Các núi lửa có nhiều hình dạng và kích cỡ, từ các núi lửa hình nón thông thường tích tụ từ các vụ phun trào lặp đi lặp lại và các vòm dung nham chồng chất lên các lỗ thông núi lửa đến các núi lửa hình khiên rộng và núi lửa composite. Mặc dù chúng khác nhau về cấu trúc và ngoại hình, tất cả chúng đều có chung hai điều. Một mặt, tất cả họ đều là những thế lực tuyệt vời của thiên nhiên vừa kinh hoàng vừa truyền cảm hứng.
Mặt khác, tất cả các hoạt động núi lửa đều đi xuống cùng một nguyên tắc cơ bản. Về bản chất, tất cả các vụ phun trào là kết quả của magma từ bên dưới Trái đất bị đẩy lên bề mặt nơi nó phun trào như dung nham, tro và đá. Nhưng cơ chế nào thúc đẩy quá trình này? Chính xác thì điều gì làm cho đá nóng chảy trồi lên từ bên trong Trái đất và nổ tung lên cảnh quan?
Để hiểu cách núi lửa phun trào, trước tiên người ta cần xem xét cấu trúc của Trái đất. Ở trên cùng là thạch quyển, các lớp ngoài cùng của Trái đất bao gồm lớp phủ trên và lớp vỏ. Lớp vỏ tạo nên một khối lượng nhỏ của Trái đất, có độ dày từ 10 km dưới đáy đại dương đến tối đa 100 km ở các vùng núi. Nó lạnh và cứng nhắc, và bao gồm chủ yếu là đá silicat.
Bên dưới lớp vỏ, lớp phủ Trái đất được chia thành các phần có độ dày khác nhau dựa trên địa chấn của chúng. Chúng bao gồm lớp phủ trên, kéo dài từ độ sâu 7 - 35 km (4,3 đến 21,7 mi)) đến 410 km (250 mi); vùng chuyển tiếp, dao động trong khoảng từ 410 chuyến660 km (250 chuyến410 mi); lớp phủ dưới, dao động trong khoảng 660 chiếc2.891 km (410 chiếc1.796 mi); và ranh giới lớp phủ lõi lõi, trung bình dày ~ 200 km (120 mi).
Trong khu vực lớp phủ, điều kiện thay đổi mạnh mẽ từ lớp vỏ. Áp suất tăng đáng kể và nhiệt độ có thể lên tới 1000 ° C, điều này làm cho đá đủ nhớt để nó hoạt động giống như một chất lỏng. Nói tóm lại, nó trải nghiệm đàn hồi theo thang thời gian hàng ngàn năm hoặc lớn hơn. Loại đá nóng chảy, nhớt này tập hợp thành những khoang lớn bên dưới lớp vỏ Trái đất.
Vì magma này ít đậm đặc hơn đá xung quanh, nên nó nổi lên trên bề mặt, tìm kiếm các vết nứt và điểm yếu trong lớp phủ. Khi cuối cùng nó chạm tới bề mặt, nó phát nổ từ đỉnh của một ngọn núi lửa. Khi nó bên dưới bề mặt, đá nóng chảy được gọi là magma. Khi nó chạm tới bề mặt, nó phun trào thành đá nham thạch, tro và núi lửa.
Với mỗi lần phun trào, đá, dung nham và tro tích tụ quanh lỗ thông hơi núi lửa. Bản chất của vụ phun trào phụ thuộc vào độ nhớt của magma. Khi dung nham chảy dễ dàng, nó có thể di chuyển xa và tạo ra những ngọn núi lửa hình khiên rộng. Khi dung nham rất dày, nó tạo ra một hình dạng núi lửa hình nón quen thuộc hơn (hay còn gọi là núi lửa hình nón). Khi dung nham cực kỳ dày, nó có thể tích tụ trong núi lửa và nổ tung (vòm nham thạch).
Một cơ chế khác thúc đẩy núi lửa là chuyển động của lớp vỏ trải qua. Để phá vỡ nó, thạch quyển được chia thành nhiều tấm, liên tục chuyển động trên đỉnh của lớp phủ. Đôi khi các tấm va chạm, kéo ra hoặc trượt cạnh nhau; dẫn đến ranh giới hội tụ, ranh giới phân kỳ và ranh giới biến đổi. Hoạt động này là những gì thúc đẩy hoạt động địa chất, bao gồm động đất và núi lửa.
Trong trường hợp trước đây, các khu vực hút chìm thường là kết quả, trong đó các tấm nặng hơn trượt dưới tấm nhẹ hơn - tạo thành một rãnh sâu. Sự hút chìm này thay đổi lớp phủ dày đặc thành magma nổi, nổi lên qua lớp vỏ đến bề mặt Trái đất. Trải qua hàng triệu năm, magma đang trỗi dậy này tạo ra một loạt các núi lửa đang hoạt động được gọi là vòng cung núi lửa.
Nói tóm lại, núi lửa được điều khiển bởi áp lực và nhiệt trong lớp phủ, cũng như hoạt động kiến tạo dẫn đến phun trào núi lửa và đổi mới địa chất. Sự phổ biến của các vụ phun trào núi lửa ở một số khu vực trên thế giới - như Vành đai lửa Thái Bình Dương - cũng có tác động sâu sắc đến khí hậu và địa lý địa phương. Ví dụ, các khu vực như vậy nói chung là miền núi, có đất đai phong phú và định kỳ trải nghiệm sự hình thành của các vùng đất mới.
Chúng tôi đã viết nhiều bài viết về núi lửa ở đây tại Tạp chí Vũ trụ. Ở đây, các loại núi lửa khác nhau là gì?, Các bộ phận khác nhau của núi lửa là gì? 10 sự thật thú vị về núi lửa?, Vành đai lửa Thái Bình Dương là gì?, Olympus Mons: Núi lửa lớn nhất trong Hệ mặt trời.
Muốn có thêm tài nguyên trên Trái đất? Ở đây, một liên kết đến trang NASA Spaceflight của NASA và ở đây, NASA NASA Visible Earth.
Chúng tôi cũng đã ghi lại một tập phim Thiên văn học về Trái đất, như một phần của chuyến tham quan của chúng tôi thông qua Hệ mặt trời - Tập 51: Trái đất.
