💥تعريف البراكين
البراكين هي التضاريس الأرضية أو البحرية، التي تقذف أو تنبعث منها مواد وعناصر ساخنة منصهرة من أعماق قشرة الأرض، جنبًا إلى جنب مع الأبخرة والغازات، من خلال الحفر أو الفجوات،اعتمادًا على نوع الصهارة.
تظهر أشكال مختلفة من الأرض، مثل التلال المخروطية، أو الجبال البركانية الضخمة، مثل تلك الموجودة في حديقة يلوستون الوطنية في أمريكا الشمالية.
🌟كيف يثور البركان؟
نظرًا لأن الصهارة أخف وزنًا وأكثر كثافة من الصخور الصلبة، فإنها ترتفع من باطن الأرض نحو السطح. تتسبب حرارة الصهارة في تفتيت بعض أنواع الصخور، على عمق كيلومترات عديدة تحت سطح القشرة الأرضية، مما يخلق مساحات تتجمع فيها الصهارة، وتُعرف هذه الفجوات بغرف الصهارة.
ترتفع الصهارة إلى سطح الارض، من خلال أجزاء ضعيفة من الصخور والتصدعات والأخاديد التي تسببها حركة الصفائح التكتونية، سواء عن طريق التقارب أو التباعد، وتوجد 90 في المائة من البراكين عند حدود الصفائح.
تتشكل العشرة بالمائة المتبقية, بعيدًا عن حواف ما يسمى بـ "البقعة الساخنة"، وهي درجة حرارة شديدة الارتفاع, في مكان ثابت. ناتجة عن حركة التيارات الحرارية الصاعدة من باطن الأرض، مما يؤدي إلى ذوبان لوحة فوقها لتندفع الصهارة مع مرور الوقت، وأمثلتها تتركز في البراكين المائية، ومن أبرزها براكين جزر هاواي.
🌟أربعة المكونات الأساسية للبركان
يتكون المخروط البركاني من حطام صخري أو حمم بركانية صلبة. إنها المواد التي يقذفها البركان من فوهته، وكلها أو بعضها تكون في حالة منصهرة، وينقسم إلى أربعة عناصر:
1- الفوهة: عبارة عن تجويف دائري تقريبًا عند قمة المخروط ، ويتراوح عرضه وإتساعه من بضعة آلاف من الأمتار. تنبعث الغازات والكتل الصخرية، والقذائف والحمم البركانية، والصهارة (لافا) من فوهة البركان على فترات، وقد يحتوي البركان على أكثر من فوهة ثانوية، بالإضافة إلى الحفرة الرئيسية في قمته.
2- مدخنة أو اللوافظ الغازية: وتندفع في فوهة البركان من خلال الأنقاض البركانية المتراكمة. وتُعرف أيضا بعنق البركان. وهي سحابة من الأبخرة والغازات والرماد البركاني. وكلها أمثلة للوافظ الغازية.
3- الحطام الصخري: ويخرج نتيجة الانفجارات البركانية. أنواع وأحجام مختلفة من الحطام الصخري الصلب، ويكون عادة خلال المراحل الأولى من الثوران البركاني.
ويتكون من القشرة الصلبة المأخوذة من جدران العنق. نتيجة لقوة وعنف الحمم البركانية والمكونات الغازية. التي طردت من قوة الصهارة التي هي مصدر الحطام الصخري. ويتكون حطام الصخور من مجموعة متنوعة من العناصر. ومن مكوناتها، الكتل الصخرية والأصداف والجمر والرمل والغبار البركاني وبأحجام مختلفة.
4- الغازات: تنبعث غازات بخار الماء بكميات كبيرة من البراكين أثناء نشاطها، مما ينتج عنه سحب ضخمة تختلط بالغبار والغازات الأخرى. تتكاثف هذه الأبخرة، مما يؤدي إلى هطول أمطار غزيرة في محيط البركان. تصاحبها الأضواء الكهربائية، والانفجارات والأمطار، الناتجة عن احتكاك حبيبات الرماد البركاني ببعضها البعض، والاضطرابات الجوية.
ويولد البركان مجموعة متنوعة من الغازات أهمها:
👈الهيدروجين
👈الكلور
👈مركبات الكبريت
👈النيتروجين
👈مركبات الكربون
👈الأكسجين.
👈بالإضافة إلى أبخرة الماء الشديدة السخونة.
اللافا: وهي كتلة سائلة تقذفها البراكين، وتتراوح درجة حرارتها بين 800 إلى 1200 درجة مئوية. تنفجر الحمم البركانية من فوهة البركان، وذلك من خلال الشقوق والكسور في جدران المخروط البركاني، والكسور الناجمة عن ثورات كتلة الصهارة والضغط، وتتوقف طبيعة ومظهر الحمم البركانية على تركيبتها الكيماوية. من كتل الصهارة التي تنبعث بناءً على ذلك، وهما نوعان:
1- اللافا ذات الألوان الفاتحة:
وتتميز بعظمها اللزج، وبالتالي التدفق البطيء، وكمثال: الحمم البركانية التي اندلعت من بركان بيليه، (في جزر المارتينيك في البحر الكاريبي) في عام 1902. كانت سميكة ولزجة للغاية حتى انها لم تكن قادرة على التحرك، فبدأت في التراكم والارتفاع فوق فوهة البركان، مكونًة برجًا. ووصل ارتفاعها إلى حوالي 300 متر. قبل أن يتم تحطيمه وتدميره، بفعل الانفجارات الناجمة عن تسرب الغازات.
