آتشفشان

آتشفشان روزنه‌ای در سطح زمین است که سنگ‌های گداخته، خاکستر و گازهای درون زمین از آن به بیرون فوران می‌کنند. فعالیت آتشفشانی با برون‌افکنی صخره‌ها، با گذشت زمان باعث پیدایش کوه‌های آتشفشانی بر سطح زمین می‌شود. آتشفشان‌ها معمولاً در نقاطی یافت می‌شوند که ورقه‌های زمین‌ساخت، همگرایی یا واگرایی دارند.
آتشفشان یک ساختمان زمین شناسی است که به وسیله آن مواد آتشفشانی (به صورت مذاب ، گاز ، قطعات جامد یاهر ۳)از درون زمین به سطح آن راه می یابند. انباشتگی این مواد در محل خروج، برجستگی هایی به نام کوه آتشفشان ایجاد می نماید.
آتشفشان یکی از پدیده های طبیعی و دائمی زمین شناسی است که در طول تاریخ زمین شناسی نسبتا بدون تغییر باقی مانده و در ایجاد، تحول و تکامل پوسته و گوشته زمین نقش اساسی داشته و دارد.

تولید مواد آتش فشانی و پدیده های مؤثر در ایجاد آتشفشان از دوره پرکامبرین تا عهد حاضر تغییر چندانی نداشته است و آنچه در این راستا تغییر کرده است، نوع دانسته ها، چگونگی اندیشیدن و نحوه بهره گیری از آنهاست.آتشفشانها پدیده های جهانی هستند و در سایر کرات منظومه شمسی به ویژه سیارات مشابه زمین یک پدیده عادی محسوب می شود و آتشفشان بی شک در کیهان نیز رخ می دهد.
همچنین پوشش سطحی ماه اغلب با سنگ های آتشفشانی پوشیده شده است و بارزترین ارتفاعات مریخ توسط آتش فشانها ساخته شده است.
فوران های فومرولی در برخی کرات مانند قمر آیو در سیاره مشتری یک پدیده عادی می باشد. زبانه های آتش و لکه های خورشیدی را جدا از ماهیتشان، می توان نوعی فوران آتش فشانی در خورشید تلقی نمود.
علم آتشفشان شناسی به مباحث نحوه تشکیل و تحول ماگما، چگونگی جابجایی و حرکت انواع مواد، گدازه ها و ماگماها و نیز تحولات آنها در اتاقک های ماگمایی، چگونگی فعالیت آتش فشان ها و گسترش مواد آتشفشانی در سطح زمین، چگونگی تحول مواد آتشفشانی و … اشاره می کند. علم آتشفشان شناسی از برخی علوم زمین چون پترولوژی ، تکتونیک جهانی، ژئوشیمی، چینه شناسی ، رسوب شناسی ، ژئوفیزیک ، کیهان شناسی و برخی دیگر از علوم تجربی مانند شیمی، فیزیک ، آمار و ریاضی کمک می گیرند.

آتشفشان ها

تعریف :
آتشفشانها، مکانهایى هستند که به علل مختلف فیزیکى و تکتونیکى مواد مذاب درونى زمین را به شکل گدازه‌هاى آتشفشانى، مواد پیروکلاستیک و گازها از خود خارج و امکان راهیابى آنها را به سطح زمین مى‌دهند. یک انفجار آتشفشانى مى‌تواند همراه با خروج قطعات سنگى جامد، مواد مذاب و گازهاى آتشفشانى باشد. بطور معمول هر یک از ما با شنیدن نام آتشفشان، گدازه‌هاى آتشفشانى سیال و روان را به خاطرمى‌آوریم که با حرکت خود هر چیزى را در روى سطح زمین به کام خود مى‌کشد. عواملى همچون غلظت ماده مذاب سیال، میزان گازها، شیب سطح زمین و سرعت سرد شدن بر روى میزان سرعت حرکت گدازه‌ها تأثیرگذار مى‌باشند. یک فوران آتشفشانى قادر است ستونى از مواد مختلف را تا ارتفاعى حدود ۱۹ کیلومتر (در بالاى قله آتشفشان) به بیرون پرتاب نماید و منجر به تشکیل یک ابر آتشفشانى گردد. در ۱۵ سال اخیر بیش از ۸۰ فروند هواپیماى تجارى در اثر برخورد با ابرهاى آتشفشانى صدمه دیده‌اند. خاکسترهاى آتشفشانى حاصل از یک فوران قادرند تا منطقه وسیعى در اطراف خود را بپوشانند و این وسعت گاه تا ۳۵۰۰۰ کیلومترمربع را نیز دربرمى‌گیرد.

