يعتقد الرومان القدماء ، وهم يشاهدون دخانًا ونارًا أسودًا ينطلقان من أعلى الجبل إلى السماء ، أنه قبلهم كان مدخل الجحيم أو في حيازة فولكان ، إله الحدادة والنار. تكريما له ، لا تزال الجبال التي تتنفس النار تسمى البراكين.
في هذه المقالة سوف نفهم ما هو هيكل البركان وننظر في فوهة البركان.
البراكين النشطة والمنقرضة
هناك العديد من البراكين على الأرض ، نائمة ونشطة على حد سواء. يمكن أن يدوم انفجار كل منهم أيامًا أو شهورًا أو حتى سنوات (على سبيل المثال ، استيقظ بركان كيلاوا الواقع في أرخبيل هاواي في عام 1983 ولا يزال لا يوقف عمله). بعد ذلك ، تستطيع فوهات البراكين أن تتجمد لعدة عقود ، ثم تذكر نفسها مرة أخرى بانفجار جديد.
على الرغم ، بالطبع ، هناك أيضًا مثل هذه التكوينات الجيولوجية ، التي تم الانتهاء من عملها في الماضي البعيد. لا يزال العديد منها يحتفظ بشكل المخروط ، ولكن لا توجد معلومات حول كيفية حدوث الاندفاع بالضبط. تعتبر هذه البراكين منقرضة. كمثال ، جبل إلبروس وجبال كازبك ، من العصور القديمة المغطاة بالجليد اللامع. وفي شبه جزيرة القرم و Transbaikalia هناك براكين متآكلة ومدمرة بقوة ، والتي فقدت شكلها الأصلي تمامًا.
ما هي البراكين
اعتمادًا على البنية والنشاط والموقع ، في الجيومورفولوجيا (ما يسمى العلم الذي يدرس التكوينات الجيولوجية الموصوفة) ، تتميز أنواع معينة من البراكين.
بشكل عام ، يتم تقسيمها إلى مجموعتين رئيسيتين: الخطية والمركزية. على الرغم من أن هذا التقسيم ، بطبيعة الحال ، تقريبي للغاية ، حيث يُعزى معظمها إلى الأخطاء التكتونية الخطية لقشرة الأرض.
بالإضافة إلى ذلك ، فإنهم يميزون أيضًا بين هياكل البراكين وقبة الغدة الدرقية ، وكذلك ما يسمى مخاريط الخبث والبراكين الستراتوفولانية. حسب النشاط ، يتم تعريفها على أنها نشطة أو خاملة أو منقرضة ، والموقع - على أنها أرضية وتحت الماء وتحت الجليدية.
ما الفرق بين البراكين الخطية والمركزية
كقاعدة ، لا ترتفع البراكين الخطية (المشققة) عالياً فوق سطح الأرض - إنها تشبه الشقوق. يتضمن هيكل البراكين من هذا النوع قنوات إمداد طويلة متصلة بالانشقاقات العميقة لقشرة الأرض ، والتي تتدفق منها الصهارة السائلة التي لها تركيبة بازلتية. ينتشر في جميع الاتجاهات ، ويصلب ، ويشكل أغطية الحمم البركانية ، ومحو الغابات ، وملء التجاويف ، وتدمير الأنهار والقرى.
بالإضافة إلى ذلك ، أثناء انفجار بركان خطي ، يمكن أن تنشأ خنادق متفجرة بطول عدة عشرات من الكيلومترات على سطح الأرض. بالإضافة إلى ذلك ، تم تزيين هيكل البراكين على طول الشقوق بأعمدة لطيفة وحقول الحمم البركانية والأقماع العريضة المسطحة ، مما يغير المشهد بشكل جذري. بالمناسبة ، المكون الرئيسي لإغاثة أيسلندا هو هضبة الحمم التي نشأت بهذه الطريقة.
إذا تبين أن تركيبة الصهارة أكثر حمضية (زيادة محتوى ثاني أكسيد السيليكون) ، فعندئذ حول فم البركان البارد (أي تقلص) ينمو مع تركيبة فضفاضة.
هيكل البراكين من النوع المركزي
البركان من النوع المركزي عبارة عن تكوين جيولوجي على شكل مخروطي ، يتوج بفوهة في الأعلى - انخفاض في شكل قمع أو وعاء. بالمناسبة ، يتحرك تدريجياً إلى الأعلى مع نمو الهيكل البركاني ، ويمكن أن يكون حجمه مختلفًا تمامًا ويمكن قياسه بالأمتار والكيلومترات.
تتشكل الفوهات البركانية أثناء ثوران البركان ويمكن أن تحدث حتى على منحدرات جبل بركاني ، وفي هذه الحالة يطلق عليها اسم طفيلية أو ثانوية.
