เรียนรู้

เพราะแมกมาแตกต่าง นิสัยและรูปร่างภูเขาไฟจึงไม่เหมือนกัน

แมกมา (magma) เป็นปัจจัยตั้งต้นสำคัญที่ควบคุมลักษณะเฉพาะทั้งหมดที่สัมพันธ์กับภูเขาไฟ ทั้งรูปร่างของภูเขาไฟ สไตล์การปะทุ วัสดุที่เกิดจากภูเขาไฟ ตลอดจนรูปแบบของภัยพิบัติภูเขาไฟที่มีโอกาสเกิดขึ้น ซึ่งในเชิงองค์ประกอบ แมกมาประกอบด้วย 1) หินหนืด (molten rock) จากการหลอมละลายของหินใต้พื้นผิวโลก 2) ไอระเหย (volatile) ของน้ำและก๊าซ รวมทั้ง 3) หินแปลกปลอม (xenolith) ต่างๆ ที่อาจปะปนกันมาตลอดระยะทางระหว่างการแทรกดันของแมกมาขึ้นมาสู่พื้นผิวโลก ปัจจุบันนักวิทยาศาสตร์จำแนกแมกมาออกเป็น 3 ชนิด ตามองค์ประกอบทางเคมีและสัดส่วนความเข้มข้นของแร่ซิลิกา (SiO2) ซึ่งรายละเอียดคุณสมบัติของแมกมาแต่ละชนิดแสดงในตารางด้านล่าง 1 (Schmincke, 2005)

หินแปลกปลอม (xenolith) สีเข้มปะปนมากับแมกมาสีจาง (ที่มา : https://scottmccown.com)
  คุณสมบัติ แมกมาบะซอลต์ (basaltic) แมกมาแอนดิไซต์ (andesitic) แมกมาไรโอไรท์ (rhyoritic)
1. สี เข้ม ปานกลาง จาง
2. อุณหภูมิ (oC) 1,000-1,200 800-1,000 600-900
3. ความเข้มข้นของแร่ซิลิกา ต่ำ (45-55%) ปานกลาง (55-56%) สูง (65-75%)
4. ความเข้มข้นน้ำ 0.1-1% ประมาณ 2-3% ประมาณ 4-6%
5. ความเข้มข้นก๊าซ 1-2% 3-4% 4-6%
6. ความหนืด ต่ำ ปานกลาง สูง
7. สัดส่วนบนโลก 80% 10% 10%

พ.ศ. 2471 นอร์แมน เลวี โบเวน (Bowen N.L.) นักวิทยาศาสตร์ชาวแคนนาดานำเสนอ ชุดปฏิกิริยาของโบเวน (Bowen’s reaction series) (Cornelis และ Hurlbut, 1985) ซึ่งอธิบายถึงช่วงอุณหภูมิการหลอมละลายหรือการตกผลึกที่แตกต่างกันของแร่ประกอบหินในแต่ละชนิด โดยมีทั้งปฏิกิริยาอย่างต่อเนื่อง (ชุดแร่ด้านขวา) และไม่อย่างต่อเนื่อง (ชุดแร่ด้านซ้าย) เช่น ที่อุณหภูมิ 1,200 องศาเซลเซียส โดยประมาณ แร่โอลิวีนสามารถหลอมละลายหรือตกผลึกได้ ในขณะที่แร่มัสโคไวท์ และควอซ์ต นั้นมีอุณหภูมิอยู่ในช่วงประมาณ 750 องศาเซลเซียส ด้วยเหตุนี้แมกมาซึ่งประกอบด้วยแร่หลายชนิด จึงมีช่วงของการหลอมละลายหรือตกผลึกที่กว้าง และจากคุณสมบัติดังกล่าว นักวิทยาศาสตร์จึงประยุกต์ใช้ในการอธิบายการเกิดและวิวัฒนาการของแมกมา

ชนิดและคุณสมบัติของแมกมาขึ้นอยู่กับ ความเข้มข้นของแร่ซิลิกา”

ชุดปฏิกิริยาของโบเวน (Bowen’s reaction series)

สืบเนื่องจากองค์ประกอบหลักของแมกมานั้นได้จากการหลอมละลายของหินหนืดใต้พื้นผิวโลก ดังนั้นการที่จะได้มาซึ่งแมกมาชนิดต่างๆ จึงขึ้นอยู่กับวัสดุต้นกำเนิดที่ถูกหลอมละลายและสภาพแวดล้อมทางธรณีแปรสัณฐานในแต่ละพื้นที่ เช่น หากมีการหลอมละลายบริเวณ สันเขากลางมหาสมุทร (mid-oceanic ridge) ซึ่งโดยส่วนใหญ่เป็นหินบะซอลต์ แมกมากตั้งต้นที่ได้จะเป็นแมกมาบะซอลต์ หรือหากเป็นโซนการชนกันและมุดตัวของแผ่นเปลือกโลกมหาสมุทร 2 แผ่น จะได้แมกมาบะซอลต์เช่นกัน ในขณะที่กรณีของแผ่นเปลือกโลกมาสมุทรมุดลงไปใต้แผ่นเปลือกโลกทวีป แมกมาบะซอลต์จากการหลอมละลายแผ่นเปลือกโลกมหาสมุทรที่มุดลงไป อาจลอยขึ้นไปและผสมกับแมกมาสีจางอย่างแมกมาไรโอไรท์ ที่ได้จากการหลอมละลายแผ่นเปลือกโลกทวีป และกลายเป็นแมกมาแอนดิไซต์ เป็นต้น

อย่างไรก็ตาม ถึงแม้ว่ากระบวนการเกิดแมกมาตั้งต้นนั้นดูเรียบง่ายไม่ซับซ้อน แต่ในความเป็นจริง นักวิทยาศาสตร์พบว่าแมกมานั้นมีวิวัฒนาการที่ทำให้องค์ประกอบของแมกมาเปลี่ยนไปจากเดิม ซึ่งสาเหตุสำคัญของการเปลี่ยนแปลงดังกล่าวคือ กระบวนการลำดับส่วนแมกมา (magmatic differentiation) ซึ่งอ้างอิงหลักการจากชุดปฏิกิริยาของโบเวน โดยรูปแบบที่สำคัญของกระบวนการลำดับส่วนแมกมา ได้แก่

1) การตกผลึกลำดับส่วน (fractional crystallization) เป็นกระบวนการตกผลึกของแร่ในแต่ละชนิดที่ไม่พร้อมกันตามหลักการของชุดปฏิกิริยาของโบเวน เช่น กรณีของแมกมาบะซอลต์ที่มีแร่สีเข้มจำนวนมากเมื่อเทียบกับแร่สีจาง แต่เมื่ออุณหภูมิลดลง แร่สีเข้ม เช่น แร่โอลิวีน ซึ่งมีอุณหภูมิในการตกผลึกที่สูงนั้นตกผลึกกลายเป็นของแข็ง ในขณะที่แมกมาส่วนที่เหลือจะมีสัดส่วนของแร่สีจาง เช่น แร่ควอซ์ต มากขึ้น กระบวนการนี้บ่งชี้ว่าถึงแม้แมกมาตั้งต้นจะเป็นแมกมาบะซอลต์ แต่ก็สามารถพัฒนาไปเป็นแมกมาแอนดีไซต์หรือแมกมาไรโอไรท์ จากส่วนที่เหลือจากการลำดับส่วนแมกมาได้

กระบวนการลำดับส่วนแมกมา (magmatic differentiation)

2) การย่อยและดูดซึมของแมกมา (magma assimilation) เป็นอีกกระบวนการที่พบบ่อยในธรรมชาติ เกิดจากการที่แมกมาบะซอลต์แทรกดันแผ่นเปลือกโลกทวีป ซึ่งโดยส่วนใหญ่ประกอบด้วยแร่สีจาง ความร้อนจากแมกมาบะซอลต์จะ หลอมละลายบางส่วน (partial melting) หินแข็งของแผ่นเปลือกโลกทวีป ได้แมกมาสีจาง เช่น แมกมาไรโอไรท์ หรือหากแมกมาไรโอไรท์เข้ามาผสมปนกับแมกมาบะซอลต์ต้นกำเนิด ก็อาจทำให้เกิดเป็นแมกมาสีปานกลางอย่างแมกมาแอนดิไซต์ได้เช่นกัน

3) การปะปนกันของแมกมา (magma mixing) เป็นอีกกระบวนการที่สามารถพบได้ในธรรมชาติ เกิดจากการผสมกันของมวลแมกมาสองกระเปาะที่แทรกดันอยู่ในบริเวณใกล้เคียงกัน

กระบวนการต่างๆ ที่ทำให้แมกมามีองค์ประกอบเปลี่ยนไป

ชนิดของภูเขาไฟ

การจำแนกภูเขาไฟตามภูมิลักษณ์ เป็นการจำแนกเพื่อประโยชน์ในการศึกษาทางธรณีวิทยาเป็นหลัก ซึ่งจากการศึกษาภูมิลักษณ์ภูเขาไฟทั่วโลกและชนิดของแมกมาในแต่ละภูเขาไฟ นักวิทยาศาสตร์จำแนกภูเขาไฟตามภูมิลักษณ์ออกเป็น 3 ชนิด ได้แก่

การจำแนกภูเขาไฟตามภูมิลักษณ์

 1) ภูเขาไฟรูปโล่ (shield volcano) เป็นภูเขาไฟที่มีขนาดใหญ่ที่สุดเมื่อเทียบกับภูเขาไฟแบบอื่นๆ เกิดจากการไหลหลากของแมกมาบะซอลต์ความหนืดต่ำ ไม่ทับถมกันสูงแต่ครอบคลุมพื้นที่กว้าง (> 1,000 กิโลเมตร) เกิดเป็นภูเขาไฟรูปทรงคล้ายกับโล่คว่ำ มีความชันอยู่ในช่วง 2-10 องศา เช่น ภูเขาไฟเมานาโลอา บนหมู่เกาะฮาวาย ซึ่งเป็นภูเขาไฟที่กว้างใหญ่ที่สุดในโลก

2) ภูเขาไฟกรวยกรวด (cinder cone volcano) มีขนาดเล็ก แต่มีความชันมาถึง 33 องศา เกิดจากแมกมาความหนืดสูงหรือกรวดภูเขาไฟปะทุและกองทับถมกันรอบปล่อง เช่น ภูเขาไฟแฟลกสตาฟฟ์ (Flagstaff) ในประเทศสหรัฐอเมริกา

3) ภูเขาไฟสลับชั้น (composite volcano หรือstratovolcano) เกิดจากการแทรกสลับชั้นของลาวาและกรวดภูเขาไฟ รูปร่างคล้ายกับกรวยมีความชันประมาณ 25 องศา เช่น ภูเขาไฟฟูจิ ในประเทศญี่ปุ่น ภูเขาไฟมายอน (Mayon) ในประเทศฟิลิปปินส์และภูเขาไฟเซนต์เฮเลนต์ ในประเทศสหรัฐอเมริกา

. . .
บทความล่าสุด : www.mitrearth.org
เยี่ยมชม facebook : มิตรเอิร์ธ – mitrearth

Share:
Slot Toto Slot Gacor Maxwin slot thailand slot toto slot resmi slot thailand slot qris slot gacor maxwin slot gacor maxwin Slot Gacor Maxwin Slot Gacor Maxwin 2024 Situs Slot Gacor 777 Situs Slot Gacor Toto Slot Gacor 2024 Maxwin Slot Gacor Terbaik Slot Gacor 4D Slot Gacor Terpopuler slot gacor maxwin slot toto gacor scatter hitam slot thailand slot777 slot maxwin slot thailand slot toto gacor slot gacor 777 Slot Gacor Thailand slot88 maxwin slot thailand 2024