دانلود مقاله آتشفشان ها

چکیده

فعالیت های آتشفشانی ایران بر دو امتداد قرار دارند یکی امتداد ایران شمالی یا البرز است که روی ان بطوری که دیدیم آتشفشانهای دماوند ، سهند ، سبلان ، آرارات کوچک و بزرگ قرار گرفته است و دیگری ، قوس ایران جنوبی یا زاگرس است که آتشفشانهای الوند و تفتان را دربر می‌گیرد. با توجه به این دو امتداد می‌توان گفت که امتدادهای مزبور در حقیقت امتداد نقاط ضعیف ایران هستند.

با توجه به اینکه اکثر زلزله‌های ایران در این دو ردیف متمرکز بوده‌اند (زلزله‌های قوچان ، بجنورد ، گرگان ، ترود لاریجان ، بوئین زهرا و آستارا در ردیف ایران شمالی و زلزله‌های بلوچستان ، لار ، کردستان ، شاپور و خوی در ردیف ایران جنوبی) صحت این ادعا تایید می‌شود

آتشفشان‌های بزرگ باعث وقوع رعد و برق می‌شوند

محققان برای نخستین بار موفق به مشاهده مستقیم ارتباط آتشفشان با وقوع رعد و برق شدند.

به گزارش خبرنگارایرنا به نقل از ماهنامه علمی،آموزشی و خبری سازمان زمین شناسی و اکتشافات معدنی کشور، آتشفشان‌ها می‌توانند سبب وقوع زلزله، ریزش بهمن و جاری شدن مواد مذاب شوند که براساس نتایج مطالعه جدید ، ارتباط فوران آتشفشان‌ها با وقوع آذرخش را نیز اثبات می‌کند.

گروهی از محققان در آمریکا برای شناسایی ارتباط فوران آتشفشان‌ها با وقوع رعد و برق ، اقدام به نصب گیرنده‌های رادیویی اطراف کوه آتشفشان " آگوستاین " در نزدیکی آلاسکا کردند ، آتشفشان " آگوستاین " در یک جزیره غیرمسکونی در خلیج" کوک" واقع شده وتقریبا هر ‪ ۱۰سال یک بار فوران می‌کند.

محققان پیش از نیز از روش مشابهی برای مطالعه رعد و برق‌های ایجاد شده در طوفان‌ها استفاده کرده بودند، وقوع رعد وبرق سبب ایجاد پالسهای رادیویی می‌شود که در صورت روشن بودن رادیوی خانگی و یا رادیوی خودرو نیز می‌توان نشانه‌های این پالسها را به صورت صداهای " هیس" مانند در لحظه وقوع آذرخش از طریق این دستگاه‌ها شنید.

دانشمندان می‌توانند بااستفاده از گیرنده‌های رادیویی که در نقاط مختلف کار گذاشته‌اند،پالسهای رادیویی آذرخش‌ ها را در دریافت و از آنها برای شناسایی محل دقیق وقوع آذرخش در یک ابر استفاده کنند و به عبارتی ، تصویری سه بعدی از شکل آذرخش درون ابر را ترسیم کنند.

محققان عقیده دارند هنگام فوران آتشفشان و درلحظات اصلی این واقعه به دلیل برخورداری این ذرات از میزان زیادی بار الکترونیکی ، همانند لحظه‌ای که ابرهای باردار با یکدیگر برخورد می‌کنند ، پدیده آذرخش رخ می‌دهد.

دانشمندان از مدتها قبل به وقوع آذرخش در پی فوران‌های بزرگ آتشفشانی پی برده بودند، اما هم‌اکنون محققان موفق شدند مرحله ابتدایی وقوع آذرخش در این فوران‌ها را که درست در دهانه آتشفشان رخ می‌دهد ، شناسایی کنند.

به گفته آنها،اطلاعات جمع‌آوری شده از آتشفشان " آگوستاین " نشان می‌دهد جرقه‌های بزرگی از دهانه آتشفشان به درون ستون خاکستر وغبار موجود در بالای آتشفشان پرتاب می‌شود ، سپس درون ابری که بالای آتشفشان در حال شکل‌گیری است ، آذرخش رخ می‌دهد .

هنگامی که ابر خاکستر و غبار بر فراز آتشفشان رشد کرده و ابعاد آن افزایش یابد ، این آذرخش‌ها مستقل از دهانه آتشفشان و درون خود این ابر شکل می‌گیرند.