تصویر ۱- ابرهاى آتشفشانى بر فراز ام تى پیناتوبو (فیلیپین) ،۱۹۹۱
گازهاى آتشفشانى به صورت مستقیم مى‌توانند بر روى سلامتى انسانها تأثیرگذارند و یا با تسهیل در ایجاد بارانهاى اسیدى مشکلاتى را ایجاد نمایند. جریانهاى مواد پیروکلاستیک، زمین لغزشهاى حاصل از آتشفشانها، جریانهاى گلى (Lahars) از جمله پدیده‌هاى مخربى مى‌باشند که با وقوع آتشفشانها همراهند. در هر سال تقریباً ۵۰ فوران آتشفشانى در جهان رخ مى‌دهد. خطرهاى ناشى از یک آتشفشان خاص، بستگى به نوع عملکرد، نوع ماگما و نیز جایگاه زمین شناسى و جغرافیایى آن دارد. نظیر زمین لرزه ها، پراکندگى و عملکرد آتشفشان ها توسط شکل هندسى صفحات تکتونیکى کنترل مى شود و آتشفشان ها در سه خاستگاه تکتونیکى دیده مى شوند. در درجه نخست تمرکز آنها در مناطق بین صفحات تکتونیکى بسیار زیاد است. نزدیک به ۸۰% آتشفشان هاى فعال در مناطق فرورانش یعنى جایى که صفحات تکتونیکى توسط صفحه دیگر به زیر مى روند واقع اند. آتشفشان‌هاى واقع در منطقه فرورانش انفجارى ترین نوع هستند. مهمترین نوع این آتشفشان ها استراتوولکانو و آتشفشان مرکب است. نوع دوم، آتشفشان هاى ریفتى مى باشند و در جایى که صفحات از یکدیگر دور مى شوند، رخ مى دهند. این نوع آتشفشان ها با انفجار کمترى همراهند و در کف اقیانوس ها واقع مى شوند. نوع سوم، آتشفشان هاى نقطه داغ (Hot spot) مى باشند که در مرکز صفحات جایى که پوسته ضعیف بوده و اجازه نفوذ مواد مذاب از درون زمین داده مى شود ایجاد مى شوند. در حدود ۸۰% آتشفشان‌هاى فعال روى زمین در منطقه حلقه آتشین قرار گرفته اند.

در کشور ما عظیم‌ترین فعالیتهاى آتشفشانى مربوط به دوره ائوسن مى‌باشند که در سه منطقه جغرافیایى، ایران مرکزى (ارومیه – دختر)، البرز و بلوک لوت توسعه دارند. اما از دیدگاه کاربردى آتشفشانهایى فعال شمرده مى‌شوند که در دوران کواترنر فعالیتى را از خود نشان داده باشند. مهمترین این آتشفشانها در ایران خصوصیاتى مانند خروج بخار آب، گازهاى گوگردى را در مرحله گوگردزائى نشان مى‌دهند. البته براى اینکه مشخص گردد که آتشفشانى پتانسیل فعالیت مجدد را نشان مى‌دهد یا نه مطالعات جامعى مورد نیاز است. چنین آتشفشانهائى باید بصورت مداوم تحت بازرسى و کنترل باشند. گروه زمین شناسى مهندسى سازمان زمین‌شناسى کشور، طرح کنترل و مطالعات ادوارى آتشفشانهاى با قابلیت فعالیت را در دستور کار خود قرار داده و مطالعه منظم در مورد فعالیت دماوند در این گروه از مدتى پیش آغاز گردیده است.

