كان الرومان القدماء، وهم يشاهدون الدخان الأسود والنار تنفجر في السماء من أعلى الجبل، يعتقدون أنهم يواجهون مدخل الجحيم أو منطقة فولكان، إله الحدادة والنار. تكريما له، لا تزال الجبال التي تنفث النار تسمى البراكين.
في هذه المقالة سوف نتعرف على هيكل البركان وننظر إلى الحفرة التي أحدثها.
البراكين النشطة والمنقرضة
هناك العديد من البراكين على الأرض، الخاملة والنشطة. يمكن أن يستمر ثوران كل منها لأيام أو أشهر أو حتى سنوات (على سبيل المثال، استيقظ بركان كيلويا، الواقع في أرخبيل هاواي، في عام 1983 وما زال نشاطه لا يتوقف). وبعد ذلك، تكون فوهات البراكين قادرة على التجميد لعدة عقود، ثم تذكر نفسها مرة أخرى بانفجار جديد.
على الرغم من وجود تكوينات جيولوجية تم الانتهاء من عملها في الماضي البعيد. لا يزال الكثير منها يحتفظ بشكل مخروطي، لكن لا توجد معلومات حول كيفية حدوث ثورانه بالضبط. تعتبر مثل هذه البراكين منقرضة. وكمثال على ذلك، يمكن الاستشهاد بمدينة كازبيك، التي كانت مغطاة بالأنهار الجليدية اللامعة منذ العصور القديمة. وفي شبه جزيرة القرم وترانسبايكاليا توجد براكين متآكلة ومدمرة بشدة فقدت شكلها الأصلي تمامًا.
ما هي أنواع البراكين الموجودة؟
اعتمادًا على الهيكل والنشاط والموقع، في الجيومورفولوجيا (ما يسمى بالعلم الذي يدرس التكوينات الجيولوجية الموصوفة) يتم تمييز أنواع منفصلة من البراكين.
بشكل عام، يتم تقسيمها إلى مجموعتين رئيسيتين: الخطية والمركزية. رغم أن هذا التقسيم بالطبع تقريبي للغاية، حيث أن معظمها يصنف على أنه صدوع تكتونية خطية في القشرة الأرضية.
بالإضافة إلى ذلك، هناك أيضًا هياكل براكين على شكل درع وقبة، بالإضافة إلى ما يسمى بمخاريط الرماد والبراكين الطبقية. حسب النشاط يتم تعريفها على أنها نشطة أو خاملة أو منقرضة، وحسب الموقع - على أنها أرضية وتحت الماء وتحت الجليدية.
كيف تختلف البراكين الخطية عن البراكين المركزية؟
كقاعدة عامة ، لا ترتفع البراكين الخطية (الشقية) عالياً فوق سطح الأرض - فهي تبدو وكأنها شقوق. يتضمن هيكل البراكين من هذا النوع قنوات إمداد طويلة مرتبطة بانقسامات عميقة في القشرة الأرضية، والتي تتدفق منها الصهارة السائلة ذات التركيبة البازلتية. وينتشر في كل الاتجاهات، وعندما يتصلب يشكل أغطية من الحمم البركانية التي تمحو الغابات، وتملأ المنخفضات، وتدمر الأنهار والقرى.
بالإضافة إلى ذلك، أثناء انفجار بركان خطي، قد تظهر خنادق متفجرة على سطح الأرض، تمتد عدة عشرات من الكيلومترات. بالإضافة إلى ذلك، تم تزيين هيكل البراكين على طول الشقوق بأعمدة لطيفة، وحقول الحمم البركانية، والبقع والأقماع العريضة المسطحة، مما أدى إلى تغيير المشهد بشكل جذري. بالمناسبة، المكون الرئيسي للإغاثة في أيسلندا هو هضاب الحمم البركانية، التي نشأت بهذه الطريقة.
إذا تبين أن تركيبة الصهارة أكثر حمضية (محتوى متزايد من ثاني أكسيد السيليكون)، فإن الأعمدة النافذة (أي المضغوطة) ذات التركيبة السائبة تنمو حول فوهة البركان.
هيكل البراكين من النوع المركزي
البركان المركزي هو تكوين جيولوجي مخروطي الشكل، تعلوه فوهة بركان - منخفض على شكل قمع أو وعاء. بالمناسبة، يتحرك تدريجيا إلى الأعلى مع نمو الهيكل البركاني نفسه، ويمكن أن يكون حجمه مختلفًا تمامًا ويتم قياسه بالأمتار والكيلومترات.
تؤدي فتحة التهوية إلى عمق الحفرة، ومن خلالها ترتفع الصهارة إلى داخل الحفرة. الصهارة عبارة عن كتلة نارية منصهرة تحتوي في الغالب على تركيبة سيليكات. يولد في قشرة الأرض، حيث يقع موقده، وبعد أن يرتفع إلى الأعلى، يصب على سطح الأرض على شكل حمم بركانية.
عادةً ما يكون الثوران مصحوبًا بإطلاق رذاذ صغير من الصهارة، التي تشكل رمادًا وغازات، والتي تتكون من 98٪ من الماء، ومن المثير للاهتمام. وتنضم إليهم شوائب مختلفة على شكل رقائق من الرماد البركاني والغبار.
ما الذي يحدد شكل البراكين
يعتمد شكل البركان إلى حد كبير على تكوين الصهارة ولزوجتها. تشكل الصهارة البازلتية المتنقلة بسهولة براكين درعية (أو تشبه الدرع). تميل إلى أن تكون مسطحة الشكل ولها محيط كبير. ومن الأمثلة على هذه الأنواع من البراكين التكوين الجيولوجي الموجود في جزر هاواي ويسمى مونا لوا.
مخاريط الرماد هي النوع الأكثر شيوعًا من البراكين. تتشكل أثناء ثوران شظايا كبيرة من الخبث المسامي، والتي تتراكم وتشكل مخروطًا حول الحفرة، وتشكل أجزائها الصغيرة منحدرات مائلة. مثل هذا البركان ينمو أعلى مع كل ثوران. ومن الأمثلة على ذلك بركان بلوسكي تولباتشيك الذي انفجر في ديسمبر 2012 في كامتشاتكا.
السمات الهيكلية للقبة والبراكين الطبقية
وتعد إتنا وفوجي وفيزوف الشهيرة أمثلة على البراكين الطبقية. وتسمى أيضًا الطبقات، لأنها تتشكل من خلال انفجار الحمم البركانية بشكل دوري (لزج وسريع التصلب) والمادة الحمم البركانية، وهي خليط من الغاز الساخن والأحجار الساخنة والرماد.
ونتيجة لمثل هذه الانبعاثات، يكون لهذا النوع من البراكين مخاريط حادة ذات منحدرات مقعرة، تتناوب فيها هذه الترسبات. وتتدفق منها الحمم البركانية ليس فقط من خلال الحفرة الرئيسية، ولكن أيضًا من الشقوق، وتتصلب على المنحدرات وتشكل ممرات مضلعة تعمل بمثابة دعم لهذا التكوين الجيولوجي.
تتشكل البراكين المقببة بمساعدة الصهارة الجرانيتية اللزجة التي لا تتدفق إلى أسفل المنحدرات ولكنها تتصلب في الأعلى لتشكل قبة تسد فتحة التهوية مثل الفلين وتطردها الغازات المتراكمة تحتها مع مرور الوقت. مثال على هذه الظاهرة هو القبة التي تشكلت فوق جبل سانت هيلين في شمال غرب الولايات المتحدة (تشكلت في عام 1980).
ما هي كالديرا
عادة ما تكون البراكين المركزية الموصوفة أعلاه مخروطية الشكل. لكن في بعض الأحيان، أثناء الثوران، تنهار جدران هذا الهيكل البركاني، وتتشكل كالديرا - منخفضات ضخمة يمكن أن يصل عمقها إلى آلاف الأمتار وقطرها يصل إلى 16 كم.
ومما قيل سابقًا، تتذكر أن بنية البراكين تشتمل على فتحة ضخمة ترتفع من خلالها الصهارة المنصهرة أثناء الثوران. عندما تكون كل الصهارة في الأعلى، يظهر فراغ ضخم داخل البركان. وفي هذا بالتحديد يمكن أن يسقط الجزء العلوي وجدران الجبل البركاني، ويشكل على سطح الأرض منخفضات واسعة على شكل مرجل ذات قاع مسطح نسبيًا، تحدها بقايا الانهيار.
وأكبر كالديرا اليوم هي كالديرا توبا، وتقع في (إندونيسيا) ومغطاة بالكامل بالمياه. البحيرة المتكونة بهذه الطريقة لها أبعاد مثيرة للإعجاب للغاية: 100/30 كم وعمق 500 متر.
ما هي فومارول؟
غالبًا ما تكون الفوهات البركانية ومنحدراتها وسفوحها وقشرة تدفقات الحمم البركانية المبردة مغطاة بالشقوق أو الثقوب التي تتسرب منها الغازات الساخنة المذابة في الصهارة. يطلق عليهم فومارول.
كقاعدة عامة، يتصاعد البخار الأبيض السميك فوق الثقوب الكبيرة، لأن الصهارة، كما ذكرنا سابقًا، تحتوي على الكثير من الماء. ولكن إلى جانب ذلك، تعمل الفومارول أيضًا كمصدر لإطلاق ثاني أكسيد الكربون، وجميع أنواع أكاسيد الكبريت، وكبريتيد الهيدروجين، وهاليدات الهيدروجين وغيرها من المركبات الكيميائية التي يمكن أن تكون خطيرة جدًا على البشر.
بالمناسبة، يعتقد علماء البراكين أن الفومارول الموجودة في هيكل البركان تجعله أكثر أمانًا، حيث تجد الغازات مخرجًا ولا تتراكم في أعماق الجبل لتشكل فقاعة ستدفع الحمم البركانية في النهاية إلى السطح.
يشمل هذا البركان البركان الشهير الذي يقع بالقرب من بتروبافلوفسك كامتشاتسكي. ويمكن رؤية الدخان المتصاعد فوقه على بعد عشرات الكيلومترات في طقس صافٍ.
تعتبر القنابل البركانية أيضًا جزءًا من بنية براكين الأرض
إذا انفجر بركان خامل لفترة طويلة، فخلال الثوران تطير البراكين المزعومة من فوهة البركان، وهي تتكون من صخور منصهرة أو شظايا من الحمم البركانية مجمدة في الهواء ويمكن أن تزن عدة أطنان. شكلها يعتمد على تكوين الحمم البركانية.
على سبيل المثال، إذا كانت الحمم البركانية سائلة وليس لديها وقت لتبرد بدرجة كافية في الهواء، فإن القنبلة البركانية التي تسقط على الأرض تتحول إلى كعكة. وتدور الحمم البازلتية منخفضة اللزوجة في الهواء، فتأخذ شكلا ملتويا أو تصبح مثل المغزل أو الكمثرى. تصبح قطع الحمم البركانية اللزجة - الأنديسية - بعد سقوطها مثل قشرة الخبز (وهي مستديرة أو متعددة الأوجه ومغطاة بشبكة من الشقوق).
ويمكن أن يصل قطر القنبلة البركانية إلى سبعة أمتار، وتوجد هذه التكوينات على سفوح جميع البراكين تقريباً.
