الظواهر الكونية: البراكين

الاثنين، 20 أبريل 2009

البراكين

البراكين :

عبارة عن مخارج في القشرة الأرضية تخرج منها الصهارة (صخور مصهورة) والغازات والأبخرة الموجودة في جوف الأرض إلى سطحها، ويصاحب صعود هذه المواد انفجار شديد في بعض الأحيان .
كيف يثور البركان ؟
تصعد الصهارة (الماغما) المليئة بالغازات من باطن الأرض باتجاه السطح لكونها أخف وزنا وكثافة من الصخور الصلبة، وأثناء صعودها تتسبب شدة حرارتها في تفتيت بعض أنواع الصخور على بعد عدة كيلومترات من سطح القشرة الأرضية، فتتكون فجوات تتجمع فيها الصهارة، وتسمى تلك الفجوات حجرة الصهارة.
وتشق الصهارة طريقها إلى سطح الأرض عبر الأجزاء الضعيفة من الصخور والتشققات والصدوع والأخاديد التي تكونت نتيجة لحركة الصفائح التكتونية سواء بالتقارب أو التباعد، ويتركز 90% من البراكين عند حدود تلك الصفائح.
والعشرة بالمائة الباقية تتكون بعيدا عن الحواف فيما يسمى "النقطة الساخنة" وهي ارتفاع درجة الحرارة بشكل استثنائي في بقعة ثابتة نتيجة حركة التيارات الحرارية الصاعدة من باطن الأرض، فتؤدي مع مرور الزمن إلى ذوبان الصفيحة فوقها وإلى أن تندفع الصهارة إلى الخارج، وإلى الآن تتركز أمثلتها في البراكين المائية وأشهرها براكين جزر هاواي.
أجزاء البركان :

يتكون البركان من ثلاثة أجزاء رئيسية هي:
(1) المخروط :

وهو الشكل الذي يتكون منه جسم البركان، ويتركب من الصهارة التي خرجت من فوهة البركان وتجمعت على جوانبه.
(2) الفوهة :

وتتكون بعد هدوء الثوران وتأخذ شكل قوس على قمة البركان (المخروط) وأسفل الفوهة تكون الفتحة المركزية للبركان التي تثور منها معظم الصهارة، وقد يكون للبركان أكثر من فوهة ثانوية إلى جانب الرئيسية.
(3) القصبة :

ويطلق عليها أيضا اسم القناة أو العنق، وتصعد عبرها الصهارة التي تنطلق من حجرة الصهارة في جوف الأرض إلى الفتحة المركزية على السطح، وقد يكون للبركان بجانب القصبة الرئيسية أكثر من قصبة ثانوية تتصل بالفوهات الثانوية.
أنواع المقذوفات البركانية :
يقذف البركان بثلاثة أنواع رئيسية وهي:
* مقذوفات سائلة :

وهي نفس الصهارة الموجودة في باطن الأرض وتسمى اللافا (الحمم) بمجرد خروجها إلى سطح الأرض، وتزيد درجة حرارتها على 1100 درجة مئوية، وتنبثق الحمم من فوهة البركان ومن الشقوق والكسور على جوانب المخروط، وتتوقف سرعة انسياب الحمم على درجة سيولتها ولزوجتها.
* مقذوفات صلبة :

ويطلق عليها أيضا اسم تفرا، وهي الصهارة التي تكون عالية اللزوجة لدرجة تحبس الغاز داخلها حتى تصل إلى الفتحة المركزية للبركان، ثم تنفجر الصهارة نتيجة لضغط الغاز وتنطلق في الهواء، وتتكسر إلى شظايا يختلف حجمها بحسب قوة الانفجار.والتفرا لقب يطلق على أي شظية بركانية في الهواء، وتختلف أسماؤها باختلاف الحجم، مثل الغبار البركاني، والرماد البركاني، والقذائف البركانية (القنابل البركانية) التي يصل قطرها إلى متر، ومتوسط حجمها مثل جوزة الهند، وعادة تكون بيضاوية الشكل، أو تكون على هيئة حصاة بركانية لا يتجاوز قطرها نصف سنتيمتر.أما الرماد البركاني فقطره أقل من نصف سنتيمتر، ويكون ما يسمى الطفل البركاني عندما يتراكم فوق بعضه البعض، وفي حال اختلاطه بالماء يكون جدولا يغلي ويسمى الطفح الوحلي، وقد تصل سرعة جريان هذا الجدول إلى مائة كيلو متر في الساعة.أما الغبار البركاني فحجمه دقيق جدا، وتحمله الرياح مسافات بعيدة.
* مقذوفات الغاز:

يرافق الثوران البركاني خروج كميات هائلة من الغاز، وتكون سحبا سوداء نتيجة اختلاطها بالغبار البركاني، ويتكون الغاز بشكل رئيسي من بخار الماء، ويحتوي على غازات أخرى أهمها ثاني أكسيد الكربون ونيتروجين وثاني أكسيد الكبريت وهيدروجين وكلورين.
وقد ينبعث الغاز والبخار من البراكين الساكنة دون أن يصاحبها حمم.
ما الذي يحدد شكل البركان؟
يتحدد شكل البركان وحجمه بشكل أساسي بناء على درجة لزوجة حمم اللافا، وذلك يتوقف على التركيب الكيميائي للافا.
ورغم تكون الصهارة من مركبات كيميائية متعددة، فإن العلاقة بين شكل البركان والتركيب الكيميائي للصهارة تعتمد بصورة كبيرة على احتوائها على مركب يسمى السيلكا (أي ثاني أكسيد السيلكون).
فكلما زادت نسبة السيلكا في الصهارة زادت درجة لزوجتها وتماسكها، وزادت قدرتها على حبس كمية أكبر من الغاز، وهو ما يؤدي إلى انفجارات بركانية عنيفة.

