അഗ്നിപർവ്വതവിജ്ഞാനം

അഗ്നിപർവതങ്ങളെ സംബന്ധിച്ച ശാസ്ത്രീയപഠനമാണ് അഗ്നിപർവ്വതവിജ്ഞാനം(Volcanology). അഗ്നിപർവതോത്പന്നങ്ങളെയും അവയുടെ പ്രകൃതങ്ങളെയും സംബന്ധിച്ച വിശദമായ പഠനത്തിലൂടെ അഗ്നിപർവതപ്രക്രിയകളുടെ കാരണങ്ങൾ ആരായുകയും സ്ഫോടനത്തിന്റെ പ്രവചനത്തിനുതകുന്ന ഉപാധികൾ കണ്ടുപിടിക്കുകയുമാണ് ഈ ശാസ്ത്രശാഖയുടെ മുഖ്യോദ്ദേശ്യം.

 കാരണങ്ങൾ 

ഭൂമിയുടെ അഗാധതലങ്ങളിലെ വർധിച്ച ഊഷ്മാവിൽ ഉരുകി ദ്രാവകാവസ്ഥയിലാകുന്ന ശിലാപദാർഥവും അതിൽ വിലീനമായ വാതകങ്ങളും ചേർന്നതാണ് മാഗ്മ (magma). ഊർധ്വമുഖമായി ഉയർന്നു പൊങ്ങുന്ന മാഗ്മ സ്വാഭാവികമായും ഭൂവൽകത്തിലെ ബലക്കുറവുള്ള ഭാഗങ്ങളിലേക്കു തള്ളിക്കയറുന്നു, ഇവിടെ താപനില താരതമ്യേന താണിരിക്കും; തൻമൂലം മാഗ്മ തണുത്തുറയുന്നു. എളുപ്പം ഖരീഭവിക്കുന്ന പദാർഥങ്ങൾ പരൽരൂപത്തിലും ശേഷിച്ചഭാഗം ദ്രവരൂപത്തിലുമായി തുടരുന്ന അവസ്ഥയിൽ മാഗ്മാദ്രവത്തിലെ സിലിക്ക തുടങ്ങിയ ലീനങ്ങളുടെ(solute) സാന്ദ്രത വർധിക്കുന്നു. ഒപ്പംതന്നെ സ്വതന്ത്രമാക്കപ്പെട്ട വാതകങ്ങളും ബാഷ്പങ്ങളും മാഗ്മാസഞ്ചയത്തിന്റെ മുകളിൽ തിങ്ങിക്കൂടുന്നു. വിഭിന്ന അവസ്ഥകളിലുള്ള പദാർഥങ്ങൾ നിയതമായ ക്രമീകരണത്തിനു വഴങ്ങുകയും ചെയ്യും.
ഉദ്ഗാരത്തിൻറ വിവിധ ഘട്ടങ്ങൾ 

 പുകയും ധൂളി മേഘങ്ങളും പടരുന്നു.
 ലാവ ബഹിർഗമിക്കുന്നു. 
 വിലമുഖം വിസ്തൃതമാവുന്നു.

