Địa chất môi trường VOLCANIC ACTIVITY E-10
MỤC ĐÍCH HỌC TẬP:
Có 50 đến 60 núi lửa phun (volcanoes erupt) mỗi năm trên toàn thế giới. Ở Mỹ có từ 2
đến 3 vụ phun (núi lửa) mỗi năm, chủ yếu là ở Alaska. Những vụ phun này thường xảy ra
ở những vùng dân cư thưa thớt của thế giới nhưng khi mà một trong số đó xảy ra ở vùng
dân cư đông đúc thì hậu quả sẽ rất thảm khốc. Trong 100 năm qua đã có khoảng 100.000
người chết bởi các vụ phun núi lửa trong đó chỉ trong thập niên 1980 đã có 285.00 người
chết. Trong quá trình phát triển dân số, ngày càng nhiều người sống trên những sườn của
những núi lửa hoạt động và tiềm tàng. Do vậy, ở những nước đông dân cư với nhiều núi
lửa hoạt động như Nhật Bản, Philippin và Indonesia thì sẽ đặc biệt nguy hiểm. Phía Tây
của nước Mỹ, một phần Alaska, Hawaii và Tây Bắc Thái Bình Dương đều có những núi
lửa hoạt động và tiềm tàng, một vài trong số đó nằm ở gần thành phố với dân cư lớn hơn
350.000 người.

Những ngọn núi lửa trong lịch sử và ảnh hưởng của nó
Tên núi lửa hoặc thành
phố
Ảnh hưởng
Vesuvius, Italy, 79 sau
công nguyên
Phá hủy Pompeii và giết chết 16000 người. Thành phố bị
vùi lấp bởi hoạt động của núi lửa và được phát hiện năm
1595.
Skaptar Jokull, Iceland,
1783
Làm chết 10000 người (nhiều người chết vì đói) và nhiều
vật nuôi trên đảo. Nó còn làm mất 1 số vụ mùa ở Scotland.
Tombora, Indonesia,
1815
Sự lạnh đi toàn cầu, tạo ra “ năm không có mùa hè”.
Krakatoa, Indonesia,

Địa chất môi trường VOLCANIC ACTIVITY E-10
Núi lửa Unzen, Nhật Bản,
1991
Dòng tro và những hoạt động khác của núi lửa làm chết 41
người, đốt cháy 125 ngôi nhà và hơn 10 ngàn người phải
sơ tán.
Nguồn: C. Ollier, Volcano (Cambridge, MA: MIT Press, 1969).
Mục tiêu học tập của chương này:
 Làm quen với các loại núi lửa chính, các loại đá chúng sinh ra và sự sắp đặt kiến tạo
mảng của chúng.
 Biết được ảnh hưởng chính của hoạt động núi lửa bao gồm: dòng lava, nham thạch,
dòng vụn/ dòng bùn.
 Hiểu được các phương pháp nghiên cứu hoat đông của núi lửa để có thể đưa ra những
kết quả tốt hơn về việc dự đoán sự phun núi lửa gồm có hoạt động địa chấn, sự thay
đổi cách vẽ địa hình, sự thoát khí và lịch sử địa chất.
I/ NÚI LỬA ( VOLCANO ) :
1/ Định nghĩa:
Núi lửa là hoạt động giải phóng các dung nham trong lòng đất lên trên bề mặt vỏ đất
dưới áp lực của năng lượng tích lũy, thông qua kênh dẫn là đường nối buồng magma
với bề mặt vỏ đất. Như vậy đe một núi lửa hoạt động cần có các điều kiện sau đây:
+ Một tích tụ magma có năng lượng tích lũy lớn.
+ Một đường dẫn từ buồng magma đến bề mặt vỏ đất.
+ Vật liệu do núi lửa phóng thích có nhiệt độ rất lớn từ > 900
0
C- 1200
0
C, do vậy có
sức tàn phá rất lớn, thiêu hủy hầu như toàn bộ các công trình và vật liệu trong vùng nó
đi qua.
2/ Các sản phẩm phun trào của núi lửa:

magma trào ra khỏi miệng núi lửa nhưng đã thoát mất nhiều chất khí hòa tan
2
Địa chất môi trường VOLCANIC ACTIVITY E-10
trong khi phun ra ngoài mặt đất. Đối với núi lửa người ta phân ra làm hai loại
lava: acid và bazo (trung gian giữa hai loại này là lava trung tính). Lava acid
nguội chậm, quánh, khó chảy, nhiệt độ từ 700
0
đến 1000
0
C. Lava bazo lỏng, dễ
chảy, nguội nhanh, nhiệt độ từ 1100
0
đến 1200
0
C.
 Các sản phẩm đặc: gồm các bom núi lửa, cuội núi lửa, cát và tro núi lửa. Đó là
các sản phẩm lava bị phun vào không khí rồi đặc lại và rơi xuống sườn núi lửa.
3/ Các loại núi lửa:
Mỗi loại núi lửa đều có những đặc điểm hoạt động riêng mà phần lớn là do độ nhớt của
magma . Độ nhớt magma (Magma viscosity) được xác định chủ yếu bởi thành phần
SiO
2
biến đổi từ 50 đến 70% và nhiệt độ của nó.
Về hình dạng: các núi lửa được chia thành 3 loại:
a. Núi lửa hình khiên (Shield volcanoes):
Núi lửa dạng
khiên có thể
được xem là
núi lửa lớn
nhất. Chúng

Địa chất môi trường VOLCANIC ACTIVITY E-10
dẻo hơn vì vậy nó cần độ dốc lớn hơn để có thể chảy xuống xa hơn. Tuy nhiên, chảy
xuống sườn không phải là quá trình duy nhất mà dòng lava di chuyển ra khỏi miệng
núi lửa. Magma có thể di chuyển nhiều kilomet lớp dưới các vòi lava. Những vòi này
thường rất gần với bề mặt, nhưng chúng bảo vệ magma, giữ cho magma nóng và dễ
cháy. Sau khi lava nguội và kết tinh, tạo thành đá,các vòi lava có thể được để lại như là
những hệ thống hang động dài và uốn khúc ngoằn ngoèo Chúng tạo thành những ống
dẫn nước ngầm tự nhiên và có thể gây ra những vấn đề kiến trúc khi gặp phải chúng
trong quá trình xây dựng.
b. Núi lửa kết tầng (Composite volcanoes):
Những ngọn núi lửa
kết tầng được biết đến
bởi dạng hình nón
đẹp. Điển hình là
những ngọn núi lửa ở
Mỹ như là núi
St.Helens và Rainier,
cả 2 đều nằm ở bang
Washington. Những
ngọn lửa kết tầng
được kết hợp bởi
magma có thành phần
silica trung bình
(khoảng 60%),
magma này có độ dẻo
cao hơn magma của
những núi lửa hình khiên. Loại đá thông dụng là andesite, được cấu tạo chủ yếu bởi
các feldspar giàu natricacbonat và vôi, những khoáng vật có tính sắt từ chứa một lượng
nhỏ thạch anh. Núi lửa kết tầng được đặc trưng bởi sự pha trộn của các hoạt động gây
nổ và các dòng chảy lava. Kết quả là, các núi lửa được tạo bởi sự sắp xếp qua lại của

dốc địa hình cao. Kiểu hoạt động này
tạo thành các núi lửa hình khiên, phân bố rất rộng.
b. Núi lửa phun nổ:
Núi lửa có tích lũy năng lượng lớn, do
vậy hoạt động bùn phát mạnh liệt, phóng
thích vào môi trường các vật liệu ở trạng
thái rắn (tro, vật liệu vụn), dạng lỏng
(dung nham) và các khí. Đây là kiểu
phóng thích dung nham acid- có độ nhớt
thấp, trong thành phần có nhiều hơi nước
và chất bốc. Bán kính ảnh hưởng quy mô
bùng nổ - phu thuộc vào năng lượng tích
lũy, độ cao phóng thích vật liệu, thành phần vật liệu và điều kiện khí tượng.
c. Núi lửa hoạt động hỗn hợp:
Quá trình hoạt động có xen kẽ hoạt động phun nổ và phun trào liên quan đến việc tích
lũy năng lượng và sự biến động trong thành phần dung nham.
d. Núi lửa phun khí:
Thành phần dung nham rất acid, do vậy rất quánh đặc, dung nham được đùn lên lấp kín
miệng núi lửa và các khí đồng hành được giải phóng tạo thành các đám mây nóng đỏ.
Về vị trí phát sinh núi lửa: núi lửa xuất hiện gắn liền với các đơn vị xung yếu kiến
tạo. từ cơ chế hình thành và phát triển các đơn vị kiến tạo, người ta phân biệt hai nhóm
núi lửa kiến tạo:
a. Núi lửa của trường suất căng dãn:
5
Địa chất môi trường VOLCANIC ACTIVITY E-10
Những núi lửa của trường suất căng dãn liên quan đến nơi đi lên của hai dòng đối lưu,
hay nói cách khác đây là các núi lửa nằm ở đới tách giãn của hai mảng kiến tạo ví dụ
đai núi lửa Thái Bình Dương hoặc các các đai núi lửa ở các đới rift lục địa. Vật liệu
của núi lửa thuộc trường suất căng dãn thường có thành phần mafic do xuất phát từ lớp
manti, nhiệt độ dung nham rất lớn (>1000

