كلمة "بركان" نفسها مشتقة من الاسم الروماني فولكان ، الذي كان يُعرف آنذاك باسم فولكانوس. وهو في الواقع شخصية من الأساطير اليونانية تبناها الرومان. وارتبطت الحمم البركانية بالحديد المنصهر الذي كان يتدفق من أعمال هيفايستوس، إله النار والمعادن عند الإغريق. ما لم يستطع القدماء فهمه هو سبب وجود البراكين، ومصدر الحمم البركانية، وربما الأمر الأكثر إثارة للقلق، هو أنها لا تقتصر على كوكبنا فقط.
لماذا توجد البراكين؟
طبقات مختلفة من كوكب الأرض
ترتبط البراكين (مثل الزلازل) ارتباطًا وثيقًا بالبنية الداخلية لكوكبنا . للأرض لب مركزي صلب، تم قياسه بواسطة البيانات الزلزالية، بنصف قطر يبلغ 1220 كيلومترًا. الطبقة الخارجية من اللب شبه صلبة، وتمتد إلى نصف قطر يبلغ 3400 كيلومتر. وخلف هذا يقع الوشاح، حيث توجد الحمم البركانية. يمكن تقسيم الوشاح إلى قسمين: الوشاح السفلي، الذي يمتد من عمق 700 كيلومتر إلى 2885 كيلومترًا، والوشاح العلوي، الذي يمتد من عمق 700 كيلومتر إلى القشرة الأرضية، بمتوسط سمك يبلغ 50 كيلومترًا.
على الرغم من أن الأمر قد لا يبدو كذلك للوهلة الأولى، إلا أن قشرة الأرض تتكون من صفائح كبيرة تُسمى الصفائح التكتونية أو الصفائح الليثوسفيرية. وهذا يعني أن القشرة ليست متجانسة تمامًا. تطفو هذه الصفائح على الوشاح البازلتي ، الذي تنشأ منه الحمم البركانية؛ وتُعرف هذه الظاهرة باسم الانجراف القاري.
الصفائح المختلفة الموجودة وكذلك اتجاه الضغط الذي يتلقونه (المصدر: ويكيبيديا)
يحتوي هذا النوع من الانجراف على شقوق ، تبرز بوضوح عند مستوى سطح البحر. وتخترق قيعان المحيطات سلاسل جبلية بركانية هائلة، تُعرف باسم سلاسل منتصف المحيط. وتتشكل هذه السلاسل الجبلية الهائلة بدورها بفعل براكين شقوقية ضخمة. وعلى امتداد هذه الشقوق، التي يبلغ طولها آلاف الكيلومترات، ترتفع مواد من الوشاح باستمرار . وتنزلق هذه المواد في نطاقين طوليين، مُولِّدةً قشرة أرضية جديدة باستمرار. وهناك مناطق تقع فيها حدود الصفائح التكتونية على اليابسة، لا في المحيطات، وهناك تنشأ البراكين. وهذه هي أضيق مناطق قشرة الأرض ، حيث تلتقي الصفائح التكتونية.
كيف تنشأ البراكين؟
تتعرض قشرة الأرض للتدمير بشكل منتظم في مناطق تُعرف بمناطق الاندساس . وكما ذكرنا، فإن الصفائح التكتونية ليست ملتصقة ببعضها حرفيًا. وهذا يعني وجود مناطق تغوص فيها بعض الصفائح تحت صفائح أخرى وتندمج مع الوشاح. وتتعرض حدود هذه الصفائح لضغط هائل، مما يؤدي إلى عدم استقرار زلزالي كبير، يتجلى في صورة زلازل وثورات بركانية.
سان أندرياس فولت ، كاليفورنيا ، الولايات المتحدة
تُعدّ سلاسل منتصف المحيطات من أكثر المناطق اضطرابًا . وفي حالات استثنائية، قد تثور بعض هذه البراكين العنيفة الواقعة في قاع المحيط فوق مستوى سطح البحر، مُشكّلةً جزرًا ذات نشاط بركاني مكثف، مثل أيسلندا. وتُعتبر المناطق الأكثر اضطرابًا هي تلك التي تنزلق فيها صفيحة تكتونية فوق أخرى، أو حتى تلك التي تنزلق فيها الصفائح التكتونية جانبيًا، مثل صدع سان أندرياس الشهير في الولايات المتحدة. يسهل تمييز هذا الصدع نظرًا للفواصل العميقة في الأرض. وبسبب النشاط الزلزالي العالي، يتوقع العلماء حدوث زلزال كبير في هذه المنطقة، يُطلق عليه اسم " الزلزال الكبير".
