ภูเขาไฟ
ภูเขาไฟโบรโมและเซมูรูบนเกาะชวาในอินโดนีเซียภูเขาไฟ เป็นธรณีสัณฐาน (โดยทั่วไป คือ ภูเขา) ที่หินหนืด (หินภายในโลกที่ถูกหลอมเหลวด้วยความดันและอุณหภูมิสูง) ปะทุผ่านขึ้นมายังพื้นผิวของดาวเคราะห์ แม้ว่าเราจะสามารถพบภูเขาไฟได้หลายแห่งบนดาวเคราะห์หินและดาวบริวารในระบบสุริยะ แต่บนโลก ภูเขาไฟมักเกิดขึ้นใกล้กับแนวรอยต่อระหว่างแผ่นเปลือกโลก อย่างไรก็ตาม ยังมีภูเขาไฟที่เป็นข้อยกเว้น เรียกว่า ภูเขาไฟจุดร้อน วิชาที่ศึกษาเกี่ยวกับภูเขาไฟ เรียกว่า วิทยาภูเขาไฟ (vulcanology หรือ volcanology)
เนื่องจากเปลือกโลกชั้นนอกของโลกเรามีพื้นที่ไม่เรียบเสมอกันเปลือกโลก ชั้นในมีลักษณะเป็นหินเมื่อได้รับความร้อนที่แผ่ออกมาจากแก่นโลกทำให้กลาย เป็นหินเหลวหนืดที่เรียกว่าแมกมา(หินหนืดที่อยู่ภายใต้แผ่นเปลือกโลกจะถูก เรียกว่าแมกมาเมื่อมีการดันตัวมาสู่ชั้นบรรยากาศของโลกจะถูกเรียกว่าลาวา) และเมื่อได้รับความร้อนจากแก่นโลกมากเข้าก็จะไหลวนเวียนเฉกเช่นเดียวกับน้ำ ในกาต้มน้ำร้อนที่วิ่งไปรอบกาน้ำพร้อมกับส่งควันพวยพุ่งออกมาตามช่องระบาย ภูเขาไฟก็เช่นกันและในที่สุดก็พุ่งทะลักออกมาตามรอยแยกของแผ่นเปลือกโลก
สาเหตุการเกิดภูเขาไฟ
เนื่องจากเปลือกโลกชั้นนอกของโลกเรามีพื้นที่ไม่เรียบเสมอกันเปลือกโลกชั้น ในมีลักษณะเป็นหินเมื่อได้รับความร้อนที่แผ่ออกมาจากแก่นโลกทำให้กลายเป็น หินเหลวหนืดที่เรียกว่าแมกมา(หินหนืดที่อยู่ภายใต้แผ่นเปลือกโลกจะถูกเรียก ว่าแมกมาเมื่อมีการดันตัวมาสู่ชั้นบรรยากาศของโลกจะถูกเรียกว่าลาวา) และเมื่อได้รับความร้อนจากแก่นโลกมากเข้าก็จะไหลวนเวียนเฉกเช่นเดียวกับน้ำ ในกาต้มน้ำร้อนที่วิ่งไปรอบกาน้ำพร้อมกับส่งควันพวยพุ่งออกมาตามช่องระบาย ภูเขาไฟก็เช่นกันและในที่สุดก็พุ่งทะลักออกมาตามรอยแยกของแผ่นเปลือกโลก
โดยทั่วไปแล้วการเกิดภูเขาไฟประมาณ 95 เปอร์เซ็นต์เกิดจากการเคลื่อนที่ของแผ่นเปลือกโลกมาเกยกันหรือที่เรียกตาม ศัพท์ทางวิชาการว่า subduction zone เปลือกโลกของเราเป็นชั้นหินที่มีความแข็ง มีความหนาประมาณ 40-60 กิโลเมตร ผิวโลกมีลักษณะเป็นแผ่นไม่ได้รวมเป็นเนื้อเดียวกันตลอดทั้งโลก เปลือกโลกถูกแบ่งออกตามลักษณะทางภูมิศาสตร์ได้เป็น 