 ലാവയും വാതകങ്ങളും 

സ്ഫോടനത്തോടനുബന്ധിച്ച് അനുഭവപ്പെടുന്ന മർദക്കുറവ് മാഗ്മയെ ദ്രവ ലാവയും വാതകങ്ങളുമായി വേർതിരിക്കുന്നു. അഗ്നിപർവത വാതകങ്ങളിലെ മുഖ്യാംശം നീരാവിയാണ്. സ്ഫോടനത്തെതുടർന്നുണ്ടാകുന്ന ജലോദ്ഗമം മുഴുവൻ മാഗ്മീയമല്ല. വാതകങ്ങളുടെ കൂട്ടത്തിലുള്ള ഹൈഡ്രജൻ അന്തരീക്ഷ ഓക്സിജനുമായി സംയോജിച്ചു നീരാവിയുടെ അളവ് വർധിപ്പിക്കുന്നു. ചിലപ്പോൾ അഗ്നിപർവത നാളത്തിന്റെ ചുറ്റുമായി സഞ്ചിതമായിരിക്കാവുന്ന ഭൂജലം താപനിലയിലെ അതിയായ വർധനവുമൂലം ബാഷ്പീകരിക്കപ്പെട്ടു ബഹിർഗമിച്ചെന്നും വരാം. ഈ പരിതഃസ്ഥിതിയിൽ ഉദ്ഗാരവാതകങ്ങളുടെ ഊഷ്മാവു താണിരിക്കും. മറ്റു വാതകങ്ങളുടെ കൂട്ടത്തിലുള്ള സൾഫർ ഡൈഓക്സൈഡ്, സൾഫർ ട്രൈഓക്സൈഡ് എന്നിവ ഗന്ധകബാഷ്പത്തിനു ഓക്സീകരണം സംഭവിച്ചുണ്ടാകുന്നു. അധികം ആഴത്തിലല്ലാതെ കണ്ടേക്കാവുന്ന ചുണ്ണാമ്പുകല്ലുമായി മാഗ്മ പ്രതിപ്രവർത്തിച്ചാണ് കാർബൺഡൈഓക്സൈഡ് ഉത്പാദിതമാകുന്നത്. അതുപോലെ ജൈവവസ്തുക്കളുമായുള്ള മാഗ്മാ പ്രവർത്തനത്തിൽനിന്നും അമോണിയ, മീഥെയിൻ തുടങ്ങിയവ ഉണ്ടാകുന്നു. അഗ്നി പർവതജന്യവാതകങ്ങൾ പൊതുവേ വിജാരണസ്വഭാവമുള്ളവയാണ്.

 ലാവാപ്രവാഹം 
ദ്രവമാഗ്മ അഗ്നിപർവതനാളങ്ങൾ കവിഞ്ഞു പുറത്തേക്കൊഴുകുന്നു. ഈ ലാവാപ്രവാഹങ്ങളുടെ സ്വഭാവം നിർണയിക്കുന്നത് അവയുടെ ശ്യാനത (viscosity), വിലീനവാതകങ്ങൾ, ഭൂതലത്തിന്റെ ചരിവ്, തണുക്കുന്നതിന്റെ തോത് എന്നിവയാണ്. മാഗ്മാ ഉദ്ഗാരങ്ങളുടെ ഊഷ്മാവും അതിലെ വ്യതിയാനങ്ങളും ഓപ്റ്റിക്കൽ പൈറോമീറ്ററുകൾ, തെർമോക്കപ്പിളുകൾ തുടങ്ങിയവ ഉപയോഗിച്ചു നിർണയിക്കാം. സാധാരണയായി ദ്രവലാവ കട്ടപിടിക്കുന്നത് 600 °C-നും 900 °C-നും ഇടയ്ക്കാണ്; ബസാൾട്ട് ലാവ 980ത്ഥഇ-ൽതന്നെ പൂർണമായി ഉറയ്ക്കുന്നു. ബാഷ്പവിലീനമായ ലാവകൾ വളരെ താണ ഊഷ്മാവിൽപോലും ഗതിശീലമായി വർത്തിച്ചെന്നുംവരാം.

ഒഴുകുന്ന ലാവയുടെ ഊഷ്മാവ് അടിയിൽനിന്നും മുകളിലേക്ക് കുറഞ്ഞുവരുന്നു; ഊഷ്മാവ് കുറയുന്നതോടൊപ്പം ശ്യാനത കൂടുന്നു. ലാവാപ്രവാഹങ്ങളുടെ ശ്യാനത പെനിട്രോമീറ്ററുകളുടെ സഹായത്തോടെ രേഖപ്പെടുത്താം. ലാവയിലെ സിലിക്കാംശത്തിന് ആനുപാതികമാണു അതിന്റെ ശ്യാനത.

ശ്യാനതകൂടിയ മാഗ്മയുടെ മേൽ പെട്ടെന്നു മർദക്കുറവനുഭവപ്പെടുമ്പോൾ അതു വിഘടിച്ചു പ്യൂമിസ് (Pumice) ഉണ്ടാകുന്നു. അന്തരീക്ഷത്തിലേക്കു കടക്കുമ്പോഴാണ് ഇതു സംഭവിക്കുന്നത്. രന്ധ്രമയവും സ്ഫടികതുല്യവുമായ മാഗ്മീയ ഖരവസ്തുക്കളാണ് പ്യൂമിസ്. അതു പൊടിഞ്ഞു സ്ഫടികതുല്യമായ ചാരം (glassy ash) ഉണ്ടാകാം.