أنواع الانفجارات البركانية
كما أشار N. V. Koronovsky في كتاب "أساسيات الجيولوجيا"، الذي يدرس بنية البراكين وأنواع الانفجارات، فإن جميع أنواع الهياكل البركانية تتشكل نتيجة للانفجارات المختلفة. من بينها، تبرز 6 أنواع على وجه الخصوص.
متى حدثت أشهر الثورات البركانية؟
ربما يمكن اعتبار سنوات الانفجارات البركانية معالم خطيرة في تاريخ البشرية، لأنه في هذا الوقت تغير الطقس، مات عدد كبير من الناس، وحتى تم محو حضارات بأكملها من الأرض (على سبيل المثال، نتيجة لذلك) بسبب ثوران بركان عملاق، ماتت الحضارة المينوية في عام 15 أو 16 قبل الميلاد).
في 79 م ه. واندلع بركان فيزوف بالقرب من نابولي، ودفن مدن بومبي وهيركولانيوم وستابيا وأبلونتيوم تحت طبقة من الرماد يبلغ ارتفاعها سبعة أمتار، مما أدى إلى وفاة الآلاف من السكان.
في عام 1669، أدت عدة ثورات بركانية لجبل إتنا، وكذلك بركان مايون (الفلبين) في عام 1766، إلى دمار رهيب ومقتل عدة آلاف من الأشخاص تحت تدفقات الحمم البركانية.
في عام 1783، انفجر بركان لاكي في أيسلندا، مما تسبب في انخفاض درجة الحرارة مما أدى إلى فشل المحاصيل والمجاعة في أوروبا في عام 1784.
وفي جزيرة سومباوا، التي استيقظت عام 1815، تركت الأرض بأكملها دون صيف في العام التالي، مما أدى إلى انخفاض درجة حرارة العالم بمقدار 2.5 درجة مئوية.
وفي عام 1991، أدى انفجار بركان في الفلبين أيضًا إلى انخفاضها مؤقتًا، وإن كان بمقدار 0.5 درجة مئوية.
محتوى المقال
البراكين،ارتفاعات منفصلة فوق القنوات والشقوق في القشرة الأرضية، والتي يتم من خلالها جلب منتجات الثوران إلى السطح من غرف الصهارة العميقة. عادة ما يكون للبراكين شكل مخروطي مع فوهة قمة (يتراوح عمقها من عدة إلى مئات الأمتار ويصل قطرها إلى 1.5 كيلومتر). أثناء الانفجارات، ينهار الهيكل البركاني في بعض الأحيان مع تشكيل كالديرا - انخفاض كبير يصل قطره إلى 16 كم وعمق يصل إلى 1000 متر. مع ارتفاع الصهارة، يضعف الضغط الخارجي والغازات المرتبطة بها والمنتجات السائلة الهروب إلى السطح ويحدث ثوران بركاني. إذا تم إحضار الصخور القديمة، وليس الصهارة، إلى السطح، ويهيمن على الغازات بخار الماء المتكون عند تسخين المياه الجوفية، فإن مثل هذا الانفجار يسمى فريتيك.
تشمل البراكين النشطة تلك التي اندلعت في العصور التاريخية أو أظهرت علامات أخرى للنشاط (انبعاث الغازات والبخار وغيرها). يعتبر بعض العلماء البراكين النشطة التي من المعروف أنها اندلعت خلال العشرة آلاف سنة الماضية. على سبيل المثال، ينبغي اعتبار بركان أرينال في كوستاريكا نشطا، حيث تم اكتشاف الرماد البركاني خلال الحفريات الأثرية لموقع ما قبل التاريخ في هذه المنطقة، على الرغم من أن ثورانه لأول مرة في الذاكرة البشرية حدث في عام 1968، وقبل ذلك لم تظهر أي علامات على وجوده. تم عرض النشاط.
البراكين معروفة ليس فقط على الأرض. تكشف الصور الملتقطة من المركبة الفضائية عن حفر قديمة ضخمة على سطح المريخ والعديد من البراكين النشطة على قمر آيو، أحد أقمار كوكب المشتري.
المنتجات البركانية
حمم بركانية
- هذه هي الصهارة التي تصب على سطح الأرض أثناء الانفجارات ثم تتصلب. يمكن أن تأتي ثورانات الحمم البركانية من حفرة القمة الرئيسية، أو حفرة جانبية على جانب البركان، أو من الشقوق المرتبطة بغرفة بركانية. يتدفق أسفل المنحدر كتدفق الحمم البركانية. في بعض الحالات، تحدث تدفقات الحمم البركانية في مناطق الصدع على نطاق هائل. على سبيل المثال، في أيسلندا عام 1783، ضمن سلسلة فوهات لاكي، الممتدة على طول الصدع التكتوني لمسافة تقريبية. 20 كم، كان هناك تدفق ~12.5 كم 3 من الحمم البركانية، موزعة على مساحة ~570 كم 2 .
تكوين الحمم البركانية.
تحتوي الصخور الصلبة التي تتشكل عندما تبرد الحمم البركانية بشكل أساسي على ثاني أكسيد السيليكون وأكاسيد الألومنيوم والحديد والمغنيسيوم والكالسيوم والصوديوم والبوتاسيوم والتيتانيوم والماء. عادة، تحتوي الحمم البركانية على أكثر من واحد بالمائة من كل من هذه المكونات، كما توجد العديد من العناصر الأخرى بكميات أقل.
| متوسط التركيب الكيميائي لبعض اللافاس (في نسبة الوزن) |
|||||||
| أكاسيد | نيفلين البازلت | بازلت حجر بركاني | أنديسايت | داسيت | فونوليت | القصبة الهوائية | الريوليت |
| SiO2 | 37,6 | 48,5 | 54,1 | 63,6 | 56,9 | 60,2 | 73,1 |
| Al2O3 | 10,8 | 14,3 | 17,2 | 16,7 | 20,2 | 17,8 | 12,0 |
| Fe2O3 | 5,7 | 3,1 | 3,5 | 2,2 | 2,3 | 2,6 | 2,1 |
| الحديد O | 8,3 | 8,5 | 5,5 | 3,0 | 1,8 | 1,8 | 1,6 |
| أهداب الشوق | 13,1 | 8,8 | 4,4 | 2,1 | 0,6 | 1,3 | 0,2 |
| تساو | 13,4 | 10,4 | 7,9 | 5,5 | 1,9 | 2,9 | 0,8 |
| Na2O | 3,8 | 2,3 | 3,7 | 4,0 | 8,7 | 5,4 | 4,3 |
| K2O | 1,0 | 0,8 | 1,1 | 1,4 | 5,4 | 6,5 | 4,8 |
| ماء | 1,5 | 0,7 | 0,9 | 0,6 | 1,0 | 0,5 | 0,6 |
| ثاني أكسيد التيتانيوم | 2,8 | 2,1 | 1,3 | 0,6 | 0,6 | 0,6 | 0,3 |
| P2O5 | 1,0 | 0,3 | 0,3 | 0,2 | 0,2 | 0,2 | 0,1 |
| منو | 0,1 | 0,2 | 0,1 | 0,1 | 0,2 | 0,2 | 0,1 |
هناك أنواع عديدة من الصخور البركانية، وتختلف في تركيبها الكيميائي. في أغلب الأحيان هناك أربعة أنواع، يتم تحديد عضويتها من خلال محتوى ثاني أكسيد السيليكون في الصخر: البازلت - 48-53٪، الأنديزيت - 54-62٪، الداسيت - 63-70٪، الريوليت - 70-76٪ ( انظر الجدول). الصخور التي تحتوي على كمية أقل من ثاني أكسيد السيليكون تحتوي على كميات كبيرة من المغنيسيوم والحديد. عندما تبرد الحمم البركانية، يشكل جزء كبير من الذوبان زجاجا بركانيا، حيث توجد بلورات مجهرية فردية في كتلتها. الاستثناء هو ما يسمى البلورات الفينولوجية عبارة عن بلورات كبيرة تتشكل في الصهارة في أعماق الأرض ويتم إحضارها إلى السطح عن طريق تدفق الحمم البركانية السائلة. في أغلب الأحيان، يتم تمثيل الفينوكريستس بواسطة الفلسبار والأوليفين والبيروكسين والكوارتز. وعادة ما تسمى الصخور التي تحتوي على بلورات فينوبلورية بالبورفيريت. يعتمد لون الزجاج البركاني على كمية الحديد الموجودة فيه: فكلما زاد الحديد، أصبح أغمق. وهكذا، حتى بدون التحليل الكيميائي، يمكن للمرء أن يخمن أن الصخور ذات اللون الفاتح هي الريوليت أو الداسيت، والصخرة ذات اللون الداكن هي البازلت، والصخور الرمادية هي أنديسايت. يتم تحديد نوع الصخر من خلال المعادن الموجودة في الصخر. على سبيل المثال، الزبرجد الزيتوني، وهو معدن يحتوي على الحديد والمغنيسيوم، هو سمة من سمات البازلت، والكوارتز - من الريوليت.
مع صعود الصهارة إلى السطح، تشكل الغازات المنبعثة فقاعات صغيرة يصل قطرها في كثير من الأحيان إلى 1.5 ملم، وفي كثير من الأحيان يصل إلى 2.5 سم، ويتم تخزينها في الصخور المتصلبة. هذه هي الطريقة التي تتشكل بها الحمم الشامبانيا. اعتمادًا على التركيب الكيميائي للحمم البركانية، فإنها تختلف في اللزوجة أو السيولة. مع نسبة عالية من ثاني أكسيد السيليكون (السيليكا)، تتميز الحمم البركانية باللزوجة العالية. تحدد لزوجة الصهارة والحمم البركانية إلى حد كبير طبيعة الثوران ونوع المنتجات البركانية. تشكل الحمم البازلتية السائلة ذات المحتوى المنخفض من السيليكا تدفقات حمم بركانية واسعة النطاق يزيد طولها عن 100 كيلومتر (على سبيل المثال، من المعروف أن تدفق الحمم البركانية في أيسلندا يمتد لمسافة 145 كيلومترًا). يتراوح سمك تدفقات الحمم البركانية عادة من 3 إلى 15 مترًا. وتشكل المزيد من الحمم السائلة تدفقات أرق. تعد التدفقات التي يتراوح سمكها من 3 إلى 5 أمتار أمرًا شائعًا في هاواي. عندما يبدأ سطح تدفق البازلت في التصلب، قد يظل الجزء الداخلي منه سائلاً، ويستمر في التدفق ويترك وراءه تجويفًا ممدودًا، أو نفقًا للحمم البركانية. على سبيل المثال، في جزيرة لانزاروت (جزر الكناري) يمكن تتبع نفق كبير من الحمم البركانية لمسافة 5 كم. يمكن أن يكون سطح تدفق الحمم البركانية أملسًا ومتموجًا (في هاواي، تسمى هذه الحمم باهوهو) أو غير متساوٍ (أأ-لافا). ويمكن للحمم الساخنة، وهي شديدة السيولة، أن تتحرك بسرعة تزيد عن 35 كم/ساعة، ولكن في أغلب الأحيان لا تتجاوز سرعتها عدة أمتار في الساعة. في التدفق البطيء الحركة، قد تسقط قطع من القشرة العلوية المتصلبة وتغطيها الحمم البركانية. ونتيجة لذلك، يتم تشكيل منطقة غنية بالحطام في الجزء القريب من الأسفل. عندما تتصلب الحمم البركانية، تتشكل أحيانًا وحدات عمودية (أعمدة رأسية متعددة الأوجه يتراوح قطرها من عدة سنتيمترات إلى 3 أمتار) أو تتكسر بشكل عمودي على سطح التبريد. عندما تتدفق الحمم البركانية إلى حفرة أو كالديرا، تتشكل بحيرة الحمم البركانية وتبرد مع مرور الوقت. على سبيل المثال، تكونت مثل هذه البحيرة في إحدى فوهات بركان كيلاويا في جزيرة هاواي أثناء ثوران 1967-1968، عندما دخلت الحمم البركانية إلى هذه الحفرة بسرعة 1.1·106 م3/ساعة (جزء من ثم عادت الحمم البركانية بعد ذلك إلى فوهة البركان). وفي الحفر المجاورة، وعلى مدى 6 أشهر، وصل سمك قشرة الحمم المتصلبة على بحيرات الحمم البركانية إلى 6.4 متر.
