آتشفشان و عجايب آن (4)
تهيه كنندگان : عبدالامير كربلايي و ف. مدرك
منبع:راسخون
منبع:راسخون
کاربردهای علم آتشفشان شناسی
1-با کمک علم آتشفشان شناسی می توان تا حدودی از ساختمان و ترکیب داخلی زمین (حداقل پوسته و گوشته فوقانی) اطلاعاتی را کسب نمود.
2- هر چند مواد آتشفشانی که به سطح زمین می رسند، نماینده واقعی قسمت ذوب شده آن نیستند (به دلیل ذوب درصدی، تفریق، آلایش و...) ولی بخشی از انکلا وهای موجود در آنها که قطعاتی از سنگ های ذوب نشده قسمت های ژرف هستند و توسط آتشفشان ها به سطح زمین می رسند، می توانند نماینده قسمت ذوب شده باشند.بررسی این سنگهای بیگانه Olistolite و مواد آتشفشانی ما را در شناخت درون زمین یاری می دهد.
3- امروز استفاده از انرژی ژئوترمال در بسیاری از کشورها مرسوم است و جزء انرژی های ارزان محسوب می شود.
سرزمین های نزدیک به آتشفشان های فعال، نیمه فعال و جوان که به تازگی آرامش یافته اند، دارای منابع انرژی خوبی هستند. این انرژی همچنین بعنوان یک منبع تجدیدپذیر و بدون آلودگی زیست محیطی در واقع یکی از امیدهای بشری است. در کشور ما نیز منابع زمین گرمایی غیرعادی بسیاری وجود دارد که توجه به شناخت و چگونگی استفاده از انرژی آنها راهی است که به تازگی آغاز شده است و با کمی حفاری و ایجاد تاسیسات نسبتا ارزان می توان به منابع انرژی ارزشمندی دست یافت.
4- با عنایت به علم آتشفشان شناسی درباره فعالیت مجدد آتشفشان ها و خطرات احتمالی آنها آگاهی کافی در اختیار مجامع قرار می گیرد.
5-شناخت مسائل وابسته به آتشفشان هاو سنگ های آتشفشانی نظیر تفریق ماگمایی در آشیانه ماگمایی و محلول های گرمابی وابسته، جایگاه سنگ های آتشفشانی و خاستگاه آنها بسیاری از مسائل ژنتیکی کانی ها را حل می کند زیرا بسیاری از کانسارهای فلزی و غیر فلزی بطور مستقیم یا غیرمستقیم حاصل آتشفشان ها هستند. به طور نمونه وابستگی کانسارهای ذیل با پدیده ها و سنگ های آتشفشانی ذکر شده است:
اغلب کانسارهای مس در ایران به طور مستقیم یا غیرمستقیم با سنگ های آتشفشانی مرتبط می باشند.
تمام کانسارهای Mn ایران با با سنگ های اتشفشانی و محلول های گرمابی وابسته به آنها ارتباط دارند. مانند کانسارهای منگنز استان قم – نائین و آذربایجان.
تمامی کانسارهای آنتیموان – آرسنیک ، جیوه و طلای اپی ترمال، وابسته به سنگ های آتشفشانی و محلول های گرمابی آنها هستند؛ مانند کانسارهای زرشوران – آق دره – شوراب – داشکستن.
تقریبا تمامی کانسارهای بنتونیت – کائولن «ترشیاری» و زئولیت های ایران با توف های اسیدی آتشفشانی در ارتباط می باشند.
برخی از کانسارهای سرب و روی نیز با سنگ های آتشفشانی ارتباط دارند.
6-یک کوه آتشفشان دارای مراحل تولد، کودکی – جوانی (فعال)، پیری و مرگ (غیرفعال – نیمه فعال) است که می تواند با ایجاد کانسارها و منابع انرژی و با فعالیت های انفجاری، ساختار اقتصادی و اجتماعی یک کشور را تحت الشعاع قرار دهد. فعالیت آتشفشانی در عصر حاضر مانند زلزله در گروه بالایای طبیعی و ناگهانی محسوب می شود.
بهترین راه برای مقابله با چنین پدیده های طبیعی شناخت هر چه بیشتر آنها می باشد
آتشفشان در ایران
اما این واقعیت را نباید فراموش کنیم که سرزمین ایران در گذشته نه چندان دور (از نظر زمین شناسی)، پدیده های آتشفشانی بسیار فعالی را پشت سر گذاشته است که شواهد آنها به صورت صدها آتشفشان خاموش و نیمه خاموش نمایان است. البته این احتمال وجود دارد که فعالیت آتشفشانی دیگری در ایران رخ ندهد اما به هر حال با قاطعیت نمی توان گفت که تمام فعالیت های آتشفشانی در این سرزمین برای همیشه به خاموشی گرائیده است.
