البراكــين وأثرها في تشكيل سطح الأرض
الأستاذ المساعد الدكتور
سعد عجيل مبارك الدراجي
بعد النشاط البركاني في العالم من العمليات النادرة جدا والتي تؤثر عادة على المناطق السكانية بشكل متباعد.على أية حال الانفجارات البركانية يمكن أن تكون مدمرة بشكل هائل وإذا ما حدث مثل هذا النشاط قرب منطقة سكنية كثيفة فان كارثة النسب الغير مسموح بها يكون قد سجل (Keller.1976) .
مفهوم البركان .
والبركان هو عبارة عن جبل مخروطي الشكل يقع في قمته تجويف يسمى فوهة تنبثق منها على فترات غازات وكتل صخرية وقذائف وحمم ومواد منصهرة تعرف باللافا .أن هذا التعريف لا ينطبق على كل البراكين ذلك لان بعض البراكين تنبثق من شقوق طولية تنتج عنها هضاب واسعة وعلى هذا الأساس يكون تعريف البركان بأنه عبارة عن فتحات أو مخارج في القشرة الأرضية تسمح للمواد المصهورة والغازات المحبوسة في جوف الأرض بالخروج إلى سطحها. ويكون صعود هذه المواد مصحوبا بانفجار شديد في بعض الأحيان يكون سببه الغازات المحبوسة في باطن الأرض فتندفع عندما يخف الضغط عليها وتحطم كل ما في طريقها وتقذفها إلى مسافات بعيده ( فتحي أبو عيانة ، 1999 )، ( الجوهري ، 1999 ) انظر الصورة ( 1 ) والصورة ( 2 )
مكونات البركان .
يتكون البركان من ثلاثة أجزاء رئيسية هي :
1 – الفوهة Crater وهي ألفتحه العليا التي تنبثق منها الحمم والغازات .
2 – القصبة أو العنق Neck وهي عبارة عن تجويف اسطواني يخترق القشرة الأرضية ويصل جوف الأرض بالسطح ، وينتهي عند الفوهة ، ومنه تمر المواد المصهورة أثناء صعودها إلى الأرض .
3 – المخروط Cone وهو عبارة عن الشكل الذي يتكون منه جسم البركان ، ويتكون في الغالب من المواد المصهورة بعد تراكمها بالقرب من الفوهة . مع ملاحظة مهمة وهي بان هذه الأجزاء لا تنطبق على البراكين الشقية او الطولية وإنما تنطبق على البراكين المركبة فقط.
الصورة (35) توضح تدفق اللافا البازلتية القليلة اللزوجة من البراكين النشطة في جزر الهاواي
الصورة (36) توضح انفجار بركان جبل سانت هيلانه في 18 – 5 – 1980 .
أهمية دراسة النشاط البركاني .
تعد دراسة الصخور البركانية الناتجة عن النشاط البركاني مهمة ليس فقط لمعرفة ما يدور في باطن الأرض والكشف عن خباياه ، وإنما أيضا يراد منه معرفة التركيب الكيميائي ، والمعدني لهذه اللافا التي تخرج إلى سطح الأرض ، وكيف تترك أثرها على نمط الانفجارات البركانية ، وكيف تساهم في تكوين أشكال أرضية مختلفة اعتمادا على تلك الخصائص التي تتميز بها ( Frank&Raymond.1974 ) .
أسباب النشاط البركاني .
أما أسباب النشاط البركاني فأنها تتعلق بتكتونية الألواح وان أكثر البراكين النشطة تحدد قرب التقاء الألواح حيث ألماكما تنتج كما لو يكون انتشار أو هبوط تفاعل ألواح الليثوسفير مع مواد الأرض الأخرى . وكذلك تحدث البراكين نتيجة للاختلافات الطبيعية والكيماوية ونشاط المواد المشعة في باطن الأرض . وأحيانا يكون النشاط الزلزالي سببا من أسباب حدوث النشاط البركاني
أنواع المقذوفات البركانية .
تشتمل المواد المنبثقة من أفواه البراكين على ثلاثة أنواع من المقذوفات البركانية هي :
1 – الأجسام الصلبة .