القباب والمآرس وحلقات التوف.
الحمم البركانية اللزجة للغاية (في أغلب الأحيان تكوين الداسيت) أثناء الانفجارات من خلال الحفرة الرئيسية أو الشقوق الجانبية لا تشكل تدفقات، ولكن قبة يبلغ قطرها ما يصل إلى 1.5 كم وارتفاع يصل إلى 600 متر، على سبيل المثال، مثل هذه القبة تشكلت في فوهة جبل سانت هيلين (الولايات المتحدة الأمريكية) بعد ثوران بركاني قوي بشكل استثنائي في مايو 1980. يمكن أن يتراكم الضغط تحت القبة، وبعد أسابيع أو أشهر أو سنوات يمكن أن يتم تدميره بواسطة الثوران التالي. في بعض أجزاء القبة، ترتفع الصهارة أعلى من غيرها، ونتيجة لذلك، تبرز المسلات البركانية فوق سطحها - كتل أو أبراج من الحمم البركانية الصلبة، غالبا ما يكون ارتفاعها عشرات ومئات الأمتار. بعد الانفجار الكارثي لبركان مونتاني بيليه في جزيرة المارتينيك عام 1902، تشكلت قمة من الحمم البركانية في الحفرة، والتي نمت بمقدار 9 أمتار يوميًا ونتيجة لذلك وصلت إلى ارتفاع 250 مترًا، وانهارت بعد عام. في بركان أوسو في هوكايدو (اليابان) عام 1942، خلال الأشهر الثلاثة الأولى بعد الثوران، نمت قبة الحمم البركانية شوا-شينزان بمقدار 200 متر، وشقت الحمم اللزجة التي تتكون منها طريقها عبر سمك الرواسب المتكونة مسبقًا.
مار عبارة عن حفرة بركانية تشكلت أثناء ثوران متفجر (في أغلب الأحيان مع ارتفاع نسبة الرطوبة في الصخور) دون تدفق الحمم البركانية. لا يتشكل عمود حلقي من الحطام الناتج عن الانفجار، على عكس حلقات التوف - وكذلك حفر الانفجار، والتي عادة ما تكون محاطة بحلقات من منتجات الحطام.
مادة فتاتية,
يطلق عليه في الهواء أثناء ثوران البركان تيفرا، أو حطام الحمم البركانية. وتسمى أيضًا الودائع التي تشكلها. تأتي شظايا الصخور البركانية بأحجام مختلفة. وأكبرها كتل بركانية. إذا كانت المنتجات سائلة جدًا وقت إطلاقها بحيث تتصلب وتتشكل وهي لا تزال في الهواء، فإن ما يسمى. القنابل البركانية. يتم تصنيف المواد التي يقل حجمها عن 0.4 سم على أنها رماد، ويتم تصنيف الأجزاء التي يتراوح حجمها من حبة البازلاء إلى الجوز على أنها لابيلي. تسمى الرواسب الصلبة المكونة من اللابيلي باللابيلي. هناك عدة أنواع من التيفرا، تختلف في اللون والمسامية. يُطلق على التيفرا ذات الألوان الفاتحة والمسامية وغير الغارقة اسم الخفاف. تسمى التيفرا الحويصلية الداكنة التي تتكون من وحدات بحجم اللابيلي بالبركانية الخبث. قطع من الحمم السائلة التي تبقى في الهواء لفترة قصيرة وليس لديها الوقت للتصلب الكامل تشكل رذاذًا، وغالبًا ما تشكل مخاريط متناثرة صغيرة بالقرب من منافذ تدفقات الحمم البركانية. إذا تلبد هذا التناثر، فإن رواسب الحمم البركانية الناتجة تسمى تراصت.
خليط محمول جوا من مادة الحمم البركانية الدقيقة جدا والغاز الساخن، الذي يتم طرده من الحفرة أو الشقوق أثناء الانفجار ويتحرك فوق سطح الأرض بسرعة ~ 100 كم / ساعة، يشكل تدفقات الرماد. وتنتشر على مسافة عدة كيلومترات، وتعبر في بعض الأحيان المياه والتلال. تُعرف هذه التشكيلات أيضًا باسم السحب الحارقة؛ فهي ساخنة جدًا لدرجة أنها تتوهج في الليل. قد تحتوي تدفقات الرماد أيضًا على حطام كبير، بما في ذلك. وقطع من الصخور ممزقة من جدران البركان. في أغلب الأحيان، تتشكل السحب الحارقة عندما ينهار عمود من الرماد والغازات المنبعثة عموديًا من فتحة التهوية. تحت تأثير الجاذبية، ومواجهة ضغط الغازات المتفجرة، تبدأ حواف العمود في الاستقرار والنزول إلى أسفل منحدر البركان على شكل انهيار جليدي ساخن. وفي بعض الحالات، تظهر السحب الحارقة على طول محيط القبة البركانية أو عند قاعدة المسلة البركانية. ومن الممكن أيضًا أن يتم تحريرهم من الشقوق الحلقية حول الكالديرا. تشكل رواسب تدفق الرماد الصخور البركانية ignimbrite. تنقل هذه التدفقات أجزاء صغيرة وكبيرة من الخفاف. إذا تم ترسيب الإنيمبريت بشكل سميك بما فيه الكفاية، يمكن أن تكون الآفاق الداخلية ساخنة جدًا بحيث تذوب شظايا الخفاف لتشكل الإجنيمبريت الملبد، أو الطف الملبد. عندما تبرد الصخور، قد تتشكل تكوينات عمودية في داخلها، وهي أقل وضوحًا وأكبر من الهياكل المماثلة في تدفقات الحمم البركانية.
تتشكل تلال صغيرة تتكون من الرماد والكتل ذات الأحجام المختلفة نتيجة لانفجار بركاني موجه (كما حدث، على سبيل المثال، أثناء ثوران بركان جبل سانت هيلين في عام 1980 وثوران بركان بيزيمياني في كامتشاتكا في عام 1965).
تعتبر الانفجارات البركانية الموجهة ظاهرة نادرة إلى حد ما. من السهل الخلط بين الرواسب التي تنشئها والرواسب الفتاتية التي غالبًا ما تكون متاخمة لها. على سبيل المثال، أثناء ثوران بركان جبل سانت هيلين، حدث انهيار جليدي من الركام مباشرة قبل الانفجار الموجه.
الانفجارات البركانية تحت الماء.
إذا كان هناك مسطح مائي فوق المصدر البركاني، فخلال الثوران تتشبع مادة الحمم البركانية بالماء وتنتشر حول المصدر. تم وصف هذا النوع من الرواسب لأول مرة في الفلبين، وقد تشكل نتيجة لثوران بركان تال عام 1968، الواقع في قاع البحيرة؛ غالبًا ما يتم تمثيلها بطبقات رقيقة متموجة من الخفاف.
جلسنا.
يمكن أن تترافق الانفجارات البركانية مع التدفقات الطينية أو تدفقات الحجر الطيني. يطلق عليهم أحيانًا اسم lahars (الموصوف أصلاً في إندونيسيا). إن تكوين اللاهار ليس جزءًا من العملية البركانية، ولكنه أحد نتائجها. على سفوح البراكين النشطة، تتراكم المواد السائبة (الرماد، والأحجار البركانية، والحطام البركاني) بكثرة، أو تقذف من البراكين أو تتساقط من السحب الحارقة. وتدخل هذه المادة بسهولة في حركة المياه بعد هطول الأمطار، أو عندما يذوب الجليد والثلوج على سفوح البراكين، أو عندما تخترق جوانب البحيرات البركانية. تندفع تيارات الطين أسفل مجاري الأنهار بسرعة كبيرة. أثناء ثوران بركان رويز في كولومبيا في نوفمبر 1985، حملت التدفقات الطينية التي تتحرك بسرعة تزيد عن 40 كم/ساعة أكثر من 40 مليون متر مكعب من الحطام إلى سهل التلال. وفي نفس الوقت تم تدمير مدينة أرميرو وحوالي. 20 ألف شخص. في أغلب الأحيان، تحدث مثل هذه التدفقات الطينية أثناء الثوران أو بعده مباشرة. ويفسر ذلك حقيقة أنه أثناء الانفجارات البركانية المصحوبة بإطلاق الطاقة الحرارية وذوبان الثلوج والجليد، تنفجر البحيرات البركانية وتستنزف، ويتعطل استقرار المنحدرات.
غازات،
تم إطلاقها من الصهارة قبل وبعد الثوران، وهي تبدو وكأنها تيارات بيضاء من بخار الماء. عندما يتم خلط التيفرا معهم أثناء الثوران، تصبح الانبعاثات رمادية أو سوداء. يمكن أن يستمر انخفاض انبعاثات الغاز في المناطق البركانية لسنوات. تسمى هذه الإطلاقات للغازات والأبخرة الساخنة من خلال الفتحات الموجودة في قاع الحفرة أو سفوح البركان، وكذلك على سطح تدفقات الحمم البركانية أو الرماد، بالفومارول. تشمل الأنواع الخاصة من الفومارولات سولفاتاراس، التي تحتوي على مركبات الكبريت، والموفيت، التي يسود فيها ثاني أكسيد الكربون. درجة حرارة غازات الفومارول قريبة من درجة حرارة الصهارة ويمكن أن تصل إلى 800 درجة مئوية، ولكنها يمكن أن تنخفض أيضًا إلى نقطة غليان الماء (~ 100 درجة مئوية)، والتي تعمل أبخرتها كمكون رئيسي للفومارول. تنشأ غازات الفومارول في الآفاق الضحلة القريبة من السطح وعلى أعماق كبيرة في الصخور الساخنة. في عام 1912، ونتيجة لثوران بركان نوفاروبتا في ألاسكا، تشكل وادي العشرة آلاف دخان الشهير، حيث تبلغ مساحة الانبعاثات البركانية على سطحه حوالي على بعد 120 كم 2، نشأت العديد من فومارول ذات درجة الحرارة العالية. في الوقت الحالي، لا ينشط في الوادي سوى عدد قليل من الفومارول ذات درجات الحرارة المنخفضة إلى حد ما. في بعض الأحيان ترتفع تيارات البخار البيضاء من سطح تدفق الحمم البركانية الذي لم يبرد بعد؛ غالبًا ما يتم تسخين مياه الأمطار عن طريق ملامستها لتدفق الحمم البركانية الساخنة.
التركيب الكيميائي للغازات البركانية.
يتكون الغاز المنبعث من البراكين من 50-85% من بخار الماء. أكثر من 10% هو ثاني أكسيد الكربون، تقريبًا. 5% ثاني أكسيد الكبريت، 2-5% كلوريد الهيدروجين و0.02-0.05% فلوريد الهيدروجين. وعادة ما يوجد كبريتيد الهيدروجين وغاز الكبريت بكميات صغيرة. في بعض الأحيان يوجد الهيدروجين والميثان وأول أكسيد الكربون، بالإضافة إلى كميات صغيرة من المعادن المختلفة. تم العثور على الأمونيا في انبعاثات الغاز من سطح تدفق الحمم البركانية المغطاة بالنباتات.
تسونامي
أمواج البحر الضخمة، ترتبط بشكل أساسي بالزلازل تحت الماء، ولكنها تنتج أحيانًا عن الانفجارات البركانية في قاع المحيط، والتي يمكن أن تسبب تكوين عدة موجات، تحدث على فترات تتراوح من عدة دقائق إلى عدة ساعات. كان ثوران بركان كراكاتوا في 26 أغسطس 1883 وما تلا ذلك من انهيار كالديرا مصحوبًا بتسونامي يزيد ارتفاعه عن 30 مترًا، مما تسبب في سقوط العديد من الضحايا على سواحل جاوة وسومطرة.
أنواع الانفجارات
تختلف المنتجات التي تصل إلى السطح أثناء الانفجارات البركانية بشكل كبير من حيث التركيب والحجم. الانفجارات نفسها تختلف في شدتها ومدتها. يعتمد التصنيف الأكثر استخدامًا لأنواع الثوران على هذه الخصائص. ولكن يحدث أن تتغير طبيعة الانفجارات من حدث إلى آخر، وأحياناً خلال نفس الثوران.
نوع بلينيان
سمي على اسم العالم الروماني بليني الأكبر الذي توفي في ثوران بركان فيزوف عام 79 م. تتميز الانفجارات من هذا النوع بأكبر قدر من الشدة (يتم إلقاء كمية كبيرة من الرماد في الغلاف الجوي على ارتفاع 20-50 كم) وتحدث بشكل مستمر لعدة ساعات وحتى أيام. يتكون خفاف الداسيت أو الريوليت من الحمم اللزجة. تغطي منتجات الانبعاثات البركانية مساحة كبيرة، ويتراوح حجمها من 0.1 إلى 50 كيلومتر مكعب أو أكثر. قد يؤدي الثوران إلى انهيار الهيكل البركاني وتشكيل كالديرا. في بعض الأحيان ينتج عن الثوران سحب حارقة، لكن تدفقات الحمم البركانية لا تتشكل دائمًا. يتم نقل الرماد الناعم لمسافات طويلة بواسطة الرياح القوية بسرعة تصل إلى 100 كم / ساعة. تم اكتشاف الرماد المنبعث عام 1932 من بركان سيرو أزول في تشيلي على بعد 3000 كيلومتر. الثوران القوي لجبل سانت هيلينز (واشنطن، الولايات المتحدة الأمريكية) في 18 مايو 1980، عندما وصل ارتفاع عمود الثوران إلى 6000 متر، ينتمي أيضًا إلى النوع البليني خلال 10 ساعات من الثوران المستمر، تقريبًا. 0.1 كم 3 تيفرا وأكثر من 2.35 طن من ثاني أكسيد الكبريت. أثناء ثوران بركان كراكاتوا (إندونيسيا) عام 1883، بلغ حجم التيفرا 18 كم 3، وارتفعت سحابة الرماد إلى ارتفاع 80 كم. استمرت المرحلة الرئيسية من هذا الثوران حوالي 18 ساعة.
يُظهر تحليل الثورات البركانية الـ 25 الأكثر عنفًا أن الفترات الهادئة التي سبقت ثوران بلينيان بلغت في المتوسط 865 عامًا.
نوع بيليان.
وتتميز الانفجارات من هذا النوع بوجود حمم بركانية شديدة اللزوجة، والتي تتصلب قبل الخروج من الفتحة مع تكوين واحدة أو أكثر من القباب النافثة، وضغط المسلة فوقها، وانبعاث السحب الحارقة. ينتمي ثوران بركان مونتاني بيليه عام 1902 في جزيرة المارتينيك إلى هذا النوع.
نوع فولكان.
الانفجارات من هذا النوع (الاسم يأتي من جزيرة فولكانو في البحر الأبيض المتوسط) قصيرة الأجل - من عدة دقائق إلى عدة ساعات، ولكنها تتكرر كل بضعة أيام أو أسابيع لعدة أشهر. يصل ارتفاع عمود الثوران إلى 20 كم. تكون الصهارة سائلة أو بازلتية أو أنديسيتية في تركيبها. يعد تكوين تدفقات الحمم البركانية أمرًا نموذجيًا، ولا تحدث دائمًا انبعاثات الرماد والقباب المنبثقة. يتم بناء الهياكل البركانية من الحمم البركانية والمواد الحمم البركانية (البراكين الطبقية). حجم هذه الهياكل البركانية كبير جدًا - من 10 إلى 100 كم 3. ويتراوح عمر البراكين الطبقية من 10.000 إلى 100.000 سنة. لم يتم تحديد وتيرة ثورات البراكين الفردية. ويشمل هذا النوع بركان فويغو في غواتيمالا، والذي يثور كل بضع سنوات؛ وتصل انبعاثات الرماد البازلتي أحياناً إلى طبقة الستراتوسفير، وكان حجمها خلال إحدى الثورات 0.1 كم3.
نوع سترومبوليان.
سمي هذا النوع على اسم جزيرة سترومبولي البركانية في البحر الأبيض المتوسط. يتميز ثوران سترومبوليان بنشاط ثوراني مستمر على مدى عدة أشهر أو حتى سنوات، وارتفاع غير مرتفع جدًا لعمود الثوران (نادرًا ما يزيد عن 10 كم). هناك حالات معروفة تم فيها تناثر الحمم البركانية داخل دائرة نصف قطرها حوالي 300 متر، ولكن عادت جميعها تقريبًا إلى الحفرة. تدفقات الحمم البركانية نموذجية. تحتوي أغطية الرماد على مساحة أصغر مما كانت عليه أثناء الثورات البركانية. عادة ما يكون تكوين منتجات الثوران بازلتية، وفي كثير من الأحيان - أنديسيتي. وينشط بركان سترومبولي منذ أكثر من 400 عام، وبركان ياسور في جزيرة تانا (فانواتو) في المحيط الهادئ نشط منذ أكثر من 200 عام. إن بنية الفتحات وطبيعة ثورانات هذه البراكين متشابهة إلى حد كبير. تنتج بعض الانفجارات من نوع سترومبوليان مخاريط جمرة مكونة من السكوريا البازلتية أو الأقل شيوعًا. ويتراوح قطر مخروط الرماد عند القاعدة من 0.25 إلى 2.5 كيلومتر، ويبلغ متوسط ارتفاعه 170 مترًا. وعادةً ما تتشكل مخاريط الرماد خلال ثوران واحد، وتسمى البراكين أحادية المنشأ. على سبيل المثال، أثناء ثوران بركان باريكوتين (المكسيك)، خلال الفترة من بداية نشاطه في 20 فبراير 1943 إلى نهاية 9 مارس 1952، تشكل مخروط من الخبث البركاني بارتفاع 300 متر، وتشكلت المناطق المحيطة به. وغطت المنطقة بالرماد، وانتشرت الحمم البركانية على مساحة 18 كم2 ودمرت عدة نقاط مأهولة بالسكان.
نوع هاواي
تتميز الانفجارات بتدفق الحمم البازلتية السائلة. يمكن أن يصل ارتفاع نوافير الحمم البركانية المنبعثة من الشقوق أو الصدوع إلى 1000 متر، وفي بعض الأحيان 2000 متر، ويتم قذف عدد قليل من منتجات الحمم البركانية؛ تتدفق الحمم البركانية من الشقوق أو الثقوب (الفتحات) على طول الشق أو الحفر، والتي تحتوي أحيانًا على بحيرات الحمم البركانية. عندما يكون هناك فتحة واحدة فقط، تنتشر الحمم البركانية بشكل شعاعي، وتشكل بركانًا درعيًا بمنحدرات لطيفة جدًا - تصل إلى 10 درجات (تحتوي البراكين الطبقية على مخاريط جمرة وانحدار يبلغ حوالي 30 درجة). تتكون البراكين الدرعية من طبقات من تدفقات الحمم البركانية الرقيقة نسبيًا ولا تحتوي على رماد (على سبيل المثال، البراكين الشهيرة في جزيرة هاواي - مونا لوا وكيلاويا). تتعلق الأوصاف الأولى للبراكين من هذا النوع بالبراكين في أيسلندا (على سبيل المثال، بركان كرابلا في شمال أيسلندا، الواقع في منطقة الصدع). إن ثوران بركان فورنيز في جزيرة ريونيون في المحيط الهندي قريب جدًا من نوع هاواي.
أنواع أخرى من الانفجارات.
هناك أنواع أخرى من الانفجارات معروفة، لكنها أقل شيوعًا. ومن الأمثلة على ذلك ثوران بركان سورتسي تحت الماء في أيسلندا عام 1965، والذي أدى إلى تكوين جزيرة.
انتشار البراكين
أفضل تفسير لتوزيع البراكين على سطح الكرة الأرضية هو نظرية الصفائح التكتونية، والتي بموجبها يتكون سطح الأرض من فسيفساء من صفائح الغلاف الصخري المتحركة. عندما يتحركون في الاتجاه المعاكس، يحدث تصادم، وتغرق إحدى الصفائح (تتحرك) تحت الأخرى فيما يسمى. منطقة الاندساس، حيث تقع مراكز الزلزال. إذا تحركت الصفائح بعيدا عن بعضها البعض، تتشكل منطقة صدع بينهما. ترتبط مظاهر البراكين بهاتين الحالتين.
تقع براكين منطقة الاندساس على طول حدود الصفائح الاندساسية. ومن المعروف أن الصفائح المحيطية التي تشكل أرضية المحيط الهادئ تنغرس تحت القارات وأقواس الجزر. يتم تحديد مناطق الاندساس في تضاريس قاع المحيط بواسطة خنادق في أعماق البحار موازية للساحل. ويعتقد أنه في مناطق انغماس الصفائح على أعماق 100-150 كم تتشكل الصهارة، وعندما ترتفع إلى السطح تحدث ثوران بركاني. وبما أن زاوية غرق الصفيحة تكون في كثير من الأحيان قريبة من 45 درجة، فإن البراكين تقع بين الأرض وخندق البحر العميق على مسافة حوالي 100-150 كم من محور الأخير وتشكل في المخطط قوسًا بركانيًا يتبع ملامح الخندق والساحل. هناك حديث في بعض الأحيان عن "حلقة النار" من البراكين حول المحيط الهادئ. ومع ذلك، فإن هذه الحلقة متقطعة (كما هو الحال، على سبيل المثال، في منطقة وسط وجنوب كاليفورنيا)، لأن لا يحدث الاندساس في كل مكان.
