Dung nham là gì? Quá trình hình thành, đặc điểm và ứng dụng

Chu Văn An

Dung nham – một hiện tượng tự nhiên đầy hấp dẫn và huyền bí. Sinh ra từ lòng đất, dung nham không chỉ là dấu hiệu của hoạt động núi lửa mà còn ẩn chứa nhiều ứng dụng hữu ích trong đời sống con người. Bài viết này sẽ giúp bạn khám phá quá trình hình thành, đặc điểm nổi bật và những ứng dụng thú vị của dung nham.

1. Dung nham là gì?

Dung nham là hỗn hợp đá nóng chảy phun trào từ miệng núi lửa, được tạo ra từ magma dưới lòng đất khi áp suất giảm. Khi dung nham tiếp xúc với không khí hoặc nước, nó nguội đi và kết tinh thành đá rắn.

Dung nham không chỉ chứa đá nóng chảy mà còn chứa các khí hòa tan (như hơi nước, carbon dioxide, sulfur dioxide) và các mảnh vụn khoáng sản. Tính chất của dung nham phụ thuộc vào thành phần hóa học, nhiệt độ và áp suất trong quá trình phun trào.

Ngoài ra, dung nham còn được phân biệt rõ ràng theo trạng thái:

• Dung nham lỏng: Khi phun trào, dung nham thường rất dẻo, chảy như chất lỏng.
• Dung nham đông đặc: Sau khi nguội, dung nham tạo thành nhiều loại đá có cấu trúc tinh thể đặc biệt, tạo nên những cảnh quan độc đáo trên bề mặt Trái đất.

Dung nham phun trào

2. Quá trình hình thành dung nham

Từ magma đến dung nham

Dung nham được hình thành từ magma, hỗn hợp đá nóng chảy tồn tại dưới lòng đất:

• Nhiệt độ: Magma thường đạt nhiệt độ từ 700°C đến 1.200°C, đủ để làm tan chảy các khoáng chất trong lớp manti và vỏ Trái đất.
• Giảm áp suất: Khi magma di chuyển đến gần bề mặt Trái đất, áp suất giảm nhanh, khiến các khí hòa tan trong magma thoát ra ngoài, gây ra các vụ phun trào và hình thành dung nham.

Các loại phun trào dung nham

• Phun trào nhẹ: Xảy ra khi magma chứa ít khí, tạo thành dòng dung nham chảy xa trên bề mặt. Dạng này thường được tìm thấy ở các núi lửa như Mauna Loa ở Hawaii.
• Phun trào bùng nổ: Khi magma chứa nhiều khí, áp suất tích tụ sẽ dẫn đến một vụ nổ mạnh, giải phóng một lượng lớn tro, gạch vụn và dung nham. Loại này thường xảy ra ở các núi lửa dạng tầng như Krakatoa ở Indonesia.

Chuyển động của dung nham

Dung nham có thể chảy thành dòng hoặc lan rộng trên một khu vực rộng lớn:

• Dung nham Bazic: Chảy xa và nhanh, thường tạo thành cảnh quan bằng phẳng như cao nguyên bazan.
• Dung nham dày (axit): Chảy chậm hơn, thường tích tụ tại miệng núi lửa và tạo thành vòm dung nham.

3. Đặc điểm của dung nham

Đặc điểm vật lý

• Nhiệt độ: Dung nham khi mới phun trào có nhiệt độ rất cao, từ 700°C đến 1.200°C, có thể phá hủy mọi thứ trên đường đi của nó.
• Độ nhớt:
• Dung nham giàu silic (dung nham axit) có độ nhớt cao và chuyển động chậm.
• Dung nham nghèo silic (dung nham bazan) có độ nhớt thấp và chảy xa hơn, nhanh hơn.