nguồn gốc kiến tạo của các loại núi lửa khác nhau giúp giải thích được sự khác biệt về
mặt hóa học của các loại đá.
6
Địa chất môi trường VOLCANIC ACTIVITY E-10
Hơn 90%
núi lửa có
liên quan
đến các rìa
kiến tạo
mảng, hầu
hết phần
còn lại được
gây ra bởi
các điểm
nóng (hot
spot). Và
hơn 80%
magma núi
lửa Trái Đất
bị đẩy ra
ngoài tâm
kéo dài của
đại dương. Các tâm kéo dài của đại dương này là nơi lí tưởng cho hoạt động của núi
lửa vì 3 lí do:
 Ở đó có nhiệt độ cao, quyển mềm được đốt đến quá nóng.
 Đá quyển mềm có một lượng nhỏ SiO
2
.
 Các mảng đại dương phân kì và magma dâng lên lấp đầy các khe nứt. Đây là
magma basalt có nhiệt độ cao, ít dẻo, dễ dàng thoát ra khỏi khí. Tâm kéo dài kết hợp

thời gian ấy. Một núi lửa riêng rẽ có thể hoạt động hàng trăm, hàng ngàn, thậm chí
hàng triệu năm,mặc dù nó “ngủ” đến hàng thế kỉ giữa những trận phún xuất. Để nhận
biết trạng thái hoạt động của núi lửa ta dựa vào hình dạng của nó.
Hoạt động núi lửa ở những dãy giữa đại dương sinh ra đá basalt. Nơi mà có sự mở
rộng của hệ thống dãy này trên đất liền, như ở Iceland, núi lửa dạng khiên được hình
thành. Đá basalt, với hàm lượng silica tương đối thấp, tuôn ra trực tiếp từ quyển mềm
như magma, trộn lẫn rất ít với những khoáng vật khác trừ vỏ đại dương, được cấu
thành bởi basalt.
Sự hoạt động của núi lửa dạng khiên phía bên trên điểm nóng (hot spot) nằm ở dưới
tầng thạch quyển. Ví dụ, núi lửa Hawaii ở vị trí rất tốt nằm trong mảng Thái Bình
Dương hơn là gần ranh giới của một mảng. Hiện nay, mọi người tin rằng có một điểm
nóng ở dưới mảng Thái Bình Dương nơi mà magma được phát ra. Magma di chuyển đi
lên qua các mảng và sinh ra các núi lửa ở đáy biển và cuối cùng có thể trở thành một
hòn đảo. Bởi vì tại đảo Hawaii các mảng di chuyển dữ dội từ hướng Tây Bắc qua các
điểm nóng ổn định, một chuỗi các núi lửa chạy theo hướng Tây Bắc – Đông Nam được
hình thành. Bây giờ, Hawaii gần điểm nóng và đã trải qua sự hoạt động và phát triển
của núi lửa. Các đảo ở Tây Bắc như Molokai và Oachu rõ ràng đã di chuyển ra xa điểm
nóng như các núi lửa ở những đảo này không còn hoạt động nữa.
Sự hoạt động của núi lửa hỗn hợp liên quan tới đá núi lửa andesitic và các đới suy
giảm. Đây là những núi lửa phổ biến được tìm thấy xung quanh vành đai Thái Bình
Dương. Ví dụ núi lửa ở vùng Cascade của Washington, Oregon và California có mối
liên hệ với đới suy giảm Cascadia (hình bên). Đá núi lửa andesitic được hình thành tại
đới suy giảm, nơi mà đưa magma lên trộn lẫn với cả vỏ đại dương và vỏ lục địa. Bởi vì
vỏ đại dương có chứa thành phần silicate cao hơn magma, hình thành nên đá có hàm
lượng silicate trung bình.
Sự hình thành nên những vụ vổ ở địa hình hõm chảo từ hoạt động phun trào, đây là
một vụ nổ cực kì lớn. Những sự phun trào cùng với sự có mặt của đá rhyolitic , đá này
được sản sinh khi magma di chuyển xuống và trộn lẫn với vỏ lục địa. Đá rhyolitic chứa
nhiều silicate hơn những loại đá núi lửa khác vì nó chứa một lượng lớn silicate của lớp
vỏ lục địa. Những núi lửa có hình dạng vòm dù không phải luôn luôn tạo ra những trận