آتشفشان هاى منفرد
بسیارى از افراد فکر مى کنند که آتشفشان ها از یک دودکش مرکزى از یک منطقه نظیر یک کوه بلند فوران مى کنند. اکثریت فعالیت آتشفشان ها نزدیک به مرکز صفحات زمین ساختارى اتفاق مى‌افتد. همچنین بیشتر آتشفشان ها روى مناطق فرورانش قرار گرفته اند و معرف مکان هایى هستند که ماگماها در عمق در اثر ذوب شدن ورقه (slab) لیتوسفر اقیانوسى یا با ذوب لیتوسفر فوقانى یا استنوسفر در حال فرورانش به سمت بالا صعود مى کنند. مجاورت با یک منطقه فرورانش، معرف یک منطقه آتشفشانى است، همین طور احتمال زمین لرزه و خطرهاى همراه با آن، در این ناحیه وجود دارد.
آتشفشان ها توسط نوع ساختمانى که تشکیل مى دهند، رده بندى مى شوند. ساختمان آنها معمولاً منعکس کننده نوع مواد آتشفشانى است که فوران مى کند و اغلب نوع جایگاه تکتونیکى نیز از روى آن مشخص مى شود. این ویژگى ها تا حد زیادى در تعیین نوع فوران از چنین آتشفشان هایى که در آینده احتمال آن داده مى شود، کمک فراوانى مى کنند.
در آتشفشان هاى «سپرى شکل» ، مواد مذاب بازالتى که نسبتاً از نظر SiO2 فقیر و داراى میزان بالایى از تمرکز آهن و منیزیم هستند، نسبتاً روان بوده و به آزادى و سهولت جارى مى شوند و فاصله زیادى را از نقطه فوران طى مى کنند. نوع توپوگرافى و منظر آتشفشانى تشکیل شده بسیار مسطح است. به دلیل شباهت این آتشفشان ها به سپر مسطح، به آنها آتشفشان هاى سپرى (Shield volcano) گویند. هرچند مواد مذاب به صورت متناوب روان مى شوند و ممکن است از نظر ضخامت نازک و کمتر از چند متر ضخامت داشته باشند،‌ولى چندین فوران ماده مذاب باعث به وجود آمدن ضخامت گسترده اى مى شود. براى مثال، جزایر هاوایى از نوع آتشفشان سپرى است. مرتفع ترین نقاط این جزایر، ارتفاعى در حدود ۵/۳ کیلومتر از سطح دریا دارد اگر اندازه گیرى ها دقیق باشد، این ارتفاع بسیار قابل توجه است.
در آتشفشان هاى گنبدى،‌ مواد مذاب آتشفشانى حاوى SiO2 بیشتر و فقیر از آهن و منیزیم نسبت به مواد مذاب بازالتى هستند، همچنین مواد مذاب ویسکوزیته بالایى دارند و به آسانى در سطح روان نمى‌شوند. این مواد که به صورت خمیرى به سطح راه مى یابند، ساختمانى متراکم ایجاد مى کنند که داراى پهلوهاى با شیب زیاد است و یک گنبد آتشفشانى را تشکیل مى دهند. گدازه‌هاى ضخیم و متحرک با جریان بسیار کم بسرعت انسجام یافته و باعث مسدود شدن راه دودکش و مجرا مى گردند.
هنگامى که ماگما به طرف بالا حرکت مى کند از فشار بر روى آن کاسته مى شود و گازهاى محلول در آن شروع به خارج شدن و فرار از آن مى کنند. بعضى اوقات گازهاى تحت فشار در ماگماى در حال بالا آمدن، به طور ناگهانى و با قدرت زیاد همراه با انفجار از آن خارج مى شود و بخش هایى از ماگماى محلول به صورت بخش هایى با انفجار توأم خواهد بود. این ماگما قبل از رسیدن به سطح زمین انسجام مى یابد. قطعات مواد آتشفشانى که به صورت ناهنجار فوران مى کنند در مجموع مواد آذرآوارى (pyroclastics) نامیده مى شوند. پرقدرت ترین فوران هاى آذر آوارى معمولاً آتشفشانهایى هستند که داراى مواد مذاب غلیظ با ویسکوزیته بالا مى باشند. در صورت این ویژگى،‌ مواد مذاب قادر به حبس گازها مى‌باشند.
قطعات آذرآوارى در اندازه هاى متفاوت از بسیار بزرگ تا ریز یا به صورت خاکستر مى باشند. آتشفشان نوع ترکیبى داراى فوران هاى متناوب در زمان هاى مختلف مى باشند. بسیارى از این آتشفشان‌ها ممکن است مقدارى مواد آذرآوارى و سپس مقدارى مواد مذاب و سپس مقدارى مواد آوارى و غیره از خود خارج کنند. آتشفشان هایى که بدین صورت و به شکل لایه اى ساخته مى‌شوند، به استراتوولکانو (stratovolcanoes) یا آتشفشان هاى چینه اى موسوم اند، زیرا از بیش از یک نوع ماده ساخته شده اند.

بیشتر آتشفشان هاى خطرناک در غرب ایالات متحده و همچنین آتشفشان دماوند در نزدیکى تهران و نیز آتشفشان تفتان در نزدیکى شهرستان خاش در استان سیستان و بلوچستان ،‌ از این نوع اند. این آتشفشان ها طبیعت سختى دارند و گاهى اوقات با فوران گاز همراه اند و گاهى این گازها به حدکافى به تله مى افتند که باعث انفجار شده و مواد آذرآوارى به صورت باران سقوط مى کنند.

ساختمان آتشفشان

دودکش آتشفشانی مجرایی است که به وسیله آن مواد آتشفشانی از درون زمین به سطح آن راه می یابند. نک (Neck) مجرای آتشفشانی قدیمی است که اکنون از گدازه های قدیمی پرشده است و چون از سنگ های پیرامون خود مقاوم تر است، به صورت برجستگی ستون مانند باقی مانده و سنگهای اطراف آن که مقاومت کمتری دارند، فرسایش یافته اند.
دهانه آتشفشان: پایانه بالایی مجرای آتشفشان که اغلب از قسمتهای دیگر مجرا وسیع تر است، دهانه آتشفشان گفته می شود که شامل انواع مختلف ذیل می باشد:
دیاترم (Diatreme) عبارت است از دهانه های انفجاری که براثر انفجار ناشی از وجود گازهای آتشفشانی تشکیل گردیده است. این گازها خاستگاه ماگمایی و غیر ماگمایی دارند.
مآر (Maar) دهانه های نسبتا وسیع آتشفشانی که اغلب به وسیله بخار آب حاصل از گرمای ایجاد می شوند. مآرها اغلب در مناطق مرطوب و دریایی رخ می دهند.
کالدرا (Caldera) دهانه های خیلی وسیع آتشفشانی که قطر آنها به چندین کیلومتر می رسد و شامل انواع ذیل می باشد:
کالدرای انفجاری:این نوع کالدرا بر اثر انفجار حجم عظیم از مواد آتشفشانی و پی سنگ در اثر گازهای تحت فشار حاصل می شود و دهانه های وسیعی را تشکیل می دهد بالتدکالدرای آتشفشانی باندائی سان در ژاپن (فوران در سال ۱۸۸۸).
کالدرای ریزشی: متداولترین نوع کالدرا می باشد می باشد که عمل فرونشست و یا ریزش۱، ۱- Collap se
در اثر انفجار و خارج شدن حجم زیادی از مواد ماگمایی و نیز سنگینی بخشهای بالایی آتشفشان اتفاق می افتد که با ایجاد شکستگی های همراه است. ممکن است این شکستگی ها توسط مواد مذاب به صورت دایک پرشود و یا از طریق آنها مواد فرار یابد احتمالا مواد گدازه ای جدید به سطح کالدرا برسد.
اگر دایک ها به صورت حلقوی پیرامون مخروط آتشفشان ظاهر شوند به آنها دایک های حلقوی می گویند. در حالی که اگر دایک ها به سمت درون زمین به صورت همگرا یا متقارب باشند و یک نوع شکل مخروطی مانند ایجاد نمایند که راس آنها به طرف درون زمین باشد به آنها صفحات مخروطی گفته می شود.
در مواردی نیز دایک ها نسبت به مخروط آتشفشان آرایش شعاعی دارند که به آنها دایک های شعاعی گفنه می شود.
کالدراهای فرسایشی بر اثر فرسایش دهانه آتشفشان قدیمی و گسترش آنها به وسیله عوامل جوی، یخچالی و بادی حاصل می شوند. کراترهالکا کالا در جزیره ماوی هاوایی است.
مخروط آتشفشانی: برجستگی های مخروطی شکل که از انباشتگی مواد آتشفشانی در پیرامون دهانه آتشفشان حاصل می شود و بر حسب این که کدام مواد آتشفشانی تشکیل شده است تحت نام های مختلفی است:
مخروط های تغرایی که فقط از مواد آذرآواری تشکیل شده است.
مخروط های گدازه ای که فقط از گدازه تشکیل شده است.
مخروط های چینه ای که تناوبی از گدازه و مواد آذر آواری «پیروکلاستیک) است

