Lava Dome Là Núi Lửa Gì? Cấu Trúc Địa Chất Và Sức Mạnh Tàn Phá Của Vòm Dung Nham

Bài viết phát hành:

Cập nhật lần cuối:

Có những ngọn núi lửa không phun dung nham chảy thành sông, mà lặng lẽ dựng lên một khối đá khổng lồ ngay trên miệng hố. Đó là vòm dung nham, hay còn gọi là lava dome. Dung nham ở đây quá đặc để chảy đi xa, nên nó chất đống tại chỗ như một chiếc nút đá bịt miệng núi. Chúng tôi viết bài này để giải thích lava dome là gì, hình thành như thế nào, có những dạng nào và vì sao khối đá trông có vẻ chậm chạp ấy lại là một trong những mối nguy lớn nhất của núi lửa.

Lava Dome Là Gì?

Vòm dung nham (lava dome) là một khối đá có sườn dốc, hình tròn hoặc hình vòm, được tạo thành khi dung nham rất đặc bị đẩy lên miệng núi lửa nhưng không thể chảy đi xa. Theo định nghĩa của Cơ quan Khảo sát Địa chất Hoa Kỳ (USGS), vòm dung nham được xây nên bởi những đợt phun trào không có tính nổ, nhưng vẫn có thể sinh ra các dòng chảy pyroclastic gây chết người.

Dung nham tạo nên vòm thường có thành phần từ andesit, dacit đến rhyolit, nghĩa là giàu silica và rất quánh. Phần lớn dung nham này đã mất bớt khí khi dâng lên, nên nó đông cứng dần ngay gần miệng núi thay vì tràn xuống sườn. Kích thước vòm có thể từ vài mét đến hàng trăm mét chiều cao, và nhiều vòm nằm ngay trên đỉnh hoặc trong miệng hố của các núi lửa dạng tầng.

(Xem thêm: Cinder Cone Là Núi Lửa Gì? Đặc Điểm Phun Trào Của Cinder Cone)

Cơ Chế Hình Thành Vòm Dung Nham

Các nhà địa chất mô tả quá trình này qua ba yếu tố chính:

  • Magma có độ nhớt rất cao: Do chứa nhiều silica, magma di chuyển cực chậm và đông cứng nhanh khi gặp không khí. Nó chất thành đống quanh miệng núi thay vì chảy thành dòng.
  • Phát triển nội sinh: Dung nham mới tiếp tục len vào bên trong khối vòm, làm vòm phồng lên từ bên trong và đẩy lớp vỏ cứng bên ngoài nứt ra, giãn rộng.
  • Phát triển ngoại sinh: Dung nham trồi ra bề mặt thành những thùy hoặc gai đá, chồng lên nhau trên đỉnh vòm. Tốc độ phát triển có thể kéo dài nhiều tháng, như ở núi Unzen, hoặc nhiều năm, như ở Soufrière Hills.
Vòm dung nham lava dome trên miệng núi lửa

Các Dạng Vòm Dung Nham Thường Gặp

Dựa trên hình thái và cách phát triển, giới địa chất thường phân biệt các dạng sau:

  • Vòm dốc đứng có gai dung nham: Khối đá nhô cao, sườn dốc, thường có các cột gai nhọn trồi lên trên đỉnh trước khi sụp đổ. Gai dung nham hình thành năm 1997 ở Soufrière Hills là một ví dụ gần đây.
  • Coulée (vòm dòng chảy): Dung nham đủ linh hoạt để trườn một đoạn ngắn xuống sườn núi. Dạng này nằm giữa một dòng dung nham thông thường và một vòm đứng yên.
  • Cryptodome (vòm ẩn): Magma đặc tích tụ ở độ sâu nông và làm nền đất phồng lên nhưng chưa trồi ra ngoài. Ở Mount St. Helens năm 1980, một vụ sạt lở sườn núi đã làm cryptodome mất áp suất đột ngột và gây ra vụ nổ.

Vì Sao Vòm Dung Nham Nguy Hiểm?

Vòm dung nham trông như một khối đá yên tĩnh, nhưng bên trong nó có thể tích tụ áp suất khí rất lớn, và sườn của nó thường là những mảnh đá vụn không ổn định. Cụ thể, hai cơ chế nguy hiểm nhất là:

  • Sụp đổ vòm: Khi vòm phát triển quá dốc, chịu tác động của trọng lực, mưa hoặc áp suất khí bên trong, một phần vòm có thể vỡ ra và tạo thành dòng chảy pyroclastic, hỗn hợp khí nóng và đá vụn lao xuống sườn núi.
  • Nổ do áp suất: Magma quánh giữ khí rất chặt. Khi một phần vòm sụp làm lộ magma đang chịu áp suất, vụ nổ có thể xảy ra và sinh ra tro bụi, đá văng và dòng chảy pyroclastic dạng nổ.
  • Lahar và mưa tro: Vật liệu từ vòm sụp và tro bụi lắng xuống sườn núi dễ bị mưa cuốn thành lũ bùn, đe dọa các khu dân cư ở thung lũng phía dưới.

