در چه نواحی فوران آتشفشان به صورت انفجاری است چرا؟

در چه نواحی فوران آتشفشان به صورت انفجاری است چرا؟ فوران‌های آتشفشانی پدیده‌ای شگفت‌انگیز و در عین حال خطرناک هستند که به دو دستهٔ کلی فوران‌های آرام و فوران‌های انفجاری تقسیم می‌شوند. این تقسیم‌بندی بر اساس ویژگی‌های ماگما و شرایط زمین‌شناسی هر منطقه صورت می‌گیرد. فوران‌های انفجاری به دلیل تخریب‌های گسترده و تاثیرات عمیقی که بر محیط‌زیست و زندگی انسان دارند، از اهمیت زیادی برخوردارند. در این مقاله، به بررسی مناطق مستعد فوران‌های انفجاری و دلایل علمی وقوع این پدیده می‌پردازیم.

در چه نواحی فوران آتشفشان به صورت انفجاری است چرا؟ نواحی مستعد

1. مرزهای همگرای صفحات تکتونیکی در مناطقی که صفحات تکتونیکی به هم برخورد می‌کنند، یکی از شرایط مهم برای ایجاد فوران‌های انفجاری فراهم می‌شود. در این نواحی، فرایند فرورانش رخ می‌دهد که طی آن یک صفحهٔ اقیانوسی به زیر صفحهٔ قاره‌ای یا اقیانوسی دیگر فرو می‌رود. این فرایند باعث ذوب شدن پوستهٔ فرو رونده و تشکیل ماگمایی غنی از سیلیس می‌شود.

   مناطق مرز همگرای صفحات تکتونیکی شامل کمربند آتش اقیانوس آرام است که حدود ۷۵ درصد از آتشفشان‌های فعال جهان را در خود جای داده است.ترکیب ماگما در این مناطق باعث افزایش ویسکوزیته و تجمع گازهای محلول می‌شود که در نهایت به فوران‌های انفجاری منجر می‌گردد.

2. جزایر قوسی جزایر قوسی که در مرزهای فرورانشی شکل می‌گیرند، یکی دیگر از مناطق مستعد فوران‌های انفجاری هستند. این جزایر در نتیجهٔ فعالیت آتشفشانی ناشی از ذوب پوستهٔ فرو رونده به وجود می‌آیند. ماگمای تشکیل شده در این مناطق معمولاً سرشار از گازهای محلول و مواد معدنی سیلیسی است. انفجارهای این مناطق گاه به ایجاد امواج سهمگین سونامی منجر می‌شود که تلفات انسانی و خسارات اقتصادی عظیمی به بار می‌آورند.
3. کمان‌های آتشفشانی قاره‌ای در مناطقی که دو صفحهٔ قاره‌ای با یکدیگر برخورد می‌کنند، مانند رشته‌کوه آند در آمریکای جنوبی، کمان‌های آتشفشانی قاره‌ای شکل می‌گیرند. این نواحی به دلیل فعالیت شدید فرورانش، تولید ماگمایی با ویسکوزیتهٔ بالا، و وجود گازهای فراوان، شرایط مناسبی برای وقوع فوران‌های انفجاری فراهم می‌کنند.
4. مناطق با پوستهٔ ضخیم قاره‌ای مناطقی که دارای پوستهٔ ضخیم و قاره‌ای هستند نیز می‌توانند مستعد فوران‌های انفجاری باشند. این مناطق معمولاً در اثر فعالیت ماگمایی عمیق و ذوب سنگ‌های پوستهٔ قاره‌ای ایجاد می‌شوند.

