمدگی کوه آتشفشان) و تغییر در گازهای خروجی می‌توانند احتمال فوران را پیش‌بینی کنند، اما تعیین زمان دقیق آن هنوز دشوار است.

نتیجه‌گیری

آتشفشان‌ها به عنوان یکی از شگفت‌انگیزترین پدیده‌های طبیعی، نقش اساسی در شکل‌گیری زمین و تغییرات محیط زیست ایفا می‌کنند. با وجود خطرات بسیار، فواید آتشفشانی به‌ویژه در زمینه کشاورزی، انرژی و صنعت معادن قابل توجه است. مطالعه آتشفشان‌ها می‌تواند به دانشمندان کمک کند تا تحولات زمین را بهتر درک کنند و راه‌هایی برای کاهش خطرات آن‌ها پیدا کنند.

اگر به این موضوع علاقه‌مند هستید، پیشنهاد می‌کنیم تحقیقاتی درباره انواع فوران‌های آتشفشانی، آتشفشان‌های ایران (مانند دماوند و تفتان) و تکنولوژی‌های پیش‌بینی فوران‌ها نیز انجام دهید.