ภูเขาไฟคาวาอีเจียน (Kawah Ijen) บนปลายด้านตะวันออกของ เกาะชวา (Jawa Island) ในประเทศอินโดนีเซีย เป็นที่รู้จักในระดับโลกจากปรากฏการณ์ธรรมชาติอันน่าทึ่ง ซึ่งก็คือ การเรืองแสงสีฟ้าจากปากปล่องภูเขาไฟในยามค่ำคืน ความมหัศจรรย์นี้ไม่เพียงเป็นภาพที่ดึงดูดความสนใจ แต่ยังเป็นหน้าต่างสู่การทำความเข้าใจปฏิสัมพันธ์ระหว่างปัจจัยทางธรณีวิทยา เคมี และสิ่งแวดล้อม เพื่อที่จะเข้าใจปรากฏการณ์นี้ จึงจำเป็นต้องศึกษาโครงสร้างธรณีวิทยาของภูเขาไฟคาวาอีเจียน กิจกรรมภูเขาไฟ กระบวนการของกำมะถัน และบริบททางธรณีแปรสัณฐานในภูมิภาคนี้

1. ธรณีแปรสัณฐาน

คาวาอีเจียนเป็นส่วนหนึ่งของกลุ่มภูเขาไฟอีเจียน ซึ่งตั้งอยู่บน แนวโค้งซุนดา (Sunda Arc) ซึ่งเป็นพื้นที่ที่มี กิจกรรมทางธรณีแปรสัณฐาน (Tectonic Activity) สูงมาก เกิดจากการมุดตัวของ แผ่นเปลือกโลกอินโด-ออสเตรเลีย (Indo-Australian Plate) ลงไปมต้ใต้ แผ่นเปลือกโลกยูเรเชีย (Eurasian Plate) การมุดตัวของแผ่นเปลือกโลกในบริเวณนี้ก่อให้เกิดภูเขาไฟ แผ่นดินไหว และกิจกรรมธรณีวิทยาอื่น ๆ อีกมากมาย

เพิ่มเติม : ใต้เปลือกโลกไม่ใช่แมกมา และภูเขาไฟก็ไม่ได้เกิดไปเรื่อยเปื่อย

กระบวนการมุดตัวนี้สร้างแรงดันและความร้อนมหาศาล ทำให้เปลือกโลกชั้นล่างหลอมละลายเป็นหินหนืด (magma) และดันขึ้นสู่ผิวโลกผ่านรอยแตกในเปลือกโลก ก่อให้เกิดกลุ่มภูเขาไฟ เช่น คาวาอีเจียน ซึ่งกิจกรรมภูเขาไฟในพื้นที่นี้ดำเนินมาหลายแสนปี ก่อให้เกิด ภูเขาไฟชั้นสลับ (stratovolcano) ที่ประกอบด้วยชั้นของลาวาแข็ง เถ้าภูเขาไฟ และวัสดุภูเขาไฟชนิดอื่น

เพิ่มเติม : เพราะแมกมาแตกต่าง นิสัยและรูปร่างภูเขาไฟจึงไม่เหมือนกัน

ชนิดของภูเขาไฟ การจำแนกภูเขาไฟตามภูมิลักษณ์ เป็นการจำแนกเพื่อประโยชน์ในการศึกษาทางธรณีวิทยาเป็นหลัก ซึ่งจากการศึกษาภูมิลักษณ์ภูเขาไฟทั่วโลกและชนิดของแมกมาในแต่ละภูเขาไฟ นักวิทยาศาสตร์จำแนกภูเขาไฟตามภูมิลักษณ์ออกเป็น 3 ชนิด ได้แก่
1) ภูเขาไฟรูปโล่ (shield volcano) เป็นภูเขาไฟที่มีขนาดใหญ่ที่สุดเมื่อเทียบกับภูเขาไฟแบบอื่นๆ เกิดจากการไหลหลากของแมกมาบะซอลต์ความหนืดต่ำ ไม่ทับถมกันสูงแต่ครอบคลุมพื้นที่กว้าง (> 1,000 กิโลเมตร) เกิดเป็นภูเขาไฟรูปทรงคล้ายกับโล่คว่ำ มีความชันอยู่ในช่วง 2-10 องศา เช่น ภูเขาไฟเมานาโลอา บนหมู่เกาะฮาวาย ซึ่งเป็นภูเขาไฟที่กว้างใหญ่ที่สุดในโลก
2) ภูเขาไฟกรวยกรวด (cinder cone volcano) มีขนาดเล็ก แต่มีความชันมาถึง 33 องศา เกิดจากแมกมาความหนืดสูงหรือกรวดภูเขาไฟปะทุและกองทับถมกันรอบปล่อง เช่น ภูเขาไฟแฟลกสตาฟฟ์ (Flagstaff) ในประเทศสหรัฐอเมริกา
3) ภูเขาไฟสลับชั้น (composite volcano หรือstratovolcano) เกิดจากการแทรกสลับชั้นของลาวาและกรวดภูเขาไฟ รูปร่างคล้ายกับกรวยมีความชันประมาณ 25 องศา เช่น ภูเขาไฟฟูจิ ในประเทศญี่ปุ่น ภูเขาไฟมายอน (Mayon) ในประเทศฟิลิปปินส์และภูเขาไฟเซนต์เฮเลนต์ ในประเทศสหรัฐอเมริกา

2. โครงสร้างภูเขาไฟ

กลุ่มภูเขาไฟอีเจียนประกอบด้วยภูเขาไฟชั้นสลับและ แอ่งภูเขาไฟรูปกระจาด (caldera) ขนาดใหญ่ ซึ่งมีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 20 กิโลเมตร คาวาอีเจียนเองเป็นภูเขาไฟชั้นสลับที่มีลาดชันและปล่องภูเขาไฟบนยอดซึ่งมีทะเลสาบกรดที่มีความเป็นกรดสูงที่สุดในโลก

เพิ่มเติม : รู้จัก 14 เศษซาก จากการปะทุและแทรกดันของแมกมา

ทะเลสาบปล่องภูเขาไฟ (crater lake) ของคาวาอีเจียนมีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 1 กิโลเมตร และลึกประมาณ 200 เมตร น้ำในทะเลสาบนี้มีความเข้มข้นของกรดซัลฟิวริกสูงมาก โดยมีค่า pH ใกล้เคียง 0.5 ความเป็นกรดนี้เกิดจากก๊าซภูเขาไฟที่ระเหยขึ้นมาและละลายในน้ำทะเลสาบ สร้างองค์ประกอบทางเคมีที่เป็นเอกลักษณ์

3. ปรากฏการณ์ ลาวาสีฟ้า

“ลาวาสีฟ้า (blue lava)” ที่คาวาอีเจียนแท้จริงแล้วไม่ได้เป็นลาวาหินหนืดในความหมายดั้งเดิม แต่เป็นเปลวไฟสีฟ้าซึ่งเกิดจากการเผาไหม้ของก๊าซกำมะถันที่พุ่งออกมาจาก ช่องระบายก๊าซภูเขาไฟ (fumarole) ก๊าซเหล่านี้ ซึ่งส่วนใหญ่เป็น ก๊าซซัลเฟอร์ไดออกไซด์และไฮโดรเจนซัลไฟด์ ถูกปล่อยออกมาด้วยอุณหภูมิสูงมากกว่า 600°C

เมื่อก๊าซกำมะถันสัมผัสกับอากาศเย็นด้านนอก จะเกิดการจุดติดไฟ ทำให้เกิดเปลวไฟสีฟ้าสว่าง ในเวลากลางคืน เปลวไฟเหล่านี้ดูเหมือน ไหลเป็นลาวาสีฟ้า เพิ่มความงดงามด้วยการสะสมของกำมะถันหลอมเหลวที่เผาไหม้อยู่บริเวณลาดชันของภูเขาไฟ สร้างภาพลวงตาที่คล้ายกับลาวาสีฟ้าไหล

4. เหมืองกำมะถัน

นอกจากความงดงามตามธรรมชาติแล้ว คาวาอีเจียนยังเป็นแหล่งทำเหมืองกำมะถันที่สำคัญ คนงานเหมืองเก็บกำมะถันที่สะสมรอบช่องระบายก๊าซ โดยใช้แรงงานแบบดั้งเดิมในการทุบและขนย้ายชิ้นส่วนกำมะถันลงจากภูเขาด้วยตะกร้า

กำมะถันที่สะสมเหล่านี้เกิดจากการควบแน่นของก๊าซภูเขาไฟในอุณหภูมิที่เย็นลง กำมะถันที่ขุดได้มีการนำไปใช้ในอุตสาหกรรมหลายประเภท เช่น การผลิตไม้ขีดไฟ ปุ๋ย และเครื่องสำอาง อย่างไรก็ตาม สภาพการทำงานของคนงานเหมืองกำมะถันเต็มไปด้วยความเสี่ยงจากการสัมผัสก๊าซพิษและความร้อนสูง

5. เคมีของแสงสีฟ้า

การเรืองแสงสีฟ้าที่คาวาอีเจียนเกิดจากปฏิกิริยาการเผาไหม้ของกำมะถันและสารประกอบกำมะถัน เมื่อก๊าซกำมะถันถูกปล่อยออกมาและทำปฏิกิริยากับออกซิเจนในอากาศที่อุณหภูมิสูงกว่า 360°C จะเกิดเปลวไฟสีฟ้าสว่าง ความเข้มของแสงขึ้นอยู่กับความเข้มข้นของก๊าซกำมะถันและสภาพแวดล้อมรอบข้าง

กำมะถันหลอมเหลวยังเผาไหม้ด้วยเปลวไฟสีฟ้า และเมื่อเย็นตัวลงจะสะสมเป็นชั้นสีเหลืองสดบริเวณลาดภูเขาไฟ ซึ่งสร้างความตัดกันที่งดงามกับพื้นผิวภูเขาไฟสีเข้ม

6. ความร้อนใต้พิภพ

กิจกรรมภูเขาไฟที่คาวาอีเจียนสนับสนุนระบบความร้อนใต้พิภพ (geothermal) ที่มีพลวัต หินหนืดร้อนใต้ภูเขาไฟให้ความร้อนกับน้ำใต้ดิน ก่อให้เกิดไอน้ำแรงดันสูงที่พุ่งออกมาผ่านรอยแตกและช่องระบายก๊าซ กิจกรรมไฮโดรเทอร์มอลนี้เป็นสาเหตุของการเกิดกรดในทะเลสาบและการปล่อยก๊าซกำมะถัน ซึ่งกิจกรรมภูเขาไฟและกำมะถันของคาวาอีเจียนมีผลกระทบต่อทั้งสิ่งแวดล้อมและมนุษย์ แม้การทำเหมืองกำมะถันจะเป็นแหล่งรายได้สำหรับชุมชนท้องถิ่น แต่มันยังนำไปสู่ปัญหาสุขภาพ เช่น โรคทางเดินหายใจ

7. การท่องเที่ยวระดับโลก

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา คาวาอีเจียนกลายเป็นจุดหมายปลายทางยอดนิยมสำหรับนักท่องเที่ยว การเดินทางขึ้นภูเขาในยามค่ำคืนเพื่อชมลาวาสีฟ้ากลายเป็นกิจกรรมที่น่าสนใจ ขณะเดียวกัน ความพยายามในการอนุรักษ์พื้นที่ให้คงความสมบูรณ์ยังดำเนินต่อไป

ลาวาสีฟ้า (blue lava) ของคาวาอีเจียนเป็นเครื่องพิสูจน์ถึงพลังอันน่าทึ่งของธรรมชาติและปฏิสัมพันธ์ระหว่างปัจจัยทางธรณีวิทยาและเคมี นอกจากความสำคัญทางวิทยาศาสตร์แล้ว ยังดึงดูดความสนใจและสร้างแรงบันดาลใจให้คนทั่วโลกได้เข้าใจความมหัศจรรย์ของโลกใบนี้มากขึ้น

. . .
บทความล่าสุด : www.mitrearth.org
เยี่ยมชม facebook : มิตรเอิร์ธ – mitrearth