Đặc tính hóa học

Dung nham chứa nhiều khoáng chất và nguyên tố quan trọng, bao gồm:

• Silicon (SiO₂): Xác định độ nhớt của dung nham.
• Magiê (Mg), Sắt (Fe): Tăng khối lượng và nhiệt độ nóng chảy.
• Kali (K), Natri (Na): Góp phần tạo nên màu sắc đặc trưng của đá từ dung nham.

Hóa đá và tạo địa hình

• Sau khi nguội, dung nham kết tinh thành các loại đá như:

Đá bazan: Được hình thành từ dung nham bazan, có cấu trúc mịn và có màu đen.

Rhyolit: Từ dung nham axit, màu nhạt, chứa nhiều tinh thể thạch anh.

Obsidian: Có bề mặt sáng bóng, được hình thành khi dung nham nguội đi cực nhanh.

Đá vỏ sò

4. Ứng dụng dung nham trong đời sống

Sản xuất vật liệu xây dựng

• Đá bazan: Thường được sử dụng để lát đường, làm đá xây dựng hoặc sản xuất vật liệu chịu lửa.
• Obsidian: Dùng trong chế tạo đồ mỹ nghệ, làm dao găm hoặc làm đá quý nhân tạo.

Cải tạo đất nông nghiệp

Dung nham phong hóa tạo thành vùng đất bazan giàu dinh dưỡng, rất màu mỡ và thích hợp cho nông nghiệp. Các khu vực như Gia Lai, cao nguyên Đăk Lăk (Việt Nam) là ví dụ điển hình.

Cao nguyên đất đỏ bazan ở Tây Nguyên

Nguồn năng lượng

Hiện tượng dung nham và nhiệt núi lửa cung cấp năng lượng địa nhiệt, được khai thác để sản xuất điện ở nhiều quốc gia như Iceland hay Philippines.

Khai thác khoáng sản

Dung nham là nguồn cung cấp nhiều khoáng sản quý như kim cương, lưu huỳnh, đồng và vàng, giúp cung cấp nhiên liệu cho ngành khai thác mỏ.

5. Nguy hiểm từ dung nham

Dung nham không chỉ mang lại giá trị mà còn tiềm ẩn nhiều mối nguy hiểm nghiêm trọng, đặc biệt khi núi lửa phun trào:

• Phá hủy môi trường: Dung nham phá hủy cây cối, nhà cửa và các công trình kiến ​​trúc trên đường đi của nó.
• Nguy hiểm đến tính mạng: Nếu không được sơ tán kịp thời, dòng dung nham và khí độc như sulfur dioxide có thể gây tử vong.
• Thay đổi địa hình: Dung nham có thể làm thay đổi dòng chảy của sông, tạo ra hồ hoặc tạo ra các dãy núi lửa mới.
• Nguy hiểm lâu dài: Đất sau phun trào thường nóng trong nhiều năm, khiến việc phục hồi tự nhiên và canh tác khó khăn.

6. Dung nham trong văn hóa, lịch sử

Dung nham là biểu tượng mạnh mẽ trong nhiều nền văn hóa, tượng trưng cho sức mạnh hủy diệt và tái sinh:

• Trong thần thoại: Người Hawaii tin rằng nữ thần Pele là hiện thân của dung nham và núi lửa, tượng trưng cho sự sáng tạo và hủy diệt.
• Trong lịch sử: Những vụ phun trào núi lửa lớn như Pompeii (79 AD) hay Tambora (1815) không chỉ gây ra thảm họa mà còn để lại nhiều bài học quý giá về quản lý thiên tai.
• Trong nghệ thuật: Hình ảnh dung nham chảy rực rỡ thường được tái hiện trong hội họa, điện ảnh để tượng trưng cho sức mạnh của thiên nhiên.

Dung nham là một hiện tượng thiên nhiên kỳ thú, mang lại cả lợi ích và thách thức cho con người. Hiểu biết về dung nham giúp chúng ta khai thác được giá trị của nó trong đời sống, nghiên cứu và công nghiệp, đồng thời giảm thiểu rủi ro từ thảm họa núi lửa.