ज्वालामुखींची रचना व इतर माहिती...
महा एमटीबी   09-Sep-2018




 

मागील लेखात आपण ज्वालामुखी म्हणजे काय व त्यांचे प्रकार यांची माहिती घेतली. या लेखात आपण ज्वालामुखींची अंतर्गत रचना, उद्रेकाची कारणे व परिणाम यांची माहिती घेऊ.

 

ज्वालामुखींच्या रचनेत सर्वात प्रथम येते ते ज्वालामुखीचे केंद्र (Crater). ज्या ठिकाणातून ज्वालामुखीचा पृष्ठभागावर उद्रेक होतो, त्या ठिकाणाला ज्वालामुखीचे केंद्र असे म्हणतात. केंद्र हे फक्त ‘केंद्रकीय ज्वालामुखी’मध्येच असते. सर्वसाधारणपणे केंद्र हे गोलाकार असते व ज्वालामुखीच्या साधारण मध्यावर असते. याचा व्यास काही मीटर ते एक किलोमीटर एवढा असू शकतो. काही ठिकाणी उद्रेकांमधून मुख्य केंद्राच्या आजूबाजूला दुय्यम केंद्रे निर्माण होतात. त्यांना ‘सेकंडरी क्रेटर’ (Secondary Crater) असे म्हणतात. ज्या केंद्राचा व्यास दीड किलोमीटरपेक्षा जास्त असतो, त्याला ‘कॅलडेरा’ (Caldera) असे म्हणतात. काही ‘कॅलडेरा’ तर प्रचंड तलावाच्या रुपात असतात, उदाहरणार्थ - क्रेटर लेक - ओरेगॉन (Crater Lake - Oregon). केंद्रानंतर येतो, तो ‘ज्वालामुखीय शंकू.’(Volcanic Cone) उद्रेकामुळे जे खडक लाव्हाच्या रुपात बाहेर येतात, त्यातील बरेचसे केंद्राच्या आसपासच थंड होऊन स्थायूरुप होतात. प्रत्येक वेळा हे खडक आधीच्या खडकांवर साठत राहतात व कालांतराने त्यांची एक टेकडी किंवा डोंगर तयार होतो. यालाच ‘ज्वालामुखीय शंकू’ असे म्हणतात. ज्वालामुखीच्या शंकूचे शिखर हे ज्वालामुखीचे केंद्रच असते.शंकू नंतर येणारा महत्त्वाचा प्रकार म्हणजे ‘काँडुईट’ (Conduit) किंवा ‘व्हेंट’ (Vent). ‘व्हेंट’ मधूनच मॅग्मा पृथ्वीच्या पोटातून वर येतो. जवळजवळ सगळीकडेच मुख्य ‘व्हेंट’ला अनेक दुय्यम ‘व्हेंट्स’ही जोडलेले असतात. शेवटचा महत्त्वाचा भाग म्हणजे ‘मॅग्मा चेंबर.’ (Magma Chamber) इथेच सर्व मॅग्मा साठलेला असतो व इथूनच व्हेंटद्वारे बाहेर पडतो. हा ‘मॅग्मा चेंबर’ पृथ्वीच्या पोटात कितीही खोल असू शकतो.

 

प्रत्येक ज्वालामुखीची रचना वेगळी असते. ज्वालामुखीशास्त्राचा अभ्यास करताना या रचनेला अनन्यसाधारण महत्त्व आहे व या रचनेचा अभ्यास फार महत्त्वाचा आहे. पण ज्वालामुखीच्या आत कोणीही उतरू शकत नाही. मग याचा अभ्यास कसा करायचा? ज्वालामुखीची अंतर्गत रचना समजून घेण्यासाठी काही तंत्रज्ञान विकसित करण्यात आले आहे. यात भूभौतिक पद्धतींचा (Geophysical Methods) वापर केला जातो. यात भूकंपअपवर्तन पद्धत (Seismic Refraction Method), भूकंपपरावर्तन पद्धत (Seismic Reflection Method), विद्युतरोधक पद्धत (Electrical Resistivity Method), चुंबकीय पद्धत (Magnetic Method), गुरूत्त्वीय पद्धत (Gravity Method) इ. पद्धतींचा वापर करतात. (यांची सविस्तर माहिती पुढील एका लेखात येईलच) याशिवाय ‘कणीय भौतिकशास्त्र’ (Particle Physics) चाही वापर करतात. यातील सिद्धांतानुसार वैश्विक किरणांमध्ये ‘म्युऑन’ (Muon - µ) नावाचे कण असतात. हे कण अत्यंत अस्थिर असून सतत त्यांची निर्मिती व विघटन होत असते. या कणांच्या काही गुणधर्मांचा वापर करून पृथ्वीच्या अंतर्भागाच्या रचनेची माहिती मिळते. केंद्रीय ज्वालामुखीच्या अभ्यासासाठी हे कण उपयोगी पडू शकतात, पण हे तंत्रज्ञान फार उच्च पातळीपर्यंत विकसित झालेले नाही. यावर बराच शोध सुरू आहे व भरपूर वावही आहे. रचनेचा अभ्यास केल्यावर आता ज्वालामुखीच्या उद्रेकाची कारणे बघू. भूकंपासारखाच ज्वालामुखीचा उद्रेकही ‘बलीय समतोल’ (Force Equilibrium) ढासळून होतो. यात पृष्ठभागाखालील मॅग्मा व इतर द्रव्यांमुळे निर्माण झालेला अंतर्दाब (Internal Pressure) व तो धरून ठेवणारा बहिर्दाब (External Pressure) यांचा समतोल ढासळतो व त्यामुळे उद्रेक होतो. याची कारणे खालीलप्रमाणे आहेत