رعد وبرق در ابرهای بزرگ آتشفشانی از بسیاری جهات مشابه رعد و برق‌های ایجاد شده درون توفان‌ها است و از لحاظ ظاهری شاخه‌های متعددی دارد که ظرف حدود نیم ثانیه در ابر آتشفشانی ایجاد می‌شود ، دراین مطالعه محققان تنها موفق به شناسایی آذرخش‌هایی شدند که درون ابر آتشفشانی جابه جا می‌شوند، اما در گذشته گزارش‌هایی ازبرخورد آذرخش‌های مربوط به فوران‌های آتشتفشانی با زمین ، وجود داشته است.

سال ‪ ۱۹۸۰درخلال فوران آتشفشان "سنت هلنز" برخورد آذرخش ناشی از آتشفشان به زمین سبب بروز آتش سوزی در جنگل‌های اطراف کوه شد. به گفته دانشمندان ،احتمالا بین شدت فوران آتشفشان و وقوع آذرخش‌های آتشفشانی ارتباط کلی وجود دارد زیرا هرچه آتشفشان شدیدتر باشد ذرات باردار بیشتری ازآن بیرون پرتاب می‌شود و احتمال وقوع این پدیده افزایش می‌یابد.

شکل آتشفشان ها

بطور عمومی آتشفشانها سه شکل هندسی عمده دارند:

مخروط ها ( Cones ) , سپر ها ( Shields ) و ورق ها ( Sheets ) .

ورق ها( Sheets )      

سپر ها ( Shields )    

مخروطها ( Cones )

مخروط میتواند متقارن باشد, مانند آنچه در مورد برخی ازآتشفشان های آندزیتی ملاحظه می گردد. 

مخروط میتواند بواسطه یک کالدرای مرکزی قطع شده باشد.مخروط میتواند کنده مانند کوتاه با دهانه مرکزی وسیع باشد ( مانند مخروطهای توفی حلقوی ) غلظت , میزان فوران , دوره فازهای فورانی , نوع میکانیسم انفجاری از جمله فاکتور های عمده در نحوه شکل یافتن مخروط ها و دیگر اشکال آتشفشان می باشند.

نمایی از یک مخروط

گدازه های بسیار غلیظ ( یا جریانهای پیروکلاستیک غلیظ ) در اطراف دامنه آتشفشان و یا در پای آن تجمع می یابند ( حتی اگر میزان فوران بالا باشد ) در حالی که گدازه های بسیار رقیق و همچنین جریانهای پیروکلاستیک جیم و روان , بسرعت از دهانه مرکزی آتشفشان دور شده و تشکیل دامنه های کم شیب و بالنتیجه سپرهای آتشفشانی کم ارتفاع می دهند.

 آتشفشانهای سپری می توانند بعنوان حد واسط مخروط ها و ولکانیسم ورقی محسوب شوند.

نمایی از یک آتشفشان سپری

آتشفشانهای اخیر تشکیل بازالتهای سیلابی و یا جلگه ای می دهند. این بازالتها تجمع عظیمی از مواد خروجی بصورت ورقی یا صفحه ای داده که برخی از جریانها گدازه ای مساحتی متجاوز از یکصد هزار (000/100) کیلومتر مربع را می پوشانند, بدون اینکه تغییرات مهمی در ضخامت جریانها ملاحظه گردد .

همچنین برخی از گدازه های تحول یافته و رقیق شده تشکیل ورق های گسترده داده اند. وسیع ترین نوع ته نشستهای آتشفشانی ورقی مواد آذر آواری و یا در واقع تفراهای ریزشی  ( Fallout tephra ) می باشند که تشکیل پوشش های گسترده از لاپیلی های پامیسی و یا خاکستر های آتشفشانی می دهند .

