كيف تتكون البراكين وأسباب ثورانها؟

عناصر الموضوع

1- أسباب البراكين

2- المخاطر الناتجة عن الانفجارات البركانية

3- كيفية حدوث البراكين

4- نواتج حدوث البراكين

5 –الرماد البركاني

6- الأماكن التي تحدث فيها البراكين

1- أسباب البراكين

تتكون البراكين على سطح الكوكب أو القمر عندما تنفجر المواد من الداخل لأنها أكثر دفئًا من محيطها على السطح، حيث أن درجة الحرارة في أعماق الأرض ساخنة جدًا مما يتسبب في ذوبان الصخور واندماجها ببطء حتى تصبح مادة سميكة متحركة تسمى الصهارة، ولأنها أخف من الصخور المحيطة فإنها ترتفع لتتجمع في أماكن تسمى غرف الصهارة حتى تخرج متدفقة من فتحات التهوية أو الشقوق نحو سطح الأرض، وتسمى هذه الصهارة المتدفقة الحمم البركانية. ينتج البركان من صعود الصهارة، والأسباب التالية لارتفاعه:

• حركة أجزاء معينة من القشرة: تتحرك قطع قشرة الأرض ببطء شديد وبمسافة متباعدة فيما يسمى بالصفائح التكتونية عند حركتها مع مثل هذه المساحة التي تم إنشاؤها لتملأها الصهارة الصاعدة من داخل الأرض، ويمكن أن تحدث هذه العملية تحت الماء وبالتالي تتشكل البراكين.
• حركة الصفائح التكتونية: تتحرك الصفائح التكتونية تجاه بعضها البعض مما يتسبب في انزلاق القشرة الأرضية ودفعها ضد بعضها البعض للانغماس في الداخل وبسبب ارتفاع درجة الحرارة والضغط في هذه الأجزاء تذوب القشرة وبالتالي تشكل الصهارة. ترتفع هذه الصهارة فوق النقاط الساخنة التي تعد مراكز مماثلة للحرارة داخل الأرض حيث تزيد هذه النقاط من درجة حرارة الصهارة وبالتالي تنخفض كثافتها مما يمكنها من الارتفاع وبالتالي تشكل البراكين.

ما هو البركان إذن؟ البركان هو فتحة تخرج من خلالها الصخور المنصهرة أو الصهارة من قاع القشرة باتجاه سطح الأرض وبالتالي ينتج عنها ثوران بركاني. تسمى الصهارة التي تتدفق من البركان بالحمم البركانية، والتي تتراكم على جوانب فتحات البركان وبالتالي بناء شكل مخروطي. تجدر الإشارة إلى أنه بخلاف الحمم البركانية، تنطلق الغازات والصخور والرماد من البراكين في مزيج مذهل للغاية من الإبداعات التي يكون لها أحيانًا نتائج مدمرة.

2- المخاطر الناتجة عن الإنفجارات البركانية

• الغازات البركانية: أكثر المنتجات خطورة من البراكين هي غازاتها، بما في ذلك ثاني أكسيد الكبريت وثاني أكسيد الكربون وفلوريد الهيدروجين. يمكن أن يؤدي ثاني أكسيد الكبريت إلى هطول أمطار حمضية وتلوث الهواء، وبالتالي التسبب في تبريد عالمي. قد يؤثر ثاني أكسيد الكربون على حدوث ظاهرة الاحتباس الحراري لأنه غاز دفيء.
• الرماد البركاني: يسافر لمسافات كبيرة في اتجاه الريح ورغم أنه ليس سامًا للغاية، إلا أنه يؤثر على صحة الرضع وكبار السن، وكذلك المصابين بأمراض الجهاز التنفسي.
• الفيضانات والأنزلاقات الأرضية والطينية: في بعض الأحيان تؤدي الانفجارات البركانية إلى حدوث فيضانات وانهيارات أرضية وانهيارات طينية؛ كما قد يتسبب الرماد الساخن في حرائق الغابات. قد تثور البراكين بعنف، وتتراكم المواد فوق فتحة البركان، ولكن عندما تكون المنطقة المحيطة بالفتحة غير مدعومة لأن حجرة الصهارة قد تم إفراغها جزئيًا أو كليًا من الصهارة أثناء الثوران البركاني، فإنها تنهار في انفجار.
• الإستنتاج: البراكين هي ظواهر طبيعية ناتجة عن اندفاع الصخور المنصهرة من باطن الأرض إلى السطح عند بلوغ درجات حرارة عالية وظهورها على شكل حمم بركانية، مصحوبة بطرد الغازات السامة والرماد والصخور التي تشكل مخاطر أخرى لها تأثير ضار على النظام البيئي وصحة الإنسان. [1]

3- كيفية حدوث البراكين

البركان هو فتحة أو فتحة في سطح الأرض تنطلق منها المواد من تحت السطح، بما في ذلك الصخور المنصهرة والرماد والغازات.

يتطور البركان عندما تخترق الصخور المنصهرة السائلة الساخنة، والتي تسمى الصهارة، طبقة الوشاح الصلبة للأرض. تتراكم في تجاويف تعرف باسم غرف الصهارة. تتكون الصهارة من مادة صخرية منصهرة وغازات مذابة مختلفة. تجدر الإشارة إلى أنه مع زيادة كمية الصهارة، يزداد الضغط، مما يتسبب في تشقق الصخور المحيطة بهذه الفجوات، وترتفع الصهارة إلى الأعلى من خلال الشقوق. لأنه أخف وزنا وأكثر كثافة من الصخور المحيطة التي اندفعت مع ثوران البركان إلى سطح الأرض من خلال الحفرة البركانية على شكل حمم بركانية، بالإضافة إلى مواد أخرى (الرماد البركاني والغازات والزجاج البركاني مثل حجر السج والخفاف) اعتمادًا على نوع الثوران البركاني.

4- نواتج حدوث البراكين

 يتشكل الهيماتيت في أنواع مختلفة من البيئات، وله طرق مختلفة للنمو، في حين أن عينات الجيوثيت هذه من المحتمل أن تكون قد تشكلت جميعها في ظل ظروف مماثلة، وفي نفس الوقت.

نما الجيوثيت حول معادن أخرى بمجرد تحلل المعدن الموجود مسبقًا. إنه في الواقع أكسيد هيدروكسيد الألومنيوم والحديد، ويمكن أن يختلف قليلاً في التركيب. يمكن أن تصل بعض العينات النموذجية للتجارة الدولية للجيوثيت إلى حوالي 89٪ حديد، وتختلف قليلاً في بقية تركيبها. هذا يجعلها تحتوي على نسبة عالية من الحديد مقارنة بمعظم عينات المعادن، ولكن غالبًا ما تحتوي على شوائب أخرى مختلطة بها أيضًا. لأنك تنزلق إلى النوم العميق، فإن ضربات قلبك تتباطأ أولاً بنحو 15-20 نبضة في الدقيقة، ثم تسترخي عضلاتك أيضًا مما يجعل كل صوت شخير يهدأ تدريجيًا حتى تصل إلى النوم العميق. لهذا السبب، إذا توقفت فجأة عن الشخير في يوم من الأيام، فمن المحتمل أنك بحاجة إلى طريقة أكثر كفاءة للحصول على المزيد من الهواء في رئتيك وجسمك أثناء النوم! امضغ ببطء حتى يفرز فمك اللعاب، ويحدث بعض الهضم الكيميائي والفيزيائي في فمك عن طريق إنزيمات تكسر الكربوهيدرات بينما يخلط اللسان أيضًا كل شيء معًا ثم يشكله في كرة مستديرة للبلع. لذلك ينزلق هذا الوعاء المستدير عبر المريء بسهولة بدلاً من قطع الطعام التي تذهب في أوقات مختلفة! تدخل الموجة الصوتية من خلال ثقب صغير، وتضرب طبقة زيتية بزاوية قائمة، وتنتج اهتزازًا ثابتًا للغاية في الكوارتز. هذا يجعلك تتساءل لماذا لا نزال نستخدم ساعات الكوارتز عندما يقوم هذا الأثر المعدني بعمل موثوق به إلى حد كبير، أليس كذلك؟ إلى المستوى 2: هل يجب أن نلقي نظرة فاحصة؟
تتضمن منتجات الثورات البركانية المواد التالية التي يتم إطلاقها بعد حدوث ثوران بركاني.

5- الرماد البركاني

(سقوط الرماد) هو مادة دقيقة تتكون من جزيئات صخرية صغيرة يزيد قطرها عن 2 مم، وتنتشر على مساحات شاسعة أثناء الثوران البركاني. الجسيمات صلبة وقد تعمل كعوامل جلي وكاشطة على الأسطح التي تلامسها. الرماد البركاني غير قابل للذوبان، ويشبه الغبار عندما يكون جافًا، ولكنه يصبح موصلًا للكهرباء عندما يكون مبللاً. قد يسبب أيضًا ظاهرة الرعد والبرق، بسبب احتكاك الجسيمات ببعضها البعض أثناء ثورانها. قد يقلل الرماد من الرؤية، ويجعل الطرق زلقة، ويصعب المشي عليها. قد يكون الرماد المتساقط الطازج طبقة حمضية يمكن أن تهيج العينين والرئتين، وتلوث مصادر المياه المحلية، وتتلف بعض النباتات. يمكن أن تتراكم طبقة الرماد بسرعة كبيرة على المنازل مما يجعلها تنهار. يمكن أن تتلف أيضًا خطوط الكهرباء. الرماد البركاني، مع ذلك، يمكن أن يختلط في نهاية المطاف مع التربة السطحية الخصبة في المناطق البركانية. وهذا يصبح في نهاية المطاف مصدرا للمغذيات الطبيعية والمتاحة بسهولة للتربة والنباتات. بشكل عام، فهو مكيف جيد للتربة كما أشير إليه أعلاه. لذلك فإن تسميتها بالتربة السطحية الخصبة في هذا التقاطع قد لا يكون مناسبًا حقًا، ولكن مع مرور الوقت وإضافة المزيد من الرواسب إلى المنطقة، يمكن وصفها بأنها خصبة. تشكل المعادن غير العضوية الجزء غير العضوي مثلها مثل التي قد تحسن طبقات الرماد البركاني من خلال توفير العناصر الغذائية للنباتات.

• تدفّقات الحطام الطينية أو اللاهار: قد يترسب الرماد البركاني في طبقات طبقية، بعضها بحبيبات خشنة في القاعدة تتدرج إلى جزيئات أدق في الأعلى. يمكن أن تكون هذه ساخنة أو باردة، وهي عبارة عن خليط من الحطام البركاني المائي يتدفق على جانبي البركان بسرعات وأحجام مختلفة، اعتمادًا على محتواها من الماء وحطام الصخور ودرجة انحدار البركان. قد يتراوح عرض الصخور في التدفق من بضعة أمتار إلى مئات الأمتار، ويمكن أن يتراوح عمقها من عدة سنتيمترات إلى عشرات الأمتار. وفي الوقت نفسه، يمكن أن تتراوح السرعات من بضعة أمتار إلى عشرات الأمتار في الثانية. يمكن أن يزيد حجم التدفقات إلى أكثر من عشرة أضعاف حجمها الأولي لأن المزيد من الصخور يتم جرفها، وتمتص كمية إضافية من الماء عندما تتدفق. تعد تدفقات الحطام الموحلة نموذجية في البراكين الطبقية لأنها مرتبطة بالثورات المتفجرة التي تنتج الكثير من الحجارة والصخور المكسورة.
• تدفقات الحمم البركانية: تدفقات الحمم البركانية هي صخور منصهرة تتدفق من فوهة البركان. قد تدفن الحمم البركانية، وتحرق كل شيء في طريقها، لكنها تتحرك ببطء، ولا تسافر عادةً لمسافات بعيدة؛ حيث يتم دفع معظمها إلى مسافة أقل من 8 كم بعيدًا عن الفتحة البركانية. وهذا يوفر وقتًا كافيًا للإخلاء والخروج من مسارها، حيث تتحرك بسرعات تتراوح بين 1-10 كم/ساعة وأحيانًا تصل إلى سرعات أكبر من 30 كم/ساعة.
• التدفقات البركانية: تحمل معها بسرعات عالية تتجاوز 80 كم/ساعة نحو الوديان أو المناطق المنخفضة حيث تستقر لتشكل طبقات سمكها من 1 إلى 200 متر. تدمر كل ما يمر في طريقها، وتجرف معها المباني. كما أن ارتفاع درجة حرارة الغازات المتدفقة، التي قد تصل إلى 200-700 درجة مئوية، قادرة أيضًا على إشعال الحرائق في المباني والغابات والأراضي الزراعية. وتؤدي تدفقات الحطام البركاني أحيانًا إلى إصابات خطيرة للإنسان والحيوان: حروق واستنشاق الرماد والغازات الساخنة. تقطعت السبل بالماشية على الجزر في بحيرة ناترون، المليئة بالأنهار المتدفقة من الجبال المحيطة. بعضها يصل عمره إلى ثلاث سنوات، وهو أقل من سن التكاثر للطيور النادرة. بعضها يتم اصطيادها من قبل النسور أو العقاب، بينما يموت البعض الآخر، بسبب نقص الغذاء والماء. ويأتي تهديد آخر من مستعمرات الطيور البرية التي قد تلتهمها.
• التيفرا: عبارة عن شظايا صغيرة من الصخور البركانية يصل قطرها إلى أكثر من متر واحد تنطلق في الهواء نتيجة للثوران البركاني. [2]
• الغازات البركانية: تطلق ثاني أكسيد الكربون، وثاني أكسيد الكبريت، وكلوريد الهيدروجين، وفلوريد الهيدروجين، أثناء الأحداث، وقد تتسرب باستمرار عبر التربة، والفتحات والمنافذ البركانية، والأنظمة الحرارية المائية. والجدير بالذكر أن بعض الغازات البركانية تسبب ضرراً كبيراً للبيئة والمناخ؛ على سبيل المثال، تلوث الهواء والأمطار الحمضية، بسبب ثاني أكسيد الكبريت. وإلى جانب ثاني أكسيد الكربون، قد يعلق هذا الغاز في المناطق المنخفضة، ويستقر في التربة مسبباً ضرراً كبيراً للإنسان والحيوان والنبات. وتساعد الغازات الأخرى التي تنطلق في طبقة الستراتوسفير على خفض درجة حرارة سطح الأرض واستنزاف طبقة الأوزون. كما تشكل جزيئات الفلور عالية التركيز في جزيئات الرماد البركاني مشكلة للحيوانات إذا دخلت أجسامها.

6- الأماكن التي تحدث فيها البراكين

• البقع الساخنة: وهي مناطق داخل باطن الأرض حيث تجبر درجات الحرارة المرتفعة في النهاية الصهارة على التحرك إلى سطح الأرض، من خلال الوشاح والقشرة، وتشكل في النهاية مراكز بركانية. توفر جزر هاواي مثالاً على الجزر البركانية التي تطورت فوق البقع الساخنة.
• حدود الصفائح المتباعدة: تحدث الحدود المتباعدة حيث تتحرك الصفائح التكتونية بعيدًا عن بعضها البعض؛ ويؤدي التباعد إلى تطور شقوق وتشققات في قشرة الأرض لأن الصفيحتين تتحركان بعيدًا. تندفع الصهارة من الوشاح إلى سطح الأرض لملء الفجوات، ثم تتدفق إلى السطح على شكل حمم بركانية، والتي تبرد، وتتصلب لتكوين صخور البازلت. تراجعت الصخور البازلتية، مع نقش العار على كل سمة. تستحق صخور البازلت اهتمامًا خاصًا لأنها الصخور الأكثر انتشارًا في قشرة الأرض.
• حدود الصفائح المتقاربة: تكثر البراكين عند حدود الصفائح المتقاربة فعندما تصطدم صفيحتان، إحداهما محيطية، تكون الصفيحة المحيطية عادة أكثر كثافة من الصفيحة القارية. ثم تغوص الصفيحة المحيطية تحت الصفيحة القارية على طول تقاطعهما، ويحدث نشاط بركاني مكثف. وتؤدي درجات الحرارة المرتفعة داخل الأرض إلى ذوبان جزء من الصفيحة الغارقة، وبالتالي تتحرك المادة المنصهرة إلى الأعلى. ومن أمثلة هذا النوع من البراكين التي تحد المحيط الهادئ، والتي تشكل جزءًا مما يُعرف بحلقة النار.

• ويكيبيدياالمخاطر الناتجة عن الإنفجارات البركانية - بتصرف
• Sky news عربيةالرماد البركاني - بتصرف

مشاركة المقال