مخزن أكبر مرجع عربي للمواضيع و المقالات

ابحث عن أي موضوع يهمك

تركيب الصهارة، وكمية الغازات المحتجزة فيها يحددان شدة الثوران البركاني الناتج

بواسطة: نشر في: 27 فبراير، 2024
مخزن

الثوران البركاني يشير إلى عملية انفجار بركاني تحدث عندما يتمكن الغاز والصهارة البركانية من الخروج من فتحات البركان والاندفاع إلى السطح وعندما يحدث الثوران البركاني، يمكن أن ترافقه سحابة رؤوس البراكين وتدفق الحمم البركانية والغازات السامة. يمكن أن يكون للثوران البركاني تأثيرات كبيرة على البيئة المحيطة والمجتمعات القريبة، بما في ذلك تدمير المنازل والبنية التحتية والتأثير على المناخ المحلي. وتاريخيًا شهدت العديد من المناطق حول العالم ثورانات بركانية مدمرة، مثل ثوران جبل فوجي في اليابان وثوران جبل فيزوف في إيطاليا وثوران جبل سانت هيلين في الولايات المتحدة. تعتبر هذه الثورانات براكين قوية تركت آثارًا تاريخية وجغرافية هامة ويمكن من خلال موقع مخزن معرفة كل ما يتعلق بالإنفجار البركاني والأسباب التي تؤدي إليه.

تركيب الصهارة، وكمية الغازات المحتجزة فيها يحددان شدة الثوران البركاني الناتج

تتوقف شدة ثوران البركان على تركيب الصهارة وكمية الغازات الموجودة فيها: الإجابة صحيحة، حيث أثبتت الدراسات أن حدوث البراكين يسهم في تخفيف الحرارة والضغط العاليين داخل باطن الأرض. ينتج هذا الضغط من خصائص المواد المكونة للصهارة. إذا كانت المواد قابلة للتبخر، فإن شدة الضغط ستكون أعلى، مما يزيد من قوة البركان.

بالفعل، تركيب الصهارة وكمية الغازات المحتجزة فيها تعتبر عاملين حاسمين يحددان شدة الثوران البركاني الناتج. تختلف تركيبات الصهارة من بركان إلى آخر وتعتمد على المعادن والمركبات الكيميائية الموجودة في المزيج. إذا كانت الصهارة تحتوي على مزيج من المعادن السائلة والصلبة، فإنها قد تكون أكثر لزوجة وتماسكًا، مما يؤدي إلى ثوران بركاني هادئ.

أما الغازات المحتجزة في الصهارة، فتلعب دورًا هامًا أيضًا في شدة الثوران. عندما يزداد الضغط على الصهارة، يمكن أن تتحرر الغازات المحتجزة فيها بشكل مفاجئ، مما يؤدي إلى ثوران قوي وانفجاري. تشمل الغازات التي يمكن أن تكون محتجزة في الصهارة البخار الماء وثاني أكسيد الكربون وثاني أكسيد الكبريت وغيرها.

لذا، فإن تركيب الصهارة وكمية الغازات الموجودة فيها تعمل معًا على تحديد شدة الثوران البركاني، حيث يمكن أن يتراوح الثوران من هادئ واندفاعي إلى عنيف وانفجاري، اعتمادًا على تلك العوامل.

ما هو تعريف الصهارة

الصهارة هي حالة مادة تكون عندما تصبح المواد الصلبة سائلة نتيجة لارتفاع درجة حرارتها. تحدث الصهارة عندما يتم توفير الطاقة الكافية لكسر الروابط الكيميائية وتحرير الجزيئات أو الذرات من ترتيبها الصلب وتتحرك بحرية في المجال. وتتميز الصهارة بقابليتها للتدفق والتشكل حسب شكل الحاوية التي تحتويها.

وتشكل الصهارة بسبب انصهار الصخور تحت الضغوط العالية والحرارة الشديدة في العمق داخل الأرض، عادةً في الطبقات المانتلية والقشرة الأرضية السفلية. عندما يتدفق الصهارة نحو السطح بسبب القوى التكتونية والتحركات الجيولوجية، تتشكل البراكين وتنفجر لإطلاق الصهارة والغازات إلى الهواء الطلق.

تتكون الصهارة عادةً من مزيج من المعادن والمركبات الكيميائية المنصهرة، وتختلف تركيباتها وخصائصها اعتمادًا على المكونات الكيميائية للمادة ودرجة حرارتها. يمكن أن تتراوح الصهارة من السائل اللزج إلى السائل الرفيع القوام حسب درجة حرارتها.

تعتبر الصهارة جزءًا أساسيًا في عملية ثوران البراكين، حيث تتجمع وتتراكم في الفوهة البركانية وتندفع إلى السطح عندما يحدث الثوران. تبرد الصهارة على السطح لتتحول إلى صخور بركانية جديدة، وتساهم في تشكيل التضاريس البركانية المتنوعة.