تأثير مستوى السيلكا على شكل البركان :

أنواع البراكين :
يمكن تقسيم البراكين بحسب شكلها وطبيعة المواد المكونة إلى:
* براكين درعية (هضبية) :

وتتكون عندما تنساب اللافا منخفضة اللزوجة بهدوء من عدة فتحات وتتراكم فوق بعضها البعض على شكل طبقات من الحمم، وتنتشر على مساحات واسعة، وتكون جبلا على شكل قبة عريضة منخفضة ذات تحدب هين يشبه الهضاب، وغالبا يكون لهذا النوع من البراكين فوهات عديدة، مثل بركان ماونا لووا في هاواي.
* مخاريط حبيبية :

وتتكون عندما يشتد ضغط الغاز على الصهارة منخفضة اللزوجة القريبة من فتحة البركان فيخرج مسببا انفجارا عنيفا يقذف التفرا من فتحة البركان، ثم تعود لتتراكم وتتجمع حولها وتشكل جبلا مخروطي الشكل، مثل بركان باريكوتين في المكسيك.
* البراكين المركبة :

وهي نوع وسط بين النوعين السابقين وتتكون من خليط من تدفقات اللافا وانفجارات التفرا، حيث تتراكم على هيئة طبقات متعاقبة حول فتحة البركان مشكلة برجا جبليا مخروطي الشكل، ومن أمثلتها جبل فيزوف وجبل إيتنا في إيطاليا، وبركان مايون في الفلبين، وبركان جبل سانت هيلينز في واشنطن بالولايات المتحدة الأميركية.
وفي بعض الأحيان تفرغ حجرة الصهارة من محتوياتها فلا تستطيع دعم البركان فوقها، فينهار جزء كبير منه مشكلا فوهة كبيرة تسمى جفرة.
إمكانية التنبؤ بثوران البركان :
لا يمكن التنبؤ بمعظم الثورات البركانية، لذلك قام العلماء بإنشاء مراصد على منحدرات البراكين، وتزويدها بأجهزة إنذار مبكر تقيس بعض الظواهر التي عادة ما تسبق ثوران البركان، مثل:
(1) تمدد جسم البركان قليلا بسبب تجمع الصهارة في حجرة الصهارة.
(2) حدوث زلازل عند صعود الصهارة من الحجرة.
(3) ارتفاع درجة حرارة المناطق المجاورة للبركان.
(4) التغير في قوة واتجاهات المجالات المغناطيسية للأرض.
(5) السلوك المتوتر لدى بعض أنواع الحيوانات.
(6) انطلاق سحب غازية من فتحة البركان.
فوائد البراكين :
للبراكين رغم الدمار الذي تسببه فوائد كثيرة، منها:
* إنشاء جبال شاهقة قد تصل لآلاف الأمتار، وتكون الهضاب الشاسعة، والبحيرات في تجاويف البراكين الخامدة.
* تكوين الماس، بتحول الكربون تحت تأثير الحرارة والضغط الشديد إلى ماس.
* استخدام الصخور الناتجة عن الحمم في رصف الطرقات.
* إنتاج المواد الكيميائية من رواسب الكبريت الناتجة من ثوران البركان.
* تحسين خصوبة التربة.
* مساعدة العلماء على دراسة جوف الأرض من خلال المواد المقذوفة بفعل ثوران البركان.
التوزيع الجغرافي للبراكين :

تنتشر البراكين حول العالم، ويوجد أكثر من 1500 بركان يصنف على أنه نشط أو بحكم النشط، ويوجد 90% من البراكين على طول حواف الصفائح التكتونية، ويقع أغلبها فيما يسمى "دائرة الحزام الناري" أو "حلقة النار" حول المحيط الهادئ، وأطلق عليها اسم حلقة النار لشدة نشاطها البركاني والزلزالي.

البراكين في العالم العربيوتنتشر البراكين في العالم العربي، وخصوصا حول حوض البحر الأحمر، وتصنف على أنها خامدة، وذكر أستاذ علوم الأرض د. زغلول النجار في أحد لقاءاته مع قناة الجزيرة عام 1999 أن تلك البراكين قد تثور في أي لحظة.
ويوم 30 سبتمبر/ أيلول 2007 ثار وبشكل مفاجئ بركان في جزيرة جبل الطير اليمنية وتسبب في خسائر مادية وبشرية، وتعد الجزيرة واحدة من أحدث سلسلة المناطق البركانية الموجودة في البحر الأحمر والتي تعود في العمر إلى عصر الهولوسين أي (أقل من مليون عام).

وتشتمل السعودية لوحدها على 12 حقلا من حقول الحمم البركانية تغطي مساحة تزيد على ثمانين ألف كيلومتر مربع، وحرة رهط جنوب المدينة المنورة تحتوي على سبعمائة فوهة بركانية، وحرتا خيبر واثنين شمال المدينة فيهما أربعمائة فوهة بركانية.
كما يوجد خمسة براكين في السودان، واثنان في ليبيا، وستة في سوريا، وسبعة في اليمن.

Posted by: محمد على عابدين