در کرانه‌ی آتشفشان

 شهر سازی و آتشفشان‌ها

نفوذ ماگما ممکن است وضع قسمت‌های سطحی زمین را تغییر داده و مواد نفوذی را در معرض هوا و اتمسفر قرار دهد، در نتیجه سنگ‌های آذرین بر اثر فرسایش به طور گسترده الگوهای خاصی به خود بگیرند، ولی بارزترین عوارض اولیه، عوارضی هستند که با تخریب و شکستگی این سنگ‌ها همراه‌اند و به پیدایش مناظر آتشفشانی خروجی منجر می‌شوند.
اکنون بیش از 800 آتشفشان فعال و غیرفعال (نوع فعال از غیرفعال از راه گوگردزایی آن قابل تشخیص است) در سطح جهان شناسایی شده‌اند. از این تعداد بیش از 80 درصد در جزایر قوسی یا رشته کوه‌های چین خورده عصر حاضر جای دارند. بسیاری از شهرهای ژاپن روی بستر این آتشفشان‌ها گسترده شده‌اند. حدود 62 درصد این ولکانیسم‌ها در حوالی اقیانوس آرام (جزایر غربی اقیانوس آرام 45 درصد، سواحل غربی آمریکا، شمال آمریکای مرکزی و آمریکای جنوبی 17 درصد)، 14درصد در اندونزی و 4 درصد در مدیترانه و جنوب غربی آسیا از جمله ایران قرار دارند. بیش از ده ولکانیسم در ایران وجود دارد. مشکین شهر در شمال آتشفشان سبلان به تبریز، اسکو، آذرشهر، عجب شیر و بناب در شمال و غرب آتشفشان سهند، گزنگ، آب اسک، پلور و دماوند در جنوب آتشفشان دماوند و بزمان در جنوب آتشفشان بزمان، از جمله آنهاست. 17 درصد ولکانیسم‌های فعال دنیا در حوضه‌های اقیانوسی(3 درصد اقیانوس آرام، 1 درصد اقیانوس هند و 13 درصد اقیانوس اطلس) قرار دارند. غیر از ولکانیسم‌های فعال، اقیانوس کبیر دارای صدهزار کوه آتشفشانی زیردریایی است که هر کدام بیش از یک کیلومتر ارتفاع دارند (1) .

