كيف يحدث إنفجار البركان وما هى الأسباب الرئيسية؟

عناصر الموضوع

1– مراحل الأنفجار البركاني

2- أنواع الانفجارات البركانية

3- كيفية أنفجار البركان

4- أسباب حدوث البراكين

5- أنواع البراكين

6- النتائج السيئة للبراكين

7- الأحداث المصاحبة للثورات البركانية

الانفجار البركاني هو نوع من النشاط البركاني المعروف بشدته وقوته، ويصاحبه ثوران الصخور المنصهرة من باطن الأرض إلى سطحها، بالإضافة إلى الرماد والغازات الكثيفة المتصاعدة. ويختلف الثوران البركاني نفسه في شدته والخسائر التي يسببها وفقًا لدرجة ذوبان الحمم البركانية ودرجة لزوجتها وتركيبها المعدني ونوع وكمية الغازات التي تخرج منها.

1- مراحل الإنفجار البركاني

• انصهار طبقة الدثار: تتكون الأرض من ثلاث طبقات رئيسية: القشرة – وهي الطبقة الخارجية للأرض، والوشاح – وهو يشير إلى الطبقة الوسطى للأرض، والنواة – وهي الطبقة الداخلية للأرض. ولكي تحدث المرحلة الأولى من الثوران البركاني، يجب توافر عدة شروط مسبقة تؤدي إلى رفع درجات الحرارة في أعلى نقطة من الطبقة الوسطى للأرض (الدثار) إلى درجة الانصهار. يؤدي ذلك إلى ذوبان الصخور والمواد الحجرية الموجودة هناك وتكوين ما يسمى بالماغما.
• صعود الصهارة للأعلى: وبعد الذوبان تصعد المغما إلى أعلى، ونتيجة لاختلاف الكثافة بين الصخور المنصهرة (الماغما) والصخور الصلبة المحيطة بها، تبحث المغما عن فجوات بين هذه الصخور، وتصعد إلى أعلى. وتستمر في الصعود على هذا النحو حتى تصل إلى مكان آخر في أحد تجاويف الأرض الواقعة مباشرة تحت طبقة القشرة حيث تلتقيان، وفي هذه الحالة تسمى غرف المغما. وتسمى الغرفة غرف المغما عندما تذوب الصخور، وتتحول إلى سائل، وتتماسك في مكان آخر غير المكان الذي ذابت فيه أولاً. وهناك غرف توجد فيها المغما، وقد تكون مؤقتة حتى تبرد ثم تتبلور أو قد تمر عبرها في طريقها إلى السطح.
• زيادة ضغط الصهارة على القشرة: إن الزيادة الهائلة في معدل ضغط الصهارة على مناطق القشرة الأرضية التي تعلو سطحها تؤدي إلى تشققها وفتح فجوات جديدة فيها أو فتح فجوات قديمة، وتصبح هذه المناطق غير قادرة على تحمل معدلات أعلى من ضغط الصهارة فتزداد مساحة الشقوق، وتتدفق الصهارة، وتطير إلى الخارج سواء على اليابسة أو في قاع المحيطات، وبالتالي من الحمم البركانية.
  خروج الحمم البركانية. [1]

فالحمم لا تنبع كسيل من الشقوق في قشرة الأرض، بل تبدأ كانفجار ناتج عن زيادة معدل ضغط البخار الذي توفره الغازات المذابة في الصهارة، مكونة سحابة كثيفة من الرماد البركاني تمتد لمئات الأميال،

 2- أنواع الانفجارات البركانية

• إنفجار هاواي: لا يتسبب بأنفجار عنيف لأن الصهارة الرقيقة والسائلة تسمح بالتسرب السريع للغازات.
• الإنفجار السترومبولي: صهارته أكثر سمكًا وصلابة من صهارة هاواي بحيث لا تهرب الغازات المذابة فيها، وتخرج في انفجار عنيف.
• إنفجار بليني: الصهارة السميكة، لا يمكنها السماح للغازات بالهروب، محاصرة في باطن الأرض، تخرج في انفجار عنيف للغاية.