ویژگى هاى طبیعى آتشفشان
از مهمترین ویژگى هاى محیطى و سیماهاى زمین شناختى بیشتر آتشفشان ها،‌ وجود چشمه هاى آب گرم، آبفشان، دهانه و مخروط آتشفشانى است. چشمه هاى آب گرم از جمله ویژگى هاى هیدرولوژیکى و سیماهاى زمین گرمایى هستند که در بسیارى مناطق آتشفشانى نظیر دماوند و سبلان دیده مى شوند. آب هاى سطحى و زیرزمینى در تماس با سنگ هاى داغ گرم مى شوند و سپس در اثر چرخه به سطح راه مى یابند و چشمه هاى آب گرم را تشکیل مى دهند. چشمه هاى آب گرم منطقه سرعین در استان اردبیل به علت وجود کوه آتشفشان سبلان است. بهره بردارى از ویژگى هاى طبیعى آتشفشانى در بسیارى از مناطق جهان متداول است و مهمترین آن استفاده از انرژى زمین گرمایى جهت گرمایش، تولید برق، آب درمانى، کشاورزى، پرورش آبزیان و توریسم مى باشد.

بلایاى همراه با آتشفشان
آثار اولیه:
مواد مذاب (Lava) :
اکثر مردم که راجع به آتشفشان ها مطالبى شنیده اند، مواد مذاب را به عنوان مهمترین عامل در ایجاد خطر تصور مى کنند. عملاً مواد مذاب جان انسان ها را به مخاطره نمى اندازد. بیشتر مواد مذاب که پیشرفت مى کنند با سرعت بسیار کمى در حدود چند کیلومتر در ساعت یا کمتر پیش مى روند، و در نتیجه مى توان سرعت حرکت انسان را سریع تر از حرکت آن در نظر گرفت. با این حال، مواد مذاب قادر به تخریب و صدمه زدن به املاک و سرزمین هایى که در سر راه آن قرار مى گیرند خواهند بود. درجه حرارت مواد مذاب اغلب بیش از ۵۰۰ درجه سانتى گراد است و گاهى به ۱۴۰۰ درجه نیز مى‌رسد. مواد قابل احتراق، خانه ها، جنگل ها در چنین دمایى مى سوزند و بعضى مناطق توسط مواد مذاب که در حال انجماد هستند، احاطه مى شوند.
مواد مذاب آتشفشانى نظیر سیالات دیگر هنگام ورود به سطح زمین در جهت سراشیبى حرکت مى‌کنند. یکى از ساده ترین راه هاى نگهدارى ساختمان ها و منازل، بنا نکردن آنها در نزدیکى شیب ها و در مسیر حرکت مواد مذاب آتشفشانى است. به دلایل گوناگون، در طول تاریخ، انسان ساختمان ها و شهرها را در نزدیکى آتشفشان بنا کرده است. اولین دلیل این بوده که انتظار نمى رفت آتشفشان فعالیت مجدد پیدا کند، همچنین خاکى که بر روى سنگ هاى آتشفشانى تشکیل مى گردد ممکن است بسیار آهسته بوجود آید ولى این خاک بسیار حاصلخیز است.

هنگامى که بخشى از توده عظیم مواد مذاب انسجام یابد، مى تواند به صورت یک سد از جریان مواد مذاب جلوگیرى کند. هر قدر مواد مذاب سردتر شود، ضخامت آن زیادتر و ویسکوزیته آن بیشتر و سرعت حرکت آن کاهش مى‌یابد. و اگر آب در دسترس باشد مى‌توان از آن براى سرد کردن مواد مذاب استفاده نمود.
در جایى که توقف مواد مذاب عملى نیست، ممکن است با انحراف مسیر حرکت، مواد مذاب را به جاى جریان در مناطق مسکونى و اقتصادى مهم، به مناطق کم اهمیت انتقال داد.