فرایندهای آتشفشانی

نحوه‌ی پراکنش آتشفشان‌ها الگویی خاص دارد. حرکت یک صفحه به زیر صفحه‌ی دیگر و اصطکاک، موجب آزاد شدن انرژی گرمایی زیادی می‌شود و نیروی فشار ایجاد شده، از راه انفجار و ایجاد آتشفشان آزاد می‌شود. آتشفشان‌ها از نقاط گرم ماگمای زیر پوسته ایجاد می‌شوند. برخی آتشفشانها در محل دور شدن دو صفحه‌ی زمین ساخت قرار دارند، به طوری که مواد مذاب جدید از این محل به سطح زمین راه پیدا می‌کنند.
الگوی اصلی و متداول بیشتر آتشفشان‌ها، مخروطی است و حجمی جامد با ظاهری منظم و تقریبا متقارن دارند. دلیل این ویژگی آن است که مواد از یک نقطه‌ی مرکزی یا شکاف بالا می‌آیند و به طور یکنواخت دورتادور آن را فرا می‌گیرند. شیب توپوگرافی زمین قبل از وقوع آتشفشان در شکل دهی مواد خروجی بسیار نقش دارد. تجمع مواد در پیرامون منفذ از جاهای دیگر بیشتر است و شکل رأس مخروط را به وجود می‌آورد. کوه دماوند مخروطی از خاکستر و به طور تقریبی به شکل کامل است و چندین مرحله گرفته و نمونه‌ی خوبی از الگوی انفجاری است. شهر دماوند روی یکی از یال‌های این مخروط احداث شده است.
آتشفشان‌های دماوند و سبلان همگی پیچیده و نمونه‌ای از آتشفشان‌های چند چرخه‌ای هستند. این آتشفشان‌ها طی دوره‌هایی طولانی ساخته شده‌اند و در هر انفجار جریان گدازه یا خاکستر، سبب افزایش ارتفاع آنها شده است، اگرچه این امکان نیز وجود دارد که در مراحل اولیه‌ی انفجار بخشی از مواد از دست رفته باشد. گدازه از اطراف آتشفشان و در امتداد راه‌هایی با حداقل مقاومت مانند کانال‌ها یا گودال‌های جریانی قبلی، یا دره‌هایی با مواد سست که توسط نهرها فرسوده شده‌اند، به سمت پایین جریان پیدا کرده است. شهرها در امتداد چنین کانال‌های جریانی گدازهای توسعه یافته‌اند و همواره مورد تهدید مجدد گدازه‌های جریانی قرار دارند. برخی از این آتشفشان‌ها ساختار عظیمی دارند. برخی شکل کاملا مخروطی خود را از دست داده‌اند و دارای ساختاری نامنظم، شکسته یا فرسایشی شده‌اند. چنین ساختاری در نواحی پیر و فرسوده مثل قاره‌ی آفریقا بیشتر دیده می‌شود. در کالدیرای بعضی از آتشفشان‌ها یخچال‌های طبیعی یا دریاچه‌های طبیعی دیده می‌شود و همزمان با ساخت شدنشان فرایند فرسایش نیز در آنها شروع می‌شود. دریاچه‌ی سبلان از جمله‌ی آنهاست. بعضی از جریان‌های گدازه‌ای آتشفشان‌ها دریاچه‌های طبیعی را می‌سازند و جاذبه‌های مناسبی برای فعالیت و اسکان انسان تلقی می‌شوند و به عبارتی زیبایی طبیعی را فراهم می‌کنند، اما نباید فراموش کرد که بسیار تهدید کننده نیز هستند. آتشفشان مکزیکو در مکزیکوسیتی طی فوران‌های متعدد، به دفن شهر و کشته شدن هزاران نفر منجر شده است. جدیدترین فوران در 24/4/1384 هجری خورشیدی برابر با پانزدهم جولای 2005 میلادی روی داد. مردم در بیم و هراس فراوان در آن مکان زندگی می‌کنند. در ایران شهرهای زیادی داریم که روی جریان‌های آتشفشانی ساخته شده‌اند. برای مثال لار روی جریان گدازه‌ای آتشفشانی دماوند ساخته شده است.
گدازه‌های آتشفشانی به سرعت سرد می‌شوند. سرد شدن سریع گدازه موجب به وجود آمدن ساختارهایی با کریستال‌های ریز می‌شود. ستون‌های بازالتی با سطح مقطعی شش گوش در بسیاری مناطق، به ویژه امتداد جاده چالوس دیده می‌شوند که نمونه‌ای ابتدایی از الگوهای ناشی از انقباض و شکستن مواد قابل ارتجاع است، اگرچه الگوی شش گوش آن کامل نیست. چنین زمین‌هایی برای توسعه‌ی شهری بسیار مناسب است.
در مکان‌هایی که فرایندهای آتشفشانی در سطح زمین، الگوهای جدیدی ایجاد می‌کنند، سنگ‌های آذرین نیز در زیر یا میان پوسته تشکیل می‌شوند. باز شدن شکاف‌ها و سپس پرشدن آنها، سبب نفوذ سنگ‌های مذاب به دوران لایه‌های سنگ‌های رسوبی و ایجاد ساختارهای خطی می‌شود. همچنین امکان دارد سنگ‌های دانه ریز با ساختاری از کریستال‌های درشت تشکیل شود. این ساختارها در اثر فرسایش‌های بعدی روی سطح زمین نمایان می‌شوند که البته به دلیل سخت بودن، مقاومت زیادی از خود نشان می‌دهند. آتشفشان دماوند نمونه‌ی بسیار جالبی در این زمینه است که نمونه‌های مختلف از نفوذ سنگ‌های آذرین به درون سنگ‌های رسوبی در آن دیده می‌شود. الگوهای زمین که در اثر چنین فرایندهایی ایجاد می‌شوند، فاقد محل‌های اتصال یا دیگر ساختارهای درونی هستند. آیا چنین شکل‌ها و زمین‌هایی فرم‌ها و الگوهای خاصی را برای شهرها خلق می‌کنند؟
شکل‌هایی که توسط فرایندهای آتشفشانی ایجاد می‌شوند، در گستره‌ای از پراکندگی وسیع آتشفشان‌های مربوط به نواحی فرورانش صفحات پوسته تا ساختار مخروط‌های آتشفشانی، جریان‌های گدازه‌ها و ساختار داخلی سنگها، همه الگوسازند. اثر انفجارها، پیچ(موج) و ترک خوردگی از لحاظ زیباشناسی بسیار زیباست که در مقیاسی مخروط آتشفشانی، تباین شدیدی با محیط نامنظم اطراف خود دارند. ساختار جریانی گدازه و دیگر ساختارها، نشان دهنده‌ی نمونه‌های مهمی از ساختارهای آتشفشانی هستند. شهرهایی که با چنین ساختارهایی توسعه می‌یابند، اغلب تابع تغییرات سریع زیرسطحی، سطحی و گاهی آتش‌های جوی (بارش پرتابه‌ها و خاکستر آتشفشانی) است.

