Tài liệu Núi lửa dưới mắt các nhà địa chất pptx

ĐỊA HÌNH, ĐỊA MẠO VÙNG CÓ HOẠT ĐỘNG NÚI LỬA
I.Một số khái niệm cơ bản về núi lửa:
1) Định nghĩa, cấu tạo núi lửa:
Là nơi dung nham, khí nóng và các dạng vật liệu khác từ các lò magma trong lòng đất phun ra và trào
lên trên mặt đất.Núi lửa có thể trên cạn, có thể ngầm dưới nước.Cơ cấu của núi lửa gồm lò magma,
họng núi lửa và miệng núi lửa.Núi lửa có thể đơn kì-chỉ phun một lần, và đa kì-phun nhiều lần qua
những thời kì ngưng nghỉ.Về hình thái, núi lửa có thể hình chop(dạng vòm), có thể hình khe dài(dạng
dòng chảy), có thể có nhiều miệng phụ dẫn từ các họng xiên, xuất phát từ họng chính.
2) Phân bố:
Hầu hết núi lửa xảy ra dọc theo ranh giới của hành chục mảng thạch quyển khổng lồ trôi nổi trên bề
mặt trái đất.Một trong những vành đĩa nơi động đất và phun trào núi lửa xảy ra nhiều nhất là quanh
Thái Bình Dương, Địa Trung Hải và sống núi giữa Đại Tây Dương.
3) Phân loại: dựa vào hình thái hoạt động của núi lửa mà có thể chia ra hai loại như sau: núi lửa phun
trào và núi lửa phun nổ.
a) Phun nổ: vật liệu chủ yếu là vật liệu vụn và tro bụi, kèm theo tiếng nổ rất lớn, nhiều khi tạo ra các
cột khói rất cao và trải dài trên một diện rộng với vật liệu rất lớn và ảnh hưởng đến cuộc sống con
người.
Phun trào: vật liệu chủ yếu là dung nham lỏng và trong hoạt động phun trào thì cũng chia ra
3loại :phun trào khu vực, phun trào theo tuyến và phun trào trung tâm.
4) Magma và các hoạt động của magma:
a) Định nghĩa:
Magma là một khối vật chất nóng chảy trong lòng đất,chứa một lượng lớn khí và hơi nước.Khi trào ra
mặt đất, dung dịch magma được gọi là dung nham. Trong thành phần magma thì thành phần chủ yếu là
SiO2(40-75%) và một số nguyên tố khác và khí , hơi nước. Chính do tính đàn hồi của các chất khí và
hơi nước trong dung dịch magma mà dung nham có thể phun trào lên mặt đất, chảy tràn trên một diện
tích rất lớn và tạo thành dòng, nhiều khi gây ra những vụ nổ lớn.
Phân loại:
Tuỳ thành phần của magma mà chính là hàm lượng SiO2, có những đặc tính cơ hoá rất khác nhau, ảnh
hưởng đến hình thái địa hình của núi lửa.
- Khi thành phần SiO2 đạt đên 60-70% thì nó được gọi là dung nham axid. Nó khó nóng chảy, rất
quánh và ít cơ động. Vì vậy nó chỉ phân bố quanh miệng phun và tạo thành những dòng chảy ngắn

hoặc những chóp núi lửa, điển hình là Lava Pahoehoe.
Lava Pahoehoe
- Khi ham lượng SiO2 dao động từ 45-55% thì nó được gọi là dung nham bazơ với đặc điểm rất lỏng cơ
động mạnh, dòng chảy với tốc độ lớn, có khuynh hướng san phẳng bề mặt địa hình rộng lớn tạo thành
những bề mặt hay cao nguyên dung nham rông lớn, điển hình là Lava Aa.
Lava Aa
c) Cách chảy của dung nham: chia cách chảy của dung nham ra nhiều loại khác nhau là do hàm lượng
SiO2 khác nhau.
- Một dạng đặc trưng của hoạt động chảy dung nham là dung nham ở núi lửa Pahoehoe rất lòng, khi
phun trào chảy tràn trên mặt che phủ một diện tích rộng lớn, trên mặt nguội đặc trước co rút và xoắn
lại có dạng hình dây thừng.
- Khi magma phun trào di chuyển chậm chạp các lớp trên mặt nguội đặc trước trong kho đó bên dưới
magma lỏng còn di chuyển nên làm cho trên mặt dễ bị gãy đổ thành khối hoặc bậc tam cấp chồng chất
lên nhau.
- Trong trường hợp basalt chảy tràn trên một triền , phần ngoại nguội đặc , phần trong còn lỏng tiếp tục
chảy nó dễ dàng để lại những đường hầm (hầm basalt ở núi Sóc Lu tỉnh Đồng Nai).
Reduced: 40% of original size [ 1280 x 860 ] - Click to view full image
Hầm basalt
- Một kiểu kiến trúc đặc biệt khác là basalt hình gối là do dung nham phun trào trong nước nguội đặc
nhanh chóng, sự co rút thình lình làm cho dung nham bị tách ra thành khối bầu dục và được gọi là kiến
trúc hình gối.
Kiểu basalt gối
- Và một loại kiến trúc đặc biệt khác nữa là kiến trúc trụ thể. Khi dung nham nguội đặc co rút và nứt nẻ,
những đường nứt này thẳng góc với mặt nguội đặc và kéo dài xuống sâu tạo ra những cột đá rất đẹp
Basalt trụ thể
- Thể tường là thể xâm nhập cắt qua lớp đá trầm tích có trước gọi là thể tường. Thể tường thường dốc
và có hai vách gần như song song , có kích thước và bề dày thay đổi. Khi dung nham chảy tràn ra ngoài
mặt đất một số magma còn đọng lại trong khe nứt nguội tạo nên thể tường.
Thể tường
- Thể mạch hay còn gọi là thể vỉa nằm xen trong các lớp đá trầm tích, thể mạch có chiều dày