2 ประเภท Oceanic plate คือแผ่นเปลือกโลกที่อยู่ใต้มหาสมุทรกับ Continental plate หรือแผ่นทวีป ซึ่งปรากฏอยู่ตามส่วนที่เป็นพื้นดิน ดังนั้นเมื่อได้รับความร้อนจากแก่นโลกก็จะทำให้แผ่นโลกเกิดการเคลื่อนที่ อยู่ตลอดเวลาโดยกะประมาณว่าแผ่นโลกของเราจะมีการเคลื่อนที่ประมาณ 10 เซนติเมตรต่อปี และเมื่อแผ่นเปลือกโลกสองแผ่นเคลื่อนที่ชนกันก็จะทำให้แผ่นโลกแผ่นหนึ่งมุด ลงใต้แผ่นโลกอีกแผ่นหนึ่ง แผ่นที่มุดต่ำลงจะเข้าสู่ชั้นเปลือกโลกที่มีความร้อนสูงดังนั้นเกิดเป็น พลังงานความร้อนที่พยายามดันตัวออกมาสู่ภายนอก ลักษณะของการเกยกันของแผ่นเปลือกโลกนี้เองที่เราเรียกว่า subduction zone ภูเขาไฟมักจะเกิดตามแนว subduction zoneนี้
ส่วนอีก 5 เปอร์เซ็นต์ของการเกิดเป็นภูเขาไฟระเบิดจะไม่เกิดตามแนวรอยแยกของแผ่นเปลือก โลกแต่จะเกิดในพื้นที่ช่วงกลางแผ่นเปลือกโลก ปรากฏการณ์เช่นนี้ จะเกิดโดยมีการสะสมของแมกมาจำนวนมากใต้แผ่นเปลือกโลกเมื่อมีจำนวนแมกมาจำนวน มากก็จะเกิดแรงดันจำนวนมหาศาลทำให้แมกมาไหลท่วมออกมาจนสามารถทำให้แผ่น เปลือกโลกขยับได้ นักวิทยาศาสตร์เรียกปรากฏการณ์นี้ว่า mantle plume หรือ hot อย่างเช่นการเกิดภูเขาไฟในหมู่เกาะฮาวาย
ภูเขาไฟสามารถแบ่งออกได้หลายประเภทเช่นแบ่งตาม รูปร่าง แบ่งตาม ลักษณะทางกายภาพของสิ่งที่ประทุออกมา แบ่งตามการปะทุ แบ่งตามวัตถุที่มาสะสมกันรอบๆปล่องภูเขาไฟ แบ่งตามประวัติของการปะทุที่เคยถูกบันทึกไว้ แต่การแบ่งซึ่งเป็นที่นิยมที่สุดก็คงจะเป็นการแบ่งลักษณะภูเขาไฟรูปร่าง
การแบ่งภูเขาไฟตามรูปร่าง สามารถแบ่งออกได้เป็น 3 ประเภท(ในบางตำราอาจจะแบ่งเป็น4ประเภท)
1. Shield Volcano หรือที่รู้จักกันในภาษาไทยว่า ภูเขาไฟแบบโล่ห์ ภูเขาไฟแบบนี้เกิดจากธารลาวาเหลวไหลออกมาตามรอยแยกของแผ่นเปลือกโลก การปะทุของภูเขาไฟชนิดนี้จะไม่ระเบิดรุนแรง แต่เป็นแบบน้ำพุลาวา โดยลาวาจะมีลักษณะที่เหลวและมีอุณหภูมิสูงมากทำให้ไหลไปได้เป็นระยะทางไกล ภูเขาไฟที่จัดอยู่ในประเภทนี้จะมีลักษณะกว้างและไม่ชัน ภูเขาไฟ Mauna Loa ในฮาวาย เป็น Shield Volcano ที่ใหญ่ที่สุดในโลก
