Núi Lửa Khe Nứt Là Gì? Cấu Trúc Địa Chất Và Cơ Chế Phun Trào Phức Tạp

Khi nghĩ đến núi lửa, hầu hết chúng ta thường hình dung một ngọn núi hình chóp với miệng hố bốc khói trên đỉnh. Nhưng núi lửa khe nứt (Fissure volcano, hay Fissure vent) lại viết nên một câu chuyện khác hẳn. Ở đây không có đỉnh núi nào cả. Mặt đất tự nứt toác thành một đường dài, và dung nham trào lên dọc theo vết nứt ấy thành một hàng đài lửa kéo dài hàng kilômét. Những vụ phun trào kiểu này từng phủ kín cả vùng đất rộng lớn bằng dung nham, và có vụ đã làm đổi màu bầu trời của cả một châu lục.

Trong bài viết này, chúng tôi sẽ đi từ định nghĩa, cơ chế hình thành, các đặc điểm địa hình cho đến những hệ thống khe nứt nổi tiếng nhất. Chúng tôi cũng dành nhiều đất cho vụ phun trào Laki năm 1783 ở Iceland, một sự kiện cho thấy một khe nứt trên mặt đất có thể ảnh hưởng đến đời sống của hàng triệu người ở rất xa.

Núi Lửa Khe Nứt Là Gì

Núi lửa khe nứt là dạng cửa phun mà magma thoát lên mặt đất qua một khe nứt dài thay vì qua một ống dẫn trung tâm duy nhất. Theo bách khoa toàn thư Britannica, các khe nứt này chính là dấu vết trên bề mặt của những dike, tức các đường nứt ngầm chứa đầy magma. Phần lớn dike rộng khoảng 0,5 đến 2 mét nhưng dài vài kilômét, và những dike nuôi các cửa phun khe nứt thường vươn lên mặt đất từ độ sâu vài kilômét.

Nói cách khác, một vụ phun trào khe nứt giống như việc Trái Đất bị rạch một đường và dung nham tràn ra theo đường rạch đó. Hình ảnh này khác xa với cảnh dung nham bị dồn nén rồi bắn lên từ một miệng hố tròn.

(Xem thêm: Maar Là Núi Lửa Gì? Cấu Trúc Địa Chất Và Cơ Chế Hình Thành Miệng Hố Hồ Nước)

Cơ Chế Hình Thành, Từ Đứt Gãy Đến Bức Màn Lửa

Các nhà địa chất mô tả chuỗi hoạt động của một hệ thống khe nứt qua những yếu tố chính sau:

• Magma basalt có độ nhớt thấp (Low-Viscosity Magma): Dung nham ở các khe nứt thường là basalt, rất loãng và chảy đi xa dễ dàng. Độ nhớt càng thấp thì dung nham càng ít có xu hướng chất đống thành nón dốc, đây là lý do khe nứt hiếm khi tạo ra một ngọn núi hình chóp.
• Bức màn lửa (Curtain of Fire): Khi dung nham và khí trào lên dọc một đoạn của khe nứt, hàng loạt đài phun nối liền nhau tạo thành một bức tường lửa rực sáng. Ở các núi lửa Hawaii, hiện tượng này được gọi đúng tên là curtains of fire.
• Đới tách giãn kiến tạo (Rift Zones): Khe nứt thường nằm dọc các đới nơi vỏ Trái Đất đang bị kéo giãn. Ở Iceland, các cửa phun là những khe nứt song song với đới tách giãn giữa hai mảng kiến tạo đang rời xa nhau, và những lần phun sau thường mở ra ở các vết nứt mới song song, lệch vài trăm đến vài nghìn mét so với vết nứt cũ.
• Cao nguyên dung nham (Lava Plateau): Vì dung nham không bị gom vào một miệng hố, các đợt phun lớn trải lớp basalt thành những thảm rộng. Theo Britannica, các vụ phun khối lượng lớn ở Iceland thường dựng nên một cao nguyên dung nham dày thay vì một ngọn núi riêng lẻ.

Đặc Điểm Hình Thái Và Tác Động Địa Hình

Nếu đứng giữa một vùng khe nứt đã ngừng hoạt động, bạn sẽ không thấy đỉnh núi nào để chụp ảnh. Thay vào đó là những dấu vết dài và thấp, rất khác với núi lửa truyền thống:

• Gờ xỉ và nón nhỏ (Spatter Ramparts and Cones): Khi đài lửa phun dọc khe nứt, các mảnh dung nham còn nóng dẻo rơi xuống và hàn lại thành những bờ xỉ thấp nằm hai bên vết nứt. Những đài phun tách biệt hơn để lại các hàng nón xỉ nhỏ gọi là hàng miệng hố (crater row).
• Quy mô dòng chảy khổng lồ: Một vụ phun khe nứt có thể trải dung nham lên hàng trăm kilômét vuông. Các cao nguyên basalt cổ như Deccan Traps ở Ấn Độ và Siberian Traps ở Nga là kết quả của những đợt phun trào khối lượng cực lớn thuộc loại này.
• Gắn với đáy đại dương: Khe nứt không chỉ có trên đất liền. Dọc các sống núi giữa đại dương, nơi vỏ Trái Đất liên tục được tạo mới, dung nham cũng trào lên qua những vết nứt kéo dài như vậy.

So Sánh Núi Lửa Khe Nứt Với Núi Lửa Tầng Và Núi Lửa Khiên

• Núi lửa khe nứt: Cửa phun là một đường nứt dài, dung nham loãng, địa hình thấp và trải rộng, thường tạo cao nguyên dung nham.
• Núi lửa tầng (Stratovolcano): Một ống dẫn trung tâm, nón dốc cao do nhiều lớp dung nham và tro chồng lên nhau, thường nổ mạnh hơn.
• Núi lửa khiên (Shield volcano): Sườn thoải và rộng do dung nham loãng chảy xa, nhưng vẫn có đỉnh trung tâm. Một điểm đặc biệt là chính các đới nứt xuyên tâm của núi lửa khiên lại sinh ra nhiều cửa phun khe nứt, như ở Hawaii.

Những Hệ Thống Khe Nứt Nổi Tiếng Trên Thế Giới

• Iceland, gồm Laki và các hệ thống khác: Iceland nằm trên ranh giới hai mảng đang tách ra và trên một điểm nóng của lớp phủ, nên khe nứt phun trào xuất hiện ở đây thường xuyên. Quốc đảo này đang mở rộng thêm khoảng 2 centimet mỗi năm. Hệ thống Reykjanes cũng ghi nhận nhiều lần khe nứt phun trào trong những năm gần đây.
• Đới nứt Đông của núi lửa Kilauea (Hawaii, Mỹ): Năm 2018, đới nứt Đông thấp của Kilauea mở ra hơn hai mươi khe nứt ở vùng Leilani Estates, đài lửa từ một khe nứt có lúc cao khoảng 55 đến 67 mét, buộc hàng nghìn người phải sơ tán. Đến tháng 9 năm 2024, các nhà quan sát của USGS lại ghi nhận một khe nứt dài khoảng 150 mét phun thành bức màn dung nham cao 10 đến 20 mét ở đới nứt giữa.
• Hệ thống tách giãn Đông Phi (East African Rift): Nơi vỏ lục địa đang bị xé rách chậm rãi, sinh ra hàng loạt khe nứt núi lửa và các đới địa nhiệt hoạt động mạnh.

Laki 1783, Khi Một Khe Nứt Làm Đổi Màu Bầu Trời Châu Âu

Chúng tôi chọn kể kỹ vụ Laki vì nó cho thấy rõ nhất sức nặng của một vụ phun trào khe nứt. Ngày 8 tháng 6 năm 1783, tại vùng cao nguyên phía đông nam Iceland, một khe nứt dài khoảng 27 kilômét bắt đầu phun trào và kéo dài đến ngày 7 tháng 2 năm 1784. Theo Britannica, đây là vụ phun dung nham lớn nhất trong lịch sử được ghi chép. Con số ước tính khác nhau giữa các nguồn: Britannica nêu khoảng 12 kilômét khối dung nham phủ 565 kilômét vuông, còn Bách khoa toàn thư Môi trường nêu 14,7 kilômét khối phủ 599 kilômét vuông, với khoảng 140 miệng phun, hố và nón dọc khe nứt.

Nhưng thảm họa thật sự không nằm ở dung nham. Vụ phun trào thải ra lượng lớn khí và tro, trong đó khí fluorine làm nhiễm độc đồng cỏ, ao hồ. Từ năm 1783 đến 1785, khoảng 50 phần trăm gia súc, 79 phần trăm cừu và 76 phần trăm ngựa ở Iceland chết. Người Iceland gọi giai đoạn này là Móðuharðindin, nghĩa là nạn đói của làn sương mù. Đến năm 1785, khoảng 20 phần trăm dân số đã chết vì đói, suy dinh dưỡng và bệnh tật, và phải đến thập niên 1810 dân số mới trở lại mức trước đó.

Có một chi tiết khiến chúng tôi nhớ mãi. Ngày 20 tháng 7 năm 1783, dung nham tiến đến chỉ cách nhà thờ ở Kirkjubæjarklaustur vài mét đúng lúc mục sư Jón Steingrímsson bắt đầu buổi lễ. Sau bài giảng, giáo dân ngạc nhiên thấy dòng dung nham vẫn dừng ở đúng chỗ cũ. Bài giảng ấy được nhớ đến với tên "bài giảng lửa".

Ảnh hưởng còn lan xa hơn nhiều. Khí thải theo luồng gió tầng cao đến châu Âu và hóa thành một lớp sương mù khô có mùi lưu huỳnh, quan sát được từ khoảng ngày 16 tháng 6. Mặt trời lúc hoàng hôn đỏ như máu, nhiều người bị đau mắt và khó thở. Khí lưu huỳnh đioxit được cho là đã lên tới độ cao 9 đến 12 kilômét. Lúc đó người châu Âu chưa biết nguyên nhân, mãi đến thập niên 1880, sau vụ phun trào Krakatau năm 1883, các nhà khoa học mới nối được mối liên hệ này.

Rủi Ro Và Công Tác Giám Sát

Điều khiến núi lửa khe nứt khó lường là vết nứt mới có thể mở ra ở nhiều vị trí dọc một đới đứt gãy, không phải lúc nào cũng ở nơi người ta mong đợi. Các cơ quan chuyên trách như USGS (Mỹ), cơ quan khí tượng Iceland và PVMBG (Indonesia) vì vậy dựa vào nhiều lớp theo dõi cùng lúc:

• Địa chấn vi mô: Magma ép qua các khe đá sinh ra những cơn rung nhỏ dồn dập trước khi phun trào. Ở Laki, mỗi trong mười đợt phun đều bắt đầu bằng các trận động đất mạnh.
• Đo biến dạng bằng GPS và InSAR: Mặt đất phồng lên hoặc dịch ngang cho thấy magma đang tích tụ bên dưới.
• Lập bản đồ nguy cơ dòng dung nham: Mô phỏng hướng chảy của dung nham từ các khe nứt tiềm năng để sơ tán dân kịp thời và bảo vệ hạ tầng.

Theo Bách khoa toàn thư Môi trường, những vụ phun dung nham khối lượng lớn kiểu Laki lặp lại sau khoảng 300 đến 1.000 năm, còn Iceland trung bình ghi nhận một vụ phun trào núi lửa sau mỗi 3 đến 5 năm. Nhờ giám sát kỹ, người dân và du khách ở đây thường được cảnh báo sơ tán khi nguy cơ đến gần.

Câu Hỏi Thường Gặp Về Núi Lửa Khe Nứt

Núi Lửa Khe Nứt Khác Núi Lửa Thông Thường Ở Điểm Nào?

Núi lửa thông thường phun qua một ống dẫn trung tâm và tạo nón núi. Núi lửa khe nứt phun dọc một đường nứt dài, nên địa hình thấp và trải rộng, thường tạo cao nguyên dung nham.

Bức Màn Lửa Là Gì?

Đó là hàng đài dung nham nối liền nhau phun dọc một đoạn khe nứt, trông như một bức tường lửa. Hiện tượng này thường thấy ở các núi lửa Hawaii.

Núi Lửa Khe Nứt Có Nguy Hiểm Không?

Có, dù đa số vụ phun không nổ dữ dội. Nguy cơ đến từ dòng dung nham lan rộng, khí độc và các thay đổi khí quyển. Vụ Laki cho thấy khí thải có thể gây nạn đói và ảnh hưởng đến cả châu Âu.

Kết Luận

Núi lửa khe nứt nhắc chúng ta rằng sức mạnh của Trái Đất không chỉ nằm ở những đỉnh núi bốc lửa. Đôi khi nó nằm ở một vết nứt lặng lẽ kéo dài hàng chục kilômét, nơi dung nham trào lên, khí độc lan xa và lịch sử của cả một dân tộc bị viết lại. Việc nghiên cứu các hệ thống khe nứt giúp con người dự báo thiên tai tốt hơn và bảo vệ các cộng đồng sống trên những đới kiến tạo năng động.

Nguồn tham khảo:

• Encyclopaedia Britannica, mục Volcano, phần Fissure vents