از طرف دیگر برای پیش بینی هر گونه فعالیت مجدد آتشفشانی در کشور می بایست برای هر یک از آتشفشانهای خاموش با سن کواترنر، یک شناسنامه تهیه شود تا تمامی ویژگی ها و رفتارهای گذشته آتشفشانی را داشته باشد تا بتوانیم با هر گونه تغییر در رفتار آنها، هشدارهای لازم را به جامعه داده و اطلاعات مفیدی را در اختیار مردم قرار دهیم.
در کشور ما فعالیت ها و پدیده های وابسته به آتشفشان بسیار چشمگیر می باشند. شناخت آتشفشانها و پدیده های وابسته و نقشی که آتشفشان ها در زمین شناسی ایران، کانسار سازی و تامین انرژی دارند، قابل تعمق است.
مناطق آتشفشانی در ایران
آتشفشان های جوان فعالیت خود را از دوره میوسن به ویژه میوسن بالایی و یا دوره میوپلیوسن شروع کرده اند و تا کواترنر ادامه یافته اند. مهمترین مناطق آتشفشانی نئوژن – کواترنر در ایران به صورت ذیل می باشد:
1-آتشفشان دماوند:
ارتفاع قله آتشفشانی دماوند از سطح دریا 5610 متر می باشد. 2 مسیر برای صعود به قله وجود دارد؛مسیر اول جنوب شرق که مسیر نسبتا آسانی است و مسیر دیگری مسیر شمالی که صعود از طریق آن بسیار مشکل و خطرناک است. زمستان های منطقه دماوند بسیار سرد همراه با یخبندان و تابستانهای آن معتدل می باشد. در بیشتر ماه های سال قله آتشفشانی دماوند پوشیده از برف است و مناسبترین ماه برای صعود به قله، مرداد ماه می باشد. بخشی از سفیدی قله دماوند که در مرداد ماه قابل مشاهده است، متعلق به گوگردهای متصاعد شده از دهانه مخروط می باشد. مخروط آتشفشانی دماوند در شرق البرز مرکزی قرار دارد. اگر البرز غربی و شرقی را امتداد دهیم، در محل دماوند این دو امتداد از هم دور می شوند.
آتشفشان البرز مربوط به ولکانیسمی است که در کواترنر در البرز مرکزی رخ داده است. تمامی ساختمانهای تکتونیکی از جمله: گسلها ها، تراست ها، چین های البرز مرکزی که در منطقه دماوند وجود دارند، زمانی که به محدوده گدازه ها می رسند، محو می شوند. آتشفشان دماوند به صورت مخروط نامتقارنی است که در قسمت جنوب غرب آن گدازه ها گسترش بیشتری دارند. ریفت مخروط آتشفشانی بیانگر این موضوع است که فعالیت این آتشفشان منحصر به دهانه مرکزی نبوده است بلکه دهانه های جانبی نیز در ایجاد مخروط نقش داشته اند. تعدادی دهانه جانبی در ارتفاعات بالای مخروط در سمت جنوب غرب و شمال شرق قرار دارند اما فعالیت اصلی این آتشفشان از دهانه مرکزی آن صورت می گیرد.
در ترکیب سنگ شناسی آتشفشان دماوند بر اساس میزان Sio2 و ترکیب کانی شناختی آن 3 گروه سنگی قابل تفکیک هستند:
الف – سنگ های بازیک: که این سنگ ها در محدوده پلور و رینه و پل ورکوه دیده می شوند. این سنگ ها نسبت به دیگر سنگ های دماوند قدیمی تر می باشند. زیرا بر روی سنگ های بازیک منطقه پلور مقدار کمی گدازه های حدواسط (تراکی آندزیت) مشاهده می شود. این گدازه ها تنها در دامنه های کم شیب دماوند مشاهده می شوند و مقدار آنها از سایر سنگ ها کمتر است. این گدازه ها به علت درصد Sio2 پائین و سیالیت بالا دارای وسعت بیشتری است.
ب – سنگ های حدواسط: که حجم اصلی سنگ های آتشفشانی منطقه را دارا است شامل گدازه ها و سنگ های آذرآواری می باشد و ترکیب کانی شناختی تراکی آندزیت و تراکیت دارند. تغییرات سنگ شناسی و ژئوشیمیایی تراکی آندزیت ها و تراکیت ها تدریجی بوده و انواع حدواسط بین این دو فراوانند.
