ภูเขาไฟระเบิด ภูเขาไฟปะทุมีกี่แบบ?

การปะทุแบบฮาวาย เป็นรูปแบบการปะทุของภูเขาไฟประเภทหนึ่งที่ตั้งชื่อตามภูเขาไฟในฮาวาย การปะทุของภูเขาไฟแบบฮาวายเป็นประเภทการปะทุภูเขาไฟที่สงบที่สุด มีลักษณะเฉพาะที่เกิดการปะทุจากการเอ่อล้นของลาวาประเภทหินบะซอลต์ที่เหลวมากและมีปริมาณก๊าซต่ำ ปริมาณของลาวา เศษวัสดุ หรือแก๊ส ที่ปล่อยออกมาจากการปะทุของฮาวายมีไม่ถึงครึ่งเที่ยบกับการปะทุแบบอื่นๆ การไหลของลาวาในปริมาณไม่มากแต่มีความต่อเนื่องทำให้เกิดการพอกพูนในพื้นที่กว้างทำให้เกิดเป็น ภูเขาไฟรูปโล่ (shield volcano) การปะทุไม่ได้เกิดขึ้นเฉพาะที่ปล่องกลางที่ยอดหลักเหมือนกับภูเขาไฟประเภทอื่นๆ และมักเกิดขึ้นที่ช่องรอบ ๆ ยอดเขาและจากรอยแตกที่แผ่ออกมาจากปล่องกลางภูเขาไฟ

การปะทุแบบฮาวายมักเริ่มต้นจากการปะทุตามแนวแตก(fissure vent) อาจถูกเรียกว่า”ม่านไฟ (curtain of fire)” แล้วม่านไฟ จะเริ่มหายไปเมื่อลาวาเริ่มปะทุที่รอยแตก หลักๆ 2 – 3 จุดรุนแรงขึ้น การปะทุของปล่องหลักมักอยู่ในรูปแบบของลาวาพุขนาดใหญ่ (มีทั้งต่อเนื่องและประปราย) ซึ่งสามารถพ่นลาวาสูงถึงหลายร้อยเมตรหรือมากกว่านั้น เศษวัสดุจากลาวาพุมักจะเย็นลงกลางอากาศก่อนตกถึงพื้น ส่งผลให้เกิดการสะสมของเศษขี้เถ้าสกอเรีย อย่างไรก็ตาม เมื่ออากาศร้อนขึ้นและ มีสิ่งที่ภูเขาไฟพ่นออกมาหนาแน่นขึ้น พวกเศษวัสดุจากลาวาพุจะไม่เย็นลงเร็วพอเนื่องจากความร้อนทำให้สะสมเศษวัสดุมากขึ้นจะเกิดเป็นกรวย ถ้าอัตราการปะทุมากพอ อาจทำให้เกิดธารลาวาที่เกิดจากลาวาที่กระจายออกมาจากปากปล่อง

การปะทุแบบฮาวายมักกินระยะเวลานานมาก เช่น ภูเขาไฟ Puʻu ʻŌʻō เป็นภูเขาไฟรูปกรวยบนฝั่งตะวันออกของเทือกเขา Kilauea ที่ปะทุต่อเนื่องมากกว่า 35 ปี ลักษณะเด่นของภูเขาไฟในฮาวายอีกประการหนึ่งคือการก่อตัวของธารลาวาที่ยังร้อนระอุอยู่ และมีแอ่งลาวาที่ยังเหลวอยู่โดยมีหินที่เย็นตัวเป็นเปลือกบางๆ อยู่ด้านบน

การปะทุแบบสตรอมโบลี หรือการปะทุแบบสตรอมโบเลียน เป็นประเภทของการปะทุที่ตั้งชื่อตามภูเขาไฟสตรอมโบลี การปะทุแบบสตรอมโบเลียนเกิดจากการระเบิดของฟองก๊าซภายในหินหนืด (magma) ฟองก๊าซเหล่านี้อยู่ในแมกมาสะสมและรวมตัวกันเป็นฟองขนาดใหญ่ แล้วเมื่อมีขนาดใหญ่พอที่จะทะลุผ่านชั้นลาวา และขึ้นสู่พื้นผิว ความดันที่เปลี่ยนไปทำให้ฟองสบู่แตกพร้อมระเบิดเสียงดัง และพ่นแมกมาขึ้นไปในอากาศในลักษณะที่คล้ายกับฟองสบู่แตก เนื่องจากความดันก๊าซสูง ทำให้เกิดการระเบิดเป็นครั้งๆ ในทุกสองสามนาที