جریان هاى گل
مواد آذرآوارى در مناطق پوشیده از برف خطرهاى خاص خود را دارند. حرارت حاصل از سقوط خاکستر و مواد داغ، موجب ذوب شدن برف ها شده و سبب ایجاد یک جریان گل (Flow Mud) توسط آب هاى در حال ذوب شدن مى شود که به آن لاهارا (Lahara) گویند. چنین جریانى از گل به طرف شیب و معمولاً در جهت نهرها و کانالها حرکت کرده و آنها را مسدود مى کنند و باعث ایجاد سیل مى شوند. این گونه رسوبات آذرآوارى که از ذوب شدن برف ها و ایجاد جریان رسوبات به صورت گل ایجاد مى شود، در منطقه آتشفشانى سبلان نیز در رخنمون هاى رسوبى مشاهده مى شود. در منطقه سبلان رسوبات گسترده لاهارا نشان دهنده وقوع جریانهاى گلى در گذشته مى باشد و بدون شک وقوع چنین پدیده‌اى در آینده نیز امکان پذیر مى باشد.
یکى از انواع بخصوص فوران ها و انفجارات آتشفشانى و آذرآوارى، مخلوطى از گازهاى داغ و خاکستر داغ و ریزدانه به نام nuee ardente مى باشد که بسیار کشنده است. این گونه ابرهاى سوزان (glowing clouds) بسیار گرمند و در داخل ابر دما تا ۱۰۰۰ درجه نیز مى رسد و قادرند از شیبها بطرف پایین با سرعتى حدود صد کیلومتر در ساعت روان شوند و باعث از بین رفتن و به آتش کشیدن همه اجسام در طول مسیر شوند. از آنجایى که ابرهاى سوزان ممکن است به طور ناگهانى تشکیل شوند نمى توان از ایجاد آن جلوگیرى کرد و وقوع آن را اطلاع داد، ولى مى توان گفت که ایجاد آنها جزء فعالیت هاى اولیه آتشفشان محسوب نمى شود. به عقیده معین وزیرى و امین سبحانى (۱۳۵۷) آخرین فعالیت هاى انفجارى آتشفشان تفتان شامل دو فاز انفجارى است. در این انفجارات از یک طرف روانه هاى ابر سوزان بر دامنه جنوبى کوه تفتان سرازیر شده و از طرف دیگر پهنه هاى وسیع سنگهاى آتشفشانى نظیر توف دامنه ها و دشت هاى اطراف آتشفشان را پوشانیده است. بنابراین با توجه به سوابق زمین شناسى و مطالعات موجود مى توان نتیجه گیرى کرد که آتشفشان تفتان قادر به ایجاد ابرهاى سوزان مى باشد که اثرات زیست محیطى عمده اى به همراه خواهد داشت.

فعالیت آذر آوارى
علاوه بر مواد مذاب و پیروکلاستیک، آتشفشان ها داراى گازهاى مختلفى هستند. بسیارى از آنها نظیر بخار آب و CO2 سمى نیستند، ولى با این حال این قبیل گازها هنگامى که از نظر تمرکز بالا باشند، سمى و خطرناکند. گازهاى دیگر نظیر CO و گازهاى مختلف سولفور، اسید کلریدریک نسبتاً خطرناک و سمى اند. بسیارى از افراد با وجود آگاهى از وجود گازهاى آتشفشانى، جان خود را از دست داده اند. گاز CO2 در حدود ۵۰% سنگین تر از هواست و چنین گازى در اثر چگالى بالاتر از هوا به آهستگى بر روى سطح زمین پراکنده مى شود. در این حالت، اگر شخص توسط این گاز احاطه شود، به علت نرسیدن اکسیژن خفه مى شود و چون این گاز بى رنگ و بى بوست، شخص هیچ گونه آگاهى از احاطه شدن درون این ابر نخواهد داشت. منشأ گاز و علت وقوع ناگهانى آن هنوز مورد بحث و بررسى است. چون CO2 یکى از گازهاى عادى آتشفشانى است، ممکن است از ماگماى سطحى رها شده و به دریاچه راه پیدا کرده باشد و در آب هاى زیر انباشته گردیده باشد. وارونگى و چرخه فصلى آب دریاچه در اثر تغییر دما باعث رها شدن آن به اتمسفر محیط شده است.
انفجار در اثر تجمع بخار در بعضى از آتشفشان ها، بسیار مهیب و کشنده است. این ویژگى به سبب قرار گرفتن این آتشفشان ها در مکان هاى خاص است. در مورد جزایر آتشفشانى، باید گفت مقدار زیادى آب دریا به درون سنگ ها نفوذ کرده و آب نفوذى با ماگماى داغ در زیر تماس پیدا مى کند و به بخار تبدیل مى شود. در این هنگام آتشفشان را شبیه یک دیگ بخار به حد انفجار مى رساند. این نوع فوران ها، فریاتیک (Phreatic eruption) نام دارند.