bị hất tung đi do lực nén ép
của khí bị giam hãm bên
trong núi lửa.
 Miệng núi lửa bị hạ thấp do sự sụp đổ của cấu trúc núi lửa, hoặc do sự mất chỗ
dựa bên trong, hoặc do khoảng trống tạo thành vì magma thoát ra ngoài, hoặc do
magma hạ xuống vì mất khí, kết quả là tạo ra một khoảng trống ở bên trên. Kiểu
này quyết định sự thành tạo của các sụt trũng lớn – caldera.
 Hõm chảo:
Vật liệu được đưa ra ngoài núi lửa dưới dạng dunh nham, hoặc dưới dạng tuf, nhiều
khi đạt tới nhiều kilomet khối. Sự thải khí ra ngoài một khối lượng vật chất lớn như
vậy dẫn dến sự thiếu hụt khối lượng bên trong gây sụp đổ của các phần phần bên
ngoài. Vì vậy, xung quanh núi lửa và lò magma của nó hình thành các đới nứt vỡ và
lún chìm có dạng gần hình tròn. Kết quả là hình thành gờ núi hình tròn bao quanh một
trung tâm hạ thấp có tên là hõm chảo (caldera).
9
Địa chất môi trường VOLCANIC ACTIVITY E-10
 Miệng phun núi lửa:
Miệng phun núi lửa được mở để các khoáng vật núi lửa (lava và vụn núi lửa) được
phun trên bề mặt trái đất. Miệng phun là những ống dẫn tròn ghồ ghề hoặc các vết nứt
kéo dài xuyên suốt chỗ magma được phun ra.
b. Suối nước nóng và mạch phun:
Suối nóng và mạch phun là những đặc trưng thủy học được tìm thấy ở một số khu vực
núi lửa. Nước ngầm hình thành và tiếp xúc với đá nóng trở nên nóng, và trong một số
trường hợp nước nóng chảy ra trên bề mặt như là suối nước nóng hoặc suối nhiệt
(thermal spring). Hiếm hơn, hệ thống nước ngầm dưới bề mặt liên quan tới những
kiểu hình lưu thông và đốt nóng tạo ra sự giải phóng có chu kì của hơi nước và nước
nóng trên bề mặt, một hiện tượng được gọi là mạch phun nước. Những lưu vực và cánh
đồng có mạch phun nổi tiếng thế giới được tìm thấy ở Iceland, New Zealand và công
viên quốc gia Yellowstone ở Wyoming.
10

biển nhìn ra Thái Bình Dương của lục địa Châu Mỹ và Châu Á.
 Dải Địa Trung Hải chạy theo vĩ tuyến.
 Dải Đại Tây Dương chạy thao phương kinh tuyến, dọc theo giữa đại dương này
chệch nhiều về phía đông hơn.
 Dải Đông Phi chạy theo phương kinh tuyến từ Hồng Hải đến gần Mozambic.
Trong lịch sử người ta đã biết được 440 núi lửa hoạt động, trong đó trên 340 núi ở Thái
Bình Dương và khoảng 100 núi lửa ở Đại Tây Dương và Ấn Độ Dương. Phần lớn núi
lửa tập trung trên các đới dọc theo rìa đại dương, ví dụ các núi lửa ven Thái Bình
Dương tạo thành “vòng lửa Thái Bình Dương”. Trên lục địa rất hiếm núi lửa hoạt
động, chỉ có ở Đông Phi có một dải hoạt động kiến tạo tích cực chạy theo hướng Bắc –
Nam, kéo dài từ Hồng Hải đến Mozambic, nhiều hệ thống đứt gãy và núi lửa đang hoạt
động trong phạm vi dải kiến tạo tích cực này.
Vành đai Thái Bình Dương là nơi có nhiều núi lửa nhất trên thế giới. Tại Viễn Đông
của Nga, trên các đảo Aleuti có chừng 40 núi lửa, trên bán đảo Kamshatka có khoảng
40 núi lửa, trong đó có 13 núi lửa đang hoạt động. Núi Kliusevski cao 4850 m là một
trong những núi lửa cao nhất thế giới, cứ khoảng 7 -8 năm lại phun một lần, từ núi này
thoát ra nhiều fumarol, nhiều suối nước nóng và nhiều vòi nước phun. Các ngọn núi
Kronot và Zhupanov là những núi lửa đã tắt. Trên quần đảo Kutil có trên 20 núi lửa,
trong đó có chừng một nửa đang hoạt động.
Trên các đảo Nhật Bản có trên 200 núi lửa, trong đó 40 núi lửa đang hoạt động, có
những núi lửa được nhiều người biết đến như Phú Sĩ, Bandaisan…Tại nam và tây nam
Thái Bình Dương có nhiều núi lửa trên quần đảo Philipin, quần đảo Indonesia (Borneo,
Clebe, Java). Trên đảo Java có hơn 100 núi lửa, trong đó có 20 núi lửa còn đang hoạt
động, 10 núi lửa ở vào giai đoạn phun khí lưu huỳnh, các núi lửa này cao từ 2000 đến
3000m. Núi lửa Krakatau nằm giữa Sumtra và Java nổi tiếng với đợt phun ngày
20/4/1883.
Trên đảo Tân Ghine có 5 núi lửa, trên địa phận Austrlia chỉ gặp núi lửa đã tắt ở miền
Victoria, ở Newzeland và Châu Nam Cực cũng có một số núi lửa. Vòng núi lửa Thái
Bình Dương kéo dài tiếp theo bờ phía tây của nam và bắc Châu Mỹ, tại đây có các núi
lửa đang hoạt động trong miền đất lửa (ở cực nam của Nam Mỹ), trong dãy núi có trên