คำว่า “สตรอมโบเลียน” ถูกใช้ทั่วไป เพื่ออธิบายลักษณะการปะทุของภูเขาไฟ ตั้งแต่การระเบิดของภูเขาไฟขนาดเล็กไปจนถึงการปะทุขนาดใหญ่ โดยที่ลักษณะการปะทุแบบสตรอมโบเลียนมีลักษณะเฉพาะ คือ การปะทุของลาวาจะเกิดในช่วงเวลาสั้นๆ และมีการระเบิดได้โดยมีความหนืดปานกลาง ซึ่งมักจะมีลาวาพุ่งสูงขึ้นไปในอากาศ
กลุ่มควันอาจจะสูงได้หลายร้อยเมตร

ลาวาที่เกิดจากการระเบิดของสตรอมโบเลียนเป็นลาวาบะซอลต์ที่มีความหนืด และมักทำให้เกิดหินสคอเรีย (scoria) จากการที่ปะทุที่ไม่สร้างความเสียหายกับปากปล่องหลัก ทำให้การปะทุของสตรอมโบเลียน อาจจะสามารถเกิดขึ้นเป็นช่วงๆ ในระยะเวลาหลายพันปี และถูกจัดว่าเป็นหนึ่งในประเภทการปะทุที่อันตรายน้อย

การปะทุแบบวัลเคเนียนเป็นการปะทุของภูเขาไฟประเภทหนึ่งที่ตั้งชื่อตามภูเขาไฟวัลคาโน (Vulcano) ที่อิตาลี ถูกตั้งชื่อตามข้อสังเกตของ Giuseppe Mercalli จากการปะทุในปี ค.ศ. 1888–1890 การปะทุของวัลเคเนียน แมกมาหนืดปานกลางภายในภูเขาไฟทำให้ฟองแก๊สจะออกได้ยาก ทำให้เกิดลักษณะคล้ายกับการปะทุของสตรอมโบเลียน คือ การสะสมของแก๊สความดันสูงบริเวณใกล้ปากปล่อง ทำให้ฟองแก๊สแตก และดันตัวบริเวณปากปล่องทำให้เกิดการปะทุแบบระเบิด

อย่างไรก็ตาม ก็มีความแตกต่างระหว่างการปะทุแบบนี้ กับการปะทุแบบสตรอมโบเลียน คือ เศษวัสดุที่พ่นออกมา มีทั้งส่วนของลาวา และกรวดภูเขาไฟอยู่ด้วย การปะทุแบบวัลเคเนียนมีการระเบิดรุนแรงมากกว่าแบบสตรอมโบเลียน สามารถพ่นกลุ่มควัน และเถ้าภูเขาไฟ ได้สูงถึง 5 – 10 กม. และทำให้เกิด หินกลุ่มแอนดีสิติก(andesitic) จนถึงดาซิติก (dacitic) มากกว่ากลุ่มหินบะซอลต์ (basaltic)

การปะทุแบบวัลคาเนียน มักเริ่มต้นด้วยการระเบิดสั้นๆ เป็นชุด นานไม่กี่นาทีถึงสองสามชั่วโมง และมีลักษณะเฉพาะคือ มีการพ่นกรวดภูเขาไฟ เช่น บอมบ์ภูเขาไฟ (volcanic bombs) และบล็อกภูเขาไฟ (volcanic blocks) การปะทุแบบนี้ทําให้โดมลาวาพัง และแตกออก ทำให้การปะทุหลังจากนั้นเงียบ แต่ต่อเนื่องมากขึ้น ดังนั้น สัญญาณในระยะแรกของการปะทุแบบวัลคาเนียนที่คาดว่าอาจจะเกิดในอนาคต คือ การมีโดมลาวาที่ใหญ่ขึ้น และมีการดันตัวของ กรวดภูเขาไฟลงมาตามแนวลาดของภูเขาไฟ

การปะทุแบบพลิเนียน ถูกตั้งชื่อตามภูเขาไฟ Pelée บนเกาะ Martinique ของฝรั่งเศส ซึ่งเป็นหนึ่งในพิบัติภัยทางธรรมชาติที่เลวร้ายที่สุดในประวัติศาสตร์