چرا فوران‌ آتشفشان به صورت انفجاری است ؟

1. ترکیب شیمیایی ماگما ترکیب شیمیایی ماگما یکی از عوامل کلیدی در تعیین نوع فوران آتشفشان است. ماگمایی که دارای مقدار زیادی سیلیس (SiO2) باشد، مانند ماگمای ریولیتی یا آندزیتی، ویسکوزیتهٔ بالایی دارد. این ویژگی باعث می‌شود که گازهای محلول در ماگما به راحتی نتوانند خارج شوند. تجمع این گازها فشار داخلی آتشفشان را به شدت افزایش می‌دهد و نهایتاً منجر به فوران انفجاری می‌شود.
2. میزان گازهای محلول ماگما حاوی گازهای محلولی مانند بخار آب، دی‌اکسید کربن، دی‌اکسید گوگرد و نیتروژن است. در ماگماهای با ویسکوزیتهٔ بالا، گازها نمی‌توانند به راحتی از ماگما خارج شوند و به شکل حباب‌هایی درون ماگما به دام می‌افتند. این حباب‌ها با افزایش فشار و ترکیدن ناگهانی خود، انرژی عظیمی را آزاد می‌کنند که فوران انفجاری را ایجاد می‌کند.
3. ویژگی‌های زمین‌شناسی منطقه ساختار زمین‌شناسی منطقه‌ای که آتشفشان در آن قرار دارد نیز می‌تواند تاثیر مهمی بر نوع فوران داشته باشد. مناطقی با سنگ‌های ضخیم و نفوذناپذیر، شرایطی برای تجمع فشار و ایجاد فوران‌های انفجاری فراهم می‌کنند. علاوه بر این، شکاف‌ها و گسل‌های موجود در پوستهٔ زمین می‌توانند مسیری برای خروج ماگما فراهم کنند و بر شدت فوران تاثیر بگذارند.
4. دمای ماگما دمای ماگما عامل دیگری است که بر ویسکوزیته و رفتار گازهای محلول تاثیر می‌گذارد. ماگمای سردتر معمولاً ویسکوزیتهٔ بیشتری دارد و گازها در آن به سختی حرکت می‌کنند. در نتیجه، احتمال وقوع فوران‌های انفجاری در مناطق با ماگمای سردتر بیشتر است.
5. فشار ناشی از آب زیرزمینی وجود آب زیرزمینی در نزدیکی آتشفشان می‌تواند فشار اضافی ایجاد کند. زمانی که ماگما با آب زیرزمینی تماس پیدا می‌کند، آب به سرعت بخار شده و حجم آن به طور قابل توجهی افزایش می‌یابد. این فرآیند که به نام فوران هیدروماگمایی شناخته می‌شود، می‌تواند فوران‌های انفجاری شدیدی ایجاد کند.

تاثیرات فوران‌های انفجاری آتشفشان

فوران‌های انفجاری پیامدهای گسترده‌ای دارند که شامل تاثیرات محلی و جهانی می‌شوند:

1. تاثیرات محلی
   • خسارات جانی و مالی: جریان‌های آذرآواری، ریزش خاکستر، و امواج سونامی می‌توانند جان هزاران نفر را بگیرند و شهرها را ویران کنند.
   • تاثیرات زیست‌محیطی: جنگل‌ها و زیستگاه‌های طبیعی ممکن است به طور کامل نابود شوند. خاکستر آتشفشانی می‌تواند برای سال‌ها زمین‌های کشاورزی را غیرقابل استفاده کند.
2. تاثیرات جهانی
   • تغییرات آب و هوایی: خاکستر و گازهای منتشر شده در جو می‌توانند جلوی تابش خورشید را بگیرند و به کاهش دمای جهانی منجر شوند. فوران آتشفشان پیناتوبو در فیلیپین در سال ۱۹۹۱ نمونه‌ای از این تاثیر است که باعث کاهش میانگین دمای جهانی به میزان ۰.۵ درجه سانتی‌گراد شد.
   • آلودگی هوا: گازهایی مانند دی‌اکسید گوگرد می‌توانند با بخار آب در جو ترکیب شده و باران‌های اسیدی ایجاد کنند که تاثیرات مخربی بر اکوسیستم‌ها دارند.
3. پیامدهای اقتصادی فوران‌های انفجاری می‌توانند باعث تعطیلی فرودگاه‌ها، تخریب زیرساخت‌ها، و کاهش تولیدات کشاورزی شوند که همهٔ این‌ها تاثیرات اقتصادی چشمگیری دارند. برای مثال، فوران آتشفشان ایافیاتلایوکوتل در ایسلند در سال ۲۰۱۰ باعث لغو هزاران پرواز و خسارت میلیارد دلاری شد.

فوران‌های انفجاری پدیده‌ای پیچیده و چندوجهی هستند که بیشتر در نواحی خاصی مانند مرزهای همگرای صفحات تکتونیکی، جزایر قوسی، و کمان‌های آتشفشانی قاره‌ای رخ می‌دهند. ترکیب شیمیایی ماگما، میزان گازهای محلول، دما، و ویژگی‌های زمین‌شناسی منطقه از جمله عوامل تعیین‌کننده در وقوع این نوع فوران‌ها هستند. درک بهتر این فرایندها به دانشمندان کمک می‌کند تا خطرات ناشی از آتشفشان‌ها را کاهش دهند و جوامع انسانی را در برابر این پدیده‌های طبیعی محافظت کنند. علاوه بر این، مطالعهٔ این فوران‌ها می‌تواند به شناخت بهتر از تاریخ زمین و فرایندهای زمین‌شناختی منجر شود.