 

१. १. भूकंपामुळे (Earthquakes) - भूकंपामुळे पृथ्वीची अंतर्गत रचना बदलू शकते. त्यामुळे वाफ व इतर तप्त पदार्थांचा दाब पृष्ठभागावरचा जो भाग सहन करतो, तो कमजोर होऊ शकतो. त्यामुळे तेथे ज्वालामुखीचा उद्रेक होऊ शकतो.

 

२. भूस्खलनामुळे (Landslides) - ज्वालामुखीय पर्वतावरून भूस्खलन झाल्यास आतील स्फोटक दाब कोंडून (Conceal) ठेवणारा बाहेरचा दाब कमी होतो. त्यामुळे आतील पदार्थ वर येऊन आतील दाब मोकळा होतो. म्हणून येथे उद्रेक होतो.

 

३. सबडक्शन (Conceal) - ज्या ठिकाणी पृथ्वीचे दोन खंडीय ठोकळे (Continental Plates) एकमेकांना जोडलेले असतात, त्या ठिकाणी तुलनेने जड असलेला ठोकळा दुसऱ्याच्या खाली ढकलला जातो. या क्रियेला ‘सबडक्शन’ असे म्हणतात व या भागाला ‘सबडक्शन झोन’ (Subduction Zone) असे म्हणतात. याची सविस्तर माहिती पुढील एका लेखात येईलच. जेव्हा एक ठोकळा दुसऱ्याच्या खाली जातो, तेव्हा तेथे प्रचंड दाब तयार होतो. तसेच या दाब व घर्षणामुळे येथील तापमानही वाढते. त्यामुळे येथे मॅग्मा तयार होतो व या दाबामुळेच ‘सबडक्शन झोन’जवळ नेहमी ज्वालामुखीचे उद्रेक होत असतात.

 

ज्वालामुखीच्या उद्रेकाचे सर्व परिणाम हे भूकंपासारखेच होतात. किंबहुना ते भूकंपापेक्षा अधिक हानीकारक असतात. ते परिणाम बघू.

 

. ज्वालामुखीच्या उद्रेकामुळे मोठे भूकंप होऊ शकतात. किंबहुना ‘सबडक्शन झोन्समध्ये भूकंप व ज्वालामुखीचा उद्रेक हे एकत्रच व सतत होत असतात.

 

. भूकंपापेक्षाही अधिक जीवितहानी व वित्तहानी होते.

 

. उद्रेकातून बाहेर पडलेली राख हजारो किलोमीटर दूर जाऊ शकते, तसेच फार मोठा काळ हवेतच राहू शकते. ती राख इतकी घन व जड असते की, इमारतींवर जमल्यास हमखास इमारती कोसळतात.

 

. ती राख पिकांवर पडल्यास पिकांचे संपूर्ण नुकसान होते व जमीनही नापीक होते.

 

. ती राख श्वासावाटे फुफ्फुसांत गेल्यास श्वासाचे अत्यंत गंभीर व असाध्य आजार होऊ शकतात.

 

. विविध प्रकारचे कर्करोग होऊ शकतात.

 

. राख हवेतच राहिल्यामुळे सूर्यप्रकाश पृथ्वीवर पोहोचूच शकत नाही. त्यामुळे पृथ्वीचे तापमान वेगाने खाली येते. वर्षांनुवर्षे हा प्रकार चालूच राहिल्याने ज्वालामुखीय हिमयुगही येऊ शकते.

 

. पृथ्वीची रचना बदलते.

 

. दृष्यमानता शून्यापर्यंत खाली येऊ शकते. त्यामुळे अपघातांची शक्यता वाढते.

 

१०. इंधनावर चालणारी सर्व यंत्रे बंद पडतात.

 

कारणे व परिणाम बघितल्यावर उद्रेकाचे मापन व हानी कमी करण्याच्या पद्धती यांविषयी माहिती घेऊ. ज्वालामुखी उद्रेकाचे मापन हे ‘ज्वालामुखीय स्फोटकांक’ (Volcanic Explosivity Index - VEI) यात केले जाते. हा क्रमांक फक्त स्फोटक ज्वालामुखीसाठीच वापरला जातो. याची परिणामकारकता ही उद्रेकातून बाहेर पडणाऱ्या द्रव्याच्या आकारमानावरून ठरवण्यात येते. या क्रमांकाचे एक ते आठ असे स्तर आहेत. यापैकी एक हा सर्वात लहान म्हणजे ०.००००१ किमीच्या आत, तर आठ हा महाप्रचंड म्हणजेच १००० किमी किंवा जास्त असतो. हे आकारमान ज्वालामुखीचा प्रकार, उद्रेकाचा कालावधी, पसरलेल्या द्रव्याचे (Pyroclastic Material) क्षेत्र, इ. गोष्टींवरून काढले जाते. उद्रेकातील स्फोटाची क्षमता (Yield) ही हिरोशिमावर टाकलेल्या अणुबॉम्बशी तुलना करून त्याच्या पटीतही काढली जाते. उदाहरणार्थ, जर ज्वालामुखीचा उद्रेक हा हिरोशिमावर टाकलेल्या अणुबॉम्बपेक्षा १० पट शक्तिशाली असेल, तर स्फोटाची क्षमता किंवा तीव्रता ही १० हिरोशिमाएवढी होईल. उद्रेकातील स्फोटाची ऊर्जा ही ज्यूल (Jules) किंवा अर्ग (Erg) मध्येही मोजली जाते.

 

ज्वालामुखी उद्रेकापासून कोणत्याही प्रकारे स्वतःचा बचाव करता येत नाही. तसेच त्यात सापडल्यास त्यापासून पळही काढता येत नाही. त्यामुळे आपत्तीपूर्वीच अनुमान करणे, हाच सर्वात चांगला उपाय आहे. तसेच इतरही अनेक उपाय आहेत. हे सर्व आता आपण बघू,

 

. उतारावर लाव्हाचा प्रवाह फार वेगात वाहत असल्यामुळे सक्रिय ज्वालामुखीच्या पर्वताच्या उतारावर घरे अजिबात बांधू नये.

 

२. लाव्हाचा प्रवाह दुसरीकडे वळवण्यासाठी उतारांवर खाचा (Trenches) करता येतात.

 

३. लाव्हाचा प्रवाह गोठवण्यासाठी पाणी, तसेच द्रवरूप नायट्रोजनचाही (Liquid Nitrogen) वापर करता येतो.

 

. लाव्हाचा प्रवाह अडवण्यासाठी व हळू करण्यासाठी लाव्हाच्या प्रवाहात मोठमोठे काँक्रिटचे ठोकळेही टाकता येतात.

 

. अनुमान -

 

. कृत्रिम उपग्रहांचा वापर करून ज्वालामुखींवर नजर ठेवता येते. काहीही खटकल्यास तत्काळ अत्यावश्यक सेवांना कळवून गरजेची कारवाई करता येते.

 

आ. ज्वालामुखींच्या सर्व बाजूंस जी.पी.एस. (GPS) उपकरणे लावून त्यांचे मॅपिंग (Mapping) करतात. यावरही सतत नजर ठेवली जाते. रीडिंग्समध्ये जाणवण्याइतपत फरक आढळल्यास उद्रेक होण्याची शक्यता असते.

 

. उपरोक्त म्युऑन तंत्रज्ञानाचा वापर करून ज्वालामुखींच्या रचनेवर सतत नजर ठेवली जाते. रचनेत फरक आढळल्यास उद्रेक होण्याची शक्यता असते. अनुमानाचे शास्त्र हे अजूनही बाल्यावस्थेतच असून संशोधनाला खूप वाव आहे.

 
 संदर्भ - Textbook of Engineering and General Geology - Parbin Singh - S. K. Kataria Sons आणि स्वानुभव

 

 

माहितीच्या महापुरात रोजच्या रोज नेमका मजकूर मिळविण्यासाठी लाईक करा... facebook.com/MahaMTB/