2. Composite Cone หรือที่นิยมเรียกกันในภาษาไทยว่าแบบกรวยภูเขาไฟสลับชั้น การเกิดภูเขาไฟแบบนี้เกิดจากจากการสลับหมุนเวียนของชั้นลาวาและชั้นเศษหิน และจะมีการเปลี่ยนแปลงรูปแบบของการประทุอย่างกระทันหัน ในขณะที่แมกมาจะมีความหนืดและอุณหภูมิที่สูงมาก การระเบิดของภูเขาไฟแบบนี้ถือว่ามีความรุนแรงมากที่สุด ภูเขาไฟแบบนี้ได้แก่ภูเขาไฟ ภูเขาไฟฟูจิ (Mt Fuji) ในญี่ปุ่น ภูเขาไฟมายอน (Mt Mayon) ในประเทศฟิลิปปินส์ เป็นต้น
3. Cinder Cone Volcano หรือที่นิยมเรียกกันในภาษาไทยว่า กรวยกรวดภูเขาไฟ ภูเขาไฟแบบนี้ จะมีลักษณะสูงชันมาก เนื่องจากลาวามีความหนืดมากทำให้ไหลได้ไม่ต้องเนื่อง ลาวาที่ไหลออกมามีลักษณะเป็นทรงกลม พุ่งออกมาจากปล่องภูเขาไฟเพียงปล่องเดียว ดังนั้นเมื่อเกิดการระเบิดของภูเขาไฟชนิดก็มักจะไม่ก่อให้เกิดความเสียหาย มากนัก
ภูเขาไฟกระจัดกระจายอยู่ในทุกภูมิภาคของโลกบางก็เป็นภูเขาไฟที่ดับสนิทแล้ว บางก็เป็ภูเขาไฟที่รอวันประทุ จากข้อมูลทางด้านธรณีวิทยาระบุโลกเราภูเขาไฟขนาดใหญ่ที่มีความสูงกว่า 15,000 ฟุตอยู่ถึง 14 แห่ง คือ
| ลัลไลเลโค | ประเทศอาร์เจนตินา-ประเทศชิลี | มีความสูง 22109 ฟุต |
| กัวลาติรี | ประเทศชิลี | มีความสูง 19,918 ฟุต |
| ตูปันเกไตโต | ประเทศชิลี | มีความสูง 19,685 ฟุต |
| โคโตแปกซี | ประเทศเอกวาดอร์ | มีความสูง 19,393 ฟุต |
| เอลมิสตี | ประเทศเปรู | มีความสูง 19,101 ฟุต |
| ปิโกเดอโอริซาบา | ประเทศเม็กซิโก | มีความสูง 18,619 ฟุต |
| ลาสการ์ | ประเทศชิลี | มีความสูง 18,346 ฟุต |
| โปโปคาเตเปติ | ประเทศเม็กซิโก | มีความสูง 17,802 ฟุต |
| เนวาโด เดล รูอิซ | ประเทศโคลัมเบีย | มีความสูง 17,457 ฟุต |
| ซังเกย์ | ประเทศเอกวาดอร์ | มีความสูง 17,159 ฟุต |
| อิรัปปูตุนคู | ประเทศชิลี | มีความสูง 16,939 ฟุต |
| คลูเชฟสกอย แหลมแคมชัทกา | ประเทศรัสเซีย มีความสูง | 15,863 ฟุต |
| กัวกัวปิชินชา | ประเทศเอกวาดอร์ | มีความสูง 15,696 ฟุต |
| ปูราเช่ | ประเทศโคลัมเบีย | มีความสูง 15,256 ฟุต |
การระเบิดของภูเขาไฟ
ภูเขา ไฟในโลกเรามีทั้งแบบที่เป็นภูเขาไฟมีพลัง (active volcanoes)คือภูเขาที่ยังคงมีการประทุอยู่ ภูเขาไฟสงบ (dormant volcanoes)คือ ภูเขาที่เคยมีการประทุในอดีตส่วนปัจจุบันจะไม่มีการประทุอีก และ ภูเขาไฟดับสนิท (extint volcanoes) คือภูเขาไฟที่ไม่มีการประทุมาตั้งแต่ในอดีต