وقد تتباين هذه المقذوفات من حيث الحجم ، فمنها ما يكون عبارة عن مقذوفات بركانية كبيرة الحجم يطلق عليها اسم القنابل البركانية Bombs وتكون على الأغلب بيضاوية الشكل ، يكون متوسط حجمها بقدر حجم جوزة الهند أو تكون على هيئة حصى بركاني صغير لا يتجاوز قطره نصف سنتمتر ، وقد يزيد في الحجم قليلا حتى يصل إلى ( 4 ) سنتمتر ، ومنها ما يكون على شكل مقذوفات دقيقة جدا تتمثل في الرماد البركاني أو الغبار البركاني الذي تحمله الرياح إلى مسافات بعيدة قبل أن يترسب . ( أبو عيانة 1999 ، الجوهري 1999 )
2 – الغازات والأبخرة .
يرافق خروج الطفوح البركانية بنوعيها الصلبة والسائلة كميات كبيرة من بخار الماء والغازات تقدر بنحو ( 5 % ) من حجم تلك الطفوح البركانية ، في حين تتراوح نسبة بخار الماء بين ( 60 – 90 % ) من جملة الغازات التي تنبثق من الفوهات البركانية . وتتمثل النسبة الباقية الأخرى من مجموعة من الغازات أهمها ثاني أو كسيد الكربون ، والنتروجين ، وغازات أحماض الهيدروليك ، والكبريتيك ، والنشادر . وتتراوح درجة حرارة تلك الغازات أثناء انبثاقها من فوهات البراكين من ( 100 – 500 ) درجة مئوية ، ولا يقتصر خروج الغازات من فوهات البراكين
أثناء حدوث الثورانات البركانية فقط ، وإنما ينبعث من البراكين الساكنة كميات كبيرة من الأبخرة والغازات دون أن يصاحبها انبثاق اللافا إلى خارج السطح .
تساعد الغازات الذائبة في مواد الطفوح البركانية Lavas على تقليل كثافتها ، وسهولة تحركها وانسيابها فوق سطح الأرض ، وقد لوحظ بان مواد الطفوح البركانية التي لا تزال تحتوي على بعض الغازات فيها يمكن أن تنبثق من باطن الأرض ، وتنساب فوق سطح الأرض حتى إذا انخفضت درجة حرارتها إلى ( 600 ) درجة مئوية ، إما إذا تسربت الغازات من تلك المواد المشار إليها فيؤدي ذلك إلى عظم لزوجة اللافا ، وشدة تماسكها ، وتكتلها ، وسرعان ما تتجمد بعد خروجها من الفوهات البركانية بأيام قليلة .
3 – المواد السائلة .
وهي عبارة عن صخور منصهرة تخرج من غرفة المهل وتسمى بالطفوح البركانية Lava عند خروجها على سطح الأرض ، أما في حالة عدم خروج هذه المصهورات البركانية وانحباسها في باطن القشرة الأرضية ، ولم تتعرض إلى البرودة السريعة فيطلق عليها اسم ألماكما Magma ، ويكمن تقسيم الطفوح البركانية إلى نوعين :
أ – الطفوح الحامضية Acid Lava .
وهي عبارة عن صخور نارية ذائبة ترتفع فيها نسبة السليكا ، ولذا فإنها تتصلب بسرعة إذا ما اقتربت من سطح الأرض ، ونظرا لسرعة تصلبها فانا لا تنساب إلا لمسافات قصيرة حول الفوهة ، وبالتالي يترتب عليها تكوين المخروطات البركانية التي تتباين في ارتفاعاتها وشدة انحدار جوانبها .
ب – الطفوح القاعدية Basic Lava .
وهي عبارة عن صخور نارية منصهرة أيضا ، إلا أن نسبة السليكا فيها اقل من النوع السابق ، لذا تبقى في حالة انصهار مدة أطول مما يساعد على جريانها فوق سطح الأرض ، وبالتالي انتشارها على مساحات واسعة قبل أن تتصلب وتتجمد ، مما يترتب على ذلك ان تكون المخاريط الناتجة عن ذلك اقل ارتفاعا وجوانبها ألطف انحدارا من مخاريط الطفوح الحامضية ، وتكون الهضاب خير مثال على الأشكال الأرضية الناتجة عنها .
