Magma Và Dung Nham Khác Nhau Thế Nào? Giải Mã Sự Khác Biệt Cốt Lõi
Bài viết phát hành:
Cập nhật lần cuối:
Dòng dung nham đỏ rực chảy tràn xuống sườn núi trong một vụ phun trào luôn là hình ảnh ấn tượng nhất khi nhắc đến núi lửa. Hầu hết chúng ta gọi chung dòng vật chất nóng chảy ấy là "dung nham". Nhưng với các nhà địa chất, vật chất rực lửa này có hai tên gọi khác nhau tùy theo nó đang ở đâu, đó là magma và dung nham (lava).
Vậy sự khác biệt cốt lõi giữa chúng là gì, và quá trình chuyển đổi diễn ra như thế nào? Cùng xem PISPACE bóc tách từng lớp vỏ Trái Đất để tìm câu trả lời.
Magma Là Gì? "Lò Nung" Ẩn Sâu Dưới Vỏ Trái Đất
Magma là đá nóng chảy hoàn toàn hoặc bán nóng chảy nằm bên dưới bề mặt hành tinh. Nó thường tích tụ trong những buồng magma (magma chambers) nằm sâu trong lớp vỏ Trái Đất. Chúng tôi vẫn thấy khó hình dung hết cảnh tượng này, vì chẳng ai có thể tận mắt nhìn thấy magma khi nó còn ở dưới lòng đất.
Nhiệt độ của magma thường dao động trong khoảng từ 700 đến khoảng 1.300 độ C, tùy thành phần hóa học, độ sâu và áp suất. Magma là một hỗn hợp gồm phần lỏng, các tinh thể khoáng và chất khí hòa tan. Những chất khí này gồm hơi nước, carbon dioxide và sulfur dioxide, bị nén chặt dưới áp suất rất lớn.
Magma nhẹ hơn lớp đá rắn xung quanh, nên nó có xu hướng nổi lên, giống như khinh khí cầu bay lên trong không khí lạnh hơn. Chính lượng khí hòa tan này là nguồn năng lượng tích lũy. Khi magma tìm được đường thoát lên bề mặt, áp suất của khí có thể tạo ra những đợt phun nổ dữ dội.
(Xem thêm: Lũ Bùn Lahar Là Gì? Giải Mã Dòng Chảy Tử Thần Từ Các Vụ Phun Trào Núi Lửa)
Dung Nham Là Gì? Khi Vật Chất Rực Lửa Thoát Ra Ánh Sáng
Khi áp suất dưới lòng đất vượt qua sức chịu đựng của lớp vỏ, magma bị đẩy lên bề mặt qua các khe nứt hoặc ống thông của núi lửa. Ngay khoảnh khắc nó tiếp xúc với không khí hoặc nước biển, nó được gọi là dung nham (Lava).
Việc đổi tên gọi đi kèm một thay đổi lớn về vật lý. Khi lên đến bề mặt, áp suất giảm đột ngột và phần lớn khí hòa tan thoát ra khí quyển. Hiện tượng này giống như mở nắp một chai nước có gas bị lắc mạnh. Dung nham sau đó chảy tràn trên sườn núi, nguội dần và kết tinh thành các loại đá magma phun trào như bazan. Nếu magma giàu khí bị phun nổ mạnh, nó còn có thể tạo ra đá bọt pumice.
Dung nham mới phun ra có nhiệt độ vào khoảng 700 đến 1.200 độ C, phát sáng từ đỏ rực đến trắng nóng khi chảy. Khi nguội đi, nó đông đặc thành đá.
Phân Biệt Chi Tiết Magma Và Dung Nham
Thực chất, magma và dung nham là cùng một loại vật chất, chỉ đổi tên theo vị trí. Nhưng khi chuyển từ dưới lòng đất lên mặt đất, vài tính chất của chúng thay đổi rõ rệt.
| Tiêu chí | Magma | Dung nham (Lava) |
|---|---|---|
| Vị trí | Nằm dưới bề mặt, trong buồng magma hoặc ống dẫn của núi lửa | Đã thoát ra ngoài và chảy trên bề mặt Trái Đất |
| Khí hòa tan | Chứa nhiều khí bị nén chặt dưới áp suất cao | Phần lớn khí đã thoát ra khí quyển |
| Nhiệt độ | Khoảng 700 đến 1.300 độ C, thường nóng hơn vì được lớp đá xung quanh giữ nhiệt | Khoảng 700 đến 1.200 độ C khi mới phun, rồi nguội dần |
| Độ nhớt | Phụ thuộc thành phần, nhiệt độ và lượng khí | Phụ thuộc chủ yếu vào hàm lượng silica và nhiệt độ |
| Khi nguội đi | Tạo đá xâm nhập (như granite) khi nguội chậm dưới lòng đất | Tạo đá phun trào (như bazan) khi nguội nhanh trên bề mặt |
Hàm Lượng Silica Quyết Định Cách Núi Lửa Phun Trào
Một điểm nhiều người hay hiểu nhầm là cho rằng magma lúc nào cũng đặc quánh hơn dung nham. Thực tế, độ nhớt phụ thuộc chủ yếu vào thành phần hóa học, đặc biệt là hàm lượng silica, rồi đến nhiệt độ, lượng nước hòa tan và tỷ lệ tinh thể.
- Magma bazan (khoảng 45 đến 52 phần trăm silica): nóng, loãng, ít khí. Khí thoát ra nhẹ nhàng, tạo các dòng dung nham chảy xa và những vòi dung nham, như ở núi lửa Kilauea hay Iceland.
- Magma andesite (khoảng 52 đến 63 phần trăm silica): độ nhớt và nhiệt độ ở mức trung bình, tạo ra kiểu phun trào pha giữa nổ và chảy, thường gặp ở núi lửa dạng tầng như Mayon hay Fuji.
- Magma rhyolite (silica cao hơn): nguội hơn, đặc quánh và giàu khí. Khí bị giữ lại, áp suất tăng cho đến khi khối magma vỡ vụn trong một vụ nổ lớn, tạo dòng phún xuất nhiệt hoặc các vụ phun hình thành caldera.
Nói cách khác, "magma" hay "dung nham" chỉ cho ta biết vị trí, còn thành phần silica mới cho ta biết ngọn núi sẽ phun ra như thế nào. Đó cũng là lý do hai ngọn núi lửa có thể trông giống nhau từ xa nhưng cư xử hoàn toàn khác nhau khi phun trào, ví dụ giữa kiểu phun trào Strombolian hiền hơn và kiểu phun trào Vulcanian mạnh hơn.
Từ Magma Và Dung Nham Đến Đá Magma
Cả magma lẫn dung nham đều là "nguyên liệu" của các loại đá magma (đá macma). Khi magma nguội chậm trong hàng nghìn đến hàng triệu năm dưới lòng đất, nó tạo thành đá xâm nhập như granite. Khi dung nham nguội nhanh trên bề mặt, nó tạo thành đá phun trào như bazan, hạt rất mịn vì tinh thể không có thời gian lớn lên. Chúng tôi thấy chi tiết này rất đáng nhớ, vì nó cho thấy cùng một khối đá nóng chảy có thể trở thành hai loại đá khác nhau chỉ vì tốc độ nguội.
Câu Hỏi Thường Gặp Về Magma Và Dung Nham
Magma Và Dung Nham Có Phải Là Một Không?
Về bản chất thì có, vì cả hai đều là đá nóng chảy. Điểm khác nhau chủ yếu là vị trí. Dưới bề mặt gọi là magma, còn trên bề mặt gọi là dung nham.
Magma Nóng Hơn Dung Nham Không?
Thường là có. Magma được lớp đá xung quanh giữ nhiệt, còn dung nham mất nhiệt nhanh khi tiếp xúc với không khí hoặc nước.
Vì Sao Một Số Núi Lửa Phun Nổ Còn Số Khác Thì Chảy Nhẹ Nhàng?
Vì hàm lượng silica, lượng khí và độ nhớt của magma khác nhau. Magma loãng, ít khí tạo dòng chảy, còn magma đặc, giàu khí dễ gây các vụ nổ lớn.
Kết Luận
Hiểu một cách đơn giản nhất, magma và dung nham là cùng một loại đá nóng chảy, chỉ khác tên tùy theo việc nó đang "ẩn mình" dưới lòng đất hay đã "xuất đầu lộ diện" trên bề mặt. Quá trình thoát khí và sự chênh lệch nhiệt độ trong các vụ phun trào làm thay đổi tính chất của vật chất này. Nhờ đó mới có những dãy núi, đảo núi lửa và hệ sinh thái độc đáo trên khắp thế giới. Còn rất nhiều điều về Trái Đất đang chờ bạn tìm hiểu cùng PISPACE.
Nguồn tham khảo:
