شگفتی‌های پنهان: سفر به قلب زمین‌شناسی ایران
زمین‌شناسی چیست و چرا ایران خاص است؟
زمین‌شناسی۱ علم مطالعهٔ زمین، مواد سازندهٔ آن، فرآیندهای عمل کردن بر اساس آن و تاریخچهٔ آن است. تصور کنید زمین یک کتاب قطور است و هر لایه از سنگ‌ها و خاک، یک صفحه از این کتاب. زمین‌شناسان کسانی هستند که این کتاب را می‌خوانند. موقعیت خاص ایران بر روی کمربند کوهزایی آلپ-هیمالیا باعث شده است تا شاهد پدیده‌های زمین‌شناسی بسیار فعال و متنوعی باشیم. این یعنی صفحات زمین‌ساختی۳ در این منطقه بسیار فعال هستند و دائماً در حال برخورد با یکدیگرند.
فوران گلی: آتشفشان کوچک اما شگفت‌انگیز
فوران گلی۲ پدیده‌ای طبیعی است که در آن، مخلوطی از آب، گِل، و گازهای زیرزمینی (مانند متان) از عمق زمین به سمت سطح فوران می‌کند. برخلاف آتشفشان‌های واقعی که گدازه‌های داغ از آن‌ها خارج می‌شود، این پدیده گِل سرد را به بیرون پرتاب می‌کند. به همین دلیل گاهی به آن‌ها «آتشفشان‌های سرد» نیز گفته می‌شود. این پدیده اغلب در مناطقی رخ می‌دهد که لایه‌های رسوبی۴ نرم و گسل‌های۵ فعال وجود دارند.
| ویژگی | آتشفشان | فوران گلی |
|---|---|---|
| مادهٔ خارج‌شونده | گدازهٔ داغ (سنگ مذاب) | مخلوط گِل و آب سرد |
| دما | بسیار بالا (صدها درجه سانتی‌گراد) | نزدیک به دمای محیط |
| علت تشکیل | فشار و گرمای درونی زمین | خروج گاز و آب از عمق تحت فشار |
| خطرات | بسیار مخرب | معمولاً کم‌خطر (به جز گازهای قابل اشتعال) |
نقشه‌گنج زمین: فوران‌های گلی در ایران کجا هستند؟
ایران یکی از کشورهای دارای بیشترین تعداد فوران‌های گلی فعال در جهان است. این پدیده‌ها عمدتاً در اطراف دریای خزر، استان‌های گلستان، مازندران و همچنین در مناطق جنوب شرقی مانند استان سیستان و بلوچستان و خلیج فارس یافت می‌شوند. برای مثال، پیراحمد کندیم در استان گلستان یک نمونهٔ معروف است که گاهی گِل را تا چند متر به هوا پرتاب می‌کند!
| نام | موقعیت جغرافیایی | ویژگی منحصر به فرد |
|---|---|---|
| نفت‌لیجه (گلستان) | جنوب شرقی دریای خزر | خروج مداوم گِل و گاز متان |
| بندر کنگ (هرمزگان) | جزیره‌های خلیج فارس | تشکیل مخروط‌های گلی دیدنی |
| چابهار (سیستان و بلوچستان) | ساحل مکران | فعالیت در زیر آب دریا |
علم در عمل: چگونه یک ماکت فوران گلی بسازیم؟
برای درک بهتر نحوهٔ کار فوران‌های گلی، می‌توان یک آزمایش ساده در خانه یا مدرسه انجام داد. این آزمایش به شما نشان می‌دهد که فشار گاز چگونه می‌تواند مایع غلیظی مانند گِل را به بیرون براند.
مراحل کار:
1- با استفاده از قیف، بطری را تا نصف از خاک رس مخلوط با آب پر کنید (خمیر غلیظ).
2- دو قاشق غذاخوری جوش شیرین به مخلوط اضافه کنید.
3- بطری را در سینی قرار دهید.
4- به سرعت حدود نصف فنجان سرکه به بطری اضافه کنید و فوراً چند قدم به عقب بروید!
چه اتفاقی می‌افتد؟ واکنش شیمیایی بین جوش شیرین (بازی) و سرکه (اسید) گاز دی‌اکسید کربن ($CO_2$) تولید می‌کند. این گاز تحت فشار، مخلوط گِل را به سمت بالا و خارج از بطری می‌راند و یک فوران گلی کوچک را شبیه‌سازی می‌کند.
فرمول ریاضی پشت یک فوران
برای دانش‌آموزان دورهٔ متوسطه، می‌توان با یک فرمول ساده، رابطه بین فشار و خروج مایع را نشان داد. فشار ($P$) در عمق یک سیال (مانند گِل) با چگالی ($\rho$) و ارتفاع ستون سیال ($h$) و شتاب گرانش ($g$) رابطه دارد:
در فوران گلی، فشار گازهای محبوس شده در عمق ($P_{gas}$) بسیار بیشتر از فشار ستون گِل ($P$) بالای آن می‌شود. وقتی این اتفاق بیفتد، گاز مسیر خود را به سمت بالا باز می‌کند و گِل را به همراه خود به بیرون می‌راند.
اشتباهات رایج و پرسش‌های مهم
پاسخ: خیر، اگرچه به آن «آتشفشان سرد» می‌گویند، اما از نظر علمی در دستهٔ آتشفشان‌ها قرار نمی‌گیرد. آتشفشان‌ها با ماگما (سنگ مذاب درونی) سروکار دارند، در حالی که فوران‌های گلی فقط با رسوبات، آب و گاز سر و کار دارند.
پاسخ: معمولاً فوران گلی به آرامی و با پرتاب گِل به ارتفاع کم اتفاق می‌افتد، اما خطر اصلی گازهای خروجی مانند متان است که بی‌بو اما قابل اشتعال است. بنابراین مشاهده از فاصلهٔ ایمن و با راهنمایی متخصصان توصیه می‌شود.
پاسخ: خیر، این پدیده در دیگر نقاط جهان مانند آذربایجان، ترکمنستان و حتی زیر دریاها نیز دیده می‌شود، اما تراکم و تنوع آن در ایران بسیار چشمگیر است.
پاورقی
۱ زمین‌شناسی (Geology): علمی که به مطالعهٔ زمین، ترکیب، ساختار و فرآیندهای تشکیل‌دهندهٔ آن می‌پردازد.
۲ فوران گلی (Mud Volcano): پدیده‌ای طبیعی که در آن مخلوطی از گِل، آب و گاز از عمق زمین به سطح آن فوران می‌کند.
۳ صفحات زمین‌ساختی (Tectonic Plates): قطعات عظیم و متحرک پوستهٔ زمین که بر روی لایه‌های نرم‌تر زیرین شناورند.
۴ لایه‌های رسوبی (Sedimentary Layers): لایه‌هایی از سنگ که از تجمع و فشرده شدن رسوبات در طی میلیون‌ها سال تشکیل شده‌اند.
۵ گسل (Fault): شکستگی در سنگ‌های پوستهٔ زمین که در امتداد آن جابجایی رخ داده است.