ج – سنگ های اسیدی: که مرز بین سنگ های اسیدی و حدواسط در سنگ های آتشفشانی دماوند تدریجی است. این سنگ ها در دامنه قله شمالی کوه هاره و با ضخامت حدود 100 متر بر روی آهک های لار قرار گرفته اند.
این گدازه ها به طور متناوب همراه با مواد توفی به شدت دگرسان شده می باشند.
این گدازه ها متراکم و قرمز رنگ بوده و فنوکریست های پلاژیوکلاز و هورنبلند در آنها قابل تشخیص است.
د- سنگ های ولکانی کلاستیک که در بخشهای جنوبی، شرقی و غربی دماوند بیشتر دیده می شود و در بخشهای شمالی کاهش می یابد. سنگ های ولکانو کلاستیک به 2 دسته پیروکلاستیک و اپی کلاستیک تقسیم می شوند. نهشته های پیروکلاستیک شامل انواع توف های آتشفشانی دماوند شامل موارد زیر می باشند:
توف های شیشه ای دره هزار، توف تراکیتی جنوب قله دماوند، توف شیشه ای شمال دماوند و توف شیشه ای پومیسی رینه.
برش آتشفشانی دماوند.
نهشته های ریزشی پومیسی.
نهشته های جریانی پیروکلاستیک غرب دماوند و بالای روستای آبگرم.
نهشته های جریانی بلوک و خاکستر.
نهشته های اپی کلاستیک که در بخشهای جنوبی و شرقی دماوند قابل مشاهده است.
در ارتباط با نحوه تشکیل آتشفشان دماوند نظریات مختلفی ارائه شده است که در ذیل به آنها اشاره خواهد شد:
اوسینیکو ( 1930 ) معتقد است که منطقه گسلها دار اسک و آبگرم باعث بالا زدن گدازه ها شده است.
کریستا ( 1940 )، یک خمش در کمان البرز را مسبب تشکیل آتشفشان دماوند دانسته است.
آلن باخ ( 1966 )، معتقد است که گسلها های تشکیلات رسوبی موجب صعود گدازه ها به سطح زمین گشته اند.
جانگ و همکاران ( 1975 )، با اعتقاد بر برخورد صفحات عربستان و اوراسیا، فرورانش صفحه عربستان در امتداد سطح بینوف و ذوب این صفحه در اعماق و ایجاد ماگمای آتشفشانی، علت پیدایش نمونه های کالکوآلسکالن ایران مرکزی را مربوط به عمق زیاد این منطقه ذوب می دانند که در نتیجه دور بودن از تراست و عمق زیاد ذوب، سنگ های آتشفشانی آلکالن آشکار شده اند.
بروس و همکاران ( 1977 ) با توجه به ترکیب شیمیایی گدازه های دماوند آن را آتشفشان ویروس و دور از زاگرس در نظر گرفته و تشکیل آن را مرتبط با برخورد صفحه عربستان و اوراسیا و فرورانش نوع خاص و ذوب پوسته اقیانوسی می دانند.
علی درویش زاده (1364) عقیده دارد که آخرین حرکت کمپرسیونی (فشارشی) که فلات ایران را تحت الشعاع قرار داده و سبب چین خوردگی، بالا زدگی و جمع شدن پوسته قاره ای ایران گردیده، محل تاشدگی البرز را هم تحت فشار قرار داده است و این فشار موجب فعال شدن شکستگی های عمیق و خروج مواد مذاب گردیده است.
نوگل سادات (1985) معتقد بود که حرکت گسلها هایی که دارای خمیدگی هستند، باعث ایجاد یک منطقه کشش در محل خمیدگی گشته و آتشفشان دماوند نیز اثر چنین پدیده ای است.
ایران نژاد (1370) معتقد است که گسلها های عمیق منطقه می توانند شرایطی را ایجاد کنند که از طریق آن ماگمای آلکاسن به سطح زمین برسد. گسلها های اسک، بایجان، نوا، سفیدآب، شاهان دشت و ورارود در منطقه شناخته شده و تا زیر دماوند ادامه دارند.