مكونات الصهارة

الصهارة تتكون عادةً من مزيج من المعادن والمركبات الكيميائية المنصهرة. تختلف مكونات الصهارة اعتمادًا على نوع البركان والمنطقة الجغرافية والعملية البركانية المحددة. وإليكم بعض المكونات الشائعة للصهارة:

  • يعتبر السيليكون (SiO2) أحد المكونات الرئيسية للصهارة. تتراوح نسبته في الصهارة بين القيم المنخفضة والمرتفعة، ويؤثر على خصائص الصهارة مثل لزوجتها وقابليتها للتدفق.
  • يتواجد الأكسجين (O) في شكل غازي في الصهارة ويشكل جزءًا كبيرًا من تركيبها الكيميائي.
  • تشمل الصهارة عادةً مجموعة من المعادن القلوية مثل السوديوم (Na) والبوتاسيوم (K) والكالسيوم (Ca). تساهم هذه المعادن في تحديد خصائص الصهارة وقابليتها للانصهار.
  • تشمل أيضاً المعادن القلوية الترابية مثل الألمنيوم (Al) والحديد (Fe) والمغنيسيوم (Mg). تعطي هذه المعادن الصهارة خصائصها المميزة وتؤثر في لونها وقوامها.
  • تشمل الغازات المحتجزة في الصهارة البخار الماء (H2O) وثاني أكسيد الكربون (CO2) وثاني أكسيد الكبريت (SO2) وغيرها. تلعب الغازات دورًا هامًا في زيادة الضغط داخل الصهارة وتأثيرها على شدة الثوران البركاني.

أجزاء البركان الرئيسية

البركان هو تشكل طبيعي يحدث عندما ينفجر أو ينفض الصهارة والغازات والمواد الصلبة الأخرى من فتحة في قشرة الأرض. يتكون البركان من عدة عناصر رئيسية، بما في ذلك:

  • الحجرة الصهارية: هي المنطقة التي يتجمع فيها الصهارة (الصخور المنصهرة) والغازات تحت سطح الأرض. يتم تشكيل الحجرة الصهارية عندما ينصهر الصخور بسبب الحرارة العالية والضغط العميق في القشرة الأرضية.
  • المدخنة: هي القناة التي تربط الحجرة الصهارية بالسطح. تندفع الصهارة والغازات من خلال المدخنة في عملية تسمى الانفجار البركاني. قد يحتوي البركان على مدخنة واحدة أو عدة مداخن.
  • العنق: يعد العنق الأنبوب الضيق الذي يصل بين المدخنة والفوهة. يمكن أن يتكون البركان من عنق واحد أو أكثر، ولكن العنق الرئيسي هو الذي يصل بين المدخنة والفوهة الرئيسية.
  • الفوهة: تعتبر الفوهة الفتحة العلوية للبركان التي يخرج منها الصهارة والغازات والرماد. تشكل الفوهة عندما ينفجر البركان ويتم تفريغ المواد البركانية من العنق إلى السطح.
  • المخروط البركاني: هو التضاريس المرتفعة والمخروطية التي تتشكل عندما تتراكم الصهارة والرماد والصخور البركانية حول الفوهة. ويكون شكل المخروط البركاني مختلفًا باختلاف قوة ونشاط البركان.

أسباب إنفجار البراكين

يمكن تعريف أسباب انفجار البراكين على أنها العوامل والعمليات التي تؤدي إلى تحرر الصهارة والغازات والمواد الصلبة الأخرى من فتحة البركان بشكل عنيف. وفيما يلي تعريف موجز لبعض الأسباب الرئيسية لإنفجارات البراكين، ومن أهم الأسباب التي يمكن أن تؤدي إلى انفجار البراكين مايلي:

  • يحدث تجمع للصهارة، وهي المادة السائلة والساخنة المكونة من الصخور المنصهرة والغازات، في الحجرة الصهارية تحت سطح الأرض. عندما يتجاوز الضغط داخل الحجرة الصهارية القوة المقاومة للصخور المحيطة بها، يحدث انفجار وتفريغ سريع للصهارة والغازات.
  • يحتوي الصهارة على غازات مذابة مثل ثاني أكسيد الكربون والماء والكبريت. عندما يرتفع الضغط في الصهارة ويتجاوز القوة المقاومة للصهارة، يحدث تحرر سريع للغازات وزيادة في حجمها، مما يؤدي إلى انفجار البركان.
  • قد يحدث تحرك للصهارة في الأعماق نتيجة للقوى التكتونية في قشرة الأرض. وعندما يتجمع الصهارة في الحجرة الصهارية وتتحرك بشكل سريع نحو السطح، يحدث انكسار في الصخور المحيطة، مما يؤدي إلى انفجار البراكين.
  • يمكن أن يحدث تراكم للصهارة والمواد البركانية في الحجرة الصهارية بسبب تدفق مستمر للصهارة من المشتعلات البركانية. يتراكم الضغط مع مرور الوقت حتى يصبح غير قادر على الاحتواء، مما يؤدي إلى انفجار البراكين.
  • قد تحدث تفاعلات كيميائية بين الصهارة والصخور المحيطة بها، مما يولد غازات إضافية ويزيد من الضغط داخل البركان، مما يسهم في حدوث الانفجار.
  • عندما يتلامس الصهارة مع الماء، سواء كان من البحار أو المحيطات أو بحيرات مائية تحت الأرض، يمكن أن يحدث انفجار قوي. يتبخر الماء بسرعة عند تلامسه مع الصهارة الساخنة، ويؤدي ذلك إلى زيادة الضغط داخل البركان وزيادة قوة الانفجار.
تركيب الصهارة، وكمية الغازات المحتجزة فيها يحددان شدة الثوران البركاني الناتج

جديد المواضيع