توجد براكين منطقة الصدع في الجزء المحوري من سلسلة جبال وسط المحيط الأطلسي وعلى طول نظام الصدع في شرق أفريقيا.
وهناك براكين مرتبطة بـ"النقاط الساخنة" تقع داخل الصفائح في الأماكن التي ترتفع فيها أعمدة الوشاح (الصهارة الساخنة الغنية بالغازات) إلى السطح، ومن ذلك على سبيل المثال براكين جزر هاواي. ويعتقد أن سلسلة هذه الجزر، الممتدة في اتجاه الغرب، تشكلت أثناء انجراف صفيحة المحيط الهادئ باتجاه الغرب أثناء تحركها فوق "نقطة ساخنة". الآن تقع هذه "النقطة الساخنة" تحت البراكين النشطة في جزيرة هاواي. وباتجاه الغرب من هذه الجزيرة، يزداد عمر البراكين تدريجياً.
لا تحدد تكتونية الصفائح موقع البراكين فحسب، بل تحدد أيضًا نوع النشاط البركاني. يسود نوع الانفجارات البركانية في هاواي في مناطق "النقاط الساخنة" (بركان فورنيز في جزيرة ريونيون) وفي مناطق الصدع. تعتبر الأنواع البلينية والبيلية والفولكانية من سمات مناطق الاندساس. هناك أيضًا استثناءات معروفة، على سبيل المثال، يتم ملاحظة نوع سترومبوليان في ظروف جيوديناميكية مختلفة.
النشاط البركاني: التكرار والأنماط المكانية.
ويثور نحو 60 بركانًا سنويًا، وحوالي ثلثها يثور في العام السابق. وتوجد معلومات عن 627 بركاناً ثارت خلال الـ 10 آلاف سنة الماضية، ونحو 530 في الزمن التاريخي، وينحصر 80% منها في مناطق الاندساس. لوحظ أكبر نشاط بركاني في منطقتي كامتشاتكا وأمريكا الوسطى، مع وجود مناطق أكثر هدوءًا في سلسلة جبال كاسكيد وجزر ساندويتش الجنوبية وجنوب تشيلي.
البراكين والمناخ.
يُعتقد أنه بعد الانفجارات البركانية، ينخفض متوسط درجة حرارة الغلاف الجوي للأرض بعدة درجات بسبب إطلاق جزيئات صغيرة (أقل من 0.001 مم) على شكل هباء جوي وغبار بركاني (بينما يدخل هباء الكبريتات والغبار الناعم إلى طبقة الستراتوسفير) أثناء الانفجارات) ويظل كذلك لمدة 1-2 سنوات. في جميع الاحتمالات، لوحظ هذا الانخفاض في درجة الحرارة بعد ثوران بركان جبل أجونج في بالي (إندونيسيا) في عام 1962.
خطر بركاني
وتهدد الانفجارات البركانية حياة البشر وتسبب أضرارا مادية. بعد عام 1600، نتيجة للانفجارات والتدفقات الطينية المرتبطة بها وتسونامي، مات 168 ألف شخص، وأصبح 95 ألف شخص ضحايا المرض والجوع الذي نشأ بعد الانفجارات. نتيجة لثوران بركان مونتاني بيليه عام 1902، مات 30 ألف شخص. نتيجة للتدفقات الطينية من بركان رويز في كولومبيا عام 1985، مات 20 ألف شخص. وأدى ثوران بركان كراكاتوا عام 1883 إلى تشكل تسونامي أدى إلى مقتل 36 ألف شخص.
تعتمد طبيعة الخطر على عمل العوامل المختلفة. تدمر تدفقات الحمم البركانية المباني وتسد الطرق والأراضي الزراعية التي تم استبعادها من الاستخدام الاقتصادي لعدة قرون حتى تتشكل تربة جديدة نتيجة لعمليات التجوية. يعتمد معدل التجوية على كمية هطول الأمطار ودرجة الحرارة وظروف الجريان السطحي وطبيعة السطح. على سبيل المثال، على المنحدرات الأكثر رطوبة لجبل إتنا في إيطاليا، استؤنفت الزراعة باستخدام تدفقات الحمم البركانية بعد 300 عام فقط من ثوران البركان.
ونتيجة للانفجارات البركانية تتراكم طبقات سميكة من الرماد على أسطح المباني مما يهدد بانهيارها. دخول جزيئات الرماد الصغيرة إلى الرئتين يؤدي إلى نفوق الماشية. يشكل الرماد المعلق في الهواء خطراً على النقل البري والجوي. غالبًا ما يتم إغلاق المطارات أثناء الرماد.
وتتحرك تدفقات الرماد، وهي عبارة عن خليط ساخن من المواد العالقة المشتتة والغازات البركانية، بسرعة عالية. ونتيجة لذلك يموت الناس والحيوانات والنباتات بسبب الحروق والاختناق وتدمر المنازل. وتأثرت مدينتا بومبي وهيركولانيوم الرومانيتان القديمتان بمثل هذه التدفقات وغطتا بالرماد أثناء ثوران بركان جبل فيزوف.
الغازات البركانية التي تطلقها البراكين مهما كان نوعها ترتفع إلى الغلاف الجوي ولا تسبب أي ضرر عادة، لكن بعضها قد يعود إلى سطح الأرض على شكل أمطار حمضية. وفي بعض الأحيان تسمح التضاريس للغازات البركانية (ثاني أكسيد الكبريت أو كلوريد الهيدروجين أو ثاني أكسيد الكربون) بالانتشار بالقرب من سطح الأرض، مما يؤدي إلى تدمير الغطاء النباتي أو تلويث الهواء بتركيزات تتجاوز الحدود المسموح بها. يمكن أن تسبب الغازات البركانية أيضًا ضررًا غير مباشر. وهكذا فإن مركبات الفلور الموجودة فيها تلتقطها جزيئات الرماد، وعندما تسقط الأخيرة على سطح الأرض فإنها تلوث المراعي والمسطحات المائية، مسببة أمراضاً خطيرة للماشية. وبنفس الطريقة، يمكن أن تتلوث مصادر إمدادات المياه المفتوحة للسكان.
تسبب تدفقات الحجر الطيني وأمواج تسونامي أيضًا دمارًا هائلاً.
توقعات الثوران.
للتنبؤ بالانفجارات، يتم تجميع خرائط المخاطر البركانية التي توضح طبيعة ومناطق توزيع منتجات الانفجارات السابقة، ويتم رصد سلائف الثوران. وتشمل هذه السلائف تواتر الزلازل البركانية الضعيفة؛ إذا كان عددهم عادة لا يتجاوز 10 في يوم واحد، فإنه يرتفع مباشرة قبل الانفجار إلى عدة مئات. يتم إجراء الملاحظات الآلية لأصغر التشوهات السطحية. دقة قياس الإزاحات الرأسية، المسجلة، على سبيل المثال، بواسطة أجهزة الليزر، هي ~0.25 مم، أفقيًا - 6 مم، مما يجعل من الممكن اكتشاف ميل السطح بمقدار 1 مم فقط لكل نصف كيلومتر. تُستخدم البيانات المتعلقة بالتغيرات في الارتفاع والمسافة والانحدار لتحديد مركز الارتفاع الذي يسبق الثوران أو هبوط السطح بعده. قبل الثوران، تزداد درجات حرارة الفومارول، وفي بعض الأحيان يتغير تكوين الغازات البركانية وشدة إطلاقها.
تتشابه الظواهر السابقة التي سبقت معظم الانفجارات الموثقة بالكامل مع بعضها البعض. ومع ذلك، من الصعب جدًا التنبؤ بدقة بموعد حدوث الانفجار.
المراصد البركانية.
ولمنع حدوث ثوران محتمل، يتم إجراء ملاحظات آلية منهجية في مراصد خاصة. تأسس أقدم مرصد بركاني في عامي 1841-1845 على فيزوف في إيطاليا، ثم في عام 1912 بدأ المرصد العمل على بركان كيلاويا في الجزيرة. هاواي، وفي نفس الوقت تقريبًا، عدة مراصد في اليابان. يتم أيضًا رصد البراكين في الولايات المتحدة الأمريكية (بما في ذلك جبل سانت هيلين) وإندونيسيا في مرصد بركان ميرابي في جزيرة جاوة وفي أيسلندا وروسيا بواسطة معهد علم البراكين التابع للأكاديمية الروسية للعلوم (كامتشاتكا). )، رابول (بابوا غينيا الجديدة)، في جزيرتي جوادلوب ومارتينيك في جزر الهند الغربية، وتم إطلاق برامج رصد في كوستاريكا وكولومبيا.
طرق الإخطار.
يجب على السلطات المدنية، التي يقدم لها علماء البراكين المعلومات اللازمة، أن تحذر من الخطر البركاني الوشيك وأن تتخذ التدابير اللازمة للحد من العواقب.
يمكن أن يكون نظام الإنذار العام صوتيًا (صافرات الإنذار) أو ضوئيًا (على سبيل المثال، على الطريق السريع عند سفح بركان ساكوراجيما في اليابان، تحذر أضواء التحذير الوامضة سائقي السيارات من سقوط الرماد). يتم أيضًا تركيب أجهزة تحذير يتم تشغيلها بواسطة تركيزات مرتفعة من الغازات البركانية الخطرة، مثل كبريتيد الهيدروجين. يتم وضع حواجز الطرق على الطرق في المناطق الخطرة التي يحدث فيها ثوران.
- التقليل من المخاطر المرتبطة بالثورات البركانية.
وللتخفيف من الخطر البركاني، يتم استخدام الهياكل الهندسية المعقدة والأساليب البسيطة للغاية. على سبيل المثال، أثناء ثوران بركان مياكيجيما في اليابان عام 1985، تم بنجاح استخدام تبريد جبهة تدفق الحمم البركانية بمياه البحر. ومن خلال خلق فجوات اصطناعية في الحمم المتصلبة التي حدت من التدفقات على سفوح البراكين، كان من الممكن تغيير اتجاهها. للحماية من تدفقات الحجر الطيني - اللاهار - يتم استخدام السدود والسدود لتوجيه التدفقات إلى قناة معينة. لتجنب حدوث اللاهار، يتم أحيانًا تجفيف بحيرة الحفرة باستخدام نفق (بركان كيلود في جاوة في إندونيسيا). وفي بعض المناطق، يتم تركيب أنظمة خاصة لرصد السحب الرعدية، التي قد تؤدي إلى هطول الأمطار وتنشيط الانهيارات البركانية. في الأماكن التي تتساقط فيها منتجات الثوران، يتم بناء ملاجئ مختلفة وملاجئ آمنة.
منذ العصور القديمة، رأى الناس السحب السوداء والنار والحجارة النارية التي تنفجر منها في بعض الأحيان.
وكان الرومان القدماء يعتقدون أن هذه الجزيرة هي بوابة الجحيم، وأن فولكان، إله النار والحدادة، يعيش هنا. وباسم هذا الإله، بدأت تسمى هذه البراكين.
