Buzz
Khi nghĩ về phun trào núi lửa, bạn có thể hình dung dòng dung nham đỏ nóng chảy tràn xuống sườn núi. Nhưng Ol Doinyo Lengai, núi lửa duy nhất trên thế giới phun ra dung nham đen, hoạt động theo cách các nhà khoa học vẫn chưa hoàn toàn hiểu rõ.
Nằm tại Tanzania, Ol Doinyo Lengai cao 2.962 mét (9.718 feet) và thuộc Đới tách giãn Đông Phi, nơi hoạt động kiến tạo đã diễn ra suốt 25 triệu năm. Đây là núi lửa duy nhất phun trào dung nham carbonate, tạo ra đặc tính sệt, màu tối và nhiệt độ nóng chảy rất thấp.
Hầu hết các núi lửa phun trào dung nham silicat, giàu silica. Do đó, magma bên trong chúng thường đặc và sệt, với nhiệt độ nóng chảy hơn 900 độ C (1.652 độ F).
Dung nham là hiện tượng thiên nhiên độc đáo của Trái Đất, nổi tiếng qua các vụ phun trào núi lửa. Khi nghĩ đến dung nham, chúng ta thường nghĩ đến dòng nham thạch đỏ nóng bỏng, giàu silicat. Tuy nhiên, một loại dung nham khác, hiếm và độc đáo hơn, là dung nham carbonate (dung nham đen), mang những đặc điểm địa chất thú vị.
Do độ nhớt của magma này, khí không dễ dàng thoát ra từ sâu trong lòng núi lửa, khiến các vụ phun trào thường bùng nổ mạnh mẽ. Tuy nhiên, dung nham carbonate của Ol Doinyo Lengai lại chứa rất ít silica, làm cho nó loãng hơn và dễ dàng để các bong bóng khí thoát ra.
Dung nham carbonate chứa chủ yếu khoáng chất carbonate như canxi carbonate (CaCO3), natri carbonate (Na2CO3) và kali carbonate (K2CO3). Đây là điểm khác biệt lớn so với dung nham silicat thông thường, vốn chứa nhiều khoáng chất silicat như pyroxene, olivin và plagioclase.
Về lý thuyết, các vụ phun trào mạnh mẽ khó có thể xảy ra với loại magma này - magma chỉ chảy ở nhiệt độ 540 độ C (1.004 độ F). Do đó, thay vì phun trào dữ dội, Ol Doinyo Lengai thường phun ra dung nham đen sền sệt giống như một nồi nấu ăn bị đun quá nóng và tràn ra ngoài với bọt khí.
Tuy nhiên, vào tháng 9 năm 2007, núi lửa đã phun trào với sức mạnh khủng khiếp, tạo ra một miệng núi lửa mới rộng 300 mét (985 feet). Vụ nổ này tiếp tục cho đến năm 2008, khi núi lửa chuyển sang phun trào nhẹ nhàng nhưng vẫn mạnh mẽ.
Đặc điểm nổi bật của dung nham carbonate là nhiệt độ chảy thấp hơn nhiều so với dung nham silicat. Trong khi dung nham silicat thường chảy ở nhiệt độ từ 1000-1200°C, dung nham carbonate chỉ cần khoảng 500-600°C để chảy. Điều này có nghĩa là dung nham carbonate có thể duy trì trạng thái lỏng ở nhiệt độ mà dung nham silicat đã đông đặc.
Trong những năm tiếp theo, nghiên cứu đã chỉ ra rằng miệng núi lửa mới có thể đang chìm xuống. Một nghiên cứu gần đây xác nhận điều này, cho biết một khu vực đất có đường kính khoảng 0,5 km (0,31 dặm) đã bị sụt lún 3,6 cm (1,4 inch) mỗi năm từ năm 2013 đến 2023, dựa trên hình ảnh vệ tinh.
Các nhà nghiên cứu cho rằng sự sụt lún đáng kể này có thể là do 'một hồ chứa magma nông, sâu chưa đến một km dưới đỉnh núi'.
Độ nhớt của dung nham carbonate thấp hơn so với dung nham silicat, khiến nó dễ chảy và lan rộng hơn. Trong các vụ phun trào, dung nham carbonate thường tạo ra các dòng chảy mỏng và rộng, có khả năng lan xa hơn từ miệng núi lửa so với dung nham silicat.
Họ nhấn mạnh rằng phát hiện này rất quan trọng, vì các quá trình biến dạng đỉnh núi lửa có thể dẫn đến 'sự sụp đổ nghiêm trọng', do đó việc theo dõi những diễn biến bất thường ở Ol Doinyo Lengai là rất cần thiết.
Nghiên cứu này đã được công bố trên Tạp chí Nghiên cứu Địa vật lý.
Dung nham carbonate, với các đặc điểm hóa học và vật lý đặc biệt, đóng vai trò quan trọng trong bức tranh đa dạng của các hiện tượng địa chất trên Trái Đất. Dù khá hiếm, sự xuất hiện của nó tại những nơi như núi Ol Doinyo Lengai ở Tanzania đã mở ra những hướng nghiên cứu mới, giúp các nhà khoa học hiểu rõ hơn về các quá trình bên dưới bề mặt và ảnh hưởng của chúng đến bề mặt Trái Đất. Việc tiếp tục nghiên cứu và theo dõi dung nham carbonate sẽ góp phần vào sự phát triển của địa chất học, mang lại những kiến thức quý giá về hành tinh của chúng ta.
Dung nham carbonate hình thành trong các điều kiện địa chất đặc biệt, nơi mà các khoáng chất carbonate tích tụ và biến đổi. Những khu vực này thường gắn liền với các hệ thống kiến tạo phức tạp, như các vùng núi lửa hoạt động mạnh hoặc các đới hút chìm.
Sự hiện diện của dung nham carbonate cũng giúp các nhà khoa học hiểu rõ hơn về sự thay đổi hóa học của magma khi nó di chuyển từ bên trong lòng đất lên bề mặt. Những thay đổi này có thể liên quan đến việc mất đi hoặc thêm vào các nguyên tố và hợp chất hóa học khi magma xuyên qua các lớp đá khác nhau.
Nghiên cứu dung nham carbonate cũng có thể hỗ trợ trong việc dự đoán và hiểu hoạt động núi lửa. Bằng cách phân tích các đặc điểm và hành vi của dung nham carbonate, các nhà khoa học có thể rút ra những kết luận quan trọng về cách các loại dung nham khác tương tác với nhau và môi trường xung quanh trong quá trình phun trào.