أجزاء من البركان
تمايز أجزاء البركان
- غرفة الصخور المنصهرة: يتوافق مع المنطقة الداخلية من قشرة الأرض ، حيث توجد الصهارة. هذا هو المكان الذي تتراكم فيه الصهارة تحت الضغط قبل أن ترتفع إلى السطح. عادة ما يتراوح عمقها بين 1 و 10 كيلومترات.
- الموقد: القناة التي تخرج من خلالها الحمم البركانية التي ترتفع في الثورات البركانية. بعد الانفجار ، يتم توصيله بالصخور الباردة ، أي بتصلب الصهارة التي كانت موجودة هناك.
- مخروط بركاني: إنه تشكيل المخروط المقطوع الذي ينشأ حول الفوهة. يتكون من تراكم المواد التي تنتجها وانبعاثها الانفجارات.
- مخروط بركاني ثانوي: تشكيل مدخنة مساعدة صغيرة تخرج من خلالها الصهارة.
- فوهة البركان: إنها الفتحة التي تخرج من خلالها الصهارة نحو سطح الأرض. اعتمادًا على البركان ، ستكون أبعاده وأشكاله مختلفة جدًا. يمكن تشكيله على شكل قمع أو مخروط مقلوب ، ويمكن قياسه من بضعة أمتار إلى كيلومترات.
- القباب: إنه تراكم الحمم البركانية شديدة اللزوجة المشتقة من الصهارة التي ، عند تبريدها فوق الفم البركاني نفسه ، يمكن أن تسدها.
- السخان: إنها مثل البراكين الصغيرة ، لكنها مصنوعة من بخار الماء المغلي. نموذجي للغاية في مناطق مثل أيسلندا.
- الظربان: فومارول بارد ينبعث منه ثاني أكسيد الكربون.
- فوماروليس: انبعاث الغازات من الحمم البركانية في الحفر.
- تنفيس: إنه يتوافق مع نقطة الضعف في قشرة الأرض حيث تمكنت الصهارة من الصعود من الغرفة للوصول إلى السطح.
- سولفاتاراس: انبعاث بخار الماء مع كبريتيد الهيدروجين.
- أنواع البركان
درجة الحرارة ، نوع المادة ، اللزوجة والعناصر المذابة في الصهارة كلها تخلق نوع الثوران ، البركان. جنبًا إلى جنب مع كمية المنتجات المتطايرة المصاحبة لها ، يمكننا التمييز بين الأنواع التالية:
بركان سترومبوليان
بركان باريكوتين ، المكسيك
ينشأ هذا البركان من تعاقب طبقات من المواد البركانية المتفجرة . تشكل هذه الطبقات مخروطًا طبقيًا من الحمم السائلة والمواد الصلبة. الحمم سائلة، تنبعث منها غازات غزيرة وعنيفة، بالإضافة إلى قذائف من القنابل البركانية والحصى البركاني والخبث البركاني. ولأن الغازات تتسرب بسهولة، فإنها لا تُنتج رمادًا أو مواد مسحوقة. عندما تفيض الحمم من حافة الفوهة، فإنها تتدفق أسفل المنحدرات والوديان، دون أن تغطي مساحة واسعة ، على عكس البراكين من النوع الهاوائي.
بركان هاواي
Kilauea ، أشهر بركان من نوع هاواي
على غرار حمم سترومبولي ، يتميز هذا النوع بسيولة عالية، ولا يُنتج انبعاثات غازية متفجرة. في هذه الحالة، عندما تفيض الحمم من حافة الفوهة، تتدفق بسهولة أسفل منحدرات البركان، لتغطي مساحات واسعة وتقطع مسافات شاسعة . تتميز البراكين من هذا النوع بمنحدرات لطيفة، وعندما تحمل الرياح بعض حطام الحمم، فإنه يشكل خيوطًا بلورية.