3- كيفية إنفجار البركان

مصطلح البركان هو الاسم الذي يطلق على فوهة أو فتحة في قشرة الأرض تنفجر من خلالها الحمم البركانية؛ ويتكون نتيجة لاندفاع مادة تسمى الصهارة نحو سطح الأرض. هو سائل كثيف ينتج عن ذوبان بطيء تحت درجات حرارة عالية في أعماق الأرض لبعض الصخور، ثم يرتفع، ويتراكم في حجرات الصخور المنصهرة لأنه أقل كثافة من الصخور الصلبة المحيطة، وأخيرًا يتسارع من خلال الحفر والشقوق باتجاه سطح الأرض على شكل حمم بركانية. قد يكون الثوران البركاني على شكل انفجار أو تدفق حمم بركانية. ويقدر أن هناك حوالي 1500 بركان نشط على الأرض.[2]

الإنبثاق البركاني: يحدث الأنبثاق البركاني عندما تكون الصهارة منخفضة اللزوجة، مما يسمح للغازات بالهروب منها بسهولة، خاصةً إذا كانت الصهارة ترتفع ببطء شديد عبر القناة البركانية أو الأنبوب إلى السطح. يتركز الجزء الأكبر من النشاط البركاني في عدد من المناطق الكبيرة التي تحيط بالكوكب، وتوجد هذه المناطق عند حدود الصفائح التكتونية تكون الحمم البركانية في مثل هذه الحالات لزجة للغاية، ولا يمكنها التدفق؛ لذلك، فإنه يأتي إلى السطح، ويتراكم في قمم من الحمم البركانية. وبالتالي، فإن الثوران البركاني هنا خفيف وهادئ، ونادرًا ما يؤثر على موت الكائنات الحية، بسبب سرعته البطيئة، مما يمنح البشر متسعًا من الوقت لإخلاء الموقع قبل حدوثه. هذا لا يعني أنه لن يكون هناك أي ضرر ناتج عن المباني والطرق في المنطقة. تشمل السمات الرئيسية للثوران البركاني ما يلي:

• خضوع الصخور التي تشكل الصهارة للصخور البركانية، فهي تتراوح في تكوينها من البازلتية إلى الأنديزيتية، واللزوجة المنخفضة والصهارة الغازية.
• بدأت الثورات البركانية النموذجية بنوافير من النار الناتجة عن الغازات المتطورة.
• إذا ثارت الصهارة على طول شق، فإنها تنتج ثورانًا يُعرف باسم ستارة النار.
• تتكون الحمم البركانية التي تنفجر تحت الماء من البازلت في التركيب (لزوجة منخفضة)، ولها قشرة خارجية زجاجية تغطي الجزء الداخلي البلوري الدقيق (المسام) المعروف باسم وسادة الحمم البركانية. أكثر نوعين عامين من البراكين شيوعًا، بركان الدرع المنخفض المنحدر، كما هو الحال في جزر هاواي،

الإنفجار البركاني

ينتج عمومًا أيضًا الحمم البازلتية الاندفاعية الأكثر شيوعًا والتي تنفجر في هاواي. ترتفع الصهارة المنخفضة الأكثر لزوجة مثل الأنديزيت نحو سطح الأرض، بينما تظل الغازات المذابة محاصرة تحت السطح مباشرة لأنها لا تستطيع الهروب من خلال الصهارة شديدة اللزوجة. وهذا يزيد من الضغط، مما يتسبب في الإطلاق المفاجئ للغازات في الانفجارات التي تدفع شظايا الصخور والحمم البركانية إلى الهواء. في مثل هذه الحالة تكون الحمم أكثر كثافة ولزوجة، فيصعب عليها التدفق بسهولة أسفل المنحدر البركاني. ونتيجة لذلك تتكون براكين مركبة شديدة الانحدار، مثل البركان الموجود في تشيلي. تعد الثورات البركانية المائية أحد أنواع الثورات البركانية التي تحدث نتيجة انفجار الصهارة في الماء. ومن الأمثلة على ذلك الثوران البركاني الذي حدث في جبل إيافيالايوكل في عام 2010 م؛ وكانت المرحلة الثانية من تشكله ثورانًا بركانيًا مائية تشكل نتيجة انفجار الصهارة تحت الجليد. ويمكن اعتبار البراكين تحت الماء مثالًا آخر للثورات البركانية المائية إذا كانت الصهارة غنية بالغازات. ومن الأمور الجديرة بالملاحظة أيضاً أن التدفقات البركانية الفتاتية من الانفجارات البركانية قادرة على تدمير كل شيء في طريقها، حيث تتدفق على المنحدر البركاني، حاملة معها الصخور أيضاً، وقد ترسل الرماد البركاني عالياً إلى الغلاف الجوي.

4- أسباب حدوث البراكين

يحدث البركان في منطقة معينة بسبب ارتفاع درجة حرارة بعض المواد داخل الأرض مما يؤدي إلى ذوبانها، وتُعرف هذه المواد المنصهرة داخل الأرض بالماغما وعندما تخرج إلى سطح الأرض تشكل سائلًا متدفقًا (حمم بركانية)، وقد تكون هذه المواد أيضًا بعض الغازات والشوائب الأخرى. تخرج المواد المنصهرة من داخل الأرض إلى سطحها نتيجة لحركة الصفائح التكتونية، حيث تتحرك المادة المنصهرة لملء الفراغ الناتج عن انفصال الصفائح ويمكن أن تنضح المادة المنصهرة أيضًا أثناء اقتراب الصفائح من بعضها مما يؤدي إلى اصطدامها وانزلاق إحداها تحت الأخرى وأخيرًا بسبب الضغط والحرارة من أعماق الأرض تذوب الصفيحة المندسة لتخرج على شكل حمم بركانية.

5- أنواع البراكين

فيما يلي الأنواع الرئيسية للبراكين الموجودة في أجزاء مختلفة من العالم:

• البراكين المخروطية: هذا هو أحد الأنواع الأساسية للبراكين؛ تنتج عندما تتدفق المواد والحمم البركانية من خلال الفتحات البركانية، وعند عودة هذه المواد حول الفتحة، تتراكم لتشكل منخفضًا مخروطيًا أو دائريًا أو نصف دائري.
• البراكين المركبة: نوع آخر من الجبال موجودة في أجزاء مختلفة من العالم. جبل كوتوباكسي وجبل رينييه. يحتوي على العديد من الفتحات والشقوق الجانبية التي تتدفق منها الحمم البركانية. يمكن أن يكون هذا النوع من البراكين خطيرًا جدًا عند الثوران.
• براكين الدروع: تبدو البراكين الدرعية مثل الدروع عند النظر إليها من الأعلى لأن الحمم المتدفقة التي تنبعث منها يمكن أن تقطع مسافات طويلة عبر جوانبها. تحتوي هذه الأنواع من البراكين على طبقات لأنها تتكرر التكديس فوق التكديس.
• القباب البركانية: قد تثور القباب البركانية بقوة كبيرة لأن المواد المنصهرة لزجة حقًا.

6- النتائج السيئة للبراكين

 قد تشكل البراكين خطرًا كبيرًا على الطبيعة من خلال الانهيارات الطينية وحرائق الغابات وتلوث المياه وأشياء أخرى. ومن المعروف أنها تسبب الاختناق والحروق بشكل مباشر، فضلاً عن أمراض الجهاز التنفسي مثل الربو وانتفاخ الرئة وغيرها من الأمراض الصحية الناتجة عن تعرض الأشخاص لاستنشاق كميات كبيرة من الغازات الضارة، على سبيل المثال ثاني أكسيد الكربون. [2]

7- الأحداث المصاحبة للثورات البركانية

تصاحب الثورات البركانية العديد من الأحداث والمخاطر المتنوعة، والتي قد تؤثر أو لا تؤثر بشكل مباشر أو غير مباشر على المواد المحيطة بها. تتم مناقشة بعض أهم هذه الأحداث بإيجاز أدناه:

• تدفقات الحمم البركانية: يتم إنشاء الصهارة في البراكين عن طريق ذوبان الصخور في طبقة الوشاح؛ مع ارتفاع درجة الحرارة بشكل كبير، تصبح الصهارة الناتجة أقل كثافة مقارنة بالصخور الصلبة المحيطة بها. لذلك، تدفع قوة الجاذبية القوية الصهارة إلى سطح الأرض من خلال القنوات. في بعض الأحيان، قد يتم حبس الصهارة في أعماق الأرض حتى تتراكم ضغطًا كافيًا لتتدفق إلى السطح. يأتي التدفق في شكلين أساسيين في جميع أنحاء العالم: اندفاعيا اولزجا
• الثورات البركانية: قد تحدث ثورات بركانية ضخمة إذا تمددت الغازات بسرعة في باطن الأرض إما بسبب انخفاض مفاجئ في الضغط في النظام الحراري المائي على مسافة قريبة، أو بسبب الاختلاط السريع بين الصهارة والمياه الجوفية. وفي كل مكان تتقدم فيه جبهة الثوران، تنتشر الحمم البركانية والصخور، مصحوبة بانبعاثات من الرماد والكتل والشظايا الساخنة التي قد تصل إلى عشرات الكيلومترات في الهواء. ويمكن تصنيف هذه الانبعاثات إلى صخور بحجم الرماد إذا كان حجمها قريبًا من حبات الأرز، وتتراوح الشظايا الساخنة من 2 مم إلى كتل أو قنابل بركانية يبلغ حجمها حوالي 64 مم. ويمكن تحديد شدة الثوران البركاني من خلال معرفة كمية الغازات المنبعثة ودرجة اللزوجة، وتركيب المعادن.
• السحب الغازية: قد تنتج الانفجارات البركانية غازات خانقة أو سامة، مثل ثاني أكسيد الكربون وأول أكسيد الكربون وكبريتيد الهيدروجين وثاني أكسيد الكبريت، وتلوث البحيرات وتقتل الحيوانات والنباتات. إن الغازات البركانية الأكثر شيوعاً هي بخار الماء وثاني أكسيد الكربون وثاني أكسيد الكبريت وكبريتيد الهيدروجين مع كميات أقل من العناصر والمركبات المتطايرة الأخرى مثل الهيدروجين والهيليوم والنيتروجين وكلوريد الهيدروجين وفلوريد الهيدروجين والزئبق. ويمكن تحديد الغازات المتطايرة بمعرفة كمية الأكسجين في البيئة البركانية، فحيث يكون الأكسجين منخفضاً، يكون الميثان والهيدروجين وكبريتيد الهيدروجين مستقرين كيميائياً. وعندما تختلط الغازات البركانية الساخنة بالغازات الجوية، يكون بخار الماء وثاني أكسيد الكربون وثاني أكسيد الكبريت مستقرين.
• سقوط الرماد: أما تساقط الرماد فهو ظاهرة تستمر فيها سحب الرماد العالية الناتجة عن تدفقات الحمم البركانية في الارتفاع ثم تسقط مرة أخرى على الأرض، وترسب طبقة يبلغ سمكها عدة سنتيمترات. ويمكن لتساقط الرماد أن يخنق النباتات ويسبب المجاعات والأوبئة في البلدان النامية. ومع ذلك، ومع تآكله، فإنه يوفر بعضاً من أغنى وأكثر التربة خصوبة في العالم.
• الانهيارات الثلجية والتسوماني: وتنشأ مخاطر أخرى نتيجة للنشاط الحراري المائي الذي يحول الصخور إلى طين، مما يجعلها غير مستقرة على منحدرات البركان: الانهيارات الجليدية. ويمكن أن تتدفق هذه المواد فجأة إلى المحيط، مما يؤدي إلى حدوث موجات تسونامي.
• التدفقات الطينية: وتنتج التدفقات الطينية عن الوديان المشعة القريبة من البركان بسبب المياه المختلطة بالرماد أو الطين الحراري المائي. [3]

• ويكيبيديا مراحل الإنفجار البركاني - بتصرف
• Skynews عربيةكيفية إنفجار البركان - بتصرف
• IFRCالأحداث المصاحبة للثورات البركانية - بتصرف

مشاركة المقال