2- آتشفشان سهند:
بلندترین قله، مجموعه متناوبی از برش، پیروکلاستیک ها و آهک سیلیسی است که طی دو مرحله فعالیت به وجود آمده اند. مرحله اول به صورت انتشار روانه های برشی و مرحله دوم شامل خروج گدازه های داسیتی است. ترکیب سنگ شناختی سهند شامل آندزیت، داسیت، ریوداسیت و ریولیت به همراه مواد آذرآواری فراوان می باشند. ماگمای تشکیل دهنده این سنگ ها اشباع از سیلیس بوده و دارای آلومینیوم زیادی است.
مطالعه این آتشفشان نشان می دهد که ولکانیسم در آب صورت گرفته و آثار انواع ماهی در مناطق اطراف توده سهند بیان گر آن است که سهند را دریایی کم عمق فرا گرفته است. با آغاز فعالیت این آتشفشان در اواسط دوره میوسن و ایجاد شرایط نامطلوب، گروهی از پستانداران به صورت دسته جمعی از بین رفته اند که آثار این جانوران در حوضه های رسوبی اطراف مشهود است.
توده آتشفشانی سهند در واقع یک استراتوولکان شامل پیروکلاست ایگنمبریت و گدازه است که توسط دودکش های مختلف و پراکنده در یک منطقه وسیع بیرون ریخته شده اند. در فاصله دوره های آتشفشانی سهند، رسوبات سیلابی – رودخانه ای و یخچالی تشکیل شده اند که غالبا تا شعاع چندین ده کیلومتری اطراف مراکز آتشفشان گسترش یافته اند. توده آتشفشانی سهند به وسعت بیش از 3000 کیلومتر مربع، رسوبات دوره میوسن و قدیمی تر را پوشانده است. تشکیلات ولکانو سدیمنت آن به شعاع چند ده کیلومتر از دامنه های سهند به طرف جلگه های اطراف گسترش یافته اند.
3-آتشفشان سبلان:
دیدون و ژرمن ( 1976) سن این آتشفشان را پلیوکواترنر می دانند. اما باباخانی، سکویه و ریو (1369) اظهار می دارند که نخستین جریان گدازه سبلان بر روی توف ها و کنگلومرا های الوار قرار دارند که از نهشته های کواترنر پیشین حوضه مشکین شهر هستند. دیدون و ژرمن فعالیت آتشفشانی سبلان را به 3 بخش تقسیم می کنند:
الف – جریانات گدازه ای سبلان کهن که بیشترین بخش کوه سبلان را در بر میگیرد و شامل آندزیت های زیرین و میانی و جریان گدازه داسیتی است.
ب – فرونشست که بخش مرکزی ساختمان پیشین گسیخته شده که نتیجه آن ایجاد یک فرورفتگی دایره ای به قطر 20 کیلومتر است و همزمان با فرونشست کالدار، فوران های انفجاری نیز روی داده است و از مواد آذرآواری تشکیل شده است.
ج – گنبدها و جریانات گدازه ای سبلان جوان که پس از فروریزش کالدار، فوران مواد آتشفشانی صورت گرفته که بلندترین بخش های مرکزی آتشفشان را تشکیل می دهند.
لازم به ذکر است که فعالیت های آتشفشانی سبلان از نوع آلکالن سریک است.
4- آتشفشان تفتان:
فعالیت مجدد تفتان شامل: گدازه های داسیتی و آندزیتی متعلق به اواخر پلیوسن در 10 کیلومتری شمال غرب پس از یک آرامش منجر به تشکیل طبقات اگلومرا، یک انفجار مهم در 2 کیلومتری جنوب قله امروزی به وقوع پیوسته که اثر آن امروزه به صورت گودال فرسایشی دیده می شود.
یکی از ویژگی های جالب در تفتان، ناهماهنگی کانی شناسی و تحول معکوس کانی ها در آندزیت های کواترنر این آتشفشان دیده می شود. در گدازه های تفتان سنگ های بازیک مشاهده نمی شود. سنگ های آذرآواری و توف های پومیسی بخش وسیعی از شرق و جنوب غرب آتشفشان تفتان را می پوشانند که این سنگها عمدتا از پومیس و پرمیسیت تشکیل شده اند.
5-آتشفشان بزمان:
سنگ های خروجی این منطقه شامل سنگ های داسیتی، آندزیت – داسیتی و بندرت ریولیت، ایگنمبریت و توف های شیشه ای متبلور تشکیل می دهند که در جنوب شرق آتشفشان بزمان رخنمون دارند. سنگ های آتشفشانی بزمان عمدتا آندزیت، بازالت و کمی الیوسن بازالت می باشند. آتشفشان دارای ساختمان استراتوولکان پیچده ای می باشد و انواع گدازه های آندزیتی، داسیتی و ریوداسیتی در دامنه شرقی آن زیادتر است. مخروط اصلی این آتشفشان از اجتماع برش های ایگنمبریتی، پرمیس و گدازه تشکیل شده که به طور متناوب قرار گرفته اند.