تصنيف البراكين حسب النشاط .
الأستاذ المساعد الدكتور
سعد عجيل مبارك الدراجي
بعد النشاط البركاني في العالم من العمليات النادرة جدا والتي تؤثر عادة على المناطق السكانية بشكل متباعد.على أية حال الانفجارات البركانية يمكن أن تكون مدمرة بشكل هائل وإذا ما حدث مثل هذا النشاط قرب منطقة سكنية كثيفة فان كارثة النسب الغير مسموح بها يكون قد سجل (Keller.1976) .
مفهوم البركان .
والبركان هو عبارة عن جبل مخروطي الشكل يقع في قمته تجويف يسمى فوهة تنبثق منها على فترات غازات وكتل صخرية وقذائف وحمم ومواد منصهرة تعرف باللافا .أن هذا التعريف لا ينطبق على كل البراكين ذلك لان بعض البراكين تنبثق من شقوق طولية تنتج عنها هضاب واسعة وعلى هذا الأساس يكون تعريف البركان بأنه عبارة عن فتحات أو مخارج في القشرة الأرضية تسمح للمواد المصهورة والغازات المحبوسة في جوف الأرض بالخروج إلى سطحها. ويكون صعود هذه المواد مصحوبا بانفجار شديد في بعض الأحيان يكون سببه الغازات المحبوسة في باطن الأرض فتندفع عندما يخف الضغط عليها وتحطم كل ما في طريقها وتقذفها إلى مسافات بعيده ( فتحي أبو عيانة ، 1999 )، ( الجوهري ، 1999 ) انظر الصورة ( 1 ) والصورة ( 2 )
مكونات البركان .
يتكون البركان من ثلاثة أجزاء رئيسية هي :
1 – الفوهة Crater وهي ألفتحه العليا التي تنبثق منها الحمم والغازات .
2 – القصبة أو العنق Neck وهي عبارة عن تجويف اسطواني يخترق القشرة الأرضية ويصل جوف الأرض بالسطح ، وينتهي عند الفوهة ، ومنه تمر المواد المصهورة أثناء صعودها إلى الأرض .
3 – المخروط Cone وهو عبارة عن الشكل الذي يتكون منه جسم البركان ، ويتكون في الغالب من المواد المصهورة بعد تراكمها بالقرب من الفوهة . مع ملاحظة مهمة وهي بان هذه الأجزاء لا تنطبق على البراكين الشقية او الطولية وإنما تنطبق على البراكين المركبة فقط.
الصورة (35) توضح تدفق اللافا البازلتية القليلة اللزوجة من البراكين النشطة في جزر الهاواي
الصورة (36) توضح انفجار بركان جبل سانت هيلانه في 18 – 5 – 1980 .
أهمية دراسة النشاط البركاني .
تعد دراسة الصخور البركانية الناتجة عن النشاط البركاني مهمة ليس فقط لمعرفة ما يدور في باطن الأرض والكشف عن خباياه ، وإنما أيضا يراد منه معرفة التركيب الكيميائي ، والمعدني لهذه اللافا التي تخرج إلى سطح الأرض ، وكيف تترك أثرها على نمط الانفجارات البركانية ، وكيف تساهم في تكوين أشكال أرضية مختلفة اعتمادا على تلك الخصائص التي تتميز بها ( Frank&Raymond.1974 ) .
أسباب النشاط البركاني .
أما أسباب النشاط البركاني فأنها تتعلق بتكتونية الألواح وان أكثر البراكين النشطة تحدد قرب التقاء الألواح حيث ألماكما تنتج كما لو يكون انتشار أو هبوط تفاعل ألواح الليثوسفير مع مواد الأرض الأخرى . وكذلك تحدث البراكين نتيجة للاختلافات الطبيعية والكيماوية ونشاط المواد المشعة في باطن الأرض . وأحيانا يكون النشاط الزلزالي سببا من أسباب حدوث النشاط البركاني
أنواع المقذوفات البركانية .
تشتمل المواد المنبثقة من أفواه البراكين على ثلاثة أنواع من المقذوفات البركانية هي :
1 – الأجسام الصلبة .
