فعالیت‌های آتشفشانی: فرآیندهای مربوط به خروج ماگما در آتشفشان‌های ایران
آتشفشان چیست و چگونه کار می‌کند؟
یک آتشفشان مانند یک دریچه‌ی امن روی پوسته‌ی زمین است که به مواد داغ و مذاب درون زمین اجازه‌ی خروج می‌دهد. این مواد مذاب که ماگما نامیده می‌شوند، از اعماق زمین به سمت بالا حرکت می‌کنند. وقتی ماگما به سطح زمین میرسد، گدازه5 نام می‌گیرد. برای درک بهتر، فرآیند فوران یک آتشفشان را می‌توان به باز شدن یک نوشابه‌ی گازدار تشبیه کرد: فشار گازهای حل شده در ماگما، در نهایت باعث فوران آن می‌شود.
اجزای اصلی یک آتشفشان عبارتند از:
| نام بخش | توضیح |
|---|---|
| مخروط | کوه یا تپه‌ای است که از انباشته شدن مواد آتشفشانی در اطراف دهانه تشکیل می‌شود. |
| دهانه | سوراخ یا شکافی در سطح زمین که ماگما از آن خارج می‌شود. |
| مجرای مرکزی | مسیر اصلی که ماگما از طریق آن از اتاقک ماگمایی6 به سمت دهانه حرکت می‌کند. |
| اتاقک ماگمایی | حفره‌ای بزرگ در عمق زمین که ماگما در آن جمع می‌شود. |
آتشفشان‌های مهم ایران و ویژگی‌های آن‌ها
ایران بر روی کمربند کوه‌زایی آلپ-هیمالیا قرار دارد که یک منطقه‌ی فعال از نظر زمین‌شناسی است. اگرچه بیشتر آتشفشان‌های ایران در حال حاضر غیرفعال هستند، اما شواهد زمین‌شناسی از فعالیت‌های شدید آن‌ها در گذشته حکایت دارد. سه آتشفشان معروف ایران عبارتند از: دماوند، سهند و تفتان.
| نام آتشفشان | ارتفاع (متر) | موقعیت جغرافیایی | وضعیت فعلی |
|---|---|---|---|
| دماوند | 5,610 | استان مازندران | نیمه‌فعال |
| سهند | 3,707 | آذربایجان شرقی | خاموش |
| تفتان | 3,940 | سیستان و بلوچستان | فعال |
کوه دماوند، بلندترین قله‌ی ایران، یک آتشفشان چینه‌ای7 است. این بدان معناست که فوران‌های متوالی آن در طول زمان، لایه‌هایی از گدازه، خاکستر و سنگ‌پاره ایجاد کرده که مخروط مرتفع آن را ساخته‌اند. از دهانه‌ی آن همیشه بخار آب و گازهای گوگردی خارج می‌شود که نشان از فعالیت درونی آن دارد.
علل و محرک‌های فوران در ایران
فوران آتشفشان‌ها معمولاً به دلیل کاهش فشار در اتاقک ماگمایی رخ می‌دهد. در ایران، حرکت صفحه‌های زمین‌ساختی عامل اصلی است. صفحه‌ی عربستان به سمت صفحه‌ی اوراسیا می‌لغزد و این برخورد، باعث می‌شود پوسته‌ی زمین تحت فشار قرار گیرد، گرم شود و بخشی از سنگ‌های آن ذوب گردد. این فرآیند، ماگمای جدیدی تولید می‌کند که به دلیل سبکی به سمت بالا حرکت می‌کند.
فرمول ساده‌ای برای درک رابطه‌ی بین فشار، دما و حجم گازها در ماگما وجود دارد. وقتی فشار کاهش می‌یابد، حلالیت گازها در ماگما کم شده و حباب تشکیل می‌شود. این حباب‌ها حجم ماگما را افزایش داده و آن را به سمت سطح می‌رانند. این رابطه را می‌توان به صورت نمادین نشان داد:
$ V \propto \frac{T}{P} $
در اینجا $ V $ حجم گاز، $ T $ دما و $ P $ فشار است. با کاهش فشار، حجم گازها افزایش می‌یابد.
کاربردهای عملی و اثرات فعالیت آتشفشانی
فعالیت‌های آتشفشانی تنها ویرانگر نیستند. خاک‌های حاصل از تجزیه‌ی سنگ‌های آتشفشانی بسیار حاصلخیز هستند و برای کشاورزی ایده‌آل می‌باشند. دامنه‌های کوه سهند نمونه‌ی بارزی از این نوع خاک‌ها است که باغ‌های سرسبز سیب و زعفران در آنجا یافت می‌شود. علاوه بر این، انرژی زمین‌گرمایی8 موجود در مناطق آتشفشانی می‌تواند به عنوان یک منبع انرژی پاک برای تولید برق مورد استفاده قرار گیرد.
یک مثال عینی، استفاده از سنگ‌پاره9های آتشفشانی در صنعت ساختمان است. این سنگ‌ها به دلیل سبکی و مقاومت، در تولید بتن سبک کاربرد دارند.
اشتباهات رایج و پرسش‌های مهم
خیر، فوران‌های آتشفشانی معمولاً با علائم هشداردهنده‌ای مانند زلزله‌های کوچک، تغییر شکل دامنه‌ی کوه و افزایش خروج گازها همراه هستند. دانشمندان با نظارت بر این علائم می‌توانند وقوع فوران را پیش‌بینی کنند. دماوند در حال حاضر در حالت نیمه‌فعال است و فوران شدید و ناگهانی برای آن در آینده‌ی نزدیک بسیار بعید است.
خیر، شکل آتشفشان به نوع مواد خروجی و گرانروی10 ماگما بستگی دارد. آتشفشان‌های سپری11 (مانند آنچه در هاوایی یافت می‌شود) دامنه‌های ملایم و گدازه‌ی روان دارند، در حالی که آتشفشان‌های چینه‌ای مانند دماوند، مخروطی بلند و شیبدار هستند.
آتشفشان فعال در دوران تاریخی فوران داشته است (مانند تفتان). آتشفشان نیمه‌فعال (مانند دماوند) نشانه‌هایی از فعالیت مانند خروج گاز دارد اما در دوران تاریخی فوران شدید نداشته است. آتشفشان خاموش (مانند سهند) برای هزاران سال هیچ نشانه‌ای از فعالیت نداشته است.
پاورقی
1 Volcanic Activity 2 Magma 3 Plate Tectonics 4 Volcanology 5 Lava 6 Magma Chamber 7 Stratovolcano 8 Geothermal Energy 9 Scoria 10 Viscosity 11 Shield Volcano