การปะทุแบบพลิเนียน ก๊าซ ฝุ่น เถ้า และเศษลาวาจำนวนมากถูกพ่นออกจากปล่องหลักของภูเขาไฟ ซึ่งเกิดจากการแตกออกของ ลาวาโดม (lava dome) ทำให้เกิดการระเบิด ร่วมกับการเกิดแผ่นดินถล่มที่ประกอบจาก เศษซากลาวาโดม ลาวา หรือวัสดุออกจากปากปล่อง รวมเรียกว่า ไพโรแคล้สติค โฟล (pyroclastic flow) อีกชื่อหนึ่งคือ นูเอ อาร์เดนเท่ (nuée ardente) ซึ่งเป็นกลุ่มแก๊สร้อน จากการระเบิดของภูเขาไฟ ที่พัดอย่างรวดเร็ว และรุนแรง บางครั้งอาจจะมีแสงไฟที่ยังลุกไหม้อยู่ด้วย มีเถ้าลอยอยู่ด้านบน และมีชิ้นส่วนไพโรแคล้สติค (pyroclastic materials) ลอยอยู่ หรือตกลงสู่ด้านล่าง

สัญญาณเริ่มต้นของการปะทุที่อาจจะเกิด คือ การขยายขึ้นของลาวาโดม บริเวณยอดภูเขาไฟ เมื่อเกิดการปะทุวัสดุบนปากปล่องจะยุบตัวลงกลายเป็นกรวดภูเขาไฟไหล ที่ถล่ม / ไหล อย่างรวดเร็ว เป็นการไหลของบล็อกภูเขาไฟ(volcanic block) และเถ้าภูเขาไฟ(volcanic ash) ที่เคลื่อนลงมาด้านข้างของภูเขาเร็วกว่า 150 กม./ชม. การถล่มที่เกิดขึ้นทําให้การปะทุแบบพลิเนียนเป็นอันตรายมาก สามารถถล่มผ่านพื้นที่อยู่อาศัย และทำให้มีการสูญเสียชีวิตได้มากมาย

การปะทุแบบพลิเนียนมีลักษณะเฉพาะที่ชัดเจนคือ การไหลของกรวดภูเขาไฟ กลไกของการปะทุแบบพลิเนียนนั้นคล้ายกับการปะทุแบบวัลเคเนียนมาก ยกเว้นว่าในการปะทุแบบพลิเนียนนั้นโครงสร้างของภูเขาไฟสามารถทนต่อความดันได้มากกว่า ดังนั้นการปะทุจึงเกิดขึ้นเป็นการระเบิดครั้งใหญ่หนึ่งครั้งแทนที่จะเป็นการระเบิดขนาดเล็กหลายๆ ครั้ง

การปะทุของภูเขาไฟ Pelée ในปี 1902 ทำให้เกิดการสูญเสียครั้งใหญ่ คร่าชีวิตผู้คนกว่า 30,000 คน และทำลายเมือง St. Pierre ซึ่งเป็นเมืองสำคัญของเกาะ Martinique ของฝรั่งเศสโดยสิ้นเชิง ซึ่งเป็นเหตุการณ์ที่เกี่ยวข้องกับภูเขาไฟที่เลวร้ายที่สุดในศตวรรษที่ 20

การปะทุแบบพลิเนียน (หรือการปะทุของเวซูเวียน Vesuvian Eruption) เป็นการปะทุของภูเขาไฟชนิดหนึ่งที่ตั้งชื่อตามการปะทุทางประวัติศาสตร์ของภูเขาไฟวิสุเวียสในปี ค.ศ. 79 ที่ฝังเมืองปอมเปอี (Pompeii) และเฮอร์คิวลาเนียม (Herculaneum) ของโรมัน ซึ่งมีการบันทึกเหตุกาณ์จากจดหมายของ Pliny the Younger

กระบวนการปะทุแบบพลิเนียนเริ่มต้นในปล่องแมกมาซึ่งมีก๊าซละลายอยู่ในแมกมา แล้วก๊าซรวมตัวกัน และสะสมตัวเรื่อยๆ เมื่อลอยขึ้นผ่านตามแนวแมกมา ฟองอากาศเหล่านี้เกาะติดกันและเมื่อมีขนาดถึงค่าหนึ่งก็จะระเบิด (ประมาณ 75% ของปริมาตรรวมของปล่องแมกมา) สิ่งที่ส่งผลอีกอย่างคือ ความแคบของท่อแมกมาทำให้ก๊าซ และแมกมาดันตัวขึ้น ทำให้เกิดการปะทุรุนแรง และมีควันกลุ่มเถ้าถ่านขนาดใหญ่พุ่งขึ้นไปในอากาศ