2- لافا داكنة اللون وثقيلة:
إنها حمم بازلتية، كبيرة ومتحركة لدرجة هائلة، وهي تتدفق على شكل مجاري في منطقة واسعة من منحدرات البركان. وتمتد الشقوق الكبيرة على امتداد مناطق جديدة من الهضاب، مثل هضبة الحبشة، وهضبة الهند، وهضبة كولومبيا في أمريكا الشمالية، حيث تظهر وتوجد هذه الحمم البركانية بكثرة.
🌟المواد بركانية
المواد البركانية: وهي الأجزاء المكونة للصخور البركانية وتشمل الاتي:
1- المقذوفات البركانية: ويُعرف بتجمد الصهارة والحمم البركانية المنبعثة والمقذوفة إلى السطح.
2- صخر الخفاف: حجر الخفاف عبارة عن رغوة من السيليكات تسمح للغازات بالمرور عبرها.
3-الرماد البركاني: يتكون الرماد البركاني، من تفكك ذروة الصهارة المجمدة في عنق البركان. وتتناثر تحت تأثير الضغط والبخار، وتصبح صلبة بسرعة.
المواد البركانية السائلة الصهارة والحمم البركانية (اللابة): وهي المواد السائلة التي تتدفق من الحمم البركانية. والتي يقذفها البركان إلى مسافات هائلة، وتقذف بعيدا على حسب سيولة الحمم، ويخضع لعدة عوامل منها انحدار الأرض، وطبيعة الصهارة والحمم البركانية (لزج أو سائل). ويتم حساب نسبة اللزوجة، بناءً على النسبة المئوية للسيليكا وقوة البركان.
المواد البركانية الغازية : تنبعث من البراكين غازات متنوعة منها:
👈الهيدروكربونات
👈ثاني أكسيد الكبريت
👈بخار الماء.
🌟التوزيع الجغرافي للبراكين
يمكن العثور على البراكين في جميع أنحاء سطح الأرض، وعادة ما تتبع الخطوط التي تفصل الصفائح التكتونية الكبيرة.
وهذا النطاق يحيط بسواحل المحيط الهادئ، المعروف غالبًا باسم حلقة النار، فهو يمتد من الشواطئ الشرقية للمحيط الهادئ إلى أمريكا الوسطى والمكسيك، ومن مرتفعات أمريكا الشمالية الغربية إلى جزر ألوشيان. ثم بعد ذلك تصل إلى شواطئ شرق آسيا، حيث ستجد جزر اليابان والفلبين، تليها إندونيسيا ونيوزيلندا.
يوجد في المحيط الهادي عدة براكين، بعضها ضخم وواسع، يرتفع من أعماق المحيط ويرتفع عالياً فوق مستوى مياهه. بما في ذلك البراكين في جزر هاواي، والتي ترجع أصولها إلى المحيط على عمق حوالي 5000 متر. وترتفع أكثر من 4000 متر فوق سطح المحيط.
وبذلك يصل الارتفاع الإجمالي من قاع المحيط إلى القمم إلى حوالي 9000 متر. يقع البحر الأبيض المتوسط والجزر المحيطة به على حدود جنوب أوروبا. ويعد فيزوف بالقرب من نابولي وإيطاليا وإيتنا في صقلية وأسترو مبولي (منارة البحر الأبيض المتوسط) في جزر ليباري من أبرز البراكين النشطة. وجبل أرارات واليوزنز. هما أعلى النقاط في غرب آسيا، مع كون أرارات أبرز براكينها.
إضافة إلى النطاق الشرقي لأفريقيا، بما في ذلك كليمنجارو، وأحد أكثر البراكين شهرة في العالم. وعلى سطح الأرض، ولا يوجد سوى عدد قليل من البراكين الدائمة، بما في ذلك سترومبولي.
تشتهر جزر ليباري، الواقعة قبالة سواحل صقلية، بمنارة حوض البحر الأبيض المتوسط. وتنتشر هناك البراكين التي تنفجر بشكل متقطع، وكذلك البراكين الهادئة نسبيًا، فهي على سطح الأرض.
يعد بركان إتنا في جزيرة صقلية. مثالاً على مكان هدوء النشاط البركاني لفترة من الوقت. قبل استئنافه خلال مرحلة أخرى.
وهناك براكين خامدة، توقف نشاطها البركاني لفترة طويلة من الزمن. وهي الآن عرضة لعوامل التعرية النحتية. التي تنحت جوانب المخروط البركاني، تشمل الأمثلة على الهياكل البركانية Shiprock في المكسيك و Devilstor (برج الشيطان) في وايومنغ، بالولايات المتحدة الأمريكية.