تفرای ریزشی  ( Fallout tephra )

شکل عمومی اینگونه  صفحات تفرائی بیضوی می باشد زیرا بعلت تاثیر جریان باد در یک جهت خاص که منطبق با جهت وزش باد است بیشتر پراکنده میشوند ‏بطوریکه طول آن ممکن است به صدها و حتی هزاران کیلومتر برسد . البته اکثر این ورق ها کم ضخامت می باشند و حجم بازالتهای جلگه ای یا سیلابی و جریانهای پیرو کلاستیک عمده را ندارند . چنین ورق های تفرائی منفرد نتیجه انفجارهای پر قدرت می باشند که رد آنها را می توان تا مبداء  که معمولاً یک کا لدرا می باشند دنبال نمود . این ته نشستهای تفرائی بخصوص لایه های خاکستر دار آتشفشانی را که خوب حفظ شده اند می توان ما بین ته نشستهای عمیق دریائی ملاحظه کرد. در روی خشکی , بخش عمده ای از آنها فرسوده می گرددو یا ممکن است آثار آنها را در توپوگرافیهای پست, در بین ته نشستهای دریاچه ای در زیر جریانهای آذر آواری و غیره مشاهده نمود.

 ماگما را در اینجا به دو گروه تقسیم میکنند:

الف: ماگمای اولیه و یا مادر ( Parental magma ) که بواسطه ذوب بخشی گوشته فوقانی ( Upper mantle ) و یا پوسته تشکیل می شوند.

ماگمای مادر ( Parental magma )

ب : ماگمای اشتقاقی  ( Derivative magma ) که بواسطه پدیده تفریق از ماگما ی اولیه و یا در اثر اختلاط ماگماها ( Magma mixing ) حاصل شده اند.

سنگ حاصل از ماگمای اشتقاقی

 دو دسته از شرایط در تحول ماگمائی می توانند مد نظر قرار گیرند:

 -دسته اول آنهایی می باشند که در محل تشکیل ماگما آنرا متاثر میسازند.

-  دسته دوم آنهایی هستند که ضمن صعود ماگما و تا زمان فوران ماگما, آنرا تحت تاثیر قرار می دهند.

ماگما های بازالتی عموماً بعنوان ماگماهای اولیه نگریسته شده اند . البته در هر صورت هر ماگمائی می تواند بعنوان ماگمای مادر دیگر ماگمای بیشتر تفریق شده محسوب گردَد.

عواملی که باعث کنترل ترکیب ماگماهای بازالتی می شوند پیچیده بوده و از جمله عبارتند از :

الف – ترکیب : که شامل ترکیب شیمیائی  و کانی شناسی سنگ مادر   ( منشاء ) و همچنین ترکیب مواد فرار ( Volatipes ) یعنی نوع مواد فرار و فراوانی نسبی آنها می گردد.

  ب  – فرایند ذوب:   که ارتباط با درجه ذوب بخشی  ( که خود در ارتباط با      فشار , حرارت و   میزان مواد فرار  می باشد) و    عمقی که ماگما در آنجا تشکیل می شود دارد.

ماگماهای بازالتی هنگامی اولیه اطلاق می شوند که مستقیماً از محل تشکیل به سطح زمین برسند ( از طریق شکستگیها ) و عملاً متحمل هیچگونه تغییر شیمیائی ضمن انتقال نشده باشند.

ماگماهائی که بتوان آنها را اولیه نامید کم و نادر میباشند زیرا اغلب ماگماها ضمن سرد شدن ممکن است متحمل تبلور بخشی شده و یا با اختلاط و آلودگی در مسیر خود به سطح زمین دچار تغییر ترکیب شیمیایی بشوند.درجه ذوب بخشی در هر عمقی در رابطه با فشار و میزان مواد فرار سیستم می باشد. کارهای  انجام شده در دهه اخیر نشان داده است که نوع میزان مواد فرار تاثیر عمده ای بر درجه حرارت ذوب , درجه ذوب بخشی پریدوتیت گوشته و ترکیب شیمیائی ماگمای حاصله بر اثر ذوب بخشی دارد. مواد چفرار اصلی مطالعه شده همانا آب H2O و گاز کربنیک CO2 می باشند.

فوران های انفجاری از ویژگیهای ماگماهای مافیک خیلی تحت اشباع از سیلیس بوده بنظر میرسد بواسطه فراوانی مواد فرار موجود در ماگماهای مزبور میباشد.