പൈറോക്ലാസ്റ്റികങ്ങളുടെ സമൃദ്ധി ഉദ്ഗാരത്തിലെ അമിതമായ വാതകസാന്നിധ്യത്തിന്റെ ഫലമാണ്. വാതകങ്ങൾ മാഗ്മ (ലാവ)യുടെ സാന്ദ്രത കുറയ്ക്കുന്നു. അവ കുമിളകളായി രക്ഷപ്പെടുമ്പോൾ മാഗ്മയും പതഞ്ഞുയരുന്നു. അധിസിലിക മാഗ്മയിലാണ് ഈ സ്വഭാവം കാണുന്നത്.

 അഗ്നിപർവത ശിലകൾ 

ലാവ ഖരീഭവിച്ചുണ്ടാകുന്ന ശിലാസമൂഹങ്ങൾ. ആഗ്നേയശിലകൾ എന്നറിയപ്പെടുന്നു. ക്വാർട്ട്സ്, ഫെൽസ്പാർ, ഫെൽസ്പതോയ്ഡ് എന്നിവയും പൈറോക്സിനുകൾ, ഒലിവിൻ, മെലിനൈറ്റ് തുടങ്ങിയവയുമാണ് ഈ ശിലകളിൽ മുഖ്യമായും അടങ്ങിക്കാണുന്നത്. അധിസിലിക ശിലകളിലാണ് ക്വാർട്ട്സ് ഉള്ളത്. മഗ്നീഷ്യം കലർന്ന അല്പസിലിക ശിലകളിൽ ഒലിവിൻ മുന്തിയ ഘടകമായിരിക്കും. അപ്പറ്റൈറ്റ്, ഇൽമനൈറ്റ്, മാഗ്നറ്റൈറ്റ് തുടങ്ങിയവ ഉപധാതുക്കളായി കണ്ടുവരുന്നു.

 വർഗീകരണം 
ഉദ്ഗാരങ്ങളെ വിദരം (fissure), കേന്ദ്രസ്ഥം (central) എന്നിങ്ങനെ രണ്ടായി വിഭജിക്കാം. വിദര-ഉദ്ഗാരങ്ങളിൽ ഒഴുകി വ്യാപിക്കുന്ന ലാവ അനുപ്രസ്ഥമായ അട്ടികൾ സൃഷ്ടിക്കുന്നു. ഈ അട്ടികൾ ഘനീഭവിച്ചു വിസ്തൃതമായ ലാവാപീഠഭൂമികളായിത്തീരും (ഉദാ. ഡെക്കാൻ പീഠഭൂമി). ഇത്തരം ഉദ്ഗാരങ്ങളിൽ പൈറോക്ളാസ്റ്റികങ്ങൾ കുറവായിരിക്കും. അപൂർവം ചിലപ്പോൾ ഒഴുകിപ്പരക്കുന്ന ലാവാതലങ്ങളിൽനിന്നും വാതകങ്ങൾ സ്ഫോടനത്തോടെ രക്ഷപ്പെട്ട് പൈറോക്ളാസിറ്റികങ്ങൾ ഉത്പാദിപ്പിച്ചുകൂടെന്നുമില്ല.