مخاطرات خاص شهرهای آتشفشانی

تعداد آتشفشان‌های فعال و در آستانه‌ی فعالیت دنیا در حدود 500 مورد گزارش شده است. اکنون حدود 15 آتشفشان فعال در سطح جهان وجود دارد و بسیاری از افراد بر اثر تعداد معدودی از فوران‌های آتشفشانی کشته شده‌اند. بعضی فعالیت‌ها که تا کنون الگوهایی از آنها گزارش و تفسیر شده‌اند، عبارتند از: (2)
- فوران تامبورا در سال 1815 که با ریزش قطعات جامد و خاکستر گرم همراه بود و 12000 نفر را به هلاکت رساند. در ویرانی وحشتناک پس از این فوران، 10000 نفر از ساکنان جزیره‌ی سومباوا و لومبوک به علت گرسنگی تلف شدند؛
- فوران سال 1883 کوه کراکاتوا (جزیره‌ی جاوه) به طور مستقیم تلفاتی به بار نیاورد، اما فروریختن بخشی از جزیره در خاتمه‌ی فوران، سبب بالا آمدن دریا به ارتفاع 20 متر شد (سونامی) و 36417 نفر از ساکنان ساحلی جزیره‌ی جاوه و سوماترا را غرق کرد؛
- فوران کوه پله در جزیره به نابودی 30000 نفر از ساکنان جزیره بر اثر حرارت ابر سوزان و تخریب شهر انجامید؛
- از فوران لاکی در سال 1783 خاکسترهایی حاصل شد که حاوی فلوئور بود. گسترش خاکسترهای مزبور در مساحتی وسیع، سبب آلودگی علوفه و در نتیجه مسمومیت جانوران علفخوار شد. یک چهارم از مردم جزیره (بیش از 100000 نفر) به علت گرسنگی تلف شدند و شهر به ویرانه تبدیل شد؛
- آتشفشان مکزیکو در مکزیکوسیتی

