چکیده فعالیتهای 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 آذرخش‌ها 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 آتشفشانها

بطور عمومی آتشفشانها سه شکل هندسی عمده دارند:

مخروطها ( 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 ازآتشفشانهای 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:

سنگ شناسی

(کلیات سنگهای رسوبی، آذرین و دگرگونی)

گروه مهندسی معدن

دانشگاه آزاد اسلامی اردکان

سنگهای آذرینIgneous Rocks

- بافت در سنگهای آذرین

بافت سنگهای آذرین به اندازه، شکل، چگونگی قرار گرفتن و رابطه فیزیکی کانیهای موجود در سنگ اشاره می کند. برخی سنگها از بلورهای بسیار دانه درشت ساخته شده اند ، بلورهای سازنده برخی دیگر بسیار ریز بوده و گروهی مخفی بلور و یا فاقد بلور می باشند. به طور کلی سنگ‌های آذرین دارای یکی از بافت‌های درشت بلور، ریز بلورو یا شیشه‌ای هستند.

بافت پورفیری: بافت پورفیری یکی از معمولی‌ترین و فراوانترین بافتهای سنگهای آتشفشانی (ولکانیک) است. در این سنگها بلورهای درشت در یک زمینه‌‌ی ریزدانه و یا شیشه‌ای قرارگرفته‌اند. این اختلاف اندازه‌‌ی بین بلورها و زمینه سنگ ناشی از تغییر شرایط تبلور ماگما است. بلورهای درشت در اعماق زمین به آرامی شکل می‌گیرند و در اثر خروج ناگهانی مواد مذاب و سردشدن سریع آن در سطح زمین، زمینه ی‌ ریزبلور یا شیشه‌ای شکل می‌گیرد. این بافت معمولاً در سنگهای آتشفشانی، دایکها، سیلها، و یا توده‌های نفوذی کوچک دیده می‌‌شود.

بافت درشت بلور یا فانریتیک: در اثر انجماد آرام مواد مذاب در اعماق زمین، بلورها فرصت کافی برای رشد پیدا می کنند و گاهی طولشان به چندین سانتی متر نیز می رسد. این نوع بافت فاقد بخش شیشه‌ای و غیر متبلور بوده و کانی‌های سازنده آن دارای شکل بلورشناسی مشخصی هستند. بافت‌های درشت بلور انواع مختلفی چون بافت دانه‌ای، بافت پگماتیتی ، بافت کروی و ... دارند.

بافت ریز بلور یا آفانیتیک: این نوع بافت مخصوص سنگ‌های آذرین بیرونی (آتشفشانی)، دایکها، سیلها و سطح خارجی توده‌های نفوذی است. در این نوع بافت که در اثر انجماد سریع ماگما پدید آمده است گاهی بلورهای دانه ریز با چشم غیر مسلح قابل تشخیص نمی‌باشند. از انواع بافت ریز بلور می‌توان به بافت دانه‌ای ریز بلور اشاره کرد که مشخصات بافت دانه‌ای درشت بلور را در مقیاس کوچکتر دارا می‌باشد. در این نوع بافتها فضای بین بلورها را شیشه و یا خمیره‌ای با بلورهای بسیاردانه ریز پر نموده است.

بافت شیشه‌ای Hyaline: در این نوع بافت تقریبا تمامی سنگ غیر متبلور و شیشه‌ای است. این بافت بیانگر سرد شدن بسیار سریع ماگما است و در ماگماهای بازالتی بیشتر از ماگماهای اسیدی و خنثی دیده می‌شود.

- شکل و ساخت توده‌های ماگمایی

مواد آتشفشانی بر اساس انجماد در اعماق و یا سطح زمین اشکال متنوعی پدید می‌آورند. توده‌های آذرین بیرونی عمدتاً مخروط آتشفشانی، گدازه‌ و مواد تخریبی یا آذرآواری را ایجاد می‌کنند. توده‌های آذرین درونی نسبت به سنگ‌های اطراف خود ( سنگ‌های درونگیر) اشکال متفاوتی ایجاد می‌نمایند که بر حسب وضعیت نسبت به لایه‌بندی سنگ‌های رسوبی و یا شیستوزیته ( تورق ) سنگ‌های دگرگونی مجاور خود به دو دسته‌ی توده‌های نفوذی هم‌شیب و دگرشیب یا متقاطع تقسیم می‌گردند.

- باتولیت Batholithe Bothos : به معنی عمیق و lithos به معنی سنگ می باشد. باتولیتها توده های آذرین نفوذی بسیار بزرگی هستند که وسعتی بالغ بر 100 کیلومتر مربع را اشغال می کنند. با افزایش عمق، وسعت باتولیتها افزایش می یابد و در زیر آنها مواد رسوبی دیده نمی شود. حجم ماگمای سازنده این توده ها به قدری زیاد است که انجماد کامل آن گاهی میلیونها سال به طول می انجامد. توده های کوچک باتولیت که وسعتی کمتر از 100 کیلومتر مربع داشته باشند، استوک خوانده می شوند که استوک سرچشمه که عامل اصلی کانی سازی مس است از مثالهای معروف آن است.