آثار ثانویه
فوران منفرد آتشفشانى، هرچندکوتاه مدت، قادر به تأثیر آب و هوا در سطح جهانى است. فوران‌هاى شدید همراه با انفجار مقدار زیادى خاکسترآتشفشانى به داخل اتمسفر وارد مى کنند. این گرد و غبار چندین سال طول مى کشد که فرونشست کند. در این حین گرد و غبار حاصله، به طور بخشى باعث عدم ورود اشعه خورشید به زمین شده و موجب سردشدن محسوس سطح زمین مى شود.
آثار آب و هوایى آتشفشان ها به آثار غبار خلاصه نمى شود. آتشفشان الچیچون در سال ۱۹۸۲ گرد و غبار زیادى ایجاد نکرد، اما مقدار زیادى گاز سولفورى به داخل اتمسفر فرستاد. این گاز موجب ایجاد اسیدسولفوریک شد که در نقاط مختلف زمین به صورت باران فرود آمد. قطرات اسید حاصله نه تنها باعث سد شدن خورشید نظیر گرد و غبار شد،‌ بلکه این اسید به صورت باران اسیدى به زمین بارید.

بلایاى آتشفشانى
بیشتر مرگ و میر حاصله از آتشفشان، هنگامى است که نوع فوران انفجارى و همراه با مواد آذر آوارى باشد. لاهارا و جریان هاى گل در حدود ۱۰ درصد از بلایاى حاصله از آتشفشان را سبب مى شوند. از طرف دیگر، فوران هاى بیرون ریزنده مواد مذاب و خاکسترهاى در حال فرود (Tephra)، صدمات زیادى را به اراضى مى رسانند.
نظیر بسیارى از بلایاى طبیعى دیگر، تأثیر فوران هاى آتشفشانى بر روى انسان ها، به میزان بسیار زیادى به تراکم جمعیت و نوع ساختمان ها در این مناطق بستگى دارد. اغلب حواشى آتشفشان ها مناطقى هستند که محل هاى مناسبى براى زیست مى باشند.
موضوعى که در مورد آتشفشان ها باید خاطر نشان ساخت این است که آتشفشان ها منابع طبیعى مهمى نیز به شمار مى روند. به غیر از حاصلخیز بودن بعضى خاکسترها، آتشفشان ها منبع تولید انرژى، مصالح ساختمانى و نیز منبع درآمد از طریق جلب گردشگرد مى باشند.

پیش بینى فعالیت آتشفشان ها
از نظر فعالیت، آتشفشان ها به سه گروه تقسیم مى شوند: ۱) فعال، ۲) خفته (dormant) ، ۳) خاموش یا مرده.
متأسفانه قوانینى که در مورد بررسى آتشفشان ها وجود دارد، آنچنان دقیق نیست. به طور کلى، آتشفشان هنگامى فعال نامیده مى شود که در سال هاى اخیر فوران کرده باشد. چنانچه آتشفشانى اخیراً فوران کرده باشد و از نظر ظاهرى و فرسایش تازه به نظر برسد، از نوع غیرفعال و یا خفته است اما داراى پتانسیل فعالیت مى باشد. به طور کلى، یک آتشفشان که به تازگى فوران نداشته و به نظر مى رسد که تحت تأثیر فرسایش زیاد نیز بوده است خاموش یا مرده محسوب مى شود و احتمال فعال شدن آن بسیار کم است.
آتشفشان ها در الگوى فعالیت خود بسیار متفاوتند. از نظر آمارى، یک آتشفشان تیپیک هر ۲۲۰ سال یک بار فوران مى کند. اما ۲۰% آنها کمتر از یک بار در هزار سال و ۲% آنها کمتر از یک بار در سال فوران مى کنند. مدت زمان طولانى آرامش، تضمینى براى خاموشى آتشفشان نیست.
اولین قدم در پیش بینى فوران هاى آتشفشانى، زیرنظر گرفتن و پایش این آتشفشان ها است. با این وجود، در تمام مواقع به اندازه کافى افراد و نیز وسایل و ابزار مورد نیاز، در دسترس نیستند. به طور تخمین، در حدود ۳۰۰ تا ۵۰۰ آتشفشان فعال در دنیا وجود دارد (این میزان براساس مطالعات تغییر مى‌کند). بررسى و در نظر گرفتن آنها، به تنهایى وظیفه بزرگى است. معمولاً بازرسى و بررسى مرتب و دقیق آتشفشان ها تنها بعد از اینکه نشانه هایى از فعالیت در آنها مشخص مى شود، صورت مى گیرد. آتشفشان هاى خفته ممکن است در هر زمانى فعال شوند، به طور کلى فعالیت این گونه آتشفشان ها نیز باید پایش و زیرنظر گرفته شوند. از نظر تئورى، مى توان از آتشفشان هاى خاموش چشم پوشى کرد به شرطى که خاموشى آنها کاملاً ‌مشخص شده باشد.

پیش درآمدهاى آتشفشان
فوران هاى آتشفشانى مهم به طور آنى اتفاق نمى افتند، این قبیل فوران ها با یک سرى تغییرات محیطى گوناگون در اثر بالا آمدن مواد مذاب به سطح زمین همراهند. مشاهدات و اندازه گیرى این تغییرات، مى تواند به عنوان یک سیستم آگاهى و نیز پیش بینى هاى قابل اعتماد به کار گرفته شود.
سازمان رفع بلایاى ملل متحد (United Nations Disaster Relief Organization) در سال ۱۹۸۵ پدیده هاى فیزیکى و شیمیایى مختلف غیرعادى را که قبل از آتشفشان رخ مى دهد، طبقه بندى کرد (جدول ۱). متأسفانه چنین پدیده هایى همیشه اتفاق نمى افتند، از این رو پیش بینى اکثر آتشفشان‌ها قدرى مشکل است.

