ภูเขาไฟ กำเนิดขึ้นได้อย่างไร และสามารถจำแนกได้อย่างไร

การกำเนิดภูเขาไฟ

ภูมิประเทศอันน่าพรั่นพรึง กลุ่มควันพวยพุ่งออกมาจากพิภพ เป็นภาพที่สร้างความตื่นตาและน่าเกรงขามในเวลาเดียวกัน ภูเขาไฟ เป็นหนึ่งในลักษณะทางภูมิประเทศที่เกี่ยวโยงทั้งเรื่องระบบนิเวศ การเปลี่ยนแปลงของเปลือกโลก รวมไปถึงความเชื่อของผู้คนที่อาศัยอยู่โดยรอบ

ภูเขาไฟ (Volcano) คือ ช่องรอยแตกบนพื้นผิวของดาวเคราะห์หรือแผ่นเปลือกโลก (Crust) ที่ทำให้ลาวา (Lava) ฝุ่นละออง และเถ้าถ่านภูเขาไฟเคลื่อนที่ขึ้นมาตามช่องหินหนืด (Magma Chamber) จากใต้พื้นพิภพ โดยทั่วไปแล้ว ภูเขาไฟมักก่อตัวขึ้นตามแนวรอยต่อหรือเขตมุดตัวของแผ่นเปลือกโลก (Subduction Zone) โดยเฉพาะตามขอบแผ่นเปลือกโลกที่ยังคงมีการเคลื่อนไหวอยู่ อย่างวงแหวนแห่งไฟ (Ring of Fire) ที่ประกอบขึ้นจากภูเขาไฟกว่า 452 ลูก รวมถึงตามบริเวณเขตความร้อนสูง (Volcanic Hotspot) ทั่วโลก

ภูเขาไฟ, การกำเนิดภูเขาไฟ, วงแหวนแห่งไฟ, ภูเขาไฟเกิดขึ้น
ภาพถ่าย : Angel Borrayo

ภูเขาไฟสามารถแบ่งออกเป็น 3 ประเภท ตามกิจกรรมและระดับของการปะทุ ดังนี้

ภูเขาไฟที่สงบ (Dormant Volcano) หมายถึง ภูเขาไฟที่ยังคงหลับใหล เนื่องจากไม่มีประวัติการปะทุในช่วง 10,000 ปีที่ผ่านมา แต่ภูเขาไฟประเภทนี้ยังมีกิจกรรมต่าง ๆ เฉกเช่นภูเขาไฟที่ยังคุกรุ่นอยู่ อย่างเช่นการปลดปล่อยก๊าซต่าง ๆ ดังนั้น ภูเขาไฟเหล่านี้จึงยังสามารถปะทุและก่อให้เกิดการระเบิดขึ้นได้ในอนาคต

ภูเขาไฟ, การกำเนิดภูเขาไฟ, วงแหวนแห่งไฟ, ภูเขาไฟเกิดขึ้น
ภูเขาไฟเวสุเวียส (Mount Vesuvius) ในอิตาลี ภาพถ่าย : Robert Clark

ภูเขาไฟที่ดับสนิท (Extinct Volcano) หมายถึง ภูเขาไฟที่ไม่มีประวัติการปะทุและไม่มีสัญญาณทางวิทยาศาสตร์ว่าเกิดกิจกรรมทางภูเขาไฟใต้พื้นที่ดังกล่าวอีกแล้วในช่วง 10,000 ปีที่ผ่านมา

ภูเขาไฟ, การกำเนิดภูเขาไฟ, วงแหวนแห่งไฟ, ภูเขาไฟเกิดขึ้น
ภูเขาไฟคีรีมันจาโร (Mount Kilimanjaro) ในแอฟริกา ภาพ : Afripics.com, Alamy Stock Photo

ภูเขาไฟที่ยังคุกรุ่นอยู่ (Active Volcano) หมายถึง ภูเขาไฟที่ยังคงมีพลังในการปะทุ ซึ่งมีประวัติการระเบิดขึ้นในช่วง 10,000 ปี ที่ผ่านมา ในปัจจุบันมีภูเขาไฟที่ยังคงมีพลังอยู่อย่างน้อย 500 ลูก ทั่วโลก

ภูเขาไฟ, การกำเนิดภูเขาไฟ, วงแหวนแห่งไฟ, ภูเขาไฟเกิดขึ้น
ภูเขาไฟคาวาห์อีเจน (Mount Merapi) ในอินโดนีเซีย ภาพถ่าย : Saddam S Gabrielle

นอกจากนี้ การระเบิดและการปะทุของภูเขาไฟยังทำให้เกิดภูมิประเทศหรือลักษณะรูปร่างเฉพาะตัวของภูเขาไฟในแต่ละพื้นที่ เนื่องจากหินหนืดหรือลาวาที่ไหลออกมามีองค์ประกอบของแร่ธาตุที่แตกต่างกันออกไป โดยเฉพาะการก่อเกิดภูมิลักษณ์หลัก 3 ลักษณะ ดังนี้

ที่ราบสูงบะซอลท์ หรือ “ที่ราบสูงลาวา” (Basalt Plateau) คือ ภูเขาไฟในลักษณะแนวราบ ซึ่งเกิดจากการไหลบ่าของลาวาในปริมาณมหาศาล ซึ่งแผ่ท่วมพื้นผิวโลกเป็นบริเวณกว้าง ส่งผลให้ลาวาที่เย็นตัวลงกลายเป็นที่ราบสูงขนาดใหญ่ ซึ่งในบางพื้นที่มีการสะสมของลาวาเป็นชั้นหนากว่า 1,000 เมตร

ภูเขาไฟ, การกำเนิดภูเขาไฟ, วงแหวนแห่งไฟ, ภูเขาไฟเกิดขึ้น
ที่ราบสูงเดกคาน (Deccan Plateau) ของอินเดีย ภาพถ่าย : Tamsin Mather

เทือกภูเขาไฟ (Volcanic Range) คือ ภูเขาไฟและแนวภูเขาไฟที่เกิดจากการปะทุของลาวาในลักษณะต่าง ๆ ซึ่งก่อให้เกิดรูปทรงและโครงสร้างของภูเขาไฟที่แตกต่างกันออกไป เช่น

ภูเขาไฟรูปโล่ (Shield Volcano) : ภูเขาไฟขนาดใหญ่ที่อาจสูงได้ถึง 9,000 เมตร เกิดจากลาวาซึ่งไหลแผ่ปกคลุมเป็นบริเวณกว้างอย่างเชื่องช้า

การกำเนิดภูเขาไฟ, วงแหวนแห่งไฟ, ภูเขาไฟเกิดขึ้น
ภูเขาไฟเมานาโลอา (Mauna Loa) บนเกาะฮาวาย ภาพถ่าย : Gina Galetti

ภูเขาไฟทรงกรวยสลับชั้น (Composite/Strato Volcano) : ภูเขาไฟทรงกรวยสูงชันขนาดปานกลาง ซึ่งเกิดจากการไหลทับถมกันของลาวาที่เคลื่อนออกมาตามปากปล่องและช่องรอยแตกมากมายด้านข้างภูเขา ลาวาของภูเขาไฟทรงกรวยสลับชั้นส่วนใหญ่เย็นตัวและแข็งตัวลงค่อนข้างเร็ว ส่งผลให้ปากปล่องและช่องต่าง ๆ เกิดการอุดตันได้ง่าย จนกลายเป็นเหตุให้การปะทุเกิดขึ้นอย่างรุนแรงและก่อให้เกิดอันตรายสูงสุด

ภูเขาไฟทรงกรวยกรวด (Ash – Cinder Cone Volcano) : ภูเขาไฟทรงกรวยขนาดเล็กที่มีความสูงไม่เกิน 400 เมตร เกิดจากการปะทุที่รุนแรง ซึ่งทำให้กรวดและเถ้าภูเขาไฟกระเด็นขึ้นสู่ท้องฟ้า ก่อนตกลงมาทับถมกันจนเกิดร่องรอยบริเวณปากปล่อง

แอ่งภูเขาไฟรูปกระจาด (Caldera) คือ ที่ราบลุ่มหรือแอ่งน้ำบนปากปล่องภูเขาไฟ ซึ่งเกิดจากการระเบิดและการปะทุอย่างรุนแรงของภูเขาไฟ จนทำให้ยอดภูเขาเกิดการทรุดหรือยุบตัวลง ซึ่งยอดเขาบางแห่งได้กลายเป็นทะเลสาบจากการสะสมหยาดน้ำฟ้าเป็นเวลานาน

ทะเลสาบปล่องภูเขาไฟในเอกวาดอร์ ภาพถ่าย : Obliot

สืบค้นและเรียบเรียง

คัดคณัฐ ชื่นวงศ์อรุณ และณภัทรดนัย

ข้อมูลอ้างอิง

https://www.nationalgeographic.org/media/volcano-satellite-images/

http://www.lesa.biz/earth/lithosphere/geological-phenomenon/volcano

http://www.scimath.org/e-books/8290/flippingbook/index.html#94/z

http://www.pw.ac.th/emedia/media/social/global_napaporn/globalEdUnit2.pdf


อ่านเพิ่มเติม วงแหวนแห่งไฟ : จุดกำเนิดพสุธากัมปนาท

เรื่องแนะนำ

พืชลำเลียงน้ำจากรากไปสู่ปลายยอดที่อยู่สูงกว่าได้อย่างไร

” การลำเลียงน้ำของพืช ” จากรากไปสู่ยอดที่อยู่สูงกว่าเกิดขึ้นได้อย่างไร พืชเป็นสิ่งมีชีวิตที่สามารถสร้างอาหารได้เองเรียกว่า “กระบวนการสังเคราะห์แสง” ซึ่งจำเป็นต้องใช้น้ำ ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ แสง และสารสีเขียวที่เรียกว่า คลอโรฟิลล์ การลำเลียงน้ำของพืช นอกจากพืชต้องการน้ำในการสร้างอาหารแล้ว พืชยังมีการ “คายน้ำ” ซึ่งเป็นกระบวนการที่พืชปล่อยน้ำออกสู่บรรยากาศ การคายน้ำสัมพันธ์กับการดูดน้ำและการลำเลียงน้ำ โดยพืชจะดูดน้ำและลำเลียงน้ำไปยังส่วนต่างๆ ของพืช เพื่อชดเชยน้ำที่คายออกไป นอกจากนี้ การคายน้ำยังช่วยพาความร้อนในต้นพืชออกไปสู่บรรยากาศ เพื่อรักษาอุณหภูมิในต้นไม้ให้เหมาะสมกับการดำรงชีวิต ในท่อลำเลียงน้ำและอาหารของพืชมักประกอบด้วยเซลล์ที่ไม่มีชีวิต จึงไม่สามารถบีบตัวได้เหมือนกับหลอดเลือดของมนุษย์ การลำเลียงน้ำจึงต้องอาศัยคุณสมบัติของน้ำเรื่อง การยึดติด (adhesion) และการเชื่อมแน่น (cohesion) เพื่อลำเลียงน้ำจากรากไปยังส่วนต่างๆ ที่อยู่สูงกว่า การยึดติด หรือ Adhesion คือแรงดึงดูดระหว่างโมเลกุลของน้ำกับผนังของท่อลำเลียงน้ำ (Xylem) ในต้นไม้ การเชื่อมแน่น หรือ Cohesion คือแรงดึงดูดระหว่างโมเลกุลน้ำกับโมเลกุลน้ำที่อยู่ใกล้เคียง ชมการลำเลียงน้ำของพืชแบบขยายใหญ่ อ่านเพิ่มเติม : ทำไมน้ำแข็งลอยน้ำได้..ความหนาแน่น คือคำตอบ

การเปลี่ยนแปลงทางธรณีภาค และแผ่นเปลือกโลก

การเปลี่ยนแปลงของ แผ่นเปลือกโลก และธรณีวิทยา เป็นหนึ่งในสาขาของวิชาวิทยาศาสตร์ และมนุษย์ได้นำความรู้เรื่องนี้มาประยุกต์ใช้ประโยชน์จากทรัพยากรธรณีมาอย่างต่อเนื่อง หลังการเย็นตัวลงของพื้นผิวโลก เมื่อ 4 พันล้านปีก่อน เกิดการยกตัวขึ้นของชั้นหินเหนือผิวน้ำจนแผ่นดินผืนแรกถือกำเนิดในอีกราว 2.5 พันล้านปีต่อมา ตั้งแต่ในอดีตจนถึงปัจจุบัน การเคลื่อนที่ของ แผ่นเปลือกโลก และมหาสมุทรไม่เคยหยุดนิ่ง ภายใต้พื้นผิวโลกมีความเคลื่อนไหวและการเปลี่ยนแปลงตลอดเวลา ก่อให้เกิดภูมิประเทศและทรัพยากรอันหลากหลาย รวมถึงปรากฏการณ์ทางธรรมชาติต่างๆ จากการศึกษาหลักฐานทางธรณีวิทยา รวมถึงความพยายามในการจัดทำแผนที่โลกของนักวิทยาศาสตร์ในอดีต ส่งผลให้เกิดการลบล้างความเชื่อที่ว่า “แผ่นดินไม่เคยเกิดการเปลี่ยนแปลง” โดยเฉพาะการเสนอทฤษฎีการเลื่อนไหลของทวีป (Theory of Continental Drift) ในปี1915 โดย อัลเฟรด เวเกเนอร์  (Alfred Wegener) นักอุตุนิยมวิทยาชาวเยอรมัน ที่สังเกตเห็นถึงความสอดคล้องกันของรูปร่างชายฝั่งตะวันออกของทวีปอเมริกาใต้และชายฝั่งตะวันตกของทวีปแอฟริกา ทำให้เกิดการตั้งสมมุติฐานที่ว่า เมื่อราว 200 ล้านปีก่อน โลกประกอบด้วยแผ่นดินผืนเดียวที่เรียกว่า “มหาทวีป” หรือ “พันเจีย” (Pangaea) ซึ่งถูกล้อมรอบด้วยมหาสมุทรขนาดใหญ่ และมหาทวีปนี้ประกอบไปด้วยดินแดนลอเรเซีย (Laurasia) ทางตอนเหนือและดินแดนกอนด์วานา (Gondwana) ทางตอนใต้ จนกระทั่งมหาสมุทรแอตแลนติกเกิดการขยายตัว ทำให้แผ่นดินเคลื่อนที่และแยกตัวออกจากกัน จนกลายเป็นทวีปและมหาสมุทรดังที่ปรากฏอยู่ในปัจจุบันนี้ แนวคิดเรื่อง […]

ดวงอาทิตย์เทียม ความสำเร็จครั้งใหม่ของประเทศจีน

เมื่อวันที่ 4 ธันวาคม ปี 2020 ที่ผ่านมา ประเทศจีนประสบความสำเร็จในการทดสอบการทำงานของ “ดวงอาทิตย์เทียม” (Artificial Sun) หรือเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ฟิวชัน (Nuclear Fusion Reactor) ที่มีขนาดใหญ่ที่สุดและทันสมัยที่สุดของประเทศเป็นครั้งแรก ดวงอาทิตย์เทียม หรือเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ รุ่นเอชแอล-ทูเอ็มโทคาแมค (HL-2M Tokamak) เครื่องนี้ ได้กลายเป็นก้าวสำคัญและความหวังของวงการวิทยาศาสตร์โลกในการแสวงหาแหล่งพลังงานสะอาดและปลอดภัยที่สามารถรองรับความต้องการของมนุษย์ในอนาคต ดวงอาทิตย์เทียมดวงนี้ ตั้งอยู่ ณ เมืองเฉิงตู ในมณฑลเสฉวน ทางตะวันตกเฉียงใต้ของประเทศจีน เป็นเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ฟิวชันที่มีขนาดความสูงราว 11 เมตร มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 8 เมตร และมีน้ำหนักกว่า 400 ตัน ซึ่งถูกออกแบบและพัฒนาโดยเทคโนโลยีและอุปกรณ์โทคาแมค (Tokamak) ขั้นสูง ซึ่งใช้สนามแม่เหล็กรูปวงแหวน (Magnetic Confinement: MFE) ทำหน้าที่เหนี่ยวนำพลาสมา (Plasma) หรือสสารที่มีน้ำหนักเบา จนหลอมรวมกันเป็นฮีเลียม (ธาตุหนัก) ซึ่งปลดปล่อยพลังงานนิวเคลียร์ความร้อนสูงออกมา ดังนั้น พลังและความเข้มของสนามแม่เหล็ก จึงเป็นปัจจัยหลักที่กำหนดการหลอมรวมกันของพลาสมาและการเกิดปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชัน (Nuclear Fusion […]