ความเร็วของการปะทุถูกควบคุมโดยปริมาณก๊าซในปล่องแมกมาและหินพื้นผิวที่มีความแข็งแรงต่ำมักจะแตกออกเมื่อถูกกระทำโดยแรงดันของการปะทุทำให้เกิดเป็นลักษณะที่ผลักก๊าซให้เคลื่อนเร็วขึ้นอีก การปะทุจะทำให้เกิดกลุ่มควันเถ้าถ่านขนาดใหญ่พุ่งเป็นรูปแบบเฉพาะของการปะทุแบบพลิเนียน อาจจะสูง 2 – 45 กม.ในชั้นบรรยากาศ ส่วนที่หนาแน่นที่สุดของกลุ่มฝุ่นควันจะอยู่เหนือปากปล่องภูเขาไฟ เพราะถูกดันจากการขยายตัวของก๊าซดันขึ้นมาด้านบนตรงๆ เมื่อกลุ่มฝุ่นควันลอยสูงขึ้นก็จะขยายตัวและมีความหนาแน่นน้อย การพาความร้อนและการขยายตัวจากความร้อนของเถ้าภูเขาไฟจะผลักดันให้กลุ่มฝุ่นควันลอยสูงขึ้นไปอีกจนถึงชั้นสตราโตสเฟียร์ และบริเวณด้านบนสุดของกลุ่มฝุ่นควันก็จะถูกแรงลมพัดห่างออกไปจากภูเขาไฟ

การปะทุแบบซับมารีน หรือแบบใต้น้ำ เป็นการปะทุของภูเขาไฟประเภทหนึ่งที่เกิดขึ้นใต้น้ำ ประมาณการณ์ว่าคิดเป็น 75% ของปริมาตรการปะทุของภูเขาไฟทั้งหมดที่เกิดขึ้นที่ สันเขากลางมหาสมุทร (mid-ocean ridge) อย่างไรก็ตามด้วยเทคโนโลยีการตัวจับ ทำให้เพิ่งเริ่มมีข้อมูลจากการสังเกตในช่วงปี 1990 เป็นต้นมา

การปะทุใต้น้ำทำให้พื้นผิวใต้ทะเลแตกออก และฟอร์มตัวเป็นเกาะภูเขาไฟและหมู่เกาะใหม่ๆ เกิดขึ้น

การปะทุใต้น้ำเกิดขึ้นจากหลายกระบวนการ ภูเขาไฟใกล้ขอบเขตของแผ่นเปลือกโลกและสันเขากลางมหาสมุทรเกิดขึ้นจากการลดความดันลงของหินหลอมเหลวจากชั้นแมนเทิลที่ถูกพาไปด้านบนจากวงจรพาความร้อนสู่ชั้นเปลือกโลก อีกสาเหตุหนึ่ง คือ เขตมุดตัวที่มีจุดหลอมเหลวลดลง เนื่องจากแผ่นเปลือกโลกที่มุดตัวมีการปลดปล่อยก๊าซไปให้กับแผ่นเปลือกโลกที่กำลังเคลื่อนขึ้น แต่ละกระบวนการทำให้เกิดหินที่แตกต่างกันออกไป ภูเขาไฟใต้ทะเลบริเวณสันเขากลางมหาสมุทรทำให้เกิดหินบะซอลต์เป็นหลัก ส่วนการมุดตัวทำให้เกิด แคลค-แอลเคอไลน (calc-alkaline)

การปะทุใต้ธารน้ำแข็ง เป็นการปะทุที่มีลักษณะเด่น คือ มีปฏิสัมพันธ์ระหว่างลาวาและน้ำแข็ง ซึ่งส่วนมากคือภูเขาไฟจะอยู่ใต้ธารน้ำแข็ง (glacier) ด้วยลักษณะที่เป็นกระบวนการภูเขาไฟที่เกี่ยวข้องกับธารน้ำแข็ง ข้อสังเกตหนึ่งคือ ภูเขาไฟใต้ธารน้ำแข็งไม่ค่อยมีการปะทุบ่อยๆ แต่มีการปลดปล่อยความร้อนไปที่น้ำแข็งที่ปกคลุมภูเขาไฟอยู่ ทำให้น้ำแข็งละลาย พื้นที่ที่พบการปะทุแบบนี้ เช่น ไอซ์แลนด์ อลาสก้า และบางส่วนของเทือกเขาแอนดีส รวมถึง ทวีปแอนตาร์กติกา

น้ำแข็งที่ละลายพวกนี้ทำให้ การปะทุใต้ธารน้ำแข็งทำให้เกิด Jökulhlaups หรือ น้ำท่วมทะลักจากธารน้ำแข็ง (glacial outburst floods : GLOFS) และเกิดโคลนร้อนไหล (Lahar) ได้ด้วย ปริมาณน้ำที่ละลายออกมาสามารถมีได้ถึง 10,000 – 100,000 ลูกบาศก์เมตรต่อวินาที ถ้าหากมีการปะทุขนาดใหญ่ใต้ธารน้ำแข็ง