نمایی از فوران ماگما از نوع استرامبولی

همچنین خروج غیر انفجاری بازالتهای توله ئیتی, محتملاً بواسطه پایین بودن میزان مواد فرار موجود در آنها می تواند باشد. میزان پایین مواد فرار می تواند بواسطه درجه ذوب بخشی بالا و یا پائین بودن آن در سنگ ها در گوشته باشد. در واقع درجه ذوب بخشی بالا سبب ترقیق مواد فرار میشود.زیرا این مواد فرارکه درمواد ذوب شده اولیه ( براثر ناپایداری زودرس فازهای هیدراته ) تمرکز می یابند , بر اثر ذوب بخشی زیادتر در ماده مذاب ترقیق می گردند.

دانشمندان در جست‌و‌جوی عامل زمین‌لرزه‌ها و آتشفشان‌ها [ January 31, 2006 ]

ایسنا:یکی از بزرگترین کشتی‌های تحقیقاتی جهان موسوم به چیکوی (CHIKYU) که مجهز به بزرگترین مته ویژه ایجاد حفره در زیر دریا و یک آزمایشگاه شناور بسیار پیشرفته است، پس از پشت سرگذاشتن آزمایش‌های اولیه آماده انجام ماموریت اصلی خود است.

این کشتی ژاپنی مجهز علمی و پژوهشی با بودجه‌ای بالغ بر 500 میلیون دلار به همراه قایق‌های مجهز خود راهی اقیانوس خواهد شد تا به تحقیقات گسترده‌ای در قالب نفوذ به قلب زمین با استفاده از پیشرفته‌ترین تجهیزات تحقیقاتی نخستین نشانه‌های حیات زمینی را در اعماق پوسته اقدام کنند.

از دیگر اهداف دانشمندان در این پروژه عظیم تحقیقاتی می‌توان به کشف رموز مربوط به تغییرات آب‌و‌هوایی، کشف میکروب‌هایی که اساس حیات را توضیح می‌دهند و پی بردن به علل وقوع زمین‌لرزه‌ها اشاره کرد.

این کشتی 192 متری نخستین آزمایش اصلی خود را در ماه نوامبر گذشته در کف اقیانوس واقع در شمال آب‌های ژاپن انجام داد که طی آن دانشمندان از امکان به دست‌آوردن اطلاعات تاریخی درخصوص چرخه‌یی از آتشفشان‌ها گرفته تا فرآیند گرم‌شدن زمین خبر دادند.

این کشتی در مرحله نخست 7 کیلومتر از کف اقیانوس را سوراخ کرده و سپس سیلندر 5/1 متری آن در این عمق پر از موادی خواهد شد که احتمالا دربرگیرنده نخستین نشانه‌های علائم حیات بر روی زمین هم می‌باشند.

این عمق سه برابر طولانی‌تر از تمام سوراخ‌ها و شکاف‌های است که طی سال‌های اخیر به منظور فعالیت‌های علمی و پژوهشی از سوی دانشمندان در بستر اقیانوس‌ها حفر شده است.

در همین خصوص مدیر کل این پروژه به مجله تایمز گفت: در قرن بیستم ذهن دانشمندان و مردم به اساس ماده و جهان مطعوف شده بود و از این رو این طور به نظر می‌رسد که سفر به فضا و حتی ماه بسیار مفید باشد.

به گزارش ایسنا، این کشتی تحقیقاتی همچنین تحقیقات فراوانی را در خصوص اساس زمین لرزه‌ها خواهد داشت.

به گفته دانشمندان، آنها در تلاشند با گذاشتن حس‌گرهایی در زیر پوسته زمین نخستین سیستم مؤثر پیش‌بینی زمین لرزه را در ژاپن و شرق آسیا طراحی و ارائه کنند.

فلسفه این ماموریت این است که ممکن است حیات بر روی زمین ریشه در زیر پوسته زمین و دما و فشارهای ناشناخته آن داشته باشد.

به گفته دانشمندان انرژی‌ای که نخستین نشانه‌های زندگی را بر روی زمین رقم زده است، ممکن است بیشتر وابسته به حرارت مرکزی زمین باشد تا خورشید.

به گزارش ایسنا، نمونه‌هایی از پوسته زمین طی هزاران سال گذشته به سطح زمین رسیده‌اند و دانشمندان هم به مطالعه آنها پرداخته‌اند با این حال هیچ کس تاکنون یک ارگانیسم «زنده» آن را مشاهده نکرده و حتی هیچ کس نمی‌داند که آیا میکروارگانیسم‌هایی در آنجا زندگی می‌کنند یا نه!