فعالیت هاى لرزه اى

– افزایش فعالیت موضعى زمین لرزه ها
– صداى غرش قابل ضبط و ثبت

تغییر شکل زمین

– باد کردن یا بالا آمدن محل خروج مواد آتشفشانى
– تغییر در شیب توپوگرافى زمین در نزدیکى آتشفشان

۳- پدیده هاى زمین گرمایى

– افزایش خروجى آب از چشمه هاى آب گرم
– افزایش خروجى بخار از فرمرول ها
– افزایش دماى چشمه هاى آب گرم یا افزایش خروج گاز
– افزایش دماى دریاچه احتمالى موجود در دهانه (crater)
– ذوب شدن برف یا یخ موجود در بالاى آتشفشان
– سفیدشدگى (Whitening) گیاهان در شیب آتشفشان

۴- تغییرات شیمیایى

– تغییرات در ترکیب شیمیایى گازهاى خروجى از دهانه آتشفشان (براى مثال افزایش در میزان SO4 و H2S)
جدول ۱٫ پدیده هاى فیزیکى و شیمیایى قبل از وقوع آتشفشان (نقل از دکر و دکر، ۱۹۹۸)

فعالیت هاى زمین لرزه اى
یکى از عادى ترین سیستم هاى آگاهى در بدو وقوع آتشفشان، فعالیت هاى زمین لرزه اى است. بالا آمدن حجم زیادى از مواد مذاب و گازها از میان لیتوسفر در زیر آتشفشان نیروى زیادى را بر روى سنگ هاى لیتوسفر وارد مى کند، این فرایند باعث ایجاد زمین لرزه هاى کوچک مى شود. زمین لرزه باعث تکان و ایجاد یک زمین لغزش در حین برآمدگى در شیب دامنه آتشفشان شده و در این حالت، از زون طبقات قرار گرفته در روى آتشفشان کاسته مى شود و مواد گازى به تله افتاده، خارج مى گردند. به طور کلى، ثبت امواج زمین لرزه در مناطق آتشفشانى بسیار مهم است، و این قبیل اطلاعات لرزه نگارى همواره باید به طور منظم ثبت و جمع آورى شوند.

تغییر شکل زمین
فرورفتگى نامتقارن یا بالا آمدن سطح آتشفشان ها، نشانه هاى آگاه کننده هستند و معمولاً منطبق با وجود یک ماگماى در حال بالاآمدن مى باشند و یا اینکه دلالت بر انباشته شدن گازها و فشار یا هردو دارند. این موضوع در آتشفشان هاى مختلف متفاوت است، زیرا فشارها و نیروهاى اعمال شده و مقاومت سنگ هاى فوقانى متفاوت است. بالاآمدگى، کج شدگى و فعالیت هاى زمین لرزه اى ممکن است نشانه فوران در حال به سر رسیدن باشند، اما زمین شناسان هنوز قادر به پیش بینى زمان دقیق زمین لرزه‌ها نیستند.
در این مورد استفاده از سیستم هاى مختلف بسیار ضرورى است. براى مثال، اندازه گیرى به طریق الکترونیکى [electronic distance measurement (EDM)] یکى از بهترین راه هاى تغییرات فاصله اى در سطح زمین است. هر چند این روش اغلب در دسترس نیست و به داشتن هدف هاى مرئى بر روى آتشفشان نیاز دارد. اندازه گیرى به وسیله دستگاه (Global positioning System)GPS که با ماهواره ها در ارتباط است و داده ها را کسب مى‌کند نیز یکى از شیوه هاى تعیین تغییرات فاصله اى و تغییر شکل در روى آتشفشان ها مى باشد.

بررسى هاى حرارتى و زمین گرمایى
مادامى که مواد مذاب درونى زمین به طرف سطح زمین حرکت مى کنند، انتظار مى رود که درجه حرارت درونى زمین و شیب گرمایى افزایش یابد. اما بسیارى از آتشفشان ها بدون تغییرات حرارتى قابل اندازه گیرى و محسوس فوران کرده اند. با این حال، بررسى درجه حرارت سطحى ممکن است مناطق گرم را که در آنجا ماگما تقریباً نزدیک به سطح و نیز ممکن است به سطح برسد آشکار سازد. دماى چشمه هاى آب گرم و بخار متصاعد شده از آنها را به آسانى مى توان اندازه گیرى کرد، اما این کار تنها یک بررسى غیرمستقیم از آنچه که در درون زمین مى گذرد مى باشد. با این حال، هرگونه افزایش در دماى سطحى که مربوط به تغییرات جریان حرارت زمین باشد، ممکن است توسط یک دوره بارانى از نظر پوشیده بماند. مسئله دیگر این است که هدایت حرارت داخلى زمین به کندى به سطح برسد و عملاً براى امور پیش بینى مناسب واقع نشود. در صورت وجود یک دریاچه در دهانه آتشفشان، اندازه گیرى هاى منظم دما معنى دار خواهند شد. چنین مشاهداتى را مى توان با اطلاعات حاصله از ماهواره ها تلفیق کرد. تصاعد گرما و حرارت یکى از ویژگى هایى است که به طریق سنجش از دور در ارزیابى بلایا به کار مى رود. انجام چنین اقدامات پایشى در منطقه آتشفشان سبلان که در آنجا دریاچه اى نیز وجود دارد امکان پذیر مى باشد و با مطالعات پیوسته مى‌توان فعالیت سبلان را همواره زیرنظر داشت.

