Kiểu Phun Trào Vulcanian Là Gì? Cảnh Báo Thường Trực Từ Lòng Trái Đất

Có những ngọn núi không phun trào một lần rồi im lặng. Chúng nổ từng đợt, đều đặn như nhịp tim, và mỗi cú nổ lại ném lên trời những khối đá nóng rực cùng cột tro đen kịt. Giới địa chất gọi dạng hoạt động này là kiểu phun trào Vulcanian (Vulcanian eruption style). Tên gọi bắt nguồn từ đảo núi lửa Vulcano thuộc Quần đảo Aeolian của Ý, nơi người La Mã cổ đại tin rằng đó là ống khói lò rèn của thần lửa Vulcan.

Chúng tôi thấy kiểu phun trào này đáng để hiểu kỹ vì nó dễ bị xem nhẹ. Mỗi cú nổ riêng lẻ thường nhỏ hơn các vụ nổ Plinian, nhưng chúng xảy ra rất thường xuyên và rất khó đoán, nên người sống gần núi phải chịu rủi ro kéo dài nhiều năm, thậm chí nhiều thập kỷ.

Kiểu Phun Trào Vulcanian Là Gì?

Kiểu phun trào Vulcanian là dạng phun trào nổ có cường độ từ vừa đến mạnh, xảy ra khi áp suất khí tích tụ dưới một lớp dung nham đặc đã nguội và bịt kín miệng núi. Khi áp suất vượt quá sức chịu đựng của lớp nút này, một vụ nổ xảy ra. Theo mô tả của Cơ quan Công viên Quốc gia Hoa Kỳ (NPS), các vụ phun trào Vulcanian thường chỉ chứa lượng magma nhỏ nhưng tạo ra cột tro đậm màu, bị phân mảnh mạnh và bốc lên độ cao trung bình, kèm theo khối đá và bom núi lửa.

(Xem thêm: Phun Trào Kiểu Plinian Là Gì? Cấu Trúc Và Thảm Họa Bùng Nổ)

Nguồn Gốc Tên Gọi Từ Đảo Vulcano

Vulcano là hòn đảo nhỏ ở phía bắc Sicilia. Cuối thế kỷ 19, đợt hoạt động của ngọn núi này được các nhà địa chất mô tả kỹ lưỡng như một chuỗi vụ nổ liên tiếp, và từ đó tên đảo được dùng để đặt cho cả kiểu phun trào. Ngày nay, thuật ngữ Vulcanian được dùng khắp thế giới để chỉ những vụ nổ có đặc điểm tương tự, dù xảy ra ở Nhật Bản, Indonesia hay Mỹ Latinh.

Cơ Chế Hình Thành Một Vụ Phun Trào Vulcanian

Các nhà hỏa sơn học mô tả chu kỳ của một vụ nổ Vulcanian qua ba giai đoạn:

• Hình thành nút dung nham trong ống dẫn: Magma dạng andesite hoặc dacite có độ nhớt (viscosity) rất cao và chứa nhiều khí hòa tan. Khi lên gần miệng núi, phần magma phía trên nguội nhanh, mất khí và đặc lại thành một chiếc nút cứng khóa chặt đường thoát.
• Tích tụ áp suất khí: Khí núi lửa như hơi nước, CO₂ và SO₂ vẫn tiếp tục thoát ra từ magma phía dưới nhưng bị chiếc nút chặn lại. Áp suất trong ống dẫn tăng dần cho đến khi vượt ngưỡng chịu đựng của lớp đá phía trên.
• Vụ nổ phá nút và phóng thích vật chất: Nút dung nham bị xé vụn trong tích tắc, khí nén thoát ra cùng các khối đá, bom núi lửa (volcanic bombs) và tro mịn. Cột tro vọt lên theo hình đám mây nấm, thường cao từ vài kilômét đến khoảng 10 km, và các vụ rất mạnh có thể cao hơn. Sau đó ống dẫn dần được bịt lại, áp suất tích tụ trở lại và chu kỳ này lặp lại.

Các nhà nghiên cứu mô tả mỗi cú nổ Vulcanian là một đợt bùng phát ngắn, dữ dội, chỉ kéo dài từ vài giây đến vài phút. Còn cả một chuỗi nổ liên tiếp có thể kéo dài vài giờ rồi tạm dừng để áp suất tích tụ lại.

Các Đặc Điểm Nhận Biết Đợt Phun Trào Vulcanian

Một vụ nổ mang đặc trưng Vulcanian có những dấu hiệu khá rõ ràng:

• Diễn biến ngắt quãng, nổ theo từng đợt: Khác với kiểu Plinian phun liên tục hàng giờ hoặc nhiều ngày, Vulcanian nổ thành từng cú riêng lẻ rồi tạm lắng để tích áp suất cho cú nổ tiếp theo. Tiếng nổ thường vang lên như tiếng đại bác.
• Khối đá văng và bom vỏ bánh mì (Breadcrust Bombs): Vụ nổ ném ra những tảng đá lớn với tốc độ rất cao, và chúng rơi xuống quanh miệng núi. Loại bom đặc trưng nhất có bề mặt nứt nẻ giống vỏ bánh mì, hình thành khi lớp vỏ ngoài nguội và cứng lại trong lúc khí bên trong còn tiếp tục giãn nở. Các nhà khoa học xem loại bom này là dấu hiệu đặc trưng của kiểu phun trào Vulcanian.
• Tro mịn là chủ yếu: Dù khối đá lớn rơi gần miệng núi, phần lớn vật chất tạo ra lại là tro rất mịn. Tro này có thể bay theo gió và rơi xuống vùng cách núi hàng chục kilômét.
• Dòng mây nhiệt (Pyroclastic Flows): Khi cột tro mất đà hoặc khi vòm dung nham sụp đổ, hỗn hợp khí nóng và đá vụn có thể tràn xuống sườn núi với tốc độ rất cao. Đây là mối đe dọa nguy hiểm nhất của kiểu phun trào này.

Các Mối Đe Dọa Từ Phun Trào Vulcanian

• Đá và bom núi lửa văng xa: Những khối đá nóng bị bắn ra theo đường đạn có thể gây thương vong nghiêm trọng cho người leo núi, nhà nghiên cứu hoặc bất kỳ ai ở gần miệng núi.
• Tro rơi thường xuyên: Vì các vụ nổ lặp lại nhiều lần, tro tích tụ liên tục trên mái nhà, ruộng vườn và nguồn nước, gây hại cho sức khỏe hô hấp và nông nghiệp.
• Dòng bùn núi lửa (Lahars): Tro mịn gặp mưa lớn có thể biến thành dòng bùn đá chảy xuống các thung lũng, thường xuất hiện lâu sau khi vụ nổ kết thúc.
• Ảnh hưởng đến hàng không: Cột tro đen có thể bay vào các tuyến bay, buộc nhiều chuyến phải đổi hướng hoặc tạm dừng.

Vulcanian Khác Gì Với Strombolian, Plinian Và Pelean?

• Strombolian: Nổ nhẹ hơn và nhịp nhàng, chủ yếu ném các cục dung nham còn nóng chảy, ít tro.
• Vulcanian: Nổ mạnh hơn nhưng ngắn, nhiều tro mịn, đá và bom văng gần miệng núi.
• Pelean: Gắn với vòm dung nham sụp đổ và dòng mây nhiệt trượt xuống sườn núi. Bạn có thể đọc thêm trong bài kiểu phun trào Pelean là gì.
• Plinian: Nổ liên tục và kéo dài, cột phun cao hàng chục kilômét, quy mô lớn nhất trong các kiểu trên.

Những Ngọn Núi Lửa Tiêu Biểu Cho Kiểu Phun Trào Vulcanian

• Núi lửa Sakurajima (Nhật Bản): Là một trong những ngọn núi lửa hoạt động dồn dập nhất châu Á, ghi nhận hàng trăm vụ nổ mỗi năm. Tro bụi xám xịt thường xuyên phủ lên thành phố Kagoshima nằm bên kia vịnh, và người dân ở đây đã quen sống chung với tro như một phần của cuộc sống thường ngày.
• Núi lửa Semeru và Iya (Indonesia): Hai ngọn núi này liên tục lặp lại chu kỳ tích tụ khí rồi phá nút dung nham, xả tro và đá văng đe dọa các khu dân cư xung quanh.
• Tungurahua (Ecuador): Sau 84 năm im lặng, ngọn núi này bước vào chu kỳ hoạt động mới. Vụ nổ ngày 1 tháng 2 năm 2014 là một trong những sự kiện Vulcanian quan trọng nhất của nó, tạo cột phun cao khoảng 9 km kèm dòng mây nhiệt đổ ngược xuống sườn núi.
• Núi lửa Soufrière Hills (Montserrat): Các vụ nổ Vulcanian năm 1997 nằm trong chuỗi hoạt động dài hơn gồm vòm dung nham phát triển rồi sụp đổ. Thủ phủ Plymouth bị bỏ hoang và chôn vùi, một phần hòn đảo cho đến nay vẫn không thể sinh sống, và nhiều người dân đã phải rời quê hương mãi mãi.

Công Tác Giám Sát Và Cảnh Báo An Toàn Địa Chấn

Vì vụ nổ Vulcanian đến nhanh và thường khó đoán, các tổ chức địa chất như JMA (Nhật Bản), PVMBG (Indonesia) và USGS (Mỹ) giám sát các núi lửa này liên tục:

• Cảm biến địa chấn và sóng hạ âm (Infrasound): Máy đo địa chấn ghi nhận rung chấn nhỏ báo hiệu magma di chuyển, còn cảm biến sóng âm tần số thấp phát hiện gần như tức thì thời điểm nút dung nham bị phá vỡ.
• Đo biến dạng mặt đất và phát thải khí: Thiết bị đo độ nghiêng, GPS và cảm biến khí theo dõi sườn núi phồng lên và sự thay đổi lượng khí thoát ra, những dấu hiệu cho thấy áp suất đang tăng.
• Thiết lập vùng cấm quanh miệng núi: Để tránh đá văng và dòng mây nhiệt, chính quyền khoanh vùng cấm tiếp cận với bán kính vài kilômét, mở rộng hay thu hẹp theo cấp độ cảnh báo của từng núi lửa.
• Cảnh báo tro bụi cho hàng không: Các trung tâm cảnh báo tro núi lửa phát bản tin để máy bay tránh vùng có đám mây tro.

Câu Hỏi Thường Gặp Về Kiểu Phun Trào Vulcanian

Phun Trào Vulcanian Có Nguy Hiểm Không?

Có. Mỗi cú nổ riêng lẻ thường ít tàn phá hơn vụ nổ Plinian, nhưng chúng xảy ra thường xuyên và khó dự đoán. Đá văng, tro rơi và dòng mây nhiệt đều có thể gây thương vong nếu người dân ở quá gần.

Bom Vỏ Bánh Mì Là Gì?

Đó là loại bom núi lửa có bề mặt nứt nẻ giống vỏ bánh mì. Lớp vỏ ngoài nguội và cứng lại, trong khi khí bên trong tiếp tục giãn nở và làm vỏ nứt ra. Loại bom này đặc trưng cho kiểu phun trào Vulcanian.

Vulcanian Có Thể Chuyển Thành Kiểu Phun Trào Khác Không?

Có. Vulcanian có thể là các vụ nổ riêng lẻ, cũng có thể là dấu hiệu mở đầu cho một vụ nổ kéo dài mạnh hơn. Ngoài ra, các vụ nổ này thường đi kèm sự phát triển của vòm dung nham, nên có thể dẫn tới hiện tượng kiểu Pelean.

Kết Luận

Hiểu rõ kiểu phun trào Vulcanian là gì giúp chúng ta nhận ra rằng nguy hiểm của núi lửa không chỉ nằm ở những vụ nổ lớn hiếm hoi. Đôi khi nó nằm ở những cú nổ nhỏ hơn nhưng lặp đi lặp lại, khiến con người dần quen và mất cảnh giác. Chúng tôi tin rằng hệ thống quan trắc hiện đại, cùng việc tuân thủ nghiêm túc các quy định về vùng cấm, là cách hiệu quả nhất để người dân sống gần núi lửa bảo vệ được tính mạng của mình.

Nguồn tham khảo:

• National Park Service, Volcanic Eruption Styles: Vulcanian Eruptions
• Wright, Cashman, Rosi và Cioni (2007), Breadcrust bombs as indicators of Vulcanian eruption dynamics, Bulletin of Volcanology, Springer