đồng nhất, chứng tỏ magma xâm nhập rất mỏng.
Thể mạch
- Thể nấm là thể xâm nhập sâu chỉnh hợp, thể nấm giống thể mạch là xâm nhập theo lớp của hai lớp
trầm tích.Thể nấm có phần đáy bằng phẳng. Tuy nhiên nó khác với thể mạch là lớp đá bao quanh khối
xâm nhập bị dồn phồng lên và khối xâm nhập tạo thành một chỏm. Đá của thể nấm thường có kháng
sức cao hơn đá trầm tích bao quanh nên ít bị bào mòn, do đó khi nó lộ ra ngoài mặt thành những ngọn
đồi cao.
Thể nấm
- Khi bề mặt thể nấm bị phong hoá do kháng sức của đá trầm tích bên ngoài thấp hơn kháng sức của đá
thể nấm nên khi bị phong hoá thì lớp đá bên ngoài bị phong hoá trước sau đó mới đến lớp đá của thể
nấm tạo thành địa hình như hình bên, tạo thành những đồi cao và có địa hình không bằng phẳng.
Black Hills
d) Nguyên tắc và cơ chế phun trào dung nham:
Theo E.Suess quan niệm thì từng mảng vỏ Trái đất nguội đi và rắn lại thì chìm xuống sâu đẩy magma
lên bề mặt. Ngược lại, ngay nay người ta cho rằng trong quá trình phun trào dung nham thì magma
đóng vai trò chủ động vì nó tự động trào lên ở những nơi có áp lực yếu chẳng hạn theo các đứt gãy, dãy
núi giữa Đại Tây Dương hay các điểm nóng.
Reduced: 85% of original size [ 600 x 449 ] - Click to view full image
Dung nham có thể phun ra ngoài là do khi nóng chảy thì đá có tỷ trọng thấp hơn so với đá rắn, nó bị
đẩy lên trên qua thạch quyển bởi sức nổi mà tỷ trọng thấp của nó đã tạo ra và do khí , hơi nước trong
magma thoát ra khi nhiệt độ và áp suất giảm.
II. Vật liệu núi lửa: tùy vào sản phẩm của hoạt động núi lửa mà ta có các dạng địa hình khác nhau.
1) Dung nham: Tùy vào hàm lượng SiO2 mà ta có 3 loại dung nham là dung nham acid, dung nham
bazơ hay trung tính. Mỗi loại như vậy có độ nóng chảy và cơ động khác nhau nên địa hình rất đa dạng.
- Dung nham acid thường tạo nên những chóp núi lửa.
- Còn dung nham bazơ dễ chảy lỏng nên thường có xu hướng san phẳng bề mặt địa hình, tạo ra những
dòng hoặc bề mặt đồng bằng và cao nguyên dung nham hoặc nếu tạo ra các ngọn núi lửa thì sườn cũng
rất thoải- loại hình khiên ( kiểu Hawaii).
2) Vật liệu vụn: Khi núi lửa phun nổ hay phun trào thì các san phẩm vụn bị bắn tung tóe với các dạng
và kích thước khác nhau. Tùy theo kích thước và hình dạng mảnh vụn mà ta có thể phân biệt thành