في أعماق الجبل البركاني ، تؤدي فتحة تنبثق من خلالها إلى الأعلى ، إلى فوهة البركان ، الصهارة. الصهارة هي كتلة منصهرة من النار لها تكوين سيليكاتي في الغالب. ولدت في قشرة الأرض ، حيث يقع موقدها ، وترتفع ، على شكل حمم تتدفق على سطح الأرض.
عادة ما يكون الاندفاع مصحوبًا بإطلاق بقع صغيرة من الصهارة ، والتي تشكل الرماد والغازات ، والتي هي ، بشكل مثير للاهتمام ، 98 ٪ من الماء. يتم ربطها بشوائب مختلفة في شكل رقائق من الرماد البركاني والغبار.
ما الذي يحدد شكل البراكين
يعتمد شكل البركان إلى حد كبير على تكوين ولزوجة الصهارة. الصهارة البازلتية سهلة الحركة تشكل البراكين الواقية (أو الغدة الدرقية). عادة ما تكون مسطحة الشكل ولها دائرة كبيرة. مثال يمثل هذه الأنواع من البراكين هو التكوين الجيولوجي الموجود في جزر هاواي ويسمى ماونا لوا.
مخاريط الخبث هي أكثر أنواع البركان شيوعًا. يتم تشكيلها أثناء اندلاع شظايا كبيرة من الخبث المسامي ، والتي تتراكم وتبني مخروطًا حول الحفرة ، وتشكل أجزائها الصغيرة منحدرات مائلة. مثل هذا البركان مع كل ثوران يصبح أعلى. مثال على ذلك بركان Flat Tolbachik الذي انفجر في ديسمبر 2012 في كامتشاتكا.
السمات الهيكلية للبراكين القبة والطبقية
وتعد إتنا وفوجيياما وفيزوفيوس الشهيرة مثالاً على البراكين الاستراتوفيلية. وتسمى أيضًا الطبقات ، حيث يتم تشكيلها عن طريق تفجر الحمم البركانية بشكل دوري (لزج وتصلب سريعًا) والمواد البركانية ، وهي عبارة عن خليط من الغاز الساخن والأحجار الساخنة والرماد.
نتيجة لهذه الانبعاثات ، تحتوي هذه الأنواع من البراكين على مخاريط حادة ذات منحدرات مقعرة ، تتناوب فيها هذه الرواسب. وتدفق الحمم البركانية ليس فقط من خلال الحفرة الرئيسية ، ولكن أيضًا من الشقوق ، تصلب على المنحدرات وتشكيل ممرات مضلعة تعمل كدعم لهذا التكوين الجيولوجي.
تتشكل براكين القبة بمساعدة صهارة الجرانيت اللزجة ، التي لا تتدفق إلى أسفل المنحدرات ، ولكنها تتجمد في الأعلى ، وتشكل قبة ، مثل الفلين ، تسد فتحة التهوية وتخرج من الغازات المتراكمة تحتها بمرور الوقت. مثال على هذه الظاهرة هي القبة التي تشكلت فوق بركان سانت هيلين في شمال غرب الولايات المتحدة (تم تشكيلها في عام 1980).
ما هو كالديرا؟
البراكين المركزية الموصوفة أعلاه بشكل عام مخروطية الشكل. ولكن في بعض الأحيان أثناء الثوران ، تنهار جدران هذا الهيكل البركاني ، وتتشكل كالديرا - منخفضات ضخمة يمكن أن تصل إلى عمق آلاف الأمتار وقطر يصل إلى 16 كم.
من أعلاه ، تتذكر أن فتحة تهوية كبيرة تدخل إلى الهيكل البركاني ، حيث ترتفع الصهارة المنصهرة أثناء الثوران. عندما تكون كل الصهارة في القمة ، يظهر فراغ كبير داخل البركان. في هذا بالضبط يمكن أن تسقط قمة وجدران الجبل البركاني ، وتشكل انخفاضات مرجعية واسعة يحدها بقايا حطام ذو قاع مسطح نسبيًا.
أكبرها حتى الآن هو توبا كالديرا ، وتقع في جزيرة سومطرة (إندونيسيا) ومغطاة بالكامل بالماء. البحيرة المشكلة بهذه الطريقة لها حجم مثير للإعجاب للغاية: 100/30 كم وعمق 500 م.
ما هي فومارولس
غالبًا ما يتم تغطية فوهات البراكين ومنحدراتها وأرجلها وقشرة تدفقات الحمم البركانية المبردة بشقوق أو ثقوب تنفجر منها الغازات الساخنة المذابة في الصهارة. يطلق عليهم fumaroles.
كقاعدة عامة ، يدور بخار أبيض كثيف فوق فتحات كبيرة ، لأن الصهارة ، كما ذكرنا سابقًا ، تحتوي على الكثير من