دایک dike: توده‌های نفوذی لایه‌ای شکل که طبقات دربر‌گیرنده‌ی خود را قطع می‌کنند و نسبت به آنها به صورت زاویه دار قرار می‌گیرند(قطع لایه بندی). ضخامت دایک بین چند سانتی‌متر تا چندین متر و طول آن ممکن است به دهها کیلومتر برسد. به دلیل مقاوم‌تر بودن جنس این توده‌ها نسبت به سنگ‌های اطرافشان، پس از فرسایش به صورت دیواره‌ای دیده می‌شوند. مدت انجماد کامل ماگما در دایک‌های سطحی به چند روز و در دایک‌های عمیق به صدها سال می‌رسد.

لاکولیت : در اثر تزریق مواد به درون لایه‌های رسوبی اشکالی شبیه به عدسی پدید می‌آید به گونه‌ای که سطح محدب آن به سمت بالا و سطح مسطح آن به سمت پایین قرار می‌گیرد. این اشکال را که با سنگ‌های درونگیر خود هم شیب بوده و ممکن است قطرشان به چندین کیلومتر و ضخامتشان به یک کیلومتر برسد لاکولیت نامیده می‌شوند. لاکولیت‌ها نسبت طول به ضخامت کمتر از 10 بوده و طبقات رویی آنها معمولاً گنبدی شکل هستند.

لوپولیت lopolith: توده‌های نفوذی پیاله مانندی که به صورت هم‌شیب با طبقات درونگیر خود ایجاد می‌شوند و سطح بالای آنها مقعر و سطح زیرینشان محدب است. گاهی قطر لوپولیت‌ها به صد کیلومتر و ضخامت آنها به 1 کیلومتر نیز می‌رسد.

فاکولیت phacolite: فاکولیت‌ها توده‌های نفوذی هم شیبی هستند که لولای چین و فضای بین طبقات چین خورده را پر می کنند و در قله تاقدسیها و یا قعر ناودیسها دیده می شوند.

سیل :sill توده‌های نفوذی با ضخامت کم و به صورت صفحه‌ای هستند که به موازات طبقات رسوبی یا شیستوزیته ( تورق‌) سنگ‌های دگرگونی تزریق شده‌اند. سیلها، بافت متراکم و بدون حفره داشته و از نظر اندازه‌ی بلورهای سازنده دارای ساخت یکنواخت می‌باشند. سن این لایه‌ها همواه از سنگ‌های درونگیرشان کمتر است و به کمک این مشخصه می‌توان آنها را از گدازه‌ها که تنها از لایه‌های زیرین خود جوانترند تشخیص داد. نسبت طول به ضخامت در سیل‌ها بیشتر از 10 می‌باشد.

- مشخصات ماگما

ترکیب : ماگما از عناصرSi, Al , Ca, Na, K, Fe, Mg, H, O تشکیل شده است. مهمترین ترکیبات موجود در ماگما AL2o3,Sio2,H2o,Cao می‌باشند. سنگهای آذرین درونی نمی‌تواند معرف خوبی برای ترکیب شیمیایی ماگما باشند چون کانیهای مختلف بسته به نقطه انجماد خود در مراحل مختلف از ماگما جدا می‌شوند و سنگهای متفاوتی را تشکیل می دهند. به همین خاطرنماینده و نشانگر قسمت خاصی از ماگما می‌باشد ولی اگر گدازه به سرعت سرد شود در این حالت مراحل تفریق ماگما صورت نگرفته و این دسته سنگها به ترکیب واقعی ماگما نزدیک‌تر هستند. با بررسی این دسته گدازه‌ها آنها را به سه دسته کلی که 45 تا 75 درصد وزنی آنها را سیلیس تشکیل می‌دهند تقسیم کرده‌اند.

1) ماگمای بازالتی (ماگمای بازیک ) 2) ماگمای آنذریتی (ماگمای حد واسط) 3)ماگمای ریولیتی (ماگمای اسیدی)

گازهای محلول در ماگما در حدود 5% ماگما را تشکیل می‌دهند. تعیین نوع و مقدار واقعی آنها بسیار مشکل است ولی می‌توان مهمترین آنها را، بخار آب همراه با دی‌اکسیدکربن دانست که 90% گازهای خروجی آتشفشانها را تشکیل می‌دهد. از جمله این گازها در ماگما ازت، کلر، گوگرد و آرگون می‌باشند. از مطالعات به عمل آمده در مورد منشاء بخارات آب ماگما چنین برداشت می‌شود که تمام بخار آب خارج شده از آتشفشان به صورت محلول در ماگما نبوده بلکه مقداری از آن از تبخیر آبهای زیرزمینی در نتیجه حرارت ناشی از ماگما حاصل شده است.