Những ngọn núi lửa trong lịch sử và ảnh hưởng của nó

Địa chất môi trường VOLCANIC ACTIVITY E-10
MỤC ĐÍCH HỌC TẬP:
Có 50 đến 60 núi lửa phun (volcanoes erupt) mỗi năm trên toàn thế giới. Ở Mỹ có từ 2
đến 3 vụ phun (núi lửa) mỗi năm, chủ yếu là ở Alaska. Những vụ phun này thường xảy ra
ở những vùng dân cư thưa thớt của thế giới nhưng khi mà một trong số đó xảy ra ở vùng
dân cư đông đúc thì hậu quả sẽ rất thảm khốc. Trong 100 năm qua đã có khoảng 100.000
người chết bởi các vụ phun núi lửa trong đó chỉ trong thập niên 1980 đã có 285.00 người
chết. Trong quá trình phát triển dân số, ngày càng nhiều người sống trên những sườn của
những núi lửa hoạt động và tiềm tàng. Do vậy, ở những nước đông dân cư với nhiều núi
lửa hoạt động như Nhật Bản, Philippin và Indonesia thì sẽ đặc biệt nguy hiểm. Phía Tây
của nước Mỹ, một phần Alaska, Hawaii và Tây Bắc Thái Bình Dương đều có những núi
lửa hoạt động và tiềm tàng, một vài trong số đó nằm ở gần thành phố với dân cư lớn hơn
350.000 người.

Những ngọn núi lửa trong lịch sử và ảnh hưởng của nó
Tên núi lửa hoặc thành
phố
Ảnh hưởng
Vesuvius, Italy, 79 sau
công nguyên
Phá hủy Pompeii và giết chết 16000 người. Thành phố bị
vùi lấp bởi hoạt động của núi lửa và được phát hiện năm
1595.
Skaptar Jokull, Iceland,
1783
Làm chết 10000 người (nhiều người chết vì đói) và nhiều
vật nuôi trên đảo. Nó còn làm mất 1 số vụ mùa ở Scotland.
Tombora, Indonesia,
1815
Sự lạnh đi toàn cầu, tạo ra “ năm không có mùa hè”.
Krakatoa, Indonesia,

1883
Sự nổ toàn cầu, 36000 người chết.
Núi lửa Pelee,
Martinique, 1902
Tro thổi làm chết 30000 người trong phút chốc.
La Soufriere, St. Vincent,
1902
Làm chết 2000 người và là nguyên nhân làm tuyệt chủng
người Carib, Ấn Độ
Núi lửa Lamington,
Papua New Guinea, 1951
Làm chết 6000 người.
Villarica, Chile, 1963-
1964
Làm 30000 người phải sơ tán khỏi nhà.
Núi lửa Helgafell, đảo
Heimaey, Iceland, 1973
Làm 5200 người phải sơ tán khỏi nhà.
Núi lửa St.Helens,
Washington, Mĩ, 1980
Luồng hơi, mảnh vụn và dòng bùn đã làm chết 54 người,
phá hủy hơn 100 ngôi nhà.
Nevado del Ruiz,
Colombia, 1985
Dòng bùn đã làm ít nhất 22000 người chết
Núi Pinalubo, Phillipines,
1991
Tiếng nổ khủng khiếp, dòng tro, dòng bùn cộng thêm cơn
bão nhiệt đới làm chết hơn 300, vài ngàn người phải sơ tán
1

Địa chất môi trường VOLCANIC ACTIVITY E-10
Núi lửa Unzen, Nhật Bản,
1991
Dòng tro và những hoạt động khác của núi lửa làm chết 41
người, đốt cháy 125 ngôi nhà và hơn 10 ngàn người phải
sơ tán.
Nguồn: C. Ollier, Volcano (Cambridge, MA: MIT Press, 1969).
Mục tiêu học tập của chương này:
 Làm quen với các loại núi lửa chính, các loại đá chúng sinh ra và sự sắp đặt kiến tạo
mảng của chúng.
 Biết được ảnh hưởng chính của hoạt động núi lửa bao gồm: dòng lava, nham thạch,
dòng vụn/ dòng bùn.
 Hiểu được các phương pháp nghiên cứu hoat đông của núi lửa để có thể đưa ra những
kết quả tốt hơn về việc dự đoán sự phun núi lửa gồm có hoạt động địa chấn, sự thay
đổi cách vẽ địa hình, sự thoát khí và lịch sử địa chất.
I/ NÚI LỬA ( VOLCANO ) :
1/ Định nghĩa:
Núi lửa là hoạt động giải phóng các dung nham trong lòng đất lên trên bề mặt vỏ đất
dưới áp lực của năng lượng tích lũy, thông qua kênh dẫn là đường nối buồng magma
với bề mặt vỏ đất. Như vậy đe một núi lửa hoạt động cần có các điều kiện sau đây:
+ Một tích tụ magma có năng lượng tích lũy lớn.
+ Một đường dẫn từ buồng magma đến bề mặt vỏ đất.
+ Vật liệu do núi lửa phóng thích có nhiệt độ rất lớn từ > 900
0
C- 1200
0
C, do vậy có
sức tàn phá rất lớn, thiêu hủy hầu như toàn bộ các công trình và vật liệu trong vùng nó
đi qua.
2/ Các sản phẩm phun trào của núi lửa:

 Các chất khí: lúc đầu, khi mới phun ra khí chủ yếu là gồm các chất halogen (Cl,
F).Lúc núi lửa nguội, thành phần khí chủ yếu có chứa lưu huỳnh, sunfua hydro,
ammoniac và khí cacbonic. Có thể phân biệt được 5 loại khí phun sau đây:
• Khí khô phun ra đầu tiên, gần như không chứa hơi nước và chủ yếu gồm
những hợp chất của Cl như clorua natri, clorua kali, clorua sắt…nhiệt độ gần
500
0
C.
• Khí phun acid chứa acid clohydric, anhydric sunfuaro và hơi nước. Nhiệt độ
từ 300
0
C đến 400
0
C.
• Khí phun bazo chứa clorua amon, khí phân giải sẽ cho amoniac tự do. Nhiệt
độ từ 100
0
đến 300
0
C.
• Khí phun lưu huỳnh hay sunphta chủ yếu gồm có hơi nước và khí sunfua
hydro. Nhiệt độ trên dưới 100
0
C.
• Khí phun cacbonic hay mopheta gồm có khí cacbonic. Nhiệt độ dưới 100
0
C.
Khí phun cacbonic phun sau cùng, có khi cách sau hoạt động núi lửa hang
chục đến hàng trăm năm.
 Các chất lỏng: Các sản phẩm chất lỏng của núi lửa là lava (dung nham). Lava là

magma trào ra khỏi miệng núi lửa nhưng đã thoát mất nhiều chất khí hòa tan
2
Địa chất môi trường VOLCANIC ACTIVITY E-10
trong khi phun ra ngoài mặt đất. Đối với núi lửa người ta phân ra làm hai loại
lava: acid và bazo (trung gian giữa hai loại này là lava trung tính). Lava acid
nguội chậm, quánh, khó chảy, nhiệt độ từ 700
0
đến 1000
0
C. Lava bazo lỏng, dễ
chảy, nguội nhanh, nhiệt độ từ 1100
0
đến 1200
0
C.
 Các sản phẩm đặc: gồm các bom núi lửa, cuội núi lửa, cát và tro núi lửa. Đó là
các sản phẩm lava bị phun vào không khí rồi đặc lại và rơi xuống sườn núi lửa.
3/ Các loại núi lửa:
Mỗi loại núi lửa đều có những đặc điểm hoạt động riêng mà phần lớn là do độ nhớt của
magma . Độ nhớt magma (Magma viscosity) được xác định chủ yếu bởi thành phần
SiO
2
biến đổi từ 50 đến 70% và nhiệt độ của nó.
Về hình dạng: các núi lửa được chia thành 3 loại:
a. Núi lửa hình khiên (Shield volcanoes):
Núi lửa dạng
khiên có thể
được xem là
núi lửa lớn
nhất. Chúng

phổ biến ở đảo
Hawaii và
cũng được tìm
thấy ở Iceland
và một vài nơi
ở vùng Tây
Bắc Thái Bình
Dương. Tuy
chúng có hình
dạng giống
như vòm thoải hay dạng khiên, chúng nằm trong số những ngọn núi cao nhất của Trái
Đất, khi đo từ đáy thường nằm trên thềm đại dương. Đặc điểm chung của các núi lửa
dạng này là phun không gây nổ; Nguyên nhân là thành phần tương đối thấp của silica
trong magma (khoảng 50%). Loại đá phổ biến của magma là basalt. Thành phần chủ
yếu của nó là khoáng feldspar và các khoáng vật có tính sắt từ. Núi lửa dạng khiên
được xây bít kín gần như hoàn toàn từ nhiều dòng lava nhưng chúng có thể sinh ra rất
nhiều bụi núi lửa (tất cả các các dạng mảnh vỡ trào ra một cách dữ dội từ núi lửa) đều
được gọi là đá vụn núi lửa. Sự tích lũy bụi núi lửa gần miệng phun có thể tạo thành
những điểm đặc trưng như là xỉ núi lửa hình nón. Sự tích lũy bụi núi lửa tạo thành các
trầm tích nham tầng. Các trầm tích nham tầng có thể được cố kết tạo thành đá nham
tầng.
Độ dốc của cồn núi lửa dạng khiên rất thoải ở gần đỉnh (khoảng từ 3 đến 5
0
) nhưng lại
tăng dần (đến khoảng 10
0
) ở sườn. Sự thay đổi này có liên quan đến độ nhớt của dòng
lava. Khi magma đi ra khỏi miệng miệng phun ở đỉnh của núi lửa thì nó khá nóng và
dòng chảy dễ dàng nhưng khi nó chảy xuống phía bên của núi lửa thì nguội và trở nên
3

Địa chất môi trường VOLCANIC ACTIVITY E-10
dẻo hơn vì vậy nó cần độ dốc lớn hơn để có thể chảy xuống xa hơn. Tuy nhiên, chảy
xuống sườn không phải là quá trình duy nhất mà dòng lava di chuyển ra khỏi miệng
núi lửa. Magma có thể di chuyển nhiều kilomet lớp dưới các vòi lava. Những vòi này
thường rất gần với bề mặt, nhưng chúng bảo vệ magma, giữ cho magma nóng và dễ
cháy. Sau khi lava nguội và kết tinh, tạo thành đá,các vòi lava có thể được để lại như là
những hệ thống hang động dài và uốn khúc ngoằn ngoèo Chúng tạo thành những ống
dẫn nước ngầm tự nhiên và có thể gây ra những vấn đề kiến trúc khi gặp phải chúng
trong quá trình xây dựng.
b. Núi lửa kết tầng (Composite volcanoes):
Những ngọn núi lửa
kết tầng được biết đến
bởi dạng hình nón
đẹp. Điển hình là
những ngọn núi lửa ở
Mỹ như là núi
St.Helens và Rainier,
cả 2 đều nằm ở bang
Washington. Những
ngọn lửa kết tầng
được kết hợp bởi
magma có thành phần
silica trung bình
(khoảng 60%),
magma này có độ dẻo
cao hơn magma của
những núi lửa hình khiên. Loại đá thông dụng là andesite, được cấu tạo chủ yếu bởi
các feldspar giàu natricacbonat và vôi, những khoáng vật có tính sắt từ chứa một lượng
nhỏ thạch anh. Núi lửa kết tầng được đặc trưng bởi sự pha trộn của các hoạt động gây
nổ và các dòng chảy lava. Kết quả là, các núi lửa được tạo bởi sự sắp xếp qua lại của

các địa tầng trầm tích nham thạch núi lửa và dòng chảy lava được gọi là núi lửa tầng.
Những ngọn núi này có sườn đứng bởi vì góc nghỉ (góc dốc lớn nhất cho vật liệu lỏng
chảy xuống) cho nhiều trầm tích nham tầng khoảng từ 30-35
0
.
Do các hoạt động gây nổ và sự xảy ra khá thường xuyên, dạng núi lửa này là nguyên
nhân của hầu hết các tai biến núi lửa gây chết chóc và hủy diệt trong lịch sử. Vụ nổ của
núi lửa vào những năm 80 đã chứng minh rằng những núi lửa kết tầng này có thể tạo ra
những vụ nổ khổng lồ theo phương ngang.
c. Núi lửa mái vòm (Volcanic domes):
Được đặt trưng bởi độ nhớt của magma với thành phần silica tương đố cao (khoảng
70%). Loại đá phổ biến là rhyolite bao gồm phần lớn là kali và khoáng feldspar giàu
soda (soda-rich feldspar), thạch anh và một lượng nhỏ khoáng chất có tính sắt từ. Hoạt
4
Địa chất môi trường VOLCANIC ACTIVITY E-10
động chủ yếu của núi lửa dạng mái vòm gây nổ nên làm cho nó trở nên rất nguy hiểm.
Mt.Lassen nằm ở Đông Bắc California là 1 ví dụ điển hình cho núi lửa dạng hình này.
Hàng loạt vụ nổ ở Mt.Lassen từ 1914 đến 1917, gồm một vụ nổ kinh hoàng theo
phương ngang đã phá hủy cả một khu vực rộng lớn.
Về cơ chế hoạt động: các núi lửa được chia thành bốn kiểu:
a. Núi lửa phun trào:
Núi lửa hoạt động theo kiểu chảy tràn
dung nham nóng lỏng lên trên bề mặt.
kiểu hoạt động này đặc trưng cho dung
nham có thành phần mafic (dung nham
bazan), bán kính lan truyền và vận tốc
lan truyền phụ thuộc vào độ nhớt của
dung nham và độ dốc của địa hình.
Nhìn chung, dung nham núi lửa có độ
nhớt thấp, vận tốc lan truyền lớn khi độ

dốc địa hình cao. Kiểu hoạt động này
tạo thành các núi lửa hình khiên, phân bố rất rộng.
b. Núi lửa phun nổ:
Núi lửa có tích lũy năng lượng lớn, do
vậy hoạt động bùn phát mạnh liệt, phóng
thích vào môi trường các vật liệu ở trạng
thái rắn (tro, vật liệu vụn), dạng lỏng
(dung nham) và các khí. Đây là kiểu
phóng thích dung nham acid- có độ nhớt
thấp, trong thành phần có nhiều hơi nước
và chất bốc. Bán kính ảnh hưởng quy mô
bùng nổ - phu thuộc vào năng lượng tích
lũy, độ cao phóng thích vật liệu, thành phần vật liệu và điều kiện khí tượng.
c. Núi lửa hoạt động hỗn hợp:
Quá trình hoạt động có xen kẽ hoạt động phun nổ và phun trào liên quan đến việc tích
lũy năng lượng và sự biến động trong thành phần dung nham.
d. Núi lửa phun khí:
Thành phần dung nham rất acid, do vậy rất quánh đặc, dung nham được đùn lên lấp kín
miệng núi lửa và các khí đồng hành được giải phóng tạo thành các đám mây nóng đỏ.
Về vị trí phát sinh núi lửa: núi lửa xuất hiện gắn liền với các đơn vị xung yếu kiến
tạo. từ cơ chế hình thành và phát triển các đơn vị kiến tạo, người ta phân biệt hai nhóm
núi lửa kiến tạo:
a. Núi lửa của trường suất căng dãn:
5
Địa chất môi trường VOLCANIC ACTIVITY E-10
Những núi lửa của trường suất căng dãn liên quan đến nơi đi lên của hai dòng đối lưu,
hay nói cách khác đây là các núi lửa nằm ở đới tách giãn của hai mảng kiến tạo ví dụ
đai núi lửa Thái Bình Dương hoặc các các đai núi lửa ở các đới rift lục địa. Vật liệu
của núi lửa thuộc trường suất căng dãn thường có thành phần mafic do xuất phát từ lớp
manti, nhiệt độ dung nham rất lớn (>1000

0
C), do vậy hoạt động theo kiểu chảy tràn.
Thí dụ về kiểu kiến tạo này là các núi lửa ở quần đảo Hawaii. Các lớp phủ bazan rộng
lớn (các cao nguyên bazan) liên quan đến các đợt phun trào khe nứt trong giai đoạn
Kainozoi cũng được xếp trong nhóm này.
b. Núi lửa của trường suất nén ép :
Những núi lửa thuộc trường suất nén ép phân bố` ở nơi hội tụ của hai mảng kiến tạo,
thường ở giữa mảng đại dương và mảng lục địa. Sự hội tụ của các mảng là thường là
hệ quả của sự hội tụ hai dòng đối lưu trong lớp manti. Vật liệu núi lửa thường có thành
phần hỗn hợp (pha trộn vật liệu có nguồn gốc manti với sản phẩm tái nóng chảy vỏ
trầm tích) hoặc chỉ đơn thuần là sản phẩm tái nóng chảy lớp vỏ cứng do ma sát và do
địa nhiệt. Do vậy, dung nham núi lửa có chứa nhiều chất bốc như hơi nước, năng
lượng tích lũy lớn vì thế núi lửa hoạt động chủ yếu theo kiểu phun nổ. Núi lửa của
trường suất nén ép cũng thường hoạt động theo kiểu hỗn hợp.
Núi lửa hoạt động theo kiểu hỗn hợp là núi lửa vừa hoạt động theo kiểu phun nổ và
theo kiểu phun trào. Các kiểu hoạt động này thường đan xen nhau trong một đợt hoạt
động (thường thì phun nổ trước rồi đến phun trào) hoặc các kiểu hoạt động phun nổ và
phun trào nối tiếp nhau trong các đợt hoạt động khác nhau. Di chỉ của kiểu hoạt động
hỗn hợp là cấu tạo phân lớp của cồi núi lửa, các vật liệu dung nham chen nhịp với các
vật liệu vụn núi lửa.
Thí dụ điển hình là núi lửa Paracutin nằm ở phía Tây thành phố Mexico thuộc đai Thái
Bình Dương, bắt đầu hoạt động vào ngày 20/2/1943, xuất phát từ một khe nứt trên
cánh đồng ngô. Bắt đầu bằng một loạt các trận nổ, tro, bụi, khí và đá vụn bắn tung trên
bầu trời; sau hai ngày phun nổ, dung nham bắt đầu xuất hiện, sau 5 ngày phun trào một
cồi núi lửa cao 100m được hình thành, từ cồi núi lửa dung nham tiếp tục trào ra. Sau
15 tuần hoạt động núi lửa hoàn toàn chuyển sang hoạt động phun trào. Một năm sau
cồi núi lửa đạt độ cao 425m. Sau 9 năm hoạt động núi lửa mới giải phóng hết năng
lượng và trở về trạng thái yên nghỉ.
4/ Nguồn gốc núi lửa (Volcano origin):
Nguyên nhân của hoạt động núi lửa là liên quan trực tiếp đến kiến tạo mảng. Việc hiểu

nguồn gốc kiến tạo của các loại núi lửa khác nhau giúp giải thích được sự khác biệt về
mặt hóa học của các loại đá.
6
Địa chất môi trường VOLCANIC ACTIVITY E-10
Hơn 90%
núi lửa có
liên quan
đến các rìa
kiến tạo
mảng, hầu
hết phần
còn lại được
gây ra bởi
các điểm
nóng (hot
spot). Và
hơn 80%
magma núi
lửa Trái Đất
bị đẩy ra
ngoài tâm
kéo dài của
đại dương. Các tâm kéo dài của đại dương này là nơi lí tưởng cho hoạt động của núi
lửa vì 3 lí do:
 Ở đó có nhiệt độ cao, quyển mềm được đốt đến quá nóng.
 Đá quyển mềm có một lượng nhỏ SiO
2
.
 Các mảng đại dương phân kì và magma dâng lên lấp đầy các khe nứt. Đây là
magma basalt có nhiệt độ cao, ít dẻo, dễ dàng thoát ra khỏi khí. Tâm kéo dài kết hợp

tất cả các nhân tố thúc đẩy magma phun nổ hoà bình.
Các đới hút chìm giải thích sự phun của 7-13% magma. Các mảng đi xuống mang vỏ
basalt với trầm tích đã bão hoà vào trong các đới nóng hơn. Nước tồn tại dưới điểm
nóng chảy của đá. Một phần magma basalt dâng lên làm tan chảy vỏ lục địa mà nó đi
qua. Chúng thêm vào một ít chất lỏng mới có cấu tạo khác nhau làm nâng các chùm
magma. Mỗi chùm magma dâng lên có cấu tạo riêng biệt nhưng chiều hướng cơ bản là
tăng tỉ lệ SiO
2
, độ nhớt và khả năng gây nổ của magma bởi việc giữ ngày càng chặt chẽ
trong các khí. Áp suất khí đẩy dung nham lên bề mặt trái đất và khi gặp bất kì kẽ nứt
nào đó nó sẽ trào ra tạo ra phun núi lửa. Trong khi phun vật chất đá vụn đắp nối dọc
theo sườn núi và tạo thành một địa hình mới. Khi magma được giải phóng hết thì sự
phún suất của núi lửa dừng. Lớp magma che phủ trên bề mặt hóa rắn tích tụ trên các
khe nứt và giữ cho hình dáng cố định cho đến khi có sức ép khác đủ mạnh để tạo nên
một đợt phun suất mới.
Đứt gãy chuyển dạng ít hoặc không liên quan đến núi lửa. Điều đó có thể hiểu được
khi xem xét trên không gian ba chiều. Tại đứt gãy chuyển dạng, hai mảng trượt theo
chiều ngang và lộ ra quyển mềm nóng bên dưới.
Từ các thảm hoạ của núi lửa, sự khác nhau là dễ hiểu. Núi lửa đại dương basalt tương
đối hoà bình, trong khi magma andesit-ryolit trong núi lửa đới hút chìm thì dễ nổ và
nguy hiểm. Không may thay con người lại thích tập hợp sinh sống tại các ranh giới
giữa biển và lục địa, nơi mà hầu hết các núi lửa nguy hiểm hoạt động.
7
Sự di chuyển của các mảng kiến tạo
là nguyên nhân chính gây ra núi lửa
Địa chất môi trường VOLCANIC ACTIVITY E-10
Thông thường con người nghiên cứu núi lửa dựa trên các đặc tính riêng biệt là hoạt
động, ngủ hay tắt hẳn. Bởi vì hi vọng lớn rằng núi lửa sẽ tắt và đất đai gần đó sẽ có ích
cho sử dụng mà nhiều núi lửa ngủ không được công bố. Mà lại không xem xét điều
này: thường thường đới hút chìm kéo dài cả 10 triệu năm và núi lửa hoạt động trong cả

thời gian ấy. Một núi lửa riêng rẽ có thể hoạt động hàng trăm, hàng ngàn, thậm chí
hàng triệu năm,mặc dù nó “ngủ” đến hàng thế kỉ giữa những trận phún xuất. Để nhận
biết trạng thái hoạt động của núi lửa ta dựa vào hình dạng của nó.
Hoạt động núi lửa ở những dãy giữa đại dương sinh ra đá basalt. Nơi mà có sự mở
rộng của hệ thống dãy này trên đất liền, như ở Iceland, núi lửa dạng khiên được hình
thành. Đá basalt, với hàm lượng silica tương đối thấp, tuôn ra trực tiếp từ quyển mềm
như magma, trộn lẫn rất ít với những khoáng vật khác trừ vỏ đại dương, được cấu
thành bởi basalt.
Sự hoạt động của núi lửa dạng khiên phía bên trên điểm nóng (hot spot) nằm ở dưới
tầng thạch quyển. Ví dụ, núi lửa Hawaii ở vị trí rất tốt nằm trong mảng Thái Bình
Dương hơn là gần ranh giới của một mảng. Hiện nay, mọi người tin rằng có một điểm
nóng ở dưới mảng Thái Bình Dương nơi mà magma được phát ra. Magma di chuyển đi
lên qua các mảng và sinh ra các núi lửa ở đáy biển và cuối cùng có thể trở thành một
hòn đảo. Bởi vì tại đảo Hawaii các mảng di chuyển dữ dội từ hướng Tây Bắc qua các
điểm nóng ổn định, một chuỗi các núi lửa chạy theo hướng Tây Bắc – Đông Nam được
hình thành. Bây giờ, Hawaii gần điểm nóng và đã trải qua sự hoạt động và phát triển
của núi lửa. Các đảo ở Tây Bắc như Molokai và Oachu rõ ràng đã di chuyển ra xa điểm
nóng như các núi lửa ở những đảo này không còn hoạt động nữa.
Sự hoạt động của núi lửa hỗn hợp liên quan tới đá núi lửa andesitic và các đới suy
giảm. Đây là những núi lửa phổ biến được tìm thấy xung quanh vành đai Thái Bình
Dương. Ví dụ núi lửa ở vùng Cascade của Washington, Oregon và California có mối
liên hệ với đới suy giảm Cascadia (hình bên). Đá núi lửa andesitic được hình thành tại
đới suy giảm, nơi mà đưa magma lên trộn lẫn với cả vỏ đại dương và vỏ lục địa. Bởi vì
vỏ đại dương có chứa thành phần silicate cao hơn magma, hình thành nên đá có hàm
lượng silicate trung bình.
Sự hình thành nên những vụ vổ ở địa hình hõm chảo từ hoạt động phun trào, đây là
một vụ nổ cực kì lớn. Những sự phun trào cùng với sự có mặt của đá rhyolitic , đá này
được sản sinh khi magma di chuyển xuống và trộn lẫn với vỏ lục địa. Đá rhyolitic chứa
nhiều silicate hơn những loại đá núi lửa khác vì nó chứa một lượng lớn silicate của lớp
vỏ lục địa. Những núi lửa có hình dạng vòm dù không phải luôn luôn tạo ra những trận

phun trào hình thành nên địa hình hõm chảo, thì thường được tìm thấy ở những khu
vực của các đới suy giảm (subduction zones) và những vùng phun trào magma rhyolitic
chứa nhiều silicate.
Cuộc thảo luận ngắn của chúng tôi này không thể giải thích được hết sự khác nhau về
thành phần cấu tạo và hoạt động của các loại đá Basaltic, Andesitic và Rhyolitic. Tuy
nhiên, nó đưa ra được mối quan hệ cơ bản nhất của kiến tạo mảng với hoạt động núi
lửa và đá núi lửa.
8
Địa chất môi trường VOLCANIC ACTIVITY E-10
5/ Đặc điểm của núi lửa (Volcanic feature):
Những đặc điểm này gồm có: miệng núi lửa (crater), hõm chảo (caldera), miệng phun
núi lửa (volcanic vent), mạch phun (geyser), suối nước nóng (hot spring).
a. Miệng núi lửa, hõm chảo, miệng phun núi lửa:
 Miệng núi lửa:
Miệng núi lửa là nơi giải phóng năng lượng tích lũy và phóng thích vật liệu, là chỗ lõm
thường thấy ở đỉnh của núi lửa. Chúng được tạo ra bởi sự nổ hoặc sự sụp đổ và có thể
có dạng đáy phẳng hoặc dạng hình phễu. Miệng núi lửa (thường có đường kính vài
km) nhỏ hơn nhiều so với hõm chảo - rất lớn, thường là những chỗ lõm tròn là kết quả
của sự nổ magma và sự sụp đổ xảy ra sau đó.
Miệng các núi lửa đã tắt hoặc
không hoạt động thường chứa đầy
nước, tạo thành các hồ núi lửa như
ở Nam Tây Nguyên. Theo nguồn
gốc có thể chia ra 3 kiểu miệng núi
lửa:
 Miệng núi lửa tích tụ, được
tạo thành tích tụ vật liệu bị
đẩy ra khỏi ống núi lửa.
 Miệng núi lửa do nổ, trong đó
có các đá thành tạo trước đã

bị hất tung đi do lực nén ép
của khí bị giam hãm bên
trong núi lửa.
 Miệng núi lửa bị hạ thấp do sự sụp đổ của cấu trúc núi lửa, hoặc do sự mất chỗ
dựa bên trong, hoặc do khoảng trống tạo thành vì magma thoát ra ngoài, hoặc do
magma hạ xuống vì mất khí, kết quả là tạo ra một khoảng trống ở bên trên. Kiểu
này quyết định sự thành tạo của các sụt trũng lớn – caldera.
 Hõm chảo:
Vật liệu được đưa ra ngoài núi lửa dưới dạng dunh nham, hoặc dưới dạng tuf, nhiều
khi đạt tới nhiều kilomet khối. Sự thải khí ra ngoài một khối lượng vật chất lớn như
vậy dẫn dến sự thiếu hụt khối lượng bên trong gây sụp đổ của các phần phần bên
ngoài. Vì vậy, xung quanh núi lửa và lò magma của nó hình thành các đới nứt vỡ và
lún chìm có dạng gần hình tròn. Kết quả là hình thành gờ núi hình tròn bao quanh một
trung tâm hạ thấp có tên là hõm chảo (caldera).
9
Địa chất môi trường VOLCANIC ACTIVITY E-10
 Miệng phun núi lửa:
Miệng phun núi lửa được mở để các khoáng vật núi lửa (lava và vụn núi lửa) được
phun trên bề mặt trái đất. Miệng phun là những ống dẫn tròn ghồ ghề hoặc các vết nứt
kéo dài xuyên suốt chỗ magma được phun ra.
b. Suối nước nóng và mạch phun:
Suối nóng và mạch phun là những đặc trưng thủy học được tìm thấy ở một số khu vực
núi lửa. Nước ngầm hình thành và tiếp xúc với đá nóng trở nên nóng, và trong một số
trường hợp nước nóng chảy ra trên bề mặt như là suối nước nóng hoặc suối nhiệt
(thermal spring). Hiếm hơn, hệ thống nước ngầm dưới bề mặt liên quan tới những
kiểu hình lưu thông và đốt nóng tạo ra sự giải phóng có chu kì của hơi nước và nước
nóng trên bề mặt, một hiện tượng được gọi là mạch phun nước. Những lưu vực và cánh
đồng có mạch phun nổi tiếng thế giới được tìm thấy ở Iceland, New Zealand và công
viên quốc gia Yellowstone ở Wyoming.
10

Địa chất môi trường VOLCANIC ACTIVITY E-10

c. Sự phun của hỏm chão (Caldera eruption):
Miệng núi lửa khổng lồ hay hõm chảo rất hiếm khi hình thành nhưng lại hoạt động rất
mãnh liệt. Không có bất kì hoạt động nào xảy ra trên trái đất này cách đây vài ngàn
năm nhưng ít nhất 10 vụ phun đã xảy ra trong hàng triệu năm trước, 3 trong số đó là ở
Bắc Mỹ. Một vụ phun ở hõm chảo lớn có thể đẩy ra tới 1000km
3
vụn núi lửa mà phần
lớn là tro (gấp khoảng 1000 lần khối lượng tro củ a Mount St.Helens phun ra vào năm
1980), tạo ra một cái miệng núi lửa có đường kính khoảng 10km và bao phủ một khu
vực có diện tích vài chục ngàn km
2
. Lớp trầm tích dòng tro và mưa tro có thể dày 100m
gần với vành của miệng núi lửa và 1m hoặc hơn 100km cách xa nguồn. Vụ hoạt động
hõm chảo xảy ra gần đây nhất ở Bắc Mỹ là khoảng 600.000 năm trước tại vườn quốc
gia Yellowstone ở Wyoming và 700.000 năm trước tại Long Valley, California.
Hoạt động chủ yếu của sự phun hình thành hõm chảo có thể rất nhanh chỉ trong vài
ngày đến vài tuần nhưng không liên tục sự hoạt động với cường độ thấp hơn có thể vẫn
tồn tại trong 1 triệu trăm. Do vậy, sự kiện Yellowstone đã để lại suối nước nóng và
mạch phun bao gồm Old Faithful trong khi đó sự kiện Long Valley để lại tai biến núi
lửa tiềm ẩn. Trên thực tế, cả hai mặt vẫn còn có khả năng sinh ra núi lửa hoạt động bởi
vì magma vẫn còn hiện diện ở những độ sâu khác nhau bên dưới đáy hõm chảo. Các
hõm chảo đều là hõm chảo hồi sinh vì đáy của chúng tạo hình vòm lên phía trên một
cách chậm chạp từ khi sự phun nổ đã hình thành nên chúng.
6/ Sự phân bố của núi lửa:
Trên bề mặt Trái Đất núi lửa phân bố tập trung thành bốn khu vực rõ nét:
11
Địa chất môi trường VOLCANIC ACTIVITY E-10
 Vành đai núi lửa Thái Bình Dương, bao gồm Thái Bình Dương, các đảo và bờ

biển nhìn ra Thái Bình Dương của lục địa Châu Mỹ và Châu Á.
 Dải Địa Trung Hải chạy theo vĩ tuyến.
 Dải Đại Tây Dương chạy thao phương kinh tuyến, dọc theo giữa đại dương này
chệch nhiều về phía đông hơn.
 Dải Đông Phi chạy theo phương kinh tuyến từ Hồng Hải đến gần Mozambic.
Trong lịch sử người ta đã biết được 440 núi lửa hoạt động, trong đó trên 340 núi ở Thái
Bình Dương và khoảng 100 núi lửa ở Đại Tây Dương và Ấn Độ Dương. Phần lớn núi
lửa tập trung trên các đới dọc theo rìa đại dương, ví dụ các núi lửa ven Thái Bình
Dương tạo thành “vòng lửa Thái Bình Dương”. Trên lục địa rất hiếm núi lửa hoạt
động, chỉ có ở Đông Phi có một dải hoạt động kiến tạo tích cực chạy theo hướng Bắc –
Nam, kéo dài từ Hồng Hải đến Mozambic, nhiều hệ thống đứt gãy và núi lửa đang hoạt
động trong phạm vi dải kiến tạo tích cực này.
Vành đai Thái Bình Dương là nơi có nhiều núi lửa nhất trên thế giới. Tại Viễn Đông
của Nga, trên các đảo Aleuti có chừng 40 núi lửa, trên bán đảo Kamshatka có khoảng
40 núi lửa, trong đó có 13 núi lửa đang hoạt động. Núi Kliusevski cao 4850 m là một
trong những núi lửa cao nhất thế giới, cứ khoảng 7 -8 năm lại phun một lần, từ núi này
thoát ra nhiều fumarol, nhiều suối nước nóng và nhiều vòi nước phun. Các ngọn núi
Kronot và Zhupanov là những núi lửa đã tắt. Trên quần đảo Kutil có trên 20 núi lửa,
trong đó có chừng một nửa đang hoạt động.
Trên các đảo Nhật Bản có trên 200 núi lửa, trong đó 40 núi lửa đang hoạt động, có
những núi lửa được nhiều người biết đến như Phú Sĩ, Bandaisan…Tại nam và tây nam
Thái Bình Dương có nhiều núi lửa trên quần đảo Philipin, quần đảo Indonesia (Borneo,
Clebe, Java). Trên đảo Java có hơn 100 núi lửa, trong đó có 20 núi lửa còn đang hoạt
động, 10 núi lửa ở vào giai đoạn phun khí lưu huỳnh, các núi lửa này cao từ 2000 đến
3000m. Núi lửa Krakatau nằm giữa Sumtra và Java nổi tiếng với đợt phun ngày
20/4/1883.
Trên đảo Tân Ghine có 5 núi lửa, trên địa phận Austrlia chỉ gặp núi lửa đã tắt ở miền
Victoria, ở Newzeland và Châu Nam Cực cũng có một số núi lửa. Vòng núi lửa Thái
Bình Dương kéo dài tiếp theo bờ phía tây của nam và bắc Châu Mỹ, tại đây có các núi
lửa đang hoạt động trong miền đất lửa (ở cực nam của Nam Mỹ), trong dãy núi có trên

200 núi lửa.Có nhiều núi lửa ở cách xa đại dương 150 đến 300 km, ngọn núi lửa
Cotopatxi là núi lửa cao nhất thế giới (5960 m). Đặc trưng của dạng núi lửa này là khi
phun có thể tung những khối đá nặng tới 200kg đi xa đến 14km.
Ngay chính giữa Thái Bình Dương, các núi lửa hoạt động trên các quần đảo Hawai,
Tân Bretagne, Bismarck, trên các đảo Solomon, Fidji, Samoa, Tahiti và Mạkize. Tại
đây có tới 40 núi lửa đang hoạt động trong đó hai ngọn núi lửa Mauna Loa và Kilauea
(quần đảo Hawai ) là nổi tiếng nhất.
Núi lửa Pele trên đảo Martinic thuộc quần đảo Antille đã hoạt động mạnh mẽ vào năm
1902. Ở Mexico, phần phía tây của Bắc Mỹ, trong phạm vi dãy Siera Nevada và ở
Alasca, đều có núi lửa đang hoạt động.
12
Địa chất môi trường VOLCANIC ACTIVITY E-10
Trong dải Đại Trung Hải, núi lửa thường phân bố dọc theo bờ biển, trên các đảo của
Địa Trung Hải, một số nằm trong các vịnh. Trong số đó những núi được biết đến nhiều
nhất là Vesuve ở trên bờ vịnh Napoli, Stromboli và Vuncano ở quần đảo Lipari, Etna ở
đảo Sicile, Panteleriaj ở giữa Sicile và Châu Phi, Santorin trên đảo Phira thuộc quần
đảo Hy Lạp. Kéo dài về phía đông, dải này gồm các núi lửa đã tắt để Tiểu Á, ở
Kazbeck, Elbruse và các núi lửa ở giai đoạn phun solfata như Ararat và Kavkaz. Núi
lửa Elbruse cao 5633 m, cả hai núi lửa này đều hoạt động ở đầu Đệ Tứ.
Trong địa phận miền núi Vitimski có các nui lửa tắt Mushketov nằm ở bờ trái và núi
Obrushev ở bờ phải sông Vitim. Tiếp đến là những núi lửa vừa mới tắt cách đây không
lâu ở Mông Cổ, Mãn Châu và đông Siberia.
Dải Đại Tây Dương gồm những núi lửa phân bố trên các đảo Ian – Maien, Băng Đảo,
đảo Axo, Canari, đảo Saint Helen và đảo Tristan da Cunha…Trong số các núi lửa
thuộc dải này thì núi Hekla cao 1520 m ở Băng Đảo được biết đến nhiều nhất.
Dải Đông Phi có các núi lửa trong địa phận Ethiopi nhất là ở miền phía Nam nước này.
Các núi lửa Kenia và Kilimandzaro rất nổi tiếng, chúng đều nằm ở phía Đông hồ
Victoria. Ngọn thứ nhất cao 5600m, ngọn thứ hai cao 6110m.
Qua những điều trình bày trên về sự phân bố các núi lửa hiên nay trên thế giới chúng ta
thấy rõ, hơn 90% núi lửa đang hoạt động phân bố dọc theo rìa của các mảng thạch

quyển. Phần lớn các núi lửa tập trung vào các miền ven rìa đại dương, các miền đại
dương và biển.
Ở Việt Nam hoạt động núi lửa đã xảy ra rất mãnh liệt vào cuối Mesozoi với kiểu hoạt
động phun nổ, thành phần vật liệu trung tính đến acid. Trong Kainozoi núi lửa phun
trào đã phát triển rộng rãi ở Tây Nguyên và Nam Trung Bộ tạo thành lớp phủ bazan
13
Địa chất môi trường VOLCANIC ACTIVITY E-10
dày, nay phong hóa thành đất đỏ bazan rất màu mỡ. Đầu thế kỉ 20 hoạt động núi lửa
chỉ còn thấy rải rác ở vùng ven biển Nam Trung Bộ.
Núi lửa ở Nam Trung Bộ có thể xuất hiện, đặc biệt là vùng Hòn Tro.Trở lại lịch sử,
ngày 15/2/1923, nhiều vùng thuộc cù lao Hòn (Phan Thiết) bị chấn động mạnh, nhà
cửa nghiêng ngả, người đứng không vững. Những chấn động này kéo dài một tuần
liền. Sau đó, khi đi ngang qua cù lao này, thủy thủ trên tàu Vacasamaru của Nhật phát
hiện một đám khói đen dựng đứng, kèm theo một cột hơi dày đặc bốc cao hơn 2.000 m
cùng với những tiếng nổ mạnh phát ra từng đợt. Ngày 8/3 năm đó, cù lao Hòn phun ra
những chất màu xám đen, xám nhạt gồm hơi nước, bùn và đất. Trước mỗi đợt phun,
nhiều tiếng nổ phát ra như bom và hỗn hợp bùn đá bật lên sáng lóa. Ngày 15/3/1923,
núi lửa đã ngừng phun nhưng hòn đảo còn nóng âm ỉ và đến ngày 20/3/1923, động đất
xảy ra, núi lửa phun trở lại.
Trước đợt hoạt động của núi lửa Hòn Tro, ngày 8/2/1923, tàu của hải quân Hoàng gia
Anh khi đi qua vùng này còn phát hiện thêm một hòn đảo khác với chiều dài 30,5 m,
cao 0,3 m, cách Hòn Tro 3,7 km cũng đã phun lửa cao 12 m, xung quanh nước xoáy rất
mạnh. Ngoài đợt hoạt động vào năm 1923, tại khu vực Hòn Tro và một số vùng xung
quanh, hoạt động động đất và núi lửa đã xảy ra hai lần vào cuối thế kỷ thứ 19 và sớm
hơn nữa nên có nhiều khả năng núi lửa Hòn Tro có thể hoạt động trở lại.
II/ NHỮNG TAI BIẾN NÚI LỬA ( VOLCANIC HAZARDS ):
Những tai biến núi lửa bao gồm những ảnh hưởng sơ cấp (primary effects) của hoạt
động núi lửa là kết quả trực tiếp của sự phun trào và nhứng ảnh hưởng thứ cấp
(secondary effects) có thể do những ảnh hưởng sơ cấp gây nên. Những ảnh hưởng sơ
cấp gồm dòng lava (lava flow); hoạt động trầm tích vụn núi lửa (pyroclastic activity)

gồm có: tro rơi xuống (ash fall), dòng tro (ash flow)và luồng hơi bên trong (lateral
blast) ; sự thoát khí- hầu hết dạng hơi nước, nhưng đôi khi là những khí ăn mòn và độc
hại. Những ảnh hưởng thứ cấp gồm dòng những mảnh vụn vỡ, dòng bùn, trượt lở đất
và lửa.
A/ Các tai biến sơ cấp (Primary effects):
1/ Dòng lava (Lava flow):
Dòng lava là một trong những sản phẩm thường thấy nhất của hoạt động núi lửa.Chúng
có được khi magma lên đến bề mặt và chảy tràn lên miệng núi lửa hoặc miệng phun
dọc bên sườn của núi lửa. Có 3 nhóm lava chính có tên từ những loại đá núi lửa:
balsatic (chiếm hầu hết), andesitic và rhyolitic.
Dòng lava có thể khá lỏng và di chuyển nhanh hoặc tương đối sánh và di chuyển chậm.
Lava balsatic với hàm lượng silic khoảng 50%, quy định phạm vi của tốc độ chảy.
Những dòng với hàm lượng khí và nhiệt độ bùn lên cao nhất di chuyển nhanh nhất với
tốc lực bình thường là khoảng 1m/h; những lava này có kết cấu bề mặt nhẵn khi chúng
hóa rắn. Những dòng lava balsatic mát hơn ít khí hơn chuyển động với tỷ lệ một vài
mét trong 1 ngày và có kết cấu “thô kệch” sau khi hóa rắn. Ngoại lệ đối một vài dòng ở
14