Núi lửa bùn hình thành khi có sự kết hợp của bùn, chất lỏng và khí phun trào trên bề mặt Trái đất.
Những người nông dân trồng lúa sống ở Sidoarjo Regency, Indonesia, thức dậy và chứng kiến một cảnh tượng kỳ lạ vào ngày 29 tháng 5 năm 2006. Mặt đất nơi họ sống đã nứt ra sau một đêm và đang phun ra hơi nước.
Trong những tuần tiếp theo, nước, bùn nóng và khí tự nhiên được thêm vào hỗn hợp phun lên mặt đất. Khi vụ phun trào dần trở nên dữ dội hơn, bùn bắt đầu chảy lan rộng trên khắp các cánh đồng. Những cư dân được báo động đã sơ tán, hy vọng chờ đợi vụ phun trào sẽ chấm dứt nhanh chóng.
Nhưng nó không dừng lại. Nhiều tuần trôi qua, bùn lan rộng và nhấn chìm toàn bộ ngôi làng. Trong một cuộc chạy đua điên cuồng với thời gian, chính phủ Indonesia bắt đầu xây dựng những con đê để chứa bùn và ngăn chặn nó lan rộng. Khi bùn tràn qua những con đê này, họ xây dựng những con đê mới phía sau loạt đầu tiên. Chính phủ cuối cùng đã thành công trong việc ngăn chặn bước tiến của bùn, nhưng đó là sau khi các dòng chảy đã quét sạch hàng chục ngôi làng và buộc 60.000 người phải di dời .
Tại sao Trái đất lại đột nhiên “nôn” ra một lượng bùn khổng lồ đến như thế?
Bùn, chất lỏng và khí đang phun trào trên bề mặt Trái đất.
Sơ lược về núi lửa bùn
Cấu trúc Lusi - tên rút gọn của Lumpur Sidoarjo - là một ví dụ về đặc điểm địa chất được gọi là núi lửa bùn. Chúng hình thành khi có sự kết hợp của bùn, chất lỏng và khí phun trào trên bề mặt Trái đất. Thuật ngữ “núi lửa” được mượn từ khái niệm núi lửa truyền thống, với các lớp đá nóng chảy nổi lên trên bề mặt.
Đối với núi lửa bùn thì trong nhiều trường hợp, lượng bùn được đẩy lên bề mặt một cách khá lặng lẽ. Nhưng đôi khi, các vụ phun trào khá dữ dội. Hơn nữa, hầu hết khí thoát ra từ núi lửa bùn là khí mê-tan, rất dễ cháy. Loại khí này có thể bốc cháy, tạo ra những vụ phun trào dữ dội và ngoạn mục.
Không phổ biến ở châu Âu và Bắc Mỹ, nhưng núi lửa bùn phổ biến ở nhiều nơi khác, không chỉ Indonesia mà còn cả Azerbaijan, Trinidad, Ý và Nhật Bản.
Chúng hình thành khi các chất lỏng và khí tích tụ dưới áp suất bên trong lõi Trái đất tìm thấy lối thoát lên bề mặt, thông qua một mạng lưới các vết nứt. Các chất lỏng di chuyển lên những vết nứt này, mang theo bùn, tạo ra núi lửa bùn khi chúng thoát ra.
Bạn có thể tưởng tượng điều này tương tự như lốp ô tô chứa khí nén. Miễn là lốp xe còn nguyên vẹn, không khí vẫn an toàn bên trong. Tuy nhiên, khi không khí có đường thoát, nó sẽ bắt đầu rỉ ra ngoài. Đôi khi không khí thoát ra dưới dạng rò rỉ chậm, và trong các trường hợp khác chúng ta thấy hiện tượng xì hơi mạnh mẽ.
Ảnh hưởng của núi lửa bùn ở Sidoarjo đã lan rộng tới 7km vuông.
Khi chất lỏng chảy ngầm bên trong Trái đất, chúng thường không thể thoát ra ngoài dưới sức nặng của lớp trầm tích bên trên. Một số chất lỏng này đã bị mắc kẹt trong trầm tích khi nó được lắng đọng. Các chất lỏng khác có thể di chuyển vào từ các trầm tích sâu hơn, trong khi các chất lỏng khác có thể được tạo ra tại chỗ bởi các phản ứng hóa học trong trầm tích. Một vài loại phản ứng hóa học quan trọng tạo ra dầu và khí thiên nhiên. Và cuối cùng, các chất lỏng có thể trở nên quá áp nếu chúng bị ép bởi lực kiến tạo trong quá trình tạo núi.
Hiện tượng quá áp cũng thường gặp phải trong quá trình khoan dầu khí, nhưng chúng thường được lên kế hoạch trước. Một cách chính để giải quyết lượng áp suất quá mức này là lấp đầy lỗ khoan bằng bùn khoan dày đặc, có trọng lượng đủ để đè nén lại lượng áp suất quá mức này.