يمكن أن يستمر الانفجار البركاني لعدة أيام أو حتى أشهر. بعد ثوران قوي، يعود البركان إلى حالة من الراحة لعدة سنوات وحتى عقود. تسمى هذه البراكين صالح.
هناك البراكين التي اندلعت في العصور الماضية. وقد احتفظ البعض منهم بشكل مخروطي جميل. الناس ليس لديهم معلومات عن أنشطتهم. يطلق عليهم اسم منقرض، كما هو الحال، على سبيل المثال، في القوقاز، إلبروس وكازبيك، قممها مغطاة باللون الأبيض المتلألئ والمبهر. وفي المناطق البركانية القديمة، توجد براكين مدمرة ومتآكلة بعمق. في بلدنا هذه المناطق هي شبه جزيرة القرم وترانسبيكاليا وأماكن أخرى.
عادة ما تكون البراكين مخروطية الشكل ولها منحدرات لطيفة عند قواعدها وأكثر انحدارًا عند قممها.
إذا صعدت إلى قمة بركان نشط خلال حالته الهادئة، فيمكنك رؤية حفرة - منخفض عميق بجدران شديدة الانحدار، تشبه وعاءًا عملاقًا. ويغطي قاع الحفرة شظايا من الحجارة الكبيرة والصغيرة، وتتصاعد نفاثات من الغاز والبخار من الشقوق الموجودة في قاع الحفرة وجدرانها. في بعض الأحيان يخرجون بهدوء من تحت الحجارة ومن الشقوق، وأحياناً ينفجرون بعنف مع الهسهسة والصفير. الحفرة مليئة بالاختناق؛ عند ارتفاعها، تشكل سحابة في الجزء العلوي من البركان. يمكن للبركان أن يدخن بهدوء لعدة أشهر وسنوات حتى يحدث ثوران. غالبًا ما يسبق هذا الحدث ; يُسمع صوت قعقعة تحت الأرض، ويتكثف إطلاق الأبخرة والغازات، وتتكاثف السحب فوق الجزء العلوي من البركان.
ثم، تحت ضغط الغازات المتسربة من أحشاء الأرض، ينفجر الجزء السفلي من الحفرة. وتنطلق سحب سوداء كثيفة من الغازات وبخار الماء الممزوجة بالرماد لآلاف الأمتار، مما يؤدي إلى إغراق المنطقة المحيطة بالظلام. مع انفجار وهدير، تتطاير قطع من الحجارة الساخنة من الحفرة، وتشكل حزمًا عملاقة من الشرر. ويتساقط الرماد من السحب السوداء السميكة على الأرض، وفي بعض الأحيان تهطل أمطار غزيرة لتشكل تيارات من الطين تتدحرج على المنحدرات وتغمر المنطقة المحيطة. وميض البرق يقطع الظلام بشكل مستمر. يهتز البركان ويرتجف، وترتفع الحمم البركانية السائلة المنصهرة من خلال فمه. إنه يغلي، يفيض على حافة الحفرة ويندفع في تيار ناري على طول سفوح البركان، ويحرق ويدمر كل شيء في طريقه.
خلال بعض الانفجارات البركانية، لا تتدفق الحمم البركانية. تحدث الانفجارات البركانية أيضًا في قاع البحار والمحيطات. يتعلم البحارة عن هذا عندما يرون فجأة عمودًا من البخار فوق الماء أو "رغوة حجرية" تطفو على السطح - الخفاف. في بعض الأحيان تواجه السفن المياه الضحلة التي ظهرت بشكل غير متوقع والتي شكلتها براكين جديدة في القاع. بمرور الوقت، تتآكل هذه المياه الضحلة - الكتل النارية - بفعل أمواج البحر وتختفي دون أن يترك أثرا.
تشكل بعض البراكين تحت الماء مخاريط تبرز فوق سطح الماء على شكل جزر.
لفترة طويلة جدًا لم يتمكن الناس من تفسير أسباب الانفجارات البركانية. هذه الظاهرة الطبيعية أرعبت الناس. إلا أن قدماء الإغريق والرومان، ومن بعدهم العرب، استنتجوا أن في أحشاء الأرض بحرًا كبيرًا من النار تحت الأرض. واضطرابات هذا البحر تسبب ثورانات بركانية على سطح الأرض.
وفي نهاية القرن الماضي ظهر علم خاص منفصل عن الجيولوجيا - علم البراكين. ويتم الآن تنظيم محطات بركانية بالقرب من بعض البراكين النشطة - المرصدحيث يجري العلماء ملاحظات مستمرة للبراكين. لدينا مثل هذه المحطة البركانية التي تم إنشاؤها في كامتشاتكا بقرية كليوتشي. عندما يبدأ أحد البراكين في العمل، يذهب علماء البراكين على الفور إلى البركان ويراقبون الثوران.
ومن خلال دراسة الحمم البركانية، يمكنك فهم كيفية تحول المواد المنصهرة إلى صخور صلبة.
يدرس علماء البراكين أيضًا البراكين القديمة المنقرضة والمدمرة. إن تراكم هذه الملاحظات والمعرفة مهم جدًا للجيولوجيا.
تساعد البراكين القديمة المدمرة، النشطة منذ عشرات الملايين من السنين والتي تكاد تكون مستوية مع سطح الأرض، العلماء على التعرف على كيفية اختراق الكتل المنصهرة الموجودة في أحشاء الأرض إلى القشرة الأرضية الصلبة وما ينتج عن ملامستها للصخور. عادة، عند نقاط الاتصال، بسبب العمليات الكيميائية، يتم تشكيل الخامات المعدنية - رواسب الحديد والزنك والمعادن الأخرى.
نفاثات البخار في فوهات البراكين والتي تسمى فومارولتحمل معهم بعض المواد في حالة مذابة. يتم ترسب الكبريت والأمونيا وحمض البوريك، التي تستخدم في الصناعة، على طول شقوق الحفرة وحول هذه الفومارول.
يحتوي الرماد البركاني والحمم البركانية على العديد من مركبات عنصر البوتاسيوم وتصبح تربة شديدة الخصوبة. تزرع الحدائق على هذه التربة أو تستخدم الأرض للزراعة الحقلية. لذلك، على الرغم من أن العيش بالقرب من البراكين غير آمن، إلا أن القرى أو المدن تنمو دائمًا هناك.
لماذا تحدث الانفجارات البركانية ومن أين تأتي هذه الطاقة الهائلة من داخل الكرة الأرضية؟
إن اكتشاف ظاهرة النشاط الإشعاعي في بعض العناصر الكيميائية، وخاصة اليورانيوم والثوريوم، يشير إلى أن الحرارة تتراكم داخل الأرض نتيجة اضمحلال العناصر المشعة. وتدعم دراسة الطاقة الذرية هذا الرأي بشكل أكبر.
يؤدي تراكم الحرارة في الأرض على أعماق كبيرة إلى تسخين المادة. أرض. ترتفع درجة الحرارة بشكل كبير بحيث يجب أن تذوب هذه المادة، ولكن تحت ضغط الطبقات العليا من قشرة الأرض يتم الاحتفاظ بها في حالة صلبة. وفي تلك الأماكن التي يضعف فيها ضغط الطبقات العليا بسبب حركة القشرة الأرضية وتشكل الشقوق، تنتقل الكتل الساخنة من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة.
تسمى كتلة من الصخور المنصهرة المشبعة بالغازات والتي تتشكل في أعماق الأرض. تحت الضغط القوي للغازات المنبعثة، مما يؤدي إلى ذوبان الصخور المحيطة، فإنه يشق طريقه ويشكل الحفرة أو القناة للبركان.
تنفجر الغازات المنبعثة من خلال فتح طريق عبر الفتحة، مما يؤدي إلى تفتيت الصخور الصلبة ورمي قطع منها إلى ارتفاعات كبيرة. تسبق هذه الظاهرة دائمًا تدفق الحمم البركانية وتصاحبها دائمًا زلازل في محيط البركان.
تمامًا كما يميل شيء مذاب في مشروب غازي إلى الخروج عندما تفتح زجاجة، مكونًا رغوة، كذلك في فوهة البركان، يتم إخراج الصهارة الرغوية بسرعة عن طريق الغازات المنبعثة منها، مما يؤدي إلى رش الكتلة الساخنة وتمزيقها إلى داخلها. قِطَع.
بعد أن فقدت كمية كبيرة من الغاز، تتدفق الصهارة من الحفرة وتتدفق مثل الحمم البركانية على طول سفوح البركان.
وإذا لم تجد الصهارة الموجودة في القشرة الأرضية طريقها إلى السطح، فإنها تتصلب على شكل عروق في شقوق القشرة الأرضية. يحدث أن تتجمد الصهارة المنصهرة تحت الأرض على مساحة كبيرة وتشكل جسمًا متجانسًا ضخمًا يتوسع بشكل أعمق. يمكن أن تصل أبعادها إلى مئات الكيلومترات في القطر. وتسمى هذه الأجسام المتجمدة المغروسة في القشرة الأرضية باثولثس.
وفي بعض الأحيان تخترق الصهارة عبر الشق، وترفع طبقات الأرض مثل القبة وتتجمد على شكل يشبه رغيف الخبز. ويسمى هذا النوع من التعليم لاكوليث.
تختلف الحمم البركانية في المحتوى ويمكن أن تكون سائلة أو سميكة. إذا كانت الحمم البركانية سائلة، فإنها تنتشر بسرعة كافية، وتشكل في طريقها لافاياداس. تنبعث الغازات المتسربة من الحفرة من نوافير الحمم البركانية الساخنة التي تتجمد رذاذها إلى قطرات حجرية - دموع الحمم البركانية. تتدفق الحمم البركانية السميكة ببطء شديد، وتنقسم إلى كتل تتراكم فوق بعضها البعض. إذا كانت جلطات هذه الحمم البركانية تدور أثناء الإقلاع، فإنها تأخذ شكل مغزل أو كرة. تسمى هذه القطع المجمدة من الحمم البركانية ذات الأحجام المختلفة بالقنابل البركانية. إذا تصلبت الحمم البركانية الممتلئة بالغازات، فإن الرغوة الحجرية تتشكل - الخفاف. الخفاف خفيف جدًا ويطفو على الماء، وأثناء الانفجارات تحت الماء يطفو إلى سطح البحر. تسمى شظايا الحمم البركانية بحجم حبة البازلاء أو البندق التي يتم إطلاقها أثناء الثوران لابيلي. هناك حتى مواد نارية أدق - الرماد البركاني. يسقط على المنحدرات البركانية ويقطع مسافات طويلة جداً، ويتحول تدريجياً إلى الطف. التوف مادة خفيفة للغاية ومسامية ويمكن نشرها بسهولة. يأتي بألوان مختلفة.
تُعرف حاليًا عدة عشرات من البراكين النشطة في العالم. ويقع معظمها على طول شواطئ المحيط الهادئ، بما في ذلك براكيننا في كامتشاتكا.
عندما يسمع معظم الناس كلمة "بركان"، فإنهم يفكرون في فيزوف، أو فوجي، أو براكين كامتشاتكا - الجبال الأنيقة ذات الشكل المخروطي.
وفي الواقع هناك أنواع أخرى من البراكين تختلف تماماً عن تلك التي اعتدنا عليها. لقد تحدثنا بالفعل عن ذلك.