quyển. Phần lớn các núi lửa tập trung vào các miền ven rìa đại dương, các miền đại
dương và biển.
Ở Việt Nam hoạt động núi lửa đã xảy ra rất mãnh liệt vào cuối Mesozoi với kiểu hoạt
động phun nổ, thành phần vật liệu trung tính đến acid. Trong Kainozoi núi lửa phun
trào đã phát triển rộng rãi ở Tây Nguyên và Nam Trung Bộ tạo thành lớp phủ bazan
13
Địa chất môi trường VOLCANIC ACTIVITY E-10
dày, nay phong hóa thành đất đỏ bazan rất màu mỡ. Đầu thế kỉ 20 hoạt động núi lửa
chỉ còn thấy rải rác ở vùng ven biển Nam Trung Bộ.
Núi lửa ở Nam Trung Bộ có thể xuất hiện, đặc biệt là vùng Hòn Tro.Trở lại lịch sử,
ngày 15/2/1923, nhiều vùng thuộc cù lao Hòn (Phan Thiết) bị chấn động mạnh, nhà
cửa nghiêng ngả, người đứng không vững. Những chấn động này kéo dài một tuần
liền. Sau đó, khi đi ngang qua cù lao này, thủy thủ trên tàu Vacasamaru của Nhật phát
hiện một đám khói đen dựng đứng, kèm theo một cột hơi dày đặc bốc cao hơn 2.000 m
cùng với những tiếng nổ mạnh phát ra từng đợt. Ngày 8/3 năm đó, cù lao Hòn phun ra
những chất màu xám đen, xám nhạt gồm hơi nước, bùn và đất. Trước mỗi đợt phun,
nhiều tiếng nổ phát ra như bom và hỗn hợp bùn đá bật lên sáng lóa. Ngày 15/3/1923,
núi lửa đã ngừng phun nhưng hòn đảo còn nóng âm ỉ và đến ngày 20/3/1923, động đất
xảy ra, núi lửa phun trở lại.
Trước đợt hoạt động của núi lửa Hòn Tro, ngày 8/2/1923, tàu của hải quân Hoàng gia
Anh khi đi qua vùng này còn phát hiện thêm một hòn đảo khác với chiều dài 30,5 m,
cao 0,3 m, cách Hòn Tro 3,7 km cũng đã phun lửa cao 12 m, xung quanh nước xoáy rất
mạnh. Ngoài đợt hoạt động vào năm 1923, tại khu vực Hòn Tro và một số vùng xung
quanh, hoạt động động đất và núi lửa đã xảy ra hai lần vào cuối thế kỷ thứ 19 và sớm
hơn nữa nên có nhiều khả năng núi lửa Hòn Tro có thể hoạt động trở lại.
II/ NHỮNG TAI BIẾN NÚI LỬA ( VOLCANIC HAZARDS ):
Những tai biến núi lửa bao gồm những ảnh hưởng sơ cấp (primary effects) của hoạt
động núi lửa là kết quả trực tiếp của sự phun trào và nhứng ảnh hưởng thứ cấp
(secondary effects) có thể do những ảnh hưởng sơ cấp gây nên. Những ảnh hưởng sơ
cấp gồm dòng lava (lava flow); hoạt động trầm tích vụn núi lửa (pyroclastic activity)