بررسى هاى ژئوشیمیایى
بسیارى از آتشفشان شناسان پیش بینى مى کنند که تغییر در ترکیب گازهایى که از آتشفشان بیرون مى‌آیند، احتمالاً نشانه هایى از فعال شدن یک آتشفشان هستند. با این حال،‌ هرگونه تفسیر در مورد پیش بینى ترکیب گازهاى حاصله از یک آتشفشان، کار بسیار دشوارى است، زیرا گازهاى آتشفشانى معمولاً داراى تغییرات قابل ملاحظه اى هستند. بنابراین معمولاً ممکن نیست بتوان تغییرات ترکیبى را که معرف شرایط خاص آتشفشان مى باشد مشخص کرد. یکى از این روش ها تطابق طیف سنجى (Correlation Spectrometry) است که در آن اندازه گیرى جذب اشعه فرابنفش مدنظر است و به کمک آن مى توان تصاعد SO4 را بررسى کرد. مشاهدات عینى تصاعد بخار یا ابرهاى خاکستر، به شرایط اقلیمى بستگى دارد.

بررسى هاى دیگر
درست مانند زمین لرزه ها، گزارش هایى موجود است که پیش بینى آتشفشان را توسط رفتار حیوانات (رفتار آنها قبل از وقوع آتشفشان غیرعادى مى شود) حکایت مى کند. شاید حیوانات نسبت به برخى از تغییرات که در روى زمین روى مى دهد حساس تر باشند. بدون شک تحقیقات بیشترى نیاز است تا بتوان زمان و طبیعت فوران هاى آتشفشان هاى اصلى را به طور دقیق پیش بینى کرد.

عکس العمل در برابر پیش بینى فوران
هنگامى که اطلاعات به دست آمده نشان دهنده وقوع یک فوران مى باشد و ممکن است جمعیت منطقه اى را تهدید کند، امن ترین راه، تخلیه منطقه تا زمان کاهش و فرونشست فعالیت هاى آتشفشانى است. با این حال یک آتشفشان خاص ممکن است براى مدت زمان طولانى خطرناک باقى بماند. مرحله فعال که شامل فوران هاى مقطعى است، ممکن است ماه ها یا سال ها ادامه داشته باشد. در این گونه موارد، مستغلات باید ترک شده و براى مدت زیادى به مناطق مسکونى مراجعت نکرد یا اینکه ساکنان باید فوراً و به دفعات قادر به ترک محل باشند. در حال حاضر، با توجه به طبیعت نامعلوم در پیش بینى فوران ها، اقدامات احتیاطى لازم است.
پیش بینى دقیق و ارزیابى صدمات مخصوصاً در مورد آتشفشان هایى که مدت زیادى فعال نبوده اند، بسیار دشوار است. این امر بدلیل نبود سوابق تاریخى و مقایسه آنها با اطلاعات موجود است.
به طور خلاصه، بسیارى از فعالیت هاى آتشفشانى در نزدیکى مرزهاى صفحات تکتونیکى متمرکزند. آتشفشان ها از نظر نوع فوران متفاوتند، همچنین خطرهاى حاصله از آنها نیز متفاوت است. آنهایى که در اطراف بلندى هاى در حال گسترش و نقاط داغ وجود دارند، معمولاً آرام ترند و مواد مذاب فوران شده از نوع گدازه بازالتى است. آتشفشان هاى منطقه فرورانش موجب ایجاد یک ماده مذاب با ویسکوزیته بالا و غنى از سیلیس و گازها مى شوند. بنابراین علاوه بر مواد مذاب، مقدار زیادى مواد آذرآوارى و نیز ترکیبات و محصولات کشنده نظیر ابرهاى سوزان و گازهاى سمى ایجاد مى کنند. در حال حاضر، آتشفشان شناسان قادر به آشکار سازى نشانه هاى اولیه که یک آتشفشان در مراحل اولیه ایجاد مى کند مى باشند، اما نمى توانند زمان دقیق یا نوع فوران را مشخص کنند. با این حال، آتشفشان‌هاى منفرد ویژگى هاى فورانى خاصى نشان مى دهند. بنابراین دانش نوع فوران آتشفشان و تاریخچه آن اجازه مى دهد که طبیعت کلى فوران ها و احتمالاً فعالیت مجددآنها در آینده نزدیکى را پیش بینى کرد.
پایش کافى و صحیح، ویژگى هاى ژئوفیزیکى، تغییرات توپوگرافى و فعالیت هاى زمین لرزه اى و نیز تاریخچه اخیر زمین شناسى آتشفشان ها، ممکن است تا حد زیادى براى پیش بینى فعالیت آتشفشان ها مفید باشند.