những dạng sau: loại kích thước lớn-đá tảng, xỉ núi lửa, loại trung bình-các mảnh đá vụn, tro núi lửa và
bom núi lửa.
- Đá tảng núi lửa: là những tảng dung nham có dạng bầu dục
- Xỉ núi lửa: là những mảnh dung nham vụn khi rơi xuống gắn kết với nhau, thường có nhiều lổ hổng,
nhỏ và nhẹ.
- Các mảnh đá vụn:là những mảnh dung nham vụn
- Tro bụi núi lửa: là những hạt có kích thước nhỏ.
- Bom núi lửa: do sự phun nổ mãnh liệt
- Một dạng đặc biệt là chùy tro, chùy tro thường có kích thước nhỏ, không cao lắm.Triền có độ dốc
khoảng 300, chùy tro được thành lập là do tro bụi, mảnh đá và bom núi lửa chồng chất tạo nên.Vật liệu
của chùy tro là vật liệu bở rời nên rất dễ bị phong hóa, dễ bị nước chảy tràn sói mòn tạo thành những
máng sói, nếu như không có thực vật phát triển che lấp bề mặt thì nhanh chóng trong thời gian ngắn
chùy tro sẽ bị mài mòn thấp dần
Chùy tro
III. Các hoạt động núi lửa:
1)Phun trào:
- Phun trào khu vực: Dung nham trào lên trên những diện rộng lớn. Loại này chủ yếu xảy ra đầu giai
đoạn của lịch sử phát triển của Trái Đất-khi lớp vỏ sial còn mỏng manh, áp lực các chất khí trong
magma lớn,do khối magma bị đẩy lên gần mặt đất và đôi khi nung chảy từng mảng lớn rồi trào ra.
- Phun trào theo tuyến: Magma trào lên theo các vết đứt gãy sâu. Trên bề mặt dung nham mà thành
phần chủ yếu là bazơ trào ra rất nhiều theo các tuyến kéo dài. Loại này chủ yếu phổ biến vào Cổ sinh
và Tân sinh sớm, mặc dù trong giai đoạn lịch sử cũng xảy ra ở một số nơi.
- Phun trào trung tâm: Đây là kiểu phun trào phổ biến nhất hiện nay. Dung nham từ các bồn magma
trào lên mặt đất theo những ống dẫn tạo thành những chóp núi lửa xung quanh miệng phun. Cũng có
trường hợp không hình thành chóp núi lửa mà lại tạo ra những dạng địa hình âm hình phễu.Nguyên
nhân dẫn đến trường hợp này là vì hiện tượng núi lửa bao gồm hai giai đoạn: giai đoạn nổ áp lực các
chất khí trong magma quá cao đã gây ra vụ nổ, hình thành miệng núi lửa lõm dạng phễu.Và giai đoạn
thư hai sau khi giai đoạn nổ thì dung nham phun trào tạo ra các chóp núi lửa.Quá trình phun trào dung
nham có thể xảy ra với những đặc điểm khác nhau, dẫn đến hình thành những hình thái địa hình khác
nhau.Có thể chia ra hai loại sau:phun nổ với vật liệu vụn là chủ yếu và phun trào với vật liệu là dung

nham lỏng là chủ yếu. Tuy nhiên, ít khi có thể gặp những loại này dưới dạng hoàn toàn đặc trưng cho
một núi lửa cụ thể nào mà thông thường núi lửa nào cũng có thể hoạt động khi dưới dạng này , khi dưới
dạng kia.
Núi lửa Manua Loa
- Phun trào ở đỉnh: Dung nham phun trào ra ở những miệng phun chính hoặc ngay gần miệng phun.
Các chất khí thoát ra dễ dàng nên không xảy ra hiện tượng nổ và cũng không tung sản phẩm vào không
trung. Dung nham chảy thành dòng rất xa miệng phun.
Kiểu phun trào ở đỉnh
- Phun trào ở sườn: Đầu tiên dung nham dâng lên trong họng núi lửa hầu như đến tận miệng phun rồi
sau đó bên thành họng xuất hiện một lối phụ, từ họng phụ này dung nham trào ra.