ดังนั้น ภูเขาที่อาจจะเกิดการประทุขึ้นได้คือภูเขาไฟมีพลังนั้นเองเมื่อมีการประทุ ขึ้นของภูเขาไฟ หินหนืดที่อยู่ในแผ่นเปลือกโลกชั้นในซึ่งประกอบไปด้วยธาตุต่างๆที่รวมตัวกัน เป็นของเหลวหรือที่รู้จักกันในนามแมกมา ธาตุบางชนิดซึ่งเป็นส่วนประกอบของหินหนืดจะกลายเป็นแก๊สและเมื่อหินหนืดที่ มีความร้อนสูงเคลื่อนตัวเข้าใกล้ผิวโลกก๊าซซึ่งมีน้ำหนักเบากว่าลอยตัวอยู่ เหนือหินหนืดและพยายามดันตัวเองผ่านเปลือกโลกออกมา หากปล่องของภูเขาไฟถูกปิดอยู่ก็จะเกิดก๊าซจำนวนมากสะสมอยู่บริเวณปากปล่อง
เมื่อมากพอก๊าซดังกล่าวก็จะดันจนชั้นหินที่ปิดอยู่นั้นแตกกระจาย กลายเป็นเศษหินชิ้นเล็กชิ้นน้อย พร้อมกับถูกดันขึ้นไปในอากาศพร้อมกับหินหนืด หลังจากนั้นก็จะไหลลงสู่พื้นโลก การดันตัวและไหลของหินหนืดหรือแมกมานี้อาจจะเกิดขึ้นได้ทั้งแบบการไหลที่มี ลักษณะเคลื่อนตัวอย่างช้าๆหรือปะทุอย่างรุนแรงทำให้ฝุ่นละอองและเศษหินลอย ครอบคลุมอยู่ในชั้นบรรยากาศโลก ความแตกต่างของการที่หินหนืดจะดันตัวออกมาในลักษณะของการระเบิดหรือไหล เคลื่อนตัวไปอย่างช้าๆนี้ นักวิทยาศาสตร์พบว่าส่วนประกอบของหินหนืดเป็นองค์ประกอบสำคัญในการที่ทำให้ ภูเขาไฟระเบิดแต่ละครั้งมีลักษณะของความรุนแรงที่แตกต่างกันแบ่งเป็นกรณีดัง นี้
1) หากหินหนืดประกอบไปด้วยเหล็กและแมกนีเซียมเป็นจำนวนมากก็จะมีความหนืดน้อยจึงทำไหลออกมาอย่างช้าๆ
2) หากหินหนืดประกอบด้วยซิลิกามาก ก็จะมีความหนืดมาก ดังนั้นเมื่อมีการปะทุขึ้นมันจึงระเบิดออกมา
3) หินหนืดที่มีก๊าซประปนอยู่มาก การปะทุในลักษณะนี้จะเป็นการระเบิดที่รุนแรง
ดังนั้นเมื่อมีภูเขาไฟระเบิดขึ้นสิ่งที่ถูกดันผ่านชั้นเปลือกโลกออกมาก็จะมีทั้งสถานะ ของแข็ง ของเหลวและก๊าซ
ของแข็ง จะ พบในลักษณะของลาวาหลาก(lava flow) ที่จะไหลแผ่ไปเป็นรัศมีหลายร้อยกิโลเมตร มีขนาดตั้งแต่เป็นผงฝุ่นขนาดเล็กหรือมีขนาดใหญ่หนักหลายตันเมื่ออุณหภูมิลด ลงก็จะกลายเป็นหินที่เรียกว่า ตะกอนภูเขาไฟ (pyroclastic) ส่วนที่ปลิวว่อนไปในอากาศเมื่อเย็นตัวลงจะเรียก เถ้าธุลีภูเขาไฟ (volcanic ash) เป็นต้น
