Khác biệt giữa bản sửa đổi của “Khí núi lửa”
Nội dung được xóa Nội dung được thêm vào
nKhông có tóm lược sửa đổi |
n replaced: ) → ) (4), . → . (17), , → , (2) using AWB |
||
Dòng 1:
[[Tập tin:Augustine_Volcano_Jan_12_2006.jpg|nhỏ|
▲[[Tập tin:Augustine_Volcano_Jan_12_2006.jpg|nhỏ| Khí núi lửa xâm nhập vào khí quyển với bụi và mạt vụn trong vụ phun trào núi lửa ở Augustine, 2006. ]]
[[Tập tin:MSH04_crater_eruption_image_1213PDT_10-01-04.jpg|nhỏ| Vụ phun trào [[núi St. Helens]] ]]
'''Khí núi lửa''' là khí phát ra bởi hoạt động của [[núi lửa]]
Các nguồn khí núi lửa trên Trái đất bao gồm:
* thành phần nguyên thủy và tái chế từ [[Lớp phủ (địa chất)|lớp phủ của Trái đất]]
* các thành phần đồng hóa từ [[Lớp vỏ (địa chất)|vỏ Trái đất]]
* [[Nước dưới đất|nước ngầm]] và [[Khí quyển Trái Đất|bầu khí quyển của Trái đất]]
Các chất có thể trở thành khí hoặc thải khí khi đun nóng được gọi là các chất dễ bay hơi.
== Thành phần ==
[[Tập tin:Volcanic_injection.svg|nhỏ|
Thành phần chính của khí núi lửa là [[hơi nước]] (H<sub>2</sub>O), [[Cacbon điôxít|carbon điôxít]] (CO<sub>2</sub>
Sự phong phú của các loại khí thay đổi đáng kể từ núi lửa sang núi lửa khác, với hoạt động của núi lửa và với thiết lập kiến tạo. Hơi nước luôn là khí núi lửa dồi dào nhất, thường chiếm hơn 60% tổng lượng khí thải. Carbon điôxít thường chiếm 10 đến 40% lượng khí thải.<ref name="Encyclovolc">H. Sigurdsson et al. (2000) ''Encyclopedia of Volcanoes'', San Diego, Academic Press</ref>
Các núi lửa nằm ở ranh giới [[Ranh giới hội tụ|mảng hội tụ]] phát ra nhiều hơi nước và [[clo]] hơn so với núi lửa tại [[Điểm nóng (địa chất)|các điểm nóng]] hoặc ranh giới [[Ranh giới phân kỳ|mảng phân kỳ]]
== Khí mắc ma và khí núi lửa nhiệt độ cao ==
Mắc ma chứa các thành phần dễ bay hơi hòa tan, như được mô tả ở trên. Độ hòa tan của các thành phần này phụ thuộc vào áp suất, nhiệt độ và thành phần của [[mắc ma]]
Khí ban đầu sẽ được phân phối khắp mắc ma dưới dạng bong bóng nhỏ, không thể tăng nhanh qua mắc ma. Khi mắc ma bay lên, các bong bóng phát triển thông qua sự kết hợp của sự giãn nở thông qua quá trình giải nén và tăng trưởng khi độ hòa tan của các chất bay hơi trong mắc ma giảm hơn nữa khiến cho khí thoát ra nhiều hơn. Tùy thuộc vào độ nhớt của mắc ma, các bong bóng có thể bắt đầu nổi lên thông qua mắc ma và kết lại, hoặc chúng vẫn tương đối cố định tại chỗ cho đến khi chúng bắt đầu kết nối và tạo thành một mạng kết nối liên tục. Trong trường hợp trước, các bong bóng có thể nổi lên qua mắc ma và tích tụ ở một bề mặt thẳng đứng, ví dụ như 'mái nhà' của buồng mắc ma. Trong các núi lửa có đường dẫn mở ra bề mặt, vd [[Stromboli]] ở [[Ý]], các bong bóng có thể chạm tới bề mặt và khi chúng nổ những vụ nổ nhỏ xảy ra. Trong trường hợp sau, khí có thể chảy nhanh qua mạng thấm liên tục về phía bề mặt. Cơ chế này đã được sử dụng để giải thích hoạt động tại Santiaguito, [[Santa María (núi lửa)|núi lửa Santa Maria]], [[Guatemala]] <ref>Holland et al. (2011), ''Degassing processes during lava dome growth: Insights from Santiaguito lava dome, Guatemala'', Journal of Volcanology and Geothermal Research vol. 202 p153-166</ref> và Núi lửa Soufrière Hills, [[Montserrat]]
Thuật ngữ khử khí 'hệ thống khép kín' dùng để chỉ trường hợp khí và mắc ma mẹ của nó bay lên với nhau và ở [[Cân bằng hóa học|trạng thái cân bằng]] với nhau. Thành phần của khí phát ra ở [[Cân bằng hóa học|trạng thái cân bằng]] với thành phần của mắc ma ở áp suất, nhiệt độ nơi khí rời khỏi hệ thống. Trong quá trình khử khí của hệ thống mở, khí rời khỏi mắc ma gốc của nó và tăng lên thông qua mắc ma quá mức mà không duy trì trạng thái cân bằng với mắc ma đó. Khí thoát ra ở bề mặt có thành phần là trung bình dòng chảy của mắc ma thoát ra ở các độ sâu khác nhau và không đại diện cho các điều kiện mắc ma ở bất kỳ độ sâu nào.
Đá nóng chảy ([[mắc ma]] hoặc [[dung nham]]) gần [[Khí quyển Trái Đất|bầu khí quyển]] sẽ giải phóng khí núi lửa nhiệt độ cao (> 400 °
== Khí núi lửa nhiệt độ thấp và hệ thống thủy nhiệt ==
Khi khí mắc ma đi lên gặp nước thiên thạch trong [[tầng ngậm nước]], hơi nước được tạo ra. Nhiệt mắc ma tiềm ẩn cũng có thể khiến nước thiên thạch bốc lên như một pha hơi. Tương tác đá lỏng kéo dài của hỗn hợp nóng này có thể lọc các thành phần ra khỏi đá mắc ma làm mát và đá đất nước, gây ra sự thay đổi thể tích và chuyển pha, phản ứng và do đó làm tăng cường độ ion của chất lỏng thẩm thấu hướng lên. Quá trình này cũng làm giảm [[PH|độ pH]] của chất lỏng. Làm mát có thể gây ra sự phân tách pha và lắng đọng [[Khoáng vật|khoáng chất]], kèm theo sự thay đổi về điều kiện giảm nhiều hơn. Tại biểu hiện bề mặt của các hệ thống [[Nhiệt dịch|thủy nhiệt]] như vậy, khí núi lửa nhiệt độ thấp (<400 °
== Giải phóng khí núi lửa không nổ ==
Sự giải phóng khí có thể xảy ra bằng cách tiến lên thông qua các vết nứt hoặc thông qua quá trình khử khí khuếch tán qua các khu vực rộng lớn trên mặt đất thấm như các cấu trúc khử khí khuếch tán (DDS). Tại các vị trí mất khí tiến bộ, sự kết tủa của [[lưu huỳnh]] và các khoáng chất quý hiếm hình thành các mỏ lưu huỳnh và ống khói lưu huỳnh nhỏ, được gọi là fumaroles
== Cảm biến, thu thập và đo lường ==
Khí núi lửa đã được thu thập và phân tích từ năm 1790 bởi Scipione Breislak ở Ý.<ref>N. Morello (editor) (1998), ''Volcanoes and History'', Genoa, Brigati</ref> Thành phần của khí núi lửa phụ thuộc vào sự chuyển động của mắc ma trong núi lửa. Do đó, những thay đổi đột ngột trong thành phần khí thường báo trước sự thay đổi trong hoạt động của núi lửa. Theo đó, một phần lớn giám sát nguy cơ của núi lửa liên quan đến việc đo lượng khí thải thường xuyên. Ví dụ, sự gia tăng hàm lượng khí CO<sub>2</sub> tại [[Stromboli]] đã được quy định là tiêm mắc ma giàu dễ bay hơi ở độ sâu trong hệ thống.<ref>Burton et al. (2007) ''Magmatic Gas Composition Reveals the Source Depth of Slug-Driven Strombolian Explosive Activity'' Science vol 317 p.227-230.</ref>
Khí núi lửa có thể được cảm nhận (đo tại chỗ) hoặc lấy mẫu để phân tích thêm. Cảm biến khí núi lửa có thể là:
* trong khí bằng các cảm biến điện hóa và các tế bào khí quang phổ hồng ngoại
* bên ngoài khí bằng [[Phổ học|quang phổ]] từ xa trên mặt đất hoặc trên không, ví dụ, quang phổ tương quan (COSPEC), Quang phổ hấp thụ quang học vi sai (DOAS) hoặc Quang phổ hồng ngoại biến đổi Fourier (FTIR).
Sulfua điôxít (SO<sub>2</sub>
Lấy mẫu trực tiếp lấy mẫu khí núi lửa thường được thực hiện bằng phương pháp liên quan đến bình được sơ tán bằng dung dịch xút, lần đầu tiên được sử dụng bởi [[Robert Bunsen|Robert W. Bunsen]] (1811-1899) và sau đó được tinh chế bởi nhà hóa học người Đức Werner F. Giggenbach (1937-1997), được đặt tên ''Giggenbach-chai''
Kỹ thuật phân tích cho mẫu khí bao gồm khí [[sắc ký]] với [[Độ dẫn nhiệt|nhiệt độ dẫn]] phát hiện (TCD), ngọn lửa phát hiện ion hóa (FID) và [[Phương pháp khối phổ|khối phổ]] (GC-MS) cho khí, và các kỹ thuật hóa học ướt khác nhau cho các loài bị giải thể (ví dụ, acidimetric chuẩn độ cho hòa tan CO<sub>2</sub> và sắc ký ion cho [[sunfat]], [[clorua]], [[florua]]
== Giám sát khí núi lửa và núi lửa ==
Một số thành phần nhất định của khí núi lửa có thể cho thấy những dấu hiệu rất sớm của việc thay đổi điều kiện ở độ sâu, khiến chúng trở thành một công cụ mạnh mẽ để dự đoán tình trạng bất ổn sắp xảy ra. Được sử dụng cùng với dữ liệu giám sát về địa chấn và biến dạng, giám sát tương quan đạt được hiệu quả cao. Giám sát khí núi lửa là một công cụ tiêu chuẩn của bất kỳ [[đài quan sát núi lửa]] nào. Thật không may, dữ liệu thành phần chính xác nhất vẫn yêu cầu các chiến dịch lấy mẫu trường nguy hiểm. Tuy nhiên, [[Viễn thám|các]] kỹ thuật [[viễn thám]] đã phát triển vượt bậc trong những năm 1990. Dự án khử khí carbon Deep Earth đang sử dụng viễn thám Multi-GAS để theo dõi liên tục 9 ngọn núi lửa.
== Nguy hiểm ==
Khí núi lửa chịu trách nhiệm trực tiếp cho khoảng 3% tất cả các trường hợp tử vong liên quan đến núi lửa của con người trong khoảng thời gian từ 1900 đến 1986.<ref name="Encyclovolc"
== Tham khảo ==
Hàng 60 ⟶ 59:
== Liên kết ngoài ==
* [http://volcanoes.usgs.gov/Hazards/What/VolGas/volgas.html Chương trình Nguy hiểm núi lửa USGS: Khí núi lửa và ảnh hưởng của chúng]
[[Thể loại:Khí nhà kính]]
[[Thể loại:Chất khí]]
|