الآن دعونا نلقي نظرة على نوع آخر من البراكين - الشق.
ثوران بركان بلوسكي تولباتشيك (الصورة من موقع your-kamchatka.com)
دور البراكين في تطور الحياة على الأرض مهم. وفقا لبعض الفرضيات، نشأت الكائنات الحية الأولى حول البراكين تحت الماء؛ فقد تمكنت البراكين من إذابة جليد الأرض وتسببت في ظهور الحياة قبل 700 مليون سنة؛ فالبراكين في سيبيريا «ساعدت» على بدء عصر الديناصورات، كما ساعدت البراكين في الهند على إنهائه. كاد بركان في إندونيسيا أن يدمر الجنس البشري، كما غطى بركان في يلوستون نصف الولايات المتحدة الحديثة بالرماد عدة مرات.
1
كيف يتشكل البركان النموذجي؟ ويقع الكثير منها في المناطق التي تصطدم فيها الصفائح التكتونية. ومن الأمثلة على ذلك البراكين الموجودة في "حلقة النار" حول المحيط الهادئ: في كامتشاتكا واليابان وإندونيسيا ونيوزيلندا وعلى ساحل المحيط الهادئ في أمريكا الشمالية والجنوبية.
عندما تصطدم صفيحة تكتونية محيطية بصفيحة قارية، تتحرك الصفيحة المحيطية نحو الأسفل لأنها أكثر كثافة وأثقل بسبب تركيبها الكيميائي. في هذه الحالة، يتم تسخين الشوائب الموجودة في صفيحة المحيط (على وجه الخصوص، الماء) وتبدأ في التسرب إلى أعلى عبر الوشاح الموجود أسفل الصفيحة القارية. ومن الغريب أن هذا يتسبب في ذوبان المادة الصلبة الموجودة في الطبقة العليا من الوشاح وتحولها إلى صهارة. ويحدث هذا لنفس السبب الذي يجعل الثلج يذوب عند رش الملح عليه: حيث أن تلوث المادة الصلبة بالشوائب يقلل من درجة الانصهار. وبسبب كمية الغازات الكبيرة الذائبة في الصهارة وتحت الضغط العالي، ترتفع الصهارة مسببة ثورانًا بركانيًا.
وتتشكل البراكين أيضًا حيث تتباعد الصفائح، على سبيل المثال، على طول وادي الصدع الكبير عند حدود الصفائح التكتونية الأفريقية والعربية.
2
بركان إرتا ألي في إثيوبيا. (الصورة - ميخائيل كوروستيليف)
ونتيجة لهذا التباعد، وبعد بضعة ملايين من السنين، ستنفصل الأراضي الحديثة للصومال وتنزانيا وموزمبيق في شرق أفريقيا عن القارة وسينشأ محيط جديد في وسط أفريقيا.
3
كليمنجارو هو بركان يقع في شمال شرق تنزانيا، وهو أعلى قمة في أفريقيا.
علاوة على ذلك، فإن معظم الأماكن التي تتباعد فيها الصفائح لا تقع في القارة، بل تحت الماء، على طول تلال وسط المحيط. في هذه الأماكن تم إجراء أحد الاكتشافات البيولوجية الرئيسية في القرن العشرين - الأنظمة البيئية للفتحات الحرارية المائية.
في تسعينيات القرن الماضي، اقترح العالم الألماني غونتر واتشترشاوزر فرضية حول أصل الحياة حول الفتحات الحرارية المائية، والتي أطلق عليها اسم "عالم الحديد والكبريت". وفقًا لهذه الفرضية، لم تتولد الحياة على الأرض عن طريق الشمس، بل عن طريق طاقة البراكين، وفي المرحلة الأولية، حتى قبل ظهور البروتينات والحمض النووي، تم استخدام كبريتيد الهيدروجين وسيانيد الهيدروجين والحديد والنيكل والكربون. أول أكسيد.
4
ثوران بركان تحت الماء
وبعد بضعة مليارات من السنين، ساعدت البراكين الحياة على الأرض مرة أخرى. في الخمسينيات والستينيات من القرن العشرين، اكتشف الجيولوجيان السير دوغلاس موسون وبريان هارلاند أدلة أحفورية على وجود نهر جليدي غطى خطوط العرض الاستوائية منذ ما بين 850 و630 مليون سنة. واقترح الباحثون أن الأرض مرت بفترة كانت فيها مغطاة بالكامل بالجليد. وتسمى هذه الفرضية الأرض كرة الثلج. اعترض عالم المناخ الروسي ميخائيل بوديكو على موسون وهارلاند، الذي أجرى حسابات وأظهر أنه لن يكون هناك من يذيب الجليد من الأرض المتجمدة، لأن الجليد سيعكس أشعة الشمس إلى الفضاء الخارجي وستبقى الأرض "كرة ثلج". للأبد. فقط في عام 1992، أثبت الأمريكي جوزيف لين كيرشفينك الافتراض القائل بأن الأرض قد تم إذابتها بسبب ظاهرة الاحتباس الحراري الناتجة عن الغازات المنبعثة في الغلاف الجوي بواسطة البراكين. بعد ذلك، جاء الربيع الحقيقي على الأرض: نشأت حيوانات كبيرة متعددة الخلايا من الفترتين الإدياكاريتين والكامبريتين.
الصهارة(الصهارة) - العمليات الجيولوجية المرتبطة بتكوين الصهارة وحركتها في القشرة الأرضية وتدفقها إلى السطح، بما في ذلك نشاط البراكين (البراكين).
البراكين(البراكين؛ البركانية؛ البركانية) - مجموعة من العمليات والظواهر الناجمة عن حركة الصهارة في الوشاح العلوي والقشرة الأرضية واختراقها من أعماق الأرض إلى سطح الأرض. من المظاهر النموذجية للبراكين هو تكوين الأجسام الجيولوجية النارية أثناء إدخال الصهارة وتصلبها في الصخور الرسوبية، وكذلك تدفق الصهارة (الحمم البركانية) على السطح مع تكوين أشكال أرضية محددة (البراكين).
5
يعد بركان كاريمسكي أحد أكثر البراكين نشاطًا في كامتشاتكا
"البراكين هي ظاهرة تشكلت من خلالها الأصداف الخارجية للأرض خلال التاريخ الجيولوجي - القشرة والغلاف المائي والغلاف الجوي، أي موطن الكائنات الحية - المحيط الحيوي" - يتم التعبير عن هذا الرأي من قبل غالبية علماء البراكين ومع ذلك، فهذه ليست الفكرة الوحيدة حول تطور الأصداف الجغرافية.
وفقًا للمفاهيم الحديثة، فإن البراكين هي شكل خارجي من أشكال الصهارة - وهي عملية مرتبطة بحركة الصهارة من باطن الأرض إلى سطحها. على عمق 50 إلى 350 كيلومترًا، تتشكل جيوب من المادة المنصهرة - الصهارة - في سمك كوكبنا. على طول مناطق التكسير والكسور في القشرة الأرضية، ترتفع الصهارة وتنسكب على السطح على شكل حمم بركانية (وهي تختلف عن الصهارة في أنها لا تحتوي على أي مكونات متطايرة تقريبًا، والتي عند انخفاض الضغط تنفصل عن الصهارة وتذهب في الغلاف الجوي مع هذه التدفقات من الصهارة على السطح، والبراكين.
6
فوجي هي أعلى قمة جبلية (3776 م) في اليابان. وهو بركان ذو فوهة يبلغ قطرها حوالي 500 متر وعمق يصل إلى 200 متر. حدثت الانفجارات الأكثر تدميراً في الأعوام 800 و864 و1707.
حاليا، تم التعرف على أكثر من 4 آلاف في جميع أنحاء العالم. البراكين.
7
من هنا
ل حاضِرتشمل البراكين التي اندلعت وأظهرت نشاطًا سولفاتاريًا (إطلاق الغازات الساخنة والمياه) على مدار 3500 عام الماضية من الفترة التاريخية. وفي عام 1980 كان هناك 947 منهم.
ل يحتمل أن تكون نشطةوتشمل هذه البراكين الهولوسينية التي اندلعت منذ 3500-13500 سنة. هناك ما يقرب من 1343 منهم.
8
جبل أرارات هو بركان يعتبر منقرضا. في الواقع، مثل البراكين الأخرى في القوقاز التي أظهرت نشاطًا بركانيًا في أواخر العصر الرباعي: أرارات، أراغاتس، كازبيك، كاباردجين، إلبروس، وما إلى ذلك، من المحتمل أن تكون نشطة. في القطاع الأوسط من شمال القوقاز، لوحظت بشكل متكرر ثورات بركان إلبروس في أواخر العصر الجليدي والهولوسيني.
ل انقرضت بشكل مشروطتعتبر البراكين غير نشطة في عصر الهولوسين، لكنها احتفظت بأشكالها الخارجية (عمرها أقل من 100 ألف سنة).
9
شاستا هو بركان خامد يقع في جبال كاسكيد الجنوبية في الولايات المتحدة.
البراكين المنقرضةأعيدت صياغتها بشكل كبير بفعل التآكل، وتهالكت، ولم تظهر أي نشاط خلال الـ 100 ألف الماضية. سنين.
تتجلى البراكين المتشققة في تدفق الحمم البركانية على سطح الأرض على طول الشقوق أو الشقوق الكبيرة. في فترات زمنية معينة، وخاصة في مرحلة ما قبل التاريخ، وصل هذا النوع من البراكين إلى نطاق واسع إلى حد ما، ونتيجة لذلك تم نقل كمية هائلة من المواد البركانية - الحمم البركانية - إلى سطح الأرض. وتعرف الحقول القوية في الهند على هضبة ديكان، حيث غطت مساحة قدرها 5105 كم2 بمتوسط سمك يتراوح من 1 إلى 3 كم. معروف أيضًا في شمال غرب الولايات المتحدة وسيبيريا. في ذلك الوقت، كانت الصخور البازلتية الناتجة عن ثوران الشقوق قد استنزفت السيليكا (حوالي 50٪) وتم إثراؤها بالحديد الحديدي (8-12٪). الحمم البركانية متحركة وسائلة، وبالتالي يمكن تتبعها على بعد عشرات الكيلومترات من مكان تدفقها. كان سمك الجداول الفردية 5-15 م. في الولايات المتحدة الأمريكية، كما هو الحال في الهند، تراكمت عدة كيلومترات من الطبقات، وقد حدث هذا تدريجيًا، طبقة تلو الأخرى، على مدار سنوات عديدة. تسمى تكوينات الحمم البركانية المسطحة ذات شكل الإغاثة المتدرج المميز بالبازلت أو الفخاخ.
12
فخ البازلت في نهر كولورادو العلوي.
مصائد سيبيريا - تقع إحدى أكبر مقاطعات المصائد على منصة شرق سيبيريا. تدفقت الفخاخ السيبيرية على حدود فترات حقب الحياة القديمة والدهر الوسيط والعصر البرمي والترياسي. في الوقت نفسه، حدث أكبر انقراض للأنواع (البرمي الترياسي) في تاريخ الأرض. تم تطويرها على مساحة حوالي 4 ملايين كيلومتر مربع، وبلغ حجم الذوبان البركاني حوالي 2 مليون كيلومتر مكعب من الصخور المنصهرة والمتطفلة.