6-آتشفشان آرارات:
سنگ های آتشفشانی آرارات (به غیر از بازالت ها) به دو سری غنی از ایتریم و فقیر از ایتریم تقسیم می شوند که هر دو سری شامل آندزیت، داسیت و ریوداسیت است .
آبفشان (Geyser)
آبهای سطحی که به تدریج در شکاف یا مجرای آبفشان وارد میشود، هر قدر که پایینتر میرود چون درجه حرارت زمین بیشتر میگردد لذا درجه حرارت آب نیز زیادتر میگردد تا بالاخره به نقطهای میرسد که قسمتی از آب بخار میشود. بخار آب حاصله با ازدیاد حجم و فشار همراه بوده و به ناچار بر ستون آبی فوقانی خود فشار وارد میآورد، در این صورت آب به شکل فوارهای به خارج رانده میشود و پس از بیرون ریختن آب عمل فوران متوقف گشته ، دوباره پس از حصول شرایط عمل فوق تکرار میگردد. برخی آتشفشانها چون دارای CO۲ محلول هستند میتوانند کربناتهای نامحلول میسر خویش را به شکل بی کربنات محلول در آورده و پس از فوران ، رسوبات آهکی به جای میگذارند.
● مدت زمان فوران
● کانیهای موجود در آبفشانها
حتي يك آبفشان كوچك نيز پديده اي شگفت انگيز است به هرحال برخي از آبفشان ها فوران هايي را دارند كه هزاران گالن آب داغ را تا چند صد پا در هوا پرتاب مي كنند.
آبفشان قديمي فيس فول بهترين آتشفشان جهان شناخته شده است كه در پارك ملي يلواستون ايالت متحده آمريكا قراردارد.
اين آبفشان هر60 تا90 دقيقه يك بار فوران مي كند و چندهزار گالن آب داغ بين 100 تا200 پا در هوا پخش مي كند.
شرايط لازم و ضروري براي ايجاد آبفشان
پراكندگي آبفشان ها :
همه ي اين سرزمين ها در موقعييت هايي قرار دارند كه از نظر زمين شناسي داراي فعاليت هاي آتشفشاني بوده اند ومنبعي از سنگ هاي داغ در زير سطح زمين هستند.
آبفشان ها چگونه فوران مي كنند؟
بزرگترين آبفشان جهان كدام است؟
آبفشان ويومينگ در نيوزلند بلندترين آبفشان جهان بوده است، فوران هاي آن تماشايي بود، چرا كه فوران آبهاي آن به بيش از 1600 پا در هوا مي رسيد. متاسفانه زمين لغزشي كه در آن اتفاق افتاد، هيدرولوژي اطراف ويومينگ را تغيير داد و باعث گرديد تا از 1902 به بعد ديگر فوراني نداشته باشد.
آبفشان ها چگونه كار مي كنند؟
به طور خلاصه: آبفشان زماني فوران مي كند كه آب زير زمين فوق العاده گرم شده، در اعماق زمين محصور و تحت فشار واقع گرديده و به حد كافي داغ شود تا از طريق راهش به سطح زمين فوران كند.
آنچه كه در سطح زمين اتفاق مي افتد:
در برخي نقاط از اعماق زمين، آب به اندازه ي كافي گرم شده و يا فشار محصور كننده كاهش مي يابد، در اين صورت با افزايش حجم زيادي به صورت بخار منفجر مي گردد. اين "انفجار بخار آب" همان فوران هاي آب محصور شده از طريق منفذي به بيرون است كه به آن آبفشان گويند.
آيا در ديگر سياره ها نيز آبفشان وجود دارد؟
منابع:
مبانى آتشفشان شناسى با نگرشى بر آتشفشانهاى ايران (1382)، دکتر منصور قربانى، انتشارات آرين زمين
زمين شناسى زيست محيطى (1381)، تاليف: دکتر فريدون غضبان، مؤسسه انتشارات و چاپ دانشگاه تهران
http://khschool.ir
fa.wikipedia.org
www.ketabnews.com
http://daneshnameh.roshd.ir
www.ngdir.ir
http://ramindalili.blogfa.com/
www.gsi.ir
geoaria.blogfa.com
http://www.indexiran.ir/
/خ