جدول المحتويات
تعريف الظاهرة البركانية
البركان هو تعبير عن حدث طبيعي يتمثل بوجود فتحة أو تشقق في قشرة الكرة الأرضية. هذه الفتحة تسمح للمواد المنصهرة من باطن الأرض بالخروج إلى السطح. تُعرف هذه المواد باسم الصهارة، وهي تتكون من خليط من الصخور المتكسرة، الرماد، الغازات الحارة، ومكونات أخرى متنوعة. تتراكم هذه المواد حول الفتحة، مشكلة تضاريس مميزة. البراكين تلعب دوراً محورياً في تشكيل الغلاف الجوي، المحيطات، والقارات. تحدث الثورات البركانية باستمرار على سطح الأرض، بمعدل يقارب مئة بركان سنوياً. تجدر الإشارة إلى أن البراكين ليست حكراً على كوكب الأرض، بل يمكن أن تحدث على الكواكب الأخرى أيضاً.
آلية تشكل البراكين
تعتبر البراكين من الظواهر الطبيعية التي تساعد في تخفيف حدة الحرارة والضغط الداخليين الموجودين في أعماق الأرض. تتشكل البراكين نتيجة لانخفاض كثافة الصهارة الموجودة في باطن الأرض مقارنة بكثافة الصخور المحيطة بها. هذا الاختلاف في الكثافة يؤدي إلى ارتفاع الصهارة نحو السطح، أو إلى عمق تحدده كثافتها ووزن الصخور المحيطة بها. يبدأ التدفق نتيجة للضغط الناتج عن الغازات الذائبة في الصهارة، مما يؤدي إلى خروجها إلى سطح الأرض وارتفاعها لمسافات قد تكون كبيرة.
العناصر الأساسية للبركان
يتكون البركان من عدة أجزاء رئيسية:
- الحجرة الصهارية: هي الخزان الجوفي حيث تتجمع الصهارة والغازات.
- المدخنة: قناة تمر عبرها الصهارة من الحجرة الصهارية إلى سطح الأرض. قد يحتوي البركان على مدخنة رئيسية واحدة أو مدخنة رئيسية متصلة بعدة مداخن فرعية.
- عنق البركان: هو الفتحة، أو الفتحات، التي توجد على سطح البركان، وتنبعث منها الصهارة، الغازات، الرماد، والمواد البركانية الأخرى.
- الفوهة: هي الفتحة العلوية في البركان، وتتكون نتيجة لاندفاع الصهارة إلى الأعلى.
- المخروط البركاني: هو الجوانب المنحدرة للبركان، والتي تتكون من الصهارة المتصلبة. تعتمد درجة انحدار المخروط على نوع النشاط البركاني وطبيعة المواد المقذوفة.
أنواع البراكين
تتنوع البراكين في أشكالها وخصائصها، ويمكن تصنيفها بناءً على عدة معايير مختلفة.
تصنيف البراكين حسب الشكل
هناك عدة أنواع من البراكين تصنف بناءً على شكلها وطريقة تكونها.
البراكين الطبقية (المركبة)
تُعد البراكين المركبة من أكثر أنواع البراكين شيوعاً وتتميز بشكلها المخروطي التقليدي. تتكون هذه البراكين نتيجة لتراكم طبقات متعددة من الحمم البركانية والمواد البركانية المختلفة. قد يصل ارتفاع قمم هذه البراكين إلى مئات أو حتى آلاف الأمتار. يمكن أن تثور هذه البراكين من خلال القمة أو عبر جوانبها، مما يؤدي إلى تكوين طبقات متداخلة ومتعددة. على الرغم من أن تكوين طبقات البراكين المركبة قد يستغرق آلاف السنين، إلا أنها قد تظل نشطة لمئات الآلاف من السنين. تتراوح شدة انحدار طبقات البراكين المركبة بين 30 و 35 درجة.
البراكين الدرعية
تتشكل البراكين الدرعية نتيجة لخروج الحمم المنصهرة وتراكمها بالقرب من الفوهة ومكان خروجها من باطن الأرض. تتميز المواد المنصهرة التي تخرج من هذا النوع من البراكين بلزوجتها القليلة، مما يمنعها من الانحدار لأسفل. هذا هو السبب في أن هذه البراكين قليلة الانحدار. تنتشر البراكين الدرعية على مساحات أفقية واسعة، وتصل الحمم التي تخرج منها لارتفاعات قليلة نسبياً عند ثورانها. تتكون هذه البراكين من اللافا بنسبة 90% من إجمالي المواد المتدفقة. تُعتبر البراكين الموجودة في هاواي مثالاً شائعاً على البراكين الدرعية.
مجمعات كالديرا الريوليتية
يُطلق البعض على هذا النوع من البراكين اسم البراكين العكسية، لأنها تنهار للأسفل بدلاً من الارتفاع للأعلى، مكونة كالديرا (بحيرة بركانية). يُعتبر هذا النوع من البراكين الأشد قوة وتفجيراً، نتيجة إطلاق كميات من الرماد قد تمتد لآلاف الكيلومترات المحيطة بالبركان. يوجد العديد من الأمثلة على مجمعات كالديرا ريوليت البركانية، مثل بركان يلوستون وبركان لابريمافيرا وبركان رابول.
الحقول البركانية
تمتد الحقول البركانية على مساحات شاسعة من الأرض، وتحتوي على مئات أو آلاف الفتحات والمنافذ البركانية التي تنشأ بسبب انخفاض تدفق الصهارة من باطن الأرض. عند ثوران إحدى هذه الفتحات، فإن الحمم البركانية التي تخرج منها تتوزع على مساحة كبيرة وتنتشر بشكل لا يمكن التنبؤ به. يحتوي العالم على العديد من الأماكن التي توجد بها مثل هذه الحقول البركانية، مثل حقل سان فرانسيسكو البركاني وحقل وسان مارتن توكستلا وحقل ميتشواكان-غواناخواتو.
اندفاعات البازلت الفيضية
يعد بركان الثوران البازلتي أحد أشكال التدفق البركاني التي يُعتقد أنها تحدث نتيجة للحمل الحراري الموجود في بعض البقع الساخنة، مما يؤدي إلى اندفاع الحمم البازلتية السميكة. يحدث هذا النوع من التدفقات البركانية بشكل متقطع وفي أماكن مختلفة، بحيث يغطي مساحات شاسعة وممتدة. يعتبر تدفق البازلت أحد أشكال الثوران البركاني ذات الخطر الكبير والبالغ على البيئة، فهو يعتبر من مصادر تلوث المياه، ويؤدي إلى تلويث الغلاف الجوي من خلال إطلاق العديد من الغازات التي تنتج أثناء ثوران الحمم، مثل غاز ثاني أكسيد الكبريت بكميات ضخمة وكبيرة.
سلاسل منتصف المحيط
تنشأ سلاسل ظهر المحيط نتيجة ابتعاد الصفائح التي يتكون منها قعر المحيط عن بعضها البعض، مما يؤدي إلى تدفق الصهارة من باطن الأرض لملء الفراغ الذي حصل نتيجة ابتعاد الصفيحتين. قد تكون الصهارة نفسها سبباً بابتعاد الصفائح عن بعضها البعض عندما تدفعها لتستطيع الخروج إلى سطح قاع المحيط. تعتبر الصخور البركانية البازلتية أكثر المواد الموجودة في الحمم التي ينتج عنها التلال المحيطية، ومن هنا فإن صخور البازلت أكثر أنواع الصخور المنشرة على الأرض، فهي تشكل معظم قيعان المحيطات عبر العالم.
تصنيف البراكين حسب النشاط
تصنف البراكين بناءً على مستوى نشاطها إلى ثلاثة أنواع رئيسية:
- البراكين النشطة: وهي البراكين التي سجل العلماء نشاطاً بركانياً لها خلال فترة التوثيق العلمي للبراكين. لا يشترط أن يكون البركان في حالة ثوران فعلي لكي يصنف على أنه نشط. يوجد على الأرض ما يقارب 600 بركان نشط تثور بشكل دوري.
- البراكين الخاملة: وهي البراكين التي تظهر أدلة جيولوجية على نشاط بركاني سابق، ولكن هذا النشاط حدث قبل بدء فترة تسجيل الأنشطة البركانية. يعتبر هذا النوع من البراكين خطيراً، حيث يصعب إقناع السكان المحيطين بخطر تجدد نشاطه.
- البراكين المنطفئة: وهي البراكين التي لا تظهر عليها أي علامات تدل على نشاط حديث أو قديم، ويعتقد أنه من غير المرجح أن تثور مرة أخرى.
أشكال الثورات البركانية
يمكن تقسيم البراكين بناءً على طريقة ثوران الصهارة منها إلى نوعين رئيسيين:
- الثورات الانسكابية: تحدث عندما تكون لزوجة الصهارة منخفضة، مما يسمح للحمم بالتدفق بهدوء من سطح البركان.
- الثورات الانفجارية: تحدث عندما تكون لزوجة الصهارة عالية وتحتوي على كمية كبيرة من الغازات الذائبة، مما يؤدي إلى انفجارات قوية.
توزيع البراكين حول العالم
تنتشر البراكين في مناطق مختلفة حول العالم، ويوجد حوالي 1500 بركان على سطح الأرض، بالإضافة إلى البراكين الموجودة في قيعان المحيطات. تعتبر منطقة حافة المحيط الهادئ، المعروفة باسم “حزام النار”، من أكثر المناطق التي تتركز فيها البراكين.
الأخطار الناتجة عن البراكين
تتسبب البراكين في العديد من الأخطار المباشرة وغير المباشرة على البيئة والإنسان.
المخاطر الأولية للبراكين
تشمل المخاطر الأولية للبراكين:
- تدفق الحمم البركانية.
- التدفقات البركانية الفتاتية (Pyroclastic flows).
- تساقط الرماد البركاني.
- انبعاث الغازات السامة.
المخاطر الثانوية للبراكين
تشمل المخاطر الثانوية للبراكين:
- التدفقات الطينية (Lahars).
- الانهيارات الأرضية والجليدية.
- الفيضانات.
- الزلازل البركانية.
- تأثيرات الغلاف الجوي.
الفوائد الإيجابية للبراكين
بالإضافة إلى الأضرار التي تسببها البراكين، فإن لها أيضاً بعض الفوائد الإيجابية، مثل:
- استغلال الطاقة الحرارية الجوفية لتوليد الكهرباء.
- استخراج المعادن والخامات القيمة.
- زيادة خصوبة التربة.
المراجع
- Barbara B. DeckerRobert W. Decker (1-11-2019),”www.britannica.com”،www.britannica.com, Retrieved 9-12-2019. Edited.
- “Volcanoes”,www.encyclopedia.com,5-12-2019، Retrieved 9-12-2019. Edited.
- “Volcanic Eruptions and Their Repose, Unrest, Precursors, and Timing “,www.nap.edu, Retrieved 9-12-2019. Edited.
- “Why are there volcanoes? Why do they erupt?”,Why are there volcanoes? Why do they erupt?, Retrieved 6/6/2022. Edited.
- A. Mentzer (19-11-2018),”Main Parts of a Volcano”،sciencing.com, Retrieved 27-1-2019. Edited.
- “Types of Volcanoes”,volcano.oregonstate.edu, Retrieved 9-12-2019. Edited.
- “Stratovolcanoes”,volcano.si.edu, Retrieved 9-12-2019. Edited.
- “Shield Volcanoes”,volcano.oregonstate.edu, Retrieved 9-12-2019. Edited.
- “Rhyolite caldera complexes”,volcano.oregonstate.edu, Retrieved 9-12-2019. Edited.
- “Monogenetic fields”,volcano.oregonstate.edu, Retrieved 9-12-2019. Edited.
- Stephen Self (2014),”Flood Basalts”،www.geo.mtu.edu, Retrieved 9-12-2019. Edited.
- “Mid-ocean ridges”,volcano.oregonstate.edu, Retrieved 9-12-2019. Edited.
- Stephen A. Nelson (26-8-2017),”Volcanoes and Volcanic Eruptions”،www.tulane.edu, Retrieved 9-12-2019. Edited.
- “How many active volcanoes are there on Earth?”,www.usgs.gov, Retrieved 9-12-2019. Edited.
- “The Volcanoes of the World”,volcano.si.edu, Retrieved 9-12-2019. Edited.
- “Mauna Loa lava”,www.soest.hawaii.edu, Retrieved 9-12-2019. Edited.
- “What are some benefits of volcanic eruptions?”,www.usgs.gov, Retrieved 9-12-2019. Edited.