بركان فولكانيان
بركان فولكانيان
سُمّي هذا النوع من الانفجارات البركانية نسبةً إلى بركان فولكانوس، ويتميز بمخاريطه شديدة الانحدار وانبعاثاته الغازية الكثيفة . وتكون الحمم البركانية المنبعثة لزجة وتتصلب بسرعة. هذه الانفجارات قوية للغاية وتُفتت الحمم البركانية. وتُنتج كميات كبيرة من الرماد، الذي يُقذف في الهواء مصحوبًا بمواد متفتتة أخرى. أما الصهارة التي تصل إلى السطح، أي الحمم البركانية، فتتصلب بسرعة، لكن الغازات المتصاعدة تُكسر سطحها وتُشققه، مما يجعله خشنًا وغير منتظم.
بركان بيليانو
مونت بيليه ، جزيرة مارتينيك ، فرنسا
في هذا النوع من البراكين، تكون الحمم البركانية المتدفقة منها لزجة للغاية وتتصلب بسرعة . قد تسد فوهة البركان تمامًا، مُشكلةً ما يشبه القبة أو البرج. يُولّد هذا ضغطًا هائلاً نظرًا لعدم قدرة الغازات على الخروج، مما يؤدي إلى انفجار هائل إما أن يرفع القبة أو يُدمر الجزء العلوي من المنحدر.
من الأمثلة على البراكين البيلية ثوران جبل بيليه الهائل في 8 مايو 1902. فقد حطمت القوة الهائلة للغازات المتراكمة، الممزوجة بالرماد، جدران البركان تحت وطأة الضغط الهائل. وأثر الثوران على مدينة سان بيير في جزيرة مارتينيك الفرنسية، مما أسفر عن 29.933 حالة وفاة نتيجة التدفقات البركانية.
بركان Phreatomagmatic
جزيرة سرتسي ، أيسلندا. ينشأ من ثوران بركاني. الصورة من قبل إرلينج ألفسون
توجد البراكين الفرياتوماغماتية في المياه الضحلة ، والتي تُعرف لدى المنظمة الهيدروغرافية الدولية باسم المياه الضحلة. وعادةً ما تحتوي على بحيرة فوهة بركانية، وقد تُشكّل أحيانًا جزرًا مرجانية محيطية. وتتضاعف طاقة البركان بفعل تمدد بخار الماء الساخن بسرعة، مما يؤدي إلى ثورات بركانية عنيفة للغاية . ولا تُنتج هذه البراكين عادةً تدفقات حمم بركانية أو اندفاعات صخرية.
بركان بلينيانو
تيد ، جزر الكناري ، إسبانيا
في هذا النوع من البراكين، الذي يختلف عن الثوران البركاني المعتاد، يكون ضغط الغازات شديداً للغاية، مما يُنتج ثورات عنيفة. كما تتشكل تدفقات بركانية فتاتية، تُنتج عند تبريدها رماداً متساقطاً. وقد تدفن هذه الثورات مدناً بأكملها.
بالإضافة إلى ذلك ، يتميز أيضًا بتناوب ثورات الحمم البركانية مع ثوران تدفقات الحمم البركانية. ينتج عن هذا تداخل في الطبقات ، مما ينتج عنه أن هذه البراكين لها أبعاد كبيرة جدًا. وخير مثال على ذلك ، لدينا في Teide.
الآن وقد رأينا ما هو البركان ، تجدر الإشارة إلى أنه لا يوجد فقط على كوكبنا. هذه الظاهرة هي واحدة من تلك التي يشترك فيها كوكب الأرض أيضًا مع الكواكب الأخرى في النظام الشمسي وفي جميع أنحاء الكون. لكل تلك الصهارة الموجودة في ذلك اليوم تحت الضغط تنفجر. أينما نظرنا ، يمكننا رؤية أوجه التشابه مع كوكبنا وحتى مع أنفسنا. وهو أن "لدينا جميعًا بركان بالداخل: نحتفظ بالعديد من الأشياء التي ، في يوم من الأيام ، نخرجها جميعًا مرة واحدة" ، بنيامين جريس.
هل تعرف أي البراكين نشطة ؟