13
تتكون هضبة بوتورانا من صخور البازلت. شلال على هضبة بوتورانا. (المؤلف - سيرجي جورشكوف)
قبل 250 مليون سنة، على حدود عصر حقب الحياة القديمة والدهر الوسيط، حدثت انفجارات ضخمة للحمم البركانية في إقليم مقاطعة بركانية تسمى الفخاخ السيبيرية، تتمركز في منطقة نوريلسك الحديثة. وعلى مدار عدة مئات الآلاف من السنين، انتشر 2 مليون كيلومتر مكعب من الحمم البركانية على مساحة تبلغ حوالي 4 ملايين كيلومتر مربع. وفي الوقت نفسه، وقع أكبر حدث انقراض في تاريخ الأرض، حيث أدى إلى تدمير 96% من أنواع الحيوانات البحرية وحوالي 70% من أنواع الحيوانات البرية. إحدى النظريات هي أن الانقراض الجماعي كان سببه "الشتاء البركاني". أولا، لوث الغبار البركاني الغلاف الجوي، مما تسبب في التبريد العالمي ونقص الضوء للنباتات. وفي الوقت نفسه، تسببت الغازات البركانية الكبريتية في هطول أمطار حمضية من حمض الكبريتيك، مما أدى إلى تدمير النباتات على الأرض والمحاريات في البحر. ثم حدث الاحتباس الحراري بسبب ثاني أكسيد الكربون المنبعث وتأثير الاحتباس الحراري.
بعد كل حدث انقراض كبير، تزدهر أنواع جديدة. بعد انقراض أنواع العصر الحجري القديم، أصبحت الديناصورات هي المفضلة. وفي المقابل انقرضت الديناصورات منذ 65 مليون سنة. لفترة طويلة، تم تفسير انقراض الديناصورات من خلال اصطدام الأرض بكويكب سقط في شبه جزيرة يوكاتان في جنوب المكسيك. ولكن وفقًا لبحث جديد أجرته جيرتا كيلر من برينستون وتيري أدات من سويسرا، فإن السبب الرئيسي لموت الديناصورات كان ديكان ترابس - البراكين التي غمرت نصف أراضي الهند الحديثة بالحمم البركانية على مدى 30 ألف عام وتسببت أيضًا في " الشتاء البركاني”.
14
هضبة ديكان (هضبة ديكان أو الهضبة الجنوبية)، والتي تغطي أراضي جنوب الهند كلها تقريبًا
هضبة ديكان هي مقاطعة مصيدة كبيرة تقع في هندوستان وتشكل هضبة ديكان. يبلغ إجمالي سمك البازلت في وسط المحافظة أكثر من 2000 متر، ويتم تطويرها على مساحة 1.5 مليون كيلومتر مربع. يقدر حجم البازلت بـ 512.000 كم3. بدأت مصائد ديكان بالتدفق عند حدود العصر الطباشيري-الباليوجيني، وترتبط أيضًا بحدث انقراض العصر الطباشيري-الباليوجيني، الذي قضى على الديناصورات والعديد من الأنواع الأخرى.
عرف العلماء أن سلسلة الانفجارات التي خلقت مقاطعة ديكان تراب حدثت بالقرب من حدود العصر الطباشيري والباليوجيني، وهو الوقت الذي حدث فيه الانقراض الجماعي. والآن، وبعد دراسة الصخور في الهند والرواسب البحرية من هذه الحقبة، يزعمون أنهم تمكنوا لأول مرة من الربط بوضوح بين النشاط البركاني في هضبة ديكان وموت الديناصورات.
انتهت أقوى مرحلة من فترة النشاط البركاني في منطقة الدكن عندما بدأ الانقراض الجماعي بالفعل. في الوقت نفسه، تم إطلاق ثاني أكسيد الكربون وثاني أكسيد الكبريت المتغيرين للمناخ من هذه البراكين (الحمم البركانية التي انتشرت منها مئات الكيلومترات، لتشكل طبقات من البازلت بسمك كيلومترين) انبعثت 10 مرات أكثر مما كانت عليه عندما ضرب الكويكب يوكاتان.
كما تمكن العلماء من تفسير تأخر الارتفاع الحاد في تطور الكائنات البحرية (وهو ما يظهر بوضوح في الحفريات البحرية بعد حدود العصر الطباشيري-الباليوجيني). والحقيقة هي أن آخر موجة من البراكين في ديكان حدثت بعد 280 ألف سنة من الانقراض. أدى هذا إلى تأخير استعادة عدد الكائنات الحية الدقيقة في البحار.
حاليًا، تنتشر البراكين الشقية على نطاق واسع في أيسلندا (بركان لاكي)، وكامتشاتكا (بركان تولباتشينسكي)، وفي إحدى جزر نيوزيلندا. حدث أكبر ثوران للحمم البركانية في جزيرة أيسلندا على طول شق لاكي العملاق، الذي يبلغ طوله 30 كيلومترًا، في عام 1783، عندما وصلت الحمم البركانية إلى السطح لمدة شهرين. خلال هذا الوقت، تم سكب 12 كم 3 من الحمم البازلتية، التي غمرت ما يقرب من 915 كم 2 من الأراضي المنخفضة المجاورة بطبقة سمكها 170 م. ولوحظ ثوران مماثل في عام 1886. في إحدى جزر نيوزيلندا. لمدة ساعتين، كانت 12 حفرة صغيرة يبلغ قطرها عدة مئات من الأمتار نشطة على مساحة 30 كيلومترًا. وصاحب الثوران انفجارات وإطلاق رماد غطى مساحة 10 آلاف كيلومتر مربع، بالقرب من الشق الذي وصل سمك الغطاء فيه إلى 75 م. تم تعزيز التأثير المتفجر من خلال الإطلاق القوي للأبخرة من أحواض البحيرة المجاورة للصدع. وتسمى مثل هذه الانفجارات الناجمة عن وجود الماء بالهواء. بعد ثوران البركان، تشكل منخفض على شكل خطب بطول 5 كم وعرض 1.5-3 كم بدلاً من البحيرات.
15
كان الحجم الإجمالي للحمم البركانية المتفجرة 1 كم 3 ، والحمم البركانية - 1.2 كم 3 ، والإجمالي - 2.2 كم 3. كان هذا أكبر ثوران بازلتي في حزام كوريل-كامتشاتكا البركاني في العصور التاريخية، وهو واحد من خمسة عشر ثورانًا في القرن العشرين، تجاوز حجم منتجاتها مليون متر مكعب. كم، وهو أحد الانفجارات الستة الكبيرة التي لوحظت في العالم في العصور التاريخية. بفضل البحث المنهجي المكثف، يعد ثوران الشق الكبير تولباتشيك حاليًا واحدًا من الانفجارات البركانية الثلاثة الكبيرة الأكثر دراسة.
يتم تمثيل الحمم البركانية التي تسببت في مثل هذه الأحداث واسعة النطاق في الماضي بالنوع الأكثر شيوعًا على الأرض - البازلت. يشير اسمهم إلى أنهم تحولوا فيما بعد إلى صخرة سوداء وثقيلة - البازلت.
لا تزال حقول البازلت الشاسعة (الفخاخ) التي يعود تاريخها إلى مئات الملايين من السنين تخفي أشكالًا غير عادية للغاية. حيث تظهر الفخاخ القديمة على السطح، كما هو الحال، على سبيل المثال، في منحدرات الأنهار السيبيرية، يمكنك العثور على صفوف من المنشورات الرأسية ذات 5 و 6 جوانب. هذا فصل عمودي يتشكل أثناء التبريد البطيء لكتلة كبيرة من الذوبان المتجانس. يتناقص حجم البازلت تدريجيًا ويتشقق على طول مستويات محددة بدقة. يبدو مألوفا، أليس كذلك؟
18
إسرائيل. نهر الزاويتان . حمامات المنشور. (وهذا بالفعل لي)
ومرتفعات الجولان (رمات هجولان) هي جزء من هضبة بازلتية ذات أصل بركاني، وتبلغ مساحتها الإجمالية 35 ألف كيلومتر مربع. ويعتقد الجيولوجيون أن عمر الجولان يبلغ حوالي مليون ونصف المليون سنة.
تحدها حوض الأردن من الغرب، وتصل هضبة الجولان من الشرق إلى وادي نحال ركاد (أحد روافد نهر اليرموك) وسلسلة من التلال المرتفعة (مهماز حرمون)، تنحدر من الشمال إلى الجنوب من ارتفاع 1000 م إلى 350 م. مستوى سطح البحر. عشرات البراكين الخامدة (بما في ذلك أفيتال وفاردا وهيرمونيت، التي يزيد ارتفاعها عن 1200 متر فوق مستوى سطح البحر)، وبعضها ذو فوهات سليمة ومشوهة، غطت الهضبة والمناطق المجاورة بالحمم البركانية في العصور الجيولوجية الأخيرة، مما أدى إلى ظهور منظر طبيعي مميز للصخور البازلتية السوداء. والطف البني (الانبعاثات البركانية) الموجود فوق الصخور الطباشيرية والحجر الجيري الرسوبية. تجري الجداول بشكل رئيسي إلى الغرب ومغطاة بالشجيرات بكثافة على طول ضفافها، وتغسل الأخاديد العميقة في التربة، وغالبًا ما تكون مع شلالات على الحواف.
وامتدت الهضبة البازلتية فوق صخور أخرى، وحواف، وشلالات. والمنشورات في الأنهار - حسنًا، إنها مناسبة جدًا لشقوق البراكين. ملاحظة: تم العثور على جميع الصور الفوتوغرافية التي توضح النص على الإنترنت. حيث عرفت، أشارت إلى التأليف الدقيق.
التمثيل الأكثر شيوعًا للبركان هو جبل مخروطي الشكل تنفث فيه الحمم البركانية والغازات السامة من الحفرة في الأعلى. ولكن هذا ليس سوى واحد من أنواع البراكين العديدة، ويمكن أن تكون خصائص البراكين الأخرى أكثر تعقيدًا. يعتمد هيكل وسلوك البركان على عدة عوامل. تتشكل العديد من القمم البركانية بواسطة مخاريط الحمم البركانية بدلاً من الحفر. وبالتالي، فإن المواد البركانية (الحمم البركانية، أو الصهارة والرماد التي تسربت من الأعماق) والغازات (غازات البخار والصهارة بشكل رئيسي) يمكن أن تنفجر في أي مكان على السطح.
تشمل الأنواع الأخرى من البراكين البراكين الجليدية، والتي يمكن العثور عليها على سطح أقمار المشتري وزحل ونبتون، والبراكين الطينية، التي تتشكل بشكل متكرر جدًا دون أي نشاط للصهارة في المنطقة. درجة حرارة البراكين الطينية النشطة أقل بكثير من درجة حرارة البراكين التي تكونت نتيجة للنشاط التكتوني، إلا عندما يكون البركان الطيني عبارة عن صدع تنفيس يتكون من بركان عادي.
تنفيس الكراك
هذا نوع من البراكين ذو صدع مسطح في الأعلى على شكل خط تندلع من خلاله الحمم البركانية.
الشكل 1. تنفيس الكراك
