8.1.1. Khái niệm chung.
Điều kiện nằm của đá phun trào phụ thuộc vào phương thức phun trào của dịng dung nham, thành phần của dung nham và hồn cảnh địa lý mà chủ yếu là địa hình tại đĩ xảy ra hiện tượng phun trào.
Quá trình phun trào dung nham lên mặt đất cĩ thể theo khe nứt và theo các trung tâm từ các núi lửa cĩ cấu trúc rất phức tạp. Do vậy người ta chia ra phun trào kiểu trung tâm và phun trào theo tuyến.
Trong phun trào kiểu trung tâm xung quanh họng phát triển các nĩn núi lửa phân thành từng lớp rất rõ - gọi là nĩn núi lửa phân tầng.
Nĩn núi lửa bao gồm các lớp phân cách rất rõ, xen kẽ giữa các lớp dung nham, tuf, dăm dung nham, xỉ và các trầm tích nguồn gốc biển hay lục địa. Ở phần miệng núi lửa các lớp thường dốc 20 – 300, càng xa trung tâm lớp càng thoải và thĩt dần kích thước các nĩn phân tầng. Kích thước của nĩn phân tầng rất khác nhau, cĩ thể đạt đến 60 – 80km theo chiều ngang và 6 – 8km theo chiều cao. Cấu trúc nĩn núi lửa phụ thuộc nhiều vào thành phần dung nham. Dung nham cĩ thành phần bazơ nghèo silic cĩ độ nhớt thấp nên dễ di chuyển, phân bố rất xa nơi phun ra. Dung nham axit giàu silic, độ nhớt cao nên khĩ di chuyển ra xa trung tâm phun, thường tụ tập và ngụi đặc ở gần trung tâm phun tạo thành nĩn núi lửa cao và cĩ sườn rất dốc.
Trong phun trào dạng tuyến (theo khe nứt) dung nham phun lên mặt đất theo khe nứt. Thơng thường trên một tuyến dọc theo khe nứt dung nham được đưa lên với một khối lượng rất lớn, phân bố trên một diện rất rộng. Cĩ những hệ thống núi lửa kéo dài từ 3 – 4km đến 30 – 40km bao gồm nhiều trung tâm phun.
Quá trình phun trên cạn và dưới nước cũng tạo nên các thể phun trào khác nhau. Trường hợp phun trên cạn thì đáy dịng dung nham cĩ độ cao thay đổi phụ thuộc vào bề mặt gồ ghề của địa hình cĩ trước do vậy bề dày tầng phun trào sẽ thay đổi. Dung nham thường phủ lấp đầy các thềm rộng nhờ đĩ cĩ thể xác định được thời gian thành tạo của chúng.
Các đá phun trào trên cạn cĩ nhiều đặc điểm: xen kẽ với các lớp tro núi lửa, dăm núi lửa và bom núi lửa; giữa các đá phun trào đơi khi gặp các loại đá lục địa như: lũ tích, bồi tích, trầm tích chứa than,…
Các đá phun trào dưới nước rất khác với các đá phun trào trên lục địa. Địa hình dưới đáy biển tương đối bằng phẳng nên bề dày tầng đá phun trào ít thay đổi, tro núi lửa xen giữa các tầng dung nham thường được chọn lọc rõ, các đá trầm tích xen giữa cĩ nguồn gốc trầm tích biển như đá vơi, cát kết, bột kết, sét
Hình 10.1: Mặt cắt phun trào kiểu khiên (a) và kiểu trung tâm (b) 1- dung nham; 2- miệng phun; 3- vịm phun nghẹn; 4- lớp vật liệu vụn
kết, … Khối nứt nguyên sinh của các đá phun trào dưới nước cĩ hình dạng đều đặn, đặc trưng cĩ khối nứt dạng hình cột đều đặn.
8.1.2. Tướng và dạng nằm của đá phun trào.
Tướng phun trào thể hiện ở điều kiện thành tạo khác nhau, điều kiện mơi trường nơi lắng đọng, thành phần macma và độ sâu thành tạo của chúng. Do vậy
Hình 10.2: Khối nứt nguyên sinh hình ngũ giác, lục giác của đá bazan phun trào ở Ghành đá dĩa, Tuy An, Phú Yên
cĩ nhiều cách phân chia tướng phun trào song cách chung nhất là đầu tiên cĩ thể chia ra tướng biển (thành tạo dưới nước) và tướng lục địa (thành tạo trên mặt đất). Trong mỗi tướng lai chia ra: tướng lớp phủ, tướng phun nổ, tướng phun nghẹn (họng), tướng á núi lửa và tướng vụn (vụn - trầm tích). Nhiều tác giả chia đơn giản hơn, bao gồm: tướng phun trào thực sự, tướng phun nổ và tướng á phun trào.
Tướng phun trào thực sự:
Được hình thành do macma theo kênh dẫn trào ra trên mặt và đong cứng lại xung quanh họng núi lửa. Tuỳ thuộc vào điều kiện thành tạo mà chúng cĩ dạng nằm phủ hay dịng chảy.
Dạng nằm lớp phủ: cĩ diện phân bố rất rộng nhưng bề dày nhỏ. Diện phân bố của lớp phủ tuỳ thuộc vào địa hình và quan trong hơn cả là phụ thuộc vào thành phần của dung nham. Dung nham cĩ thành phần bazơ thường tạo thành lớp phủ rộng lớn, trong khi dung nham cĩ thành phần axít thường tạo thành vịm phủ do độ nhớt của nĩ rất lớn nên khi phun lên khơng chảy ra được. Ví dụ lớp phủ bazan Xiberi (Nga) cĩ diện tích 1.500.000km2, ở cac nguyên Decan (Ấn Độ) 500.000km2 với bề dày 2km.
Dạng nằm dịng chảy: cĩ dạng kéo dài, hình dạng phụ thuộc vào sườn dốc, thung lũng, địa hình bị phân cắt nơi dung nham lấp đầy. Thành phần của dung nham quyết định hình dạng và kích thước của dịng chảy. Dịng dung nham axít thường dày và ngắn (độ nhớt lớn), dịng dung nham bazơ thường kéo dài và mỏng.
Tướng phun nổ:
Được thành tạo do sự nổ của khí và hơi núi lửa khi đạt đến một áp suất khổng lồ trong lị macma làm vỡ các đá nằm trên. Các vật liệu vụn là những tảng dung nham đã đơng cứng hoặc nửa cứng cĩ kích thước khác nhau và cả những đá ở vách ống nổ bị tung lên và rơi xuống mặt tạo thành các lớp hoặc thấu kính tuỳ thuộc vào địa hình xung quanh. Các vật liệu vụn lớn thường phân bố gần miệng núi lửa, vật liệu càng nhỏ phân bố càng xa miệng núi lửa.
Các đá tướng phun nổ cĩ thể phân bố trên lục địa và dưới nước. Trên lục địa cĩ thể tuỳ thuộc vào điều kiện hình thành mà cĩ thể tạo thành thấu kính hoặc các tầng đá vụn cĩ chiều dày thay đổi. Trong điều kiện dưới nước thường tạo thành những tầng đá vụn kéo dài, cĩ dấu hiệu phân lớp do điều kiện chọn lọc tốt hơn.
Nếu lắng đọng dưới dáy biển thì trong tầng đá vụn cĩ thể cĩ các lớp trầm tích mỏng xen kẽ.
Tướng phun nghẹn:
Xảy ra khi thể dung nham ở trạng thái dẻo, quánh hoặc bị đong cứng ở bề mặt, khi lên đến bề mặt khối vật liệu này khơng tràn ra được mà chỉ nhơ cao lên. Hình dạng của thể phun nghẹn phụ thuộc vào hình dạng của kênh dẫn theo đĩ nĩ bị ép lên. Thơng thường chúng tạo thành vịm, cột, các thể phồng lên này cĩ thể chuyển thành dạng lớp phủ hay dịng chảy. Thường các đá phun nghẹn cứng hơn đá vây quanh và thể hiện rõ ở địa hình nhơ cao.
Thể họng:
Là kênh dẫn theo đĩ macma phun tráo lên mặt đất. Nĩ cĩ dạng hình ống. Hình dạng của chúng trên bản đồ cĩ thể trịn, dạng ovan hoặc khơng đều đặng, đường kính 1 – 1,5km. Vách của họng thẳng đứng hoặc dốc, cĩ khi ống mở rộng lên phía trên. Các đá lấp đầy họng rất khác nhau, bao gồm các đá vi tinh, thuỷ tinh hoặc dăm kết núi lửa.
Họng núi lửa được lấp đầy bỡi các tuf vụn bở và đá xung quanh họng do phun nổ được gọi là ống nổ.
Kèm theo họng núi lửa thường hình thành các cấu tạo miệng núi lửa. Khi kết thúc quá trình phun dung nham, khu vực trung tâm thường nâng lên do áp lực phun tạo nên đỉnh núi lửa, sau khi đưa hết vật liệu ra trên đỉnh bị sụp xuống để lại một chỗ trũng cĩ dạng như một cái phễu – đĩ chình là miệng núi lửa.