وقد تتباين هذه المقذوفات من حيث الحجم ، فمنها ما يكون عبارة عن مقذوفات بركانية كبيرة الحجم يطلق عليها اسم القنابل البركانية Bombs وتكون على الأغلب بيضاوية الشكل ، يكون متوسط حجمها بقدر حجم جوزة الهند أو تكون على هيئة حصى بركاني صغير لا يتجاوز قطره نصف سنتمتر ، وقد يزيد في الحجم قليلا حتى يصل إلى ( 4 ) سنتمتر ، ومنها ما يكون على شكل مقذوفات دقيقة جدا تتمثل في الرماد البركاني أو الغبار البركاني الذي تحمله الرياح إلى مسافات بعيدة قبل أن يترسب . ( أبو عيانة 1999 ، الجوهري 1999 )
2 – الغازات والأبخرة .
يرافق خروج الطفوح البركانية بنوعيها الصلبة والسائلة كميات كبيرة من بخار الماء والغازات تقدر بنحو ( 5 % ) من حجم تلك الطفوح البركانية ، في حين تتراوح نسبة بخار الماء بين ( 60 – 90 % ) من جملة الغازات التي تنبثق من الفوهات البركانية . وتتمثل النسبة الباقية الأخرى من مجموعة من الغازات أهمها ثاني أو كسيد الكربون ، والنتروجين ، وغازات أحماض الهيدروليك ، والكبريتيك ، والنشادر . وتتراوح درجة حرارة تلك الغازات أثناء انبثاقها من فوهات البراكين من ( 100 – 500 ) درجة مئوية ، ولا يقتصر خروج الغازات من فوهات البراكين
أثناء حدوث الثورانات البركانية فقط ، وإنما ينبعث من البراكين الساكنة كميات كبيرة من الأبخرة والغازات دون أن يصاحبها انبثاق اللافا إلى خارج السطح .
تساعد الغازات الذائبة في مواد الطفوح البركانية Lavas على تقليل كثافتها ، وسهولة تحركها وانسيابها فوق سطح الأرض ، وقد لوحظ بان مواد الطفوح البركانية التي لا تزال تحتوي على بعض الغازات فيها يمكن أن تنبثق من باطن الأرض ، وتنساب فوق سطح الأرض حتى إذا انخفضت درجة حرارتها إلى ( 600 ) درجة مئوية ، إما إذا تسربت الغازات من تلك المواد المشار إليها فيؤدي ذلك إلى عظم لزوجة اللافا ، وشدة تماسكها ، وتكتلها ، وسرعان ما تتجمد بعد خروجها من الفوهات البركانية بأيام قليلة .
3 – المواد السائلة .
وهي عبارة عن صخور منصهرة تخرج من غرفة المهل وتسمى بالطفوح البركانية Lava عند خروجها على سطح الأرض ، أما في حالة عدم خروج هذه المصهورات البركانية وانحباسها في باطن القشرة الأرضية ، ولم تتعرض إلى البرودة السريعة فيطلق عليها اسم ألماكما Magma ، ويكمن تقسيم الطفوح البركانية إلى نوعين :
أ – الطفوح الحامضية Acid Lava .
وهي عبارة عن صخور نارية ذائبة ترتفع فيها نسبة السليكا ، ولذا فإنها تتصلب بسرعة إذا ما اقتربت من سطح الأرض ، ونظرا لسرعة تصلبها فانا لا تنساب إلا لمسافات قصيرة حول الفوهة ، وبالتالي يترتب عليها تكوين المخروطات البركانية التي تتباين في ارتفاعاتها وشدة انحدار جوانبها .
ب – الطفوح القاعدية Basic Lava .
وهي عبارة عن صخور نارية منصهرة أيضا ، إلا أن نسبة السليكا فيها اقل من النوع السابق ، لذا تبقى في حالة انصهار مدة أطول مما يساعد على جريانها فوق سطح الأرض ، وبالتالي انتشارها على مساحات واسعة قبل أن تتصلب وتتجمد ، مما يترتب على ذلك ان تكون المخاريط الناتجة عن ذلك اقل ارتفاعا وجوانبها ألطف انحدارا من مخاريط الطفوح الحامضية ، وتكون الهضاب خير مثال على الأشكال الأرضية الناتجة عنها .
تصنيف البراكين حسب النشاط .