กระบวนการภูเขาไฟและหินอัคนีบาดาล

หินหนืดที่ขึ้นสู่พื้นผิวจะปะทุออกมาเป็นหินภูเขาไฟ ในขณะที่หินหนืดที่แข็งตัวในระดับความลึกจะก่อตัวเป็นหินอัคนีบาดาล ซึ่งทั้งสองอย่างนี้บันทึกกระบวนการเกิดที่แตกต่างกัน

Definition

กระบวนการทางกายภาพที่หินหนืดถูกขนส่ง ปะทุขึ้นสู่พื้นผิว หรือเกิดและตกผลึกภายในเปลือกโลกเพื่อก่อตัวเป็นหินภูเขาไฟและหินอัคนีบาดาล

Scope

หัวข้อนี้ครอบคลุมการเคลื่อนที่ขึ้นของหินหนืดผ่านเปลือกโลก การควบคุมรูปแบบการปะทุตั้งแต่การไหลของลาวาแบบเอ่อล้นไปจนถึงการปะทุของหินตะกอนภูเขาไฟแบบระเบิด สัณฐานวิทยาของโครงสร้างภูเขาไฟและแหล่งสะสม และการเกิดของหินอัคนีแทรกซอน เช่น หินไดค์ หินซิลล์ หินแลคโคลิท และหินบาโธลิท โดยเชื่อมโยงความหนืดของหินหนืดและปริมาณสารระเหยเข้ากับพฤติกรรมการปะทุ

Core questions

• อะไรเป็นตัวควบคุมว่าการปะทุจะเป็นแบบเอ่อล้นหรือแบบระเบิด?
• ความหนืดของหินหนืดและสารระเหยที่ละลายอยู่ควบคุมรูปแบบการปะทุได้อย่างไร?
• หินอัคนีแทรกซอนมีรูปแบบหลักอะไรบ้าง?
• หินหนืดสร้างพื้นที่ให้ตัวเองได้อย่างไรในระหว่างการเกิดหินอัคนีบาดาล?

Key theories

การระเบิดของภูเขาไฟที่ขับเคลื่อนด้วยสารระเหย

ก๊าซที่ละลายอยู่ ซึ่งส่วนใหญ่เป็นน้ำและคาร์บอนไดออกไซด์ จะแยกตัวออกมาเมื่อหินหนืดคลายความดัน ในหินหนืดซิลิกาที่มีความหนืดสูง ก๊าซไม่สามารถหลุดออกได้ง่าย ทำให้เกิดการแตกตัวและการปะทุของหินตะกอนภูเขาไฟแบบระเบิด ในขณะที่หินบะซอลต์ที่มีความหนืดต่ำจะปะทุแบบเอ่อล้น

กลไกการเกิดหินอัคนีบาดาล

หินหนืดแทรกซอนสร้างพื้นที่โดยการหยุดนิ่ง การเปลี่ยนรูปของหินข้างเคียงแบบเหนียว การยกตัวของหลังคา และการทรุดตัวของพื้น ทำให้เกิดโครงสร้างตั้งแต่หินไดค์และหินซิลล์บางๆ ไปจนถึงหินบาโธลิทขนาดใหญ่

Clinical relevance

การทำความเข้าใจกระบวนการเหล่านี้มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการประเมินอันตรายจากภูเขาไฟและการพยากรณ์การปะทุ เพื่อตีความภูมิประเทศภูเขาไฟและหินอัคนีแทรกซอนในอดีต และเพื่อระบุตำแหน่งแหล่งแร่หินหนืดและแหล่งแร่ความร้อนใต้พิภพที่เกี่ยวข้องกับหินอัคนีบาดาล

History

ภูเขาไฟวิทยาในศตวรรษที่ 20 ซึ่งได้รับการพัฒนาโดยนักวิจัยเช่น George Walker ได้สร้างความเชื่อมโยงเชิงปริมาณระหว่างคุณสมบัติของหินหนืดและพลวัตการปะทุ ในขณะที่การทำแผนที่โดยละเอียดของกลุ่มหินอัคนีแทรกซอนได้ชี้แจงปัญหาพื้นที่ที่ถกเถียงกันมานานว่าหินอัคนีบาดาลขนาดใหญ่เกิดขึ้นได้อย่างไร

Key figures

• George P. L. Walker
• Ray Cas
• John D. Winter

Seminal works

• winter2013
• cas1987

Frequently asked questions

ทำไมภูเขาไฟบางลูกถึงระเบิดรุนแรงและบางลูกถึงปะทุอย่างอ่อนโยน?

ความรุนแรงของการระเบิดขึ้นอยู่กับความหนืดของหินหนืดและปริมาณก๊าซเป็นหลัก: หินหนืดซิลิกาที่มีความหนืดสูงและมีก๊าซมากจะปะทุอย่างรุนแรง ในขณะที่หินบะซอลต์ที่มีความหนืดต่ำและมีก๊าซน้อยจะทำให้เกิดการไหลของลาวาอย่างอ่อนโยน

หินบาโธลิทคืออะไร?

หินอัคนีบาดาลขนาดใหญ่มาก โดยทั่วไปมีองค์ประกอบเป็นหินแกรนิตและปรากฏให้เห็นบนพื้นที่มากกว่า 100 ตารางกิโลเมตร เกิดจากการรวมตัวกันของการแทรกซอนหลายครั้งในส่วนลึกของเปลือกโลก