Những Vòm Dung Nham Nổi Tiếng Trên Thế Giới

  • Mount St. Helens (Hoa Kỳ): Sau vụ phun trào năm 1980, núi liên tục dựng lên các vòm mới trong miệng hố. Đợt từ tháng 10 năm 2004 đến tháng 1 năm 2008 đã đẩy khoảng 92 triệu mét khối dung nham lên sàn miệng hố, chủ yếu qua các gai dung nham đã gần như đông cứng.
  • Soufrière Hills (Montserrat): Vòm bắt đầu phát triển từ tháng 11 năm 1995. Ngày 25 tháng 6 năm 1997, một phần vòm cao khoảng 240 mét sụp xuống, tạo ra các dòng chảy pyroclastic làm ít nhất 19 người thiệt mạng. Thủ phủ Plymouth, nơi 5.000 cư dân đã phải sơ tán từ trước, cũng bị tàn phá. Khi đọc lại câu chuyện này, chúng tôi không khỏi chạnh lòng trước cảnh cả một thành phố bị bỏ lại phía sau.
  • Sinabung và Merapi (Indonesia): Hai ngọn núi tiêu biểu ở Đông Nam Á, nơi vòm dung nham trên đỉnh luôn nằm trong diện theo dõi vì nguy cơ sụp đổ và sinh ra dòng chảy pyroclastic hướng về vùng dân cư.

Các Bước Theo Dõi Một Vòm Dung Nham Đang Phát Triển

Vì vòm dung nham có thể thay đổi bất ngờ, các cơ quan như USGS hay PVMBG thường theo dõi theo quy trình sau:

  1. Lắp mạng cảm biến địa chấn quanh núi để ghi lại các chấn động do magma dâng lên và đá sụt lở. Khi đợt phun trào năm 2004 bắt đầu ở Mount St. Helens, 13 trạm địa chấn cố định đã hoạt động trong bán kính khoảng 12 dặm quanh núi.
  2. Dùng camera đặt cố định để chụp ảnh vòm theo chu kỳ, như camera chụp mỗi giờ ở Mount St. Helens giai đoạn 2004 đến 2008.
  3. Đo hình dạng và thể tích vòm bằng ảnh chụp từ máy bay không người lái và dữ liệu vệ tinh, như nghiên cứu về vòm Merapi sau năm 2010.
  4. Phân tích tốc độ tăng trưởng, độ dốc và các vết nứt để đánh giá nguy cơ một phần vòm sụp đổ.
  5. Nâng hoặc hạ mức cảnh báo và khoanh vùng nguy hiểm để cư dân kịp sơ tán khi cần.

Câu Hỏi Thường Gặp

  • Lava dome là gì? Đó là một khối đá hình vòm, sườn dốc, tạo thành khi dung nham rất đặc chất đống quanh miệng núi lửa mà không chảy đi xa.
  • Vòm dung nham khác dòng dung nham thường ở điểm nào? Dòng dung nham thường là dung nham lỏng, chảy được xa. Vòm dung nham được tạo từ dung nham rất quánh nên tích tụ ngay tại miệng núi.
  • Vòm dung nham phát triển trong bao lâu? Có thể từ vài tháng, như ở Unzen, đến nhiều năm, như ở Soufrière Hills. Quá trình có thể tạm dừng rồi bắt đầu lại sau nhiều tuần, nhiều tháng hoặc thậm chí nhiều năm.
  • Vòm dung nham có thể sụp đổ vì mưa không? Có. Mưa, áp suất khí bên trong và độ dốc quá lớn đều là nguyên nhân khiến một phần vòm sụp đổ.
  • Vì sao vòm dung nham nguy hiểm dù hình thành chậm? Vì sự sụp đổ của nó có thể sinh ra dòng chảy pyroclastic, loại hiểm họa núi lửa gây chết người nhiều nhất.

Kết Luận

Lava dome là bằng chứng cho thấy một ngọn núi lửa không cần phun nổ vẫn có thể rất nguy hiểm. Chúng tôi nghĩ rằng điều đáng nhớ nhất từ những vụ như Soufrière Hills là khối đá tưởng chừng bất động ấy có thể sụp xuống chỉ trong vài phút. Vì vậy, việc theo dõi liên tục và cảnh báo sớm cho cộng đồng sống quanh các núi lửa đang dựng vòm vẫn là yếu tố quyết định để bảo vệ tính mạng con người.

Nguồn tham khảo:

(Bài viết chỉ mang tính chất tham khảo)

Bài liên quan