ของเหลว ลาวาเป็นของเหลวที่พุ่งผ่านปล่องภูเขาไฟขึ้นสู่ชั้นบรรยากาศลาวาจะมีลักษณะ ที่แตกต่างกันในการระเบิดแต่ละครั้ง เช่น ธาตุส่วนประกอบที่แตกต่างกันก่อให้เกิดการประทุของภูเขาไฟที่แตกต่างกันดั่ง ที่กล่าวไว้แล้วข้างต้น และในลักษณะรูปร่างของภูเขาไฟที่แตกต่างกันก็มีผลโดยตรงมาจากคุณสมบัติและ ลักษณะทางกายภาพที่แตกต่างกันของลาวาด้วยเช่นกัน
ก๊าซ ที่เกิดจากภูเขาไฟระเบิดจะประกอบด้วย ไอน้ำ คาร์บอนไดออกไซต์ คลอรีน และก๊าซไข่เน่า เป็นต้น
ตั้งแต่อดีตและปัจจุบันมีการระเบิดของภูเขาไฟอย่างต่อเนื่อง จากการสำรวจพบว่าโลกของเรามีภูเขาไฟอยู่ประมาณ 1300 ลูก เป็นภูเขาไฟที่ดับแล้ว 700 ลูก อีก 600 ลูกยังมีชีวิตอยู่ซึ่งอาจจะเกิดการประทุขึ้นได้ นักธรณีวิทยาประมาณกันว่า ในทุกๆปี จะมีภูเขาไฟประทุอยู่ราว 20-30 ลูก จากข้อมูลที่มีการบันทึกไว้ โลกเราเคยประสบภัยพิบัติเกี่ยวกับภูเขาไฟระเบิดมาแล้วหลายครั้ง ครั้งที่ได้รับการบันทึกว่าเป็นการระเบิดของภูเขาไฟครั้งใหญ่ ก่อให้เกิดความเสียหายมากทั้งในแง่ทรัพย์สินและชีวิตของประชากรโลกมีดังนี้
| ปี ค.ศ | ชื่อภูเขาไฟ | จำนวนผู้เสียชีวิต |
| 97 | ภูเขาไฟวิสุเวียส-อิตาลี | 16,000 |
| 1169 | ภูเขาไฟเอ็ตนา เกาะชิชิลี-อิตาลี | 15,000 |
| 1631 | ภูเขาไฟวิสุเวียส-อิตาลี | 4,000 |
| 1669 | ภูเขาไฟเอ็ตนา เกาะชิชิลี-อิตาลี | 20,000 |
| 1772 | ภูเขาไฟปาปันดายัง-อินโดนีเซีย | 3,000 |
| 1792 | ภูเขาไฟอุนเซ็นดาเกะ-ญี่ปุ่น | 10,400 |
| 1815 | ภูเขาไฟแทมโบร่า-อินโดนีเซีย | 12,000 |
| 26-28 ส.ค. 1883 | ภูเขาไฟกรากะตัว-อินโดนีเซีย | 35,000 |
| 8 เม.ย. 1920 | ภูเขาไฟซานตามาเรีย-กัวเตมาลา | 1,000 |
| 8 พ.ค. 1902 | ภูเขาไฟปิเล-เกาะมาร์ตินิก | 10,000 |
| 1911 | ภูเขาไฟทาอาล-ฟิลิปปินส์ | 1,400 |
| 1919 | ภูเขาไฟเคบัด-ชวา-อินโดนีเซีย | 5,000 |
| 18-21 ม.ค. 1951 | ภูเขาไฟแลมิงตัน-นิวกินี | 3,000 |
| 26 เม.ย. 1966 | ภูเขาไฟเคบัด-ชวา-อินโดนีเซีย | 1,000 |
| 18 พ.ค. 1980 | ภูเขาไฟเซ็นต์ เฮเลนส์-สหรัฐอเมริกา | 60,000 |
| 13 พ.ย. 1985 | ภูเขาไฟเนวาโดเดลรูซ-โคลัมเบีย | 22,940 |
| 24 ส.ค. 1986 | ภูเขาไฟในแคเมอรูน | 1,700+ |
| รวม 17 ประเทศ ประมาณ 191,500 คน | ||
* ข้อมูลจาก กรมส่งเสริมคุณภาพสิ่งแวดล้อม กระทรวงทรัพยากรธรรมชาติและสิ่งแวดล้อม
ผลกระทบจากการระเบิดของภูเขาไฟ
- แรงสั่นสะเทือน มีทั้งการเกิดแผ่นดินไหวเตือน แผ่นดินไหวจริง และแผ่นดินไหวติดตาม ถ้าประชาชนไปตั้งถิ่นฐานอยู่ในเชินภูเขาไฟอาจหนีไม่ทันเกิดความสูญเสียชีวิต และทรัพย์สิน
- การเคลื่อนที่ของลาวา อาจไหลออกมาจากปากปล่องภูเขาไฟเคลื่อนที่รวดเร็วถึง 50 กิโลเมตรต่อชั่วโมง มนุษยและสัตว์อาจหนีภัยไม่ทันเกิดความสูญเสียอย่างใหญ่หลวง
- เกิดเถ้าภูเขาไฟ บอมบ์ภูเขาไฟ ระเบิดขึ้นสู่บรรยากาศ ครอบคลุมอาณาบริเวณใกล้ภูเขาไฟ และลมอาจพัดพาไปไกลจากแหล่งภูเขาไฟระเบิดหลายพันกิโลเมตร เช่น ภูเขาไฟพินาตูโบระเบิดที่เกาะลูซอนประเทศฟิลิปปินส์
ฝุ่นภูเขาไฟยังมาตกทางจังหวัดภาคใต้ของประเทศไทย เช่น จังหวัดสงขลา นราธิวาส และปัตตานี เกิดมลภาวะทางอากาศและแหล่งน้ำกินน้ำใช้ของประชาชน รวมทั้งฝุ่นภูเขาไฟได้ขึ้นไปถึงบรรยากาศขั้นสตราโตสเฟียร์ ใช้เวลานานหลายปี ฝุ่นเหล่านั้นตึงจะตกลงบนพื้นโลกจนหมด
- เกิดคลื่นสึนามิ ขณะเกิดภูเขาไประเบิด โดยเฉพาะภูเขาไฟใต้ท้องมหาสมุทร คลื่นนี้จะโถมเข้าหาฝั่งสูงกว่า 30 เมตร
- หลังจากภูเขาไฟระเบิด เถ้าภูเขาไฟจะถล่มลงมา ทำให้พื้นที่ใกล้เคียงถูกทำลาย
ประโยชน์ของการเกิดภูเขาไฟ
1.แผ่นดินขยายกว้างขึ้นหรือสูงขึ้น
2.เกิดเกาะใหม่ภายหลังที่เกิดการปะทุใต้ทะเล
3.ดินที่เกิดจากภูเขาไฟระเบิดจะอุดมสมบูรณ์ด้วยแร่ธาตุต่างๆ
4.เป็นแหล่งเกิดน้ำพุร้อน
วิธีป้องกันตัวขณะภูเขาไฟระเบิด
- สวมเสื้อคลุม กางเกงขายาว ถุงมือเพื่อป้องกันเถ้าภูเขาไฟและความร้อนจากการระเบิด
- ใส่หน้ากากอนามัย แว่นตาทุกชนิดเพื่อป้องกันเถ้าภูเขาไฟ
- เตรียมเสบียง ยารักษาโรค เครื่องใช้ที่จำเป็นรวมทั้งเครื่องมือสื่อสารเช่นโทรศัพท์ วิทยุFM,AM
- ติดตามข่าวสารจากทางราชการอย่างเคร่งครัดและเมื่อทางการสั่งอพยพให้อพยพออกจากพื้นที่ทันทีอาจไปรวมตัวกันที่สถานที่หลบภัยทันที
- ไม่ควรหลบอยู่ในอาคารสิ่งก่อสร้างเพราะอาจถล่มลงมาจากแผ่นดินไหวหรือเถ้าภูเขาไฟ
ข้อมูลจาก
anouchemistry.blogspot.com
www.vcharkarn.com
www.panyathai.or.th
th.wikipedia.org