مراقبت از آتشفشان‌های فعال و در آستانه‌ی فعالیت

در این مورد شایسته است که آتشفشان‌ها را از فاصله‌ی مناسب و با توجه به ماهیت آنها و شهرهایی که در اطرافشان قرار دارند، مراقبت کرد. همچنین باید به نوع فوران نیز توجه داشت. فوران‌های انفجاری شدید از منشأ ماگمای غلیظ خطرناک اند. به طور کلی شمار تلفات آتشفشان‌های ثبت شده تا این تاریخ خیلی کمتر از حوادث دیگر، مانند سونامی، سیل و فرایندهای دامنه‌ای بوده است، ولی نباید از آنها غافل بود. شرط اینکه آتشفشان‌ها حادثه ساز باشند و شهرها را تهدید کنند، این است که فعالیت انفجاری داشته و مجاور مناطق مسکونی و شهری باشند. مهم ترین عواملی که سبب خسارت شهری می‌شوند عبارتند از:
1- جریان‌های گدازه یا جریان‌های گلی (لاهار)؛
2- پرتاب خاکستر؛
3- ابرهای سوزان؛
4- پدیده‌های زیردریایی و یخچالی؛
5- بهمن‌های سوزان؛
6- باران‌های فورانی؛
7- شکست نور.
1- خطرهای ناشی از جریان گدازه بسیار کم است، زیرا سرعت حرکت گدازه، بین 5 سانتیمتر تا 15 کیلومتر در ساعت برآورد شده است و انسان می‌تواند خود را از مهلکه دور کند، ولی خسارت مالی فراوانی دارند.
2- پرتاب خاکستر هر چقدر هم که گرم باشد، چندان خطری ندارد. اگرچه فوران کوه وزوو در سال 79 بعد از میلاد، شهر پمپی در پرو را با تمام سکنه از بین برد، ولی علت مرگ مردم بیشتر ترس و فرار از حادثه گزارش شد، زیرا گسترش خاکستر در فضا، محیط را تاریک کرده بود و شهروندان پمپی دچار آشفتگی شدند. شهروندان پلور، دماوند، عجب شیر، آذرشهر، بناب و تبریز، مشکین شهر و اردبیل باید بدانند اگر در هنگام پرتاب خاکستر در منزل ساکن اند، باید پنجره‌ها را ببندند و سقف خانه‌ها را گاهی خاکسترروبی کنند و اگر در محلی هستند که پناهگاهی در دسترس ندارند، بهتر است صورت و چشمان خود را با پارچه‌ی خشک محفوظ نگه دارند و به یاد داشته باشند که پارچه‌ی مرطوب با و محیط ، اسیدسولفور و اسید سولفوریک تولید می‌کند و سبب سوختگی و کوری می‌شود.
3- خطرهای ناشی از ابرهای سوزان، این ابرها با حرارت (در حدود 600 درجه سانتیگراد) و بخار آب موجود و سرعتی که دارند (بین 150 تا 540 کیلومتر در ساعت)، همه چیز را در مسیر خود می‌سوزانند و هیچ موجود زنده‌ای بر جای می‌گذارند. برای حفظ جان مردم بهتر است با مشاهده‌ی آثار اولیه‌ی این گونه فوران‌ها شهر را به سرعت از سکنه خالی کرد. برای مثال آتشفشان گوادالوپ، در دریای کاراییب و در همسایگی جزیره‌ی مارتینیک، در تابستان 1976 قبل از وقوع، رفتارهایی را آشکار کرد، به این معنی که تعداد حرکات زلزله در روز از مرز 600 گذشت و روز به روز بیشتر شد و در هفته سوم به 1700 حرکت در روز رسید. در این هنگام خاکستر و بخار آب فراوان از دهانه‌ی کوه خارج شد. با توجه به نحوه‌ی شروع فعالیت کوه پله در سال 1902 که چنین مراحلی را پشت سر گذاشته بود، دولت فرانسه 70 هزار نفر از ساکنان جزیره را به نقاط دیگر کوچ داد. چند ماه بعد از شدت فعالیت آن کاسته شد و آنچه انتظار می‌رفت، رخ نداد، ولی اگر به وقوع می‌پیوست، خسارات ناشی از آن جبران ناپذیر بود.
