23 صفحه word |فونت tahoma سایز 12| قابل اجرا در آفیس 2010 و نسخه های جدیدتر|قابل ویرایش و آماده چاپ

بخشی از تحقیق

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:

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!

آتشفشان‌ها و جریان گدازه

         آتشفشان‌ها بوسیله تزریق ذرات گرد و غبار و گازها به داخل هوا باعث تغییرات در نیروی جو می‌شوند. نحوه دخالت آتشفشان‌ها پیچیده است. به طور استثناء انفجارهای شدید آتشفشانی سبب کاهش موقت دمای کره زمین خواهد شد. کاهش دما چطور ممکن است رخ دهد؟ برای مثال بعد از فوران آتشفشان مانت آگیونگ بالیا در مارس 1963 بعد از شروع سال 1964 و قبل از 1965 دمای تروپوسفر بالایی و میانی حاره‌ای یک درجه سانتیگراد کاهش یافت. (Newell 1970, 1981). بر خلاف این چندین فوران آتشفشانی بزرگ مانند کوس گیونیا و نیکاراگوا در سال 1980 (Kerr 1987, Deepak 1983) اثرات قابل تشخیصی بر روی دمای جوی نداشته‌اند. فوران کوه استی هلن تقریباً نصف مقدار مواد را در داخل استراتوسفر نسبت به فوران کوه آگیونگ بالیا وارد نمود. ولی با این وجود تغییرات واقعی دراز مدتی روی تغییر اقلیم نداشت و فقط اثرات کوتاه مدت داشت. (Robock and mass 1982). این وضعیت دشوار اکنون حل شده است. عامل‌های کلیدی در فهم رابطه میان فوران‌ها و اقلیم ترکیب دفع و مقدار خاص سولفور رها شده و موقعیت، زمان سال، شایط اقلیمی غالب در موقع فوران آتشفشان که انتشار و طول عمر ابرهای ناشی از آئروزول‌های آتشفشانی را تعیین می‌کند. (Rampin et al 1988)، (Palais and Sigurdsson 1989) و (Sigurdsson 1990).

        کاهش دمای بر آورد شده در نیمکره شمالی بعد از فوران کوه آگیونگ، فیوگو، کوه استی هلن، کاتمایی، کراکاتای، لاکی، کوه سانتاماریا و تامبورا همبستگی مثبتی با برآورد افزایش سولفور داشته است (شکل 6ـ4). قسمت زیادی از تغییر اقلیم جهانی در قرن اخیر ممکن است ناشی از خروج گازهای آتشفشانی باشد. (Robock 1991).

نکته قابل اشاره این است که فعالیت‌های آتشفشانی در دوره‌های کوتاه مدت در چرخه‌های فرا کروی ناپدید می‌شود. حداکثر آنتروپی روش‌های تحلیل طیفی زمانی که اندیکس پوشش گرد و غبار لامباس برای نیمکره شمالی به کار می‌بریم از 1968-1500 و حداکثر اوج آن با دوره بازگشت 6/18 و 8/10 سال آشکار شده است. (Currie 1994).

        بدون شک فوران‌های اخیر هیچ کدام به بزرگی فوران‌های آتشفشانی دوران گذشته زمین شناسی نبوده‌اند. آتشفشان توبا در سوماترا تقریباً 73500 سال پیش فوران کرد. (شکل 7ـ4).

این فوران غول پیکر بر آورد شده است تقریباً 10000-1000 میلیون تن آئروزل اسید سولفوریک و همین اندازه‌ خاکستر‌های ریز در 37-27 کلیومتری جو منتشر کرده است.

(Ram pino and et al 1988) (Rampino and self 1992)

فوران تام بورا در سال 1815 در مقایسه با دیگر فوران‌ها فقط 100 میلیون تن آئروزل اسید سولفوریک ‌آزاد کرد. اگر چه واقعه فوران آتشفشان تامبورا سبب خورشید گرفتگی شد اما برآوردهای دقیق‌تر نشان می‌دهد حادثه فوران توبا سبب قطع عمل فتوسنتز در گیاهان و کاهش

C°5-3 دما در نیمکره شمالی شد.