Nhưng nếu các giếng được khoan với lượng bùn không đủ, bất kỳ chất lỏng nào dưới áp suất quá cao có thể tràn lên miệng giếng và phun lên trên bề mặt. Các ví dụ nổi tiếng bao gồm sự cố vòi phun Spindletop năm 1901 ở Texas (Mỹ) và thảm họa Deepwater Horizon năm 2010 ở Vịnh Mexico. Trong những trường hợp đó, dầu chứ không phải bùn đã trào ra khỏi giếng gây cháy nổ.
Về mặt khoa học, núi lửa bùn được coi là cánh cửa sổ mở ra các thông tin thú vị về mọi thứ ở sâu bên trong Trái đất. Núi lửa bùn có thể đưa lên các vật liệu từ độ sâu 10 km bên dưới bề mặt Trái đất lên. Do đó, thành phần hóa học và nhiệt độ của chúng có thể cung cấp những hiểu biết hữu ích về các quá trình xảy ra sâu bên trong Trái đất, những thông tin mà chúng ta không thể thu được bằng bất kỳ cách nào khác.
Ví dụ, phân tích bùn phun trào từ Lusi đã tiết lộ rằng nước được làm nóng bởi một khoang magma dưới lòng đất liên quan đến khu phức hợp núi lửa Arjuno-Welirang gần đó.
Bùn của Lusi vẫn đang phun trào
Những ngôi nhà đã bị dòng chảy của bùn nhấn chìm, khiến 60.000 người phải sơ tán.
Ngày nay, hơn 16 năm sau khi vụ phun trào bắt đầu, cấu trúc Lusi ở Indonesia vẫn tiếp tục phun trào nhưng với tốc độ chậm hơn nhiều. Bùn của nó đã bao phủ tổng diện tích khoảng 7 km vuông, tức là rộng hơn 1.300 sân bóng đá, và được chứa sau một loạt các con đê đã được xây dựng ở độ cao 30 mét. Gần 180.000 mét khối bùn đã được phun ra và quá trình này dự kiến sẽ tiếp tục trong 30 năm tới.
Thứ thú vị tương tự như hiện tượng tự nhiên này là các cuộc chiến pháp lý nhằm đổ lỗi cho thảm họa. Vụ phun trào đầu tiền xảy ra cách một giếng thăm dò khí đốt đang khoan ở độ sâu 200 mét, dẫn đến các cáo buộc rằng công ty dầu mỏ phải chịu trách nhiệm về sự cố này. Đơn vị điều hành giếng khoan, công ty thăm dò dầu khí Lapindo Brantas, phản bác rằng vụ phun trào là tự nhiên, do một trận động đất xảy ra vài ngày trước đó.
Những người tin rằng giếng khoan khí đốt đã gây ra vụ phun trào lập luận rằng giếng khoan này đã gây ra một vụ phun trào do không đủ trọng lượng bùn để giảm áp, nhưng sau đó vụ phun trào đã không đi hết đáy giếng lên bề mặt. Thay vào đó, chất lỏng chỉ đi lên một phần của giếng trước khi được bơm sang một trong các vết nứt địa chất và phun trào trên bề mặt cách đó vài trăm mét. Hơn nữa, họ cho rằng trận động đất ở quá xa giếng nên không có bất kỳ ảnh hưởng nào.
Một nhân viên tại Sidoarjo đang kiểm tra nhiệt độ nước gần núi lửa bùn Lusi vào năm 2011.
Ngược lại, những người ủng hộ nguyên nhân động đất tin rằng vụ phun trào Lusi là do một hệ thống thủy nhiệt đang hoạt động ở dưới bề mặt gây ra. Họ lập luận rằng những hệ thống như vậy có lịch sử lâu đời, bị ảnh hưởng bởi những trận động đất ở rất xa, vì vậy lập luận rằng Lusi ở quá xa trận động đất là không hợp lệ.
Hơn nữa, họ gợi ý rằng một cuộc kiểm tra áp suất trong giếng được tiến hành sau khi vụ phun trào bắt đầu cho thấy giếng khoan vẫn còn nguyên vẹn, không bị vỡ do nứt và rò rỉ chất lỏng. Đồng thời, cũng không có bằng chứng nào cho thấy bất kỳ loại bùn khoan nào đã thoát ra từ các vụ phun trào sau đó.
Năm 2009, tòa án tối cao Indonesia đã bác bỏ một vụ kiện cáo buộc công ty này đã hành xử cẩu thả. Cùng năm đó, cảnh sát đã hủy bỏ các cuộc điều tra hình sự đối với Lapindo Brantas và một số nhân viên của họ, với lý do thiếu bằng chứng. Mặc dù các vụ kiện đã được giải quyết, cuộc tranh luận của các nhà nghiên cứu vẫn còn đang tiếp tục.