4- بعضبی پدیده‌های آتشفشانی عظمت زیادی دارند و خطرناک اند، مانند هنگامی که فوران‌ها در زیر پوششی از آب دریا یا یخ یخچال‌ها صورت گیرند. اگر فوران در اعماق دریا صورت گیرد، انفجار و به ویژه فرونشستن آب دریا که به دنبال آن روی می‌دهد، سبب پیدایش امواج بسیار شدید می شود. نوعی از این امواج در سال 1883 بر اثر انفجار کوه کراکاتوا حاصل شد و 36000 نفر از ساکنان ساحلی تنگه‌ی سرند را کشت. فوران آتشفشانی زیر پوششی از یخ یخچال‌ها سبب ذوب سریع این گونه آتشفشان‌ها همراه با حجم ذوب شده‌ی یخ می‌شود و شهرهای پیرامونی را تهدید می‌کند. مثال دیگر فعالیت مجدد آتشفشان ایسلند در سال 1389 می‌باشد. با توجه به بادهایی که از شرق آمریکا به سمت شمال غرب اروپا می‌وزد و همچنین با توجه به حرکت وضعی کره زمین و جابه جایی جبهه‌های هوا روى آسیا و اروپا، غبارهای آتشفشانی ایسلند اروپای شرقی را نیز دربرگرفت و ممکن بود روسیه و کشورهای حوضه‌ی خزر (کاسپین) را نیز در بر گیرد.
همچنانکه مؤلف در همان زمان در خبرگزاری ایسنا بیان کرده است، جدای از مخاطراتی که این آتشفشان برای حمل و نقل هوایی اروپا داشت، مزیت‌هایی برای مکان‌هایی که تحت تاثیر ریزش خاکسترها و غبارها قرار دارند دربر خواهد داشت از جمله خاکسترهاى آتشفشانی غنی از عناصر شیمیایی متنوع مغذی مانند عناصر معدنی جیوه، روی، آهن، مولیبیدن، طلا، نقره و مس هستند. این مواد شیمیایی نفش ممتازی برای کشاورزی و غنی سازی آب دارند و روی تغذیه موجودات دریایی و رودخانه یی اثر می‌گذارند.
ماهیت دانش افزایی این آتشفشان برای دانشمندان و مردمان قرن 21 اهمیت بیشتری دارد، بسیاری از دانشمندان و مردمان قرن 21 شاهد بودند که اثر آن در مقیاس قاره‌ای بود.
تاکنون تصور می‌شد آتشفشان‌ها تاثیرات محلی یا منطقه یی دارند ولی این آتشفشان نشان داد که بعضی از آنها می‌توانند تاثیرات قاره‌ای و جهانی داشته باشند. با بررسی تغییرات ایجاد شده توسط این آتشفشان فرضیه اثرگذاری آتشفشان‌ها روی تغییر آب و هوا ثابت شد بر این اساس معلوم شد که زمین می‌تواند با فعال سازی چند آتشفشان محدود آب و هوای خود را تغییر دهد. مشروط بر اینکه فعالیت مستمری داشته باشد. این آتشفشان می‌تواند به کاهش دما در اروپا کمک کند.
اثر این آتشفشان روی تغییر شکل جزیره ایسلند نیز مشهود است. گدازه‌های جریانی و پر تابی مورفولوژی ایسلند را تغییر داده است و از این پس جزیره ایسلند از نظر ژئومورفولوژی ماهیتی جدید خواهد یافت.
5- بهمن‌های سوزان فقط در نتیجه قوه‌ی ثقل بر روی توده‌ای از گدازه که قسمتی از آن جامد شده، به حرکت در می‌آید. اگر گدازه‌ی غلیظی که سطح آن جامد شده، با فشار مواد مذاب زیرین از جا کنده شده و از دهانه لبریز و روی دامنه سرازیر شود، قوه نقل از یک طرف و خروج شدید گازهای متراکم و محبوس از طرف دیگر، سبب تحرک بیشتر قطعات ریزشی و سوزان می‌شود. ممکن است مقدار این قطعات بسیار زیاد باشد. این گونه بهمن‌ها جریان‌های انبوه گدازه‌ای را گاهی تا کیلومترها جلوتر از جریان‌های زیرین حرکت می‌دهند. اگر گاز آزادشده ناچیز باشد، پدیده مزبور به ریزش مواد سوزان یا فقط سقوط قطعات منفصل منجر می‌شود. برعکس اگر مقدار گاز زیاد باشد، پدیده‌ای شبیه به ابر سوزان پایین رونده به وقوع می‌پیوندد، به نحوی که گاهی تمایز نهشته‌های این دو از هم مشکلی است.
6- فوران‌های آتشفشانی همیشه بخار آب زیاد وارد اتمسفر می‌کنند که گاهی با فوران خاکستر همراه است. خاکسترهای ریز آتشفشانی که در هوا معلق اند، مانع رسیدن نور خورشید به سطح زمین و در نتیجه سبب کاهش درجه حرارت می شوند. با توجه به اینکه اتمسفر از بخار آب اشباع است، به علت سرمای نسبی، بخار آب مزبور در اطراف اجزای ریز جامد که در اینجا نقش هسته را بازی می‌کنند، تقطیر می‌شوند و در نتیجه باران تولید می‌شود. این باران فوران آتشفشان نام دارد. باید اضافه کرد که «باران فوران» ممکن است از راه دیگری هم تشکیل شود و آن هنگامی است که اتمسفر از ابرهای عادی پوشیده شده باشد. این ابرها پرده‌ای حائل در مقابل نور خورشید ایجاد می‌کنند و سبب کاهش درجه‌ی حرارت می‌شوند. بنابراین کاهش درجه‌ی حرارت در حالت اخیر مربوط به خاکسترهای معلق در هوا نیست و هسته‌ی تقطیر هم از جنس خاکستر نیست و این باران فقط بر اثر افزایش بخار آب در اتمسفر صورت می‌گیرد که سقوط خاکستر را با خود به همراه دارد. تشکیل باران از آب‌های ماگماتیک نیز امکان پذیر است، ولی باید یادآور شد که بیشتر «باران‌های فوران» مخلوطی از آب‌های جوی و آب‌های ماگماتیک هستند. این گونه باران‌ها برای شهرها مصیبت بارتر از توفان‌های ماسه‌ای بادی است، زیرا تمام فضاهای شهری را در بر می‌گیرد و از طرفی به مانند جریان گل و لای بسیار حجیم، به تداوم زندگی در شهر پایان می‌دهد.
7- از پدیده‌های ثانوی دیگر می‌توان پدیده کمان‌های نورانی (3) را ذکر کرد که در هنگام انفجار شدید کوه وزوو مشاهده و حتی عکس برداری شده است و بسیار جالب و استثنایی است. کمان‌های مزبور دایره‌های متحدالمرکزی هستند که مرکز آنها دهانه‌ی آتشفشان است و با سرعت صوت از دهانه دور می‌شوند، بنابراین کمان‌های مزبور را باید امواج صوتی دانست که بخش‌های متحدالمرکزی از انبساط و انقباض هوا در آنها پدید آمده است و ضمن شکست دیوار صوتی ممکن است موجب نابینا شدن شهروندانی شود که تحت تأثیر شکست نور ناشی از آتشفشان قرار دارند

پی‌نوشت‌ها:

1- چورولی و دیگران، ترجمه، جلد دوم، 1375، ص 115.
2- درویش زاده، 1360، صص 243-245.
3- Arcs lumineux = Flashing arcs.

منبع مقاله :
مقیمی، ابراهیم؛ (1391)، ژئومورفولوژی شهری، تهران: مؤسسه انتشارات دانشگاه تهران، چاپ پنجم