- Phun trào ngoại tâm: Dung nham chọc thủng sườn, tạo ra những đường dẫn mới thấp hơn miệng
chính khá nhiều và trào ra dưới sườn và độc lập với miệng chính.
Kiểu phun trào ngoại tâm-Núi lửa Etna
2) Phun nổ:
a) Kiểu Hawaii: Đây là dạng chuyển tiếp từ loại phun trào sang phun nổ. Đặc điểm là dung nham dễ
chảy thành dòng.Dung nham nóng chảy thường xuyên chứa đầy họng núi lửa tạo thành hồ dung nham,
lúc hoạt động nó phun lên mạnh.
Kiểu Xtrômbôli: Đặc trưng cho dung nham có độ bazơ thấp.Trong thời gian phun có lúc tung lên vật
liệu vụn rất lớn ở dạng xỉ để tạo ra chóp núi lửa.
Kiểu Xtrômbôli
c) Kiểu Vulcano: Điển hình cho dung nham dẻo, nhanh chóng bị bao phu bởi một lớp màng cứng.Khi
hoạt động thường gây ra những vụ nổ lớn tung lên trời tạo thành đám khói đen cùng rất nhiều tro bụi.
Reduced: 35% of original size [ 1448 x 1026 ] - Click to view full image
Kiểu Vulcano
d) Kiểu Pele: Dung nham quánh đến mức không thể chảy được mà chỉ đùn lên thành cột ngay trên
miệng phun.Các chất khí thoát ra theo chiều ngang thành những đám mây rực cháy và phát nổ.Khi nổ
nó tung lên một lượng vật liệu rắn lớn.
Kiểu Pele
e) Kiểu Plini: Cũng giống như kiểu Vulcano, núi lửa này tung lên vật liệu rắn vụn rất lớn là sản phẩm

của những lần phun trước.Đặc biệt khi phun không bao giờ làm tăng độ cao chóp núi lửa mà thường hạ
thấp đi nhiều và tạo thành miệng núi lửa khổng lồ Caldera.
Reduced: 64% of original size [ 800 x 526 ] - Click to view full image
f) Kiểu Maare: Kiểu này thường gây ra những vụ nổ nhỏ không phun trào dung nham mà dung nham
thường bị nghẹn ngay trong họng phun.Đặc trưng cho những vùng hoạt động đã tàn.
Kiểu Maare
Ngoài ra còn một kiểu hoạt động khác không thuộc loại phun trào mà cũng không là kiểu phun nổ, sản
phẩm chủ yếu là hơi nước và các chất khí thoát ra từ từ, gọi là Sonfata.
Kiểu Sonfata
III. Các địa hình núi lửa:
1) Các dòng dung nham:
a) Các dòng dung nham dạng tuyến chúng được thành tạo từ loại dung nham lỏng, dễ chảy, có thể chảy
trên khoảng cách dài nếu vận động dọc theo các thung lũng.
Lớp dung nham được thành tạo khi dung nham lỏng và chảy trên bề mặt địa hình san phẳng, là
trường hợp các cao nguyên dung nham, đặc trưng cho loại phun trào khe nứt.
Cao nguyên Basalt
c)Các dòng dung nham ngắn, dạng khối xuất hiện khi có phun trào dung nham acid rất quánh bị nguội
đi và cứng rắn hóa ngay trên miệng phun.
2) Các địa hình trũng:
a. Miệng núi lửa Caldera:
Là dạng thường gặp.Người ta giải thích sự thành tạo của chúng bằng hiện tượng sụp lún xung quanh
miệng phun.
Sự sụp lún trên diện rộng:
Xảy ra sụt lún trên diện rộng, ở những núi lửa đã tắt thì các lớp basalt nghiêng về phía miệng phun.Nhờ
có sự xen kẽ giữa những vỉa basalt cứng và xỉ núi lửa, kèm theo điều kiện ngoại sinh đã tạo nên địa
hình Cuesta.
Sụp lún
Cuesta
3)Các địa hình dương:
a)Chóp xỉ:

Là cấu trúc nhỏ và đơn giản, có đường kính đáy 1-2km, khi còn mới thì sườn dốc, trên đỉnh có miệng
phun. Miệng núi lửa có thể vỡ và mở về một phía. Sườn các chóp núi lửa lớn thường bị nước mưa cắt xẻ
tạo ra vô sô khe mưa và rãnh xói mòn sắp xếp tỏa tia và được gọi là barancôt.
Núi lửa hình khiên kiểu Hawaii:
Là những chóp múi lửa rất thoải(5-60), kích thước rất đồ sộ , trên đỉnh có miệng phun loại caldera chứa
đầy dung nham lỏng trong thời gian hoạt động , đặc trưng cho loại phun trào dung nham basalt.
Kiểu Hawaii
c) Chóp núi lửa phân tầng:là loại đồ sộ và kém đồng nhất hơn nhất.Thông thường là những núi lửa cũ,
hoạt động trong thời gian dài và có lịch sử phức tạp, bởi vì ở đây có thể tìm thấy dung nham và vật liệu
núi lửa khác nhau. Điều đó chứng tỏ núi lửa loại này đã có những thay đổi trong quá trình hoạt động
của mình.Những đợt sụt lún ở miệng phun caldera đã làm đảo lộn những gì từng được tạo ra trong
những lần phun trào trước đó.Những đợt phun trào tiếp sau lại phủ lên chúng, do đó hình thành loại cấu
trúc phân tầng.