💥أشكال البراكين
البراكين المكونة من الحطام الصخري : يتغير شكل المخروط البركاني اعتمادًا على المواد المستخدمة في بنائه. إذا كان المخروط مكوّنًا بالكامل من حطام صخري، فهو طويل وحاد مقارنة بالمساحة التي تشغلها قاعدته.
تظهر هذه الأشكال عادة نتيجة للانفجارات البركانية، ولها انحدار قدره 30 درجة مئوية، مع درجات حرارة تصل في بعض الأحيان إلى 40 درجة مئوية. كمثال الجزر الاندونيسية.
👈البراكين الهضبية: تتشكل براكين الهضبة، والتي تُعرف أحيانًا ببراكين "الدرع"، من ثورات الحمم البركانية والتراكم المحيط بفوهة بركانية أولية، وبالتالي تبدو متواضعة في الارتفاع، مقارنة بالمساحة الواسعة التي تحتلها قواعدها.
حصلت براكين الهضبة على هذا الإسم، من حقيقة أن قممها تشبه الهضاب المحدبة. تطورت هذه القمم من تدفق الحمم البركانية المنصهرة. التي كانت شديدة السيولة والحرارة. وتنتشر عبر مساحات شاسعة. كمثال البراكين الموجودة في جزر هاواي، وأيضا مثل بركان مونالوا، الذي يبلغ ارتفاعه 4100 متر ،ويشبه بركان الهضبة، وهو أفضل مثال لبراكين الهضبة. له قبة كبيرة تنحدر على منحدر معتدل.
👈البراكين الطبقية: البراكين الطبقية هي نوع شائع، ويقع في مكان معين بين النوعين السابقين. تتكون مخاريطهم من الحطام الصخري. وتتدفق تلك الحمم البركانية التي يخرجها البركان بعد توقف ثورانه.
وتتراكم الحمم التي تخرج من البركان، أثناء الانفجارات المتكررة فوق بعضها البعض، مع عناصر خشنة من جانب، ومواد دقيقة على الجانب الآخر، مع تداخل الحمم في شرائح رقيقة بينها. يتسبب في التقسيم الطبقي، وفي تكوين المخروط ، وهذا الشكل يشبه بركان مايون، وأحد أكثر البراكين نشاطًا من هذا النوع يوجد في الفلبين حاليا.
👈البراكين الدرعية : ويعتبر هذا النوع من أكبر البراكين التي تتميز بالنشاط الغير المتفجر. وينتج من Macama مع نسبة منخفضة من السيليكا، تقدر بنسبة 50٪ (كيلر 1976). يتميز بكونه شديد السخونة، وأيضا شديد السيولة.
وينتشر على مساحات كبيرة، وعلى شكل أشرطة أو طبقات رقيقة تكاد تكون غير مرئية. وذو شكل أفقي، وتتكون في الغالب من تدفقات الحمم البازلتية، مع نسبة ضئيلة من مادة الحمم البركانية، وأجنحتها تحتوي على مخدرات عادية لا تتجاوز 15 درجة باتجاه القمم (Lugens & Tarbuck.1976). وتتكون من براكين الدرع، والمتواجدة بكثرة في جزر هاواي، وأجزاء من شمال غرب المحيط الهادي وأيسلندا، ويترتب عن هذه البراكين تكون هضاب.
🌟ما الذي يحدد شكل البراكين؟
تحدده لزوجة الحمم البركانية، التي يحكمها التركيب الكيميائي للحمم (اللافا)، وبالتالي يتحدد شكل وحجم البركان.
على الرغم من أن حقيقة الحمم، تتكون من مجموعة متنوعة من المركبات الكيميائية، إلا أن العلاقة بين بنية البركان وتركيبه الكيميائي، تعتمد في الغالب على وجود مادة تسمى السيليكا (أي ثاني أكسيد السيليكون). كلما زادت كمية السيليكا في الصهارة، زادت لزوجتها وتماسكها، وزادت قدرتها على حبس المزيد من الغاز، مما يؤدي إلى ثورات بركانية شديدة.
أهمية البراكين
يوجد حاليًا 516 بركانًا نشطًا على الكوكب، مما يعني أنها تستمر في تفجير المواد الملتهبة بشكل دائم أو متقطع. ويمكن اكتشاف الصخور البركانية في كل جزء من العالم تقريبًا، أما عدد البراكين القديمة الخامدة يبلغ حوالي عشرات الآلاف.
لذا فالبراكين مهمة للأسباب التالية:
👈نظرًا لقذف الحمم البركانية من هذا المستوى، فإن عمقها يبلغ 450 كيلومترًا تقريبًا، وبالتالي يتم معرفة تكوين الجزء الداخلي من قشرة الأرض، والقسم الخارجي من الغلاف الأرضي أيضا.
تدل على مواقع الضغط في القشرة، حيث توجد شقوق كبيرة وعميقة، وبالتالي تتفق مع مواقع الضغط.
👈تعتبر مصدر هام لتكون المعادن ذات قيمة إقتصادية مهمة.
👈خصوبة التربة الزراعية يلعب فيها دور مهم الرماد البركاني.
👈حرارته يمكن إستخدامها كمولد للطاقه الكهربائية.