കേന്ദ്രസ്ഥ-ഉദ്ഗാരങ്ങളെ ശിലാപ്രസ്തരപരമായി വിഭജിച്ചിട്ടുണ്ട്. സൂചലമായ ലാവ പരന്നൊഴുകി ക്രമമായ ചരിവുകളുള്ള കോണുകൾ (cones) സൃഷ്ടിക്കുന്നു -- ഇവയാണ് ലാവാകോണുകൾ (lava cones). പൈറോക്ളാസ്റ്റികങ്ങളുടെ ആധിക്യമുള്ളപ്പോൾ വശങ്ങൾ കുത്തനെയുള്ളതാകും (പൈറോക്ളാസ്റ്റിക കോണുകൾ). സിൻഡെറു (cinder)കളുടെ ബാഹുല്യമുള്ളപ്പോൾ ഇവയെ 'സിൻഡെർ കോണുകളെ'ന്നു വിളിക്കുന്നു. കുത്തനെ ചരിഞ്ഞ ലാവാകോണുകളുമുണ്ടാകാം (ഹോർണിതോ--Hornito). മിക്കപ്പോഴും ലാവയും പൈറോക്ളാസ്റ്റികങ്ങളും ഒന്നിടവിട്ട് അടുക്കിയ നിലയിൽ കാണപ്പെടുന്നു. അങ്ങനെയുള്ളവയെ സ്തരീയകോണുകൾ (Strato cones) എന്നോ മിശ്രകോണുകൾ (Mixed cones) എന്നോ പറയുന്നു. ശ്യാനത കൂടിയ ലാവ പരന്നൊഴുകാനാകാതെ തളംകെട്ടി നിർമിതമാകുന്ന ഘടനകളാണ് അഗ്നിപർവത കുംഭകങ്ങൾ (Volcanic domes). ചിലപ്പോൾ മേല്പ്പറഞ്ഞവയിൽ ഒന്നിലധികം രൂപങ്ങൾ ഒത്തുചേർന്നും കാണാം.

 പ്രതലവിരൂപണം 

അന്തർവേധ മാഗ്മയുടെ സഞ്ചലനം ഭൂപ്രതലത്തിനു ചുളുങ്ങലോ വലിവോ ഉണ്ടാക്കാം. ഉദ്ഗാരത്തിനുമുൻപുതന്നെ മാഗ്മാസമ്മർദംമൂലം ഭൂവല്ക ശിലകൾ കുംഭാകൃതിയിൽ ഉയർന്നുപൊങ്ങാറുണ്ട്; സ്ഫോടനത്തിനുശേഷമുണ്ടാകുന്ന മർദക്കുറവിൽ ഇവ സങ്കോചിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. ഹവായിയിലെ അഗ്നിപർവതങ്ങളിൽ ഈ ദൃശ്യവ്യതിയാനങ്ങൾ രേഖപ്പെടുത്തപ്പെട്ടിട്ടുണ്ട്.

മിക്കവാറും സ്ഫോടനങ്ങൾക്കു മുൻപ് ഉഗ്രമായ ഭൂചലനങ്ങളുണ്ടാകുന്നു. വിവർതനിക (tectonic) ഭൂകമ്പങ്ങളെ ഉദ്ഗാരങ്ങളുടെ മുന്നോടിയായി കരുതാം. നേരിയ പ്രകമ്പനങ്ങൾ തുടർച്ചയായും അവിച്ഛിന്നമായും ദിവസങ്ങളോളം നീണ്ടുകാണുന്നത് മാഗ്മാസഞ്ചലനത്തിന്റെ സ്പഷ്ടമായ സൂചനയായി ഗണിക്കപ്പെടുന്നു. അഗ്നിപർവതസ്ഫോടനങ്ങളെ മുൻകൂട്ടി പ്രവചിക്കുക സാധ്യമായിട്ടുണ്ട്. അവയുടെ തീവ്രത, ദൈർഘ്യം, സ്വഭാവം എന്നിവയെ സംബന്ധിച്ചുള്ള മുന്നറിവ് വിഷമകരമാണ്. അഗ്നിപർവതങ്ങളുടെ രസതന്ത്രപരവും ഭൂഭൌതികപരവുമായ പഠനങ്ങൾ വികസിക്കുന്നതിലൂടെ മാത്രമേ ഇതു സാധ്യമാകുകയുള്ളൂ.

 പുറംകണ്ണികൾ 

 Exploring Planets in the Classroom 
 Gelatin Volcanoes 
 Lava Layering 
 Volcanology Group 

വർഗ്ഗം:ഭൂഗർഭശാസ്ത്രം
വർഗ്ഗം:അഗ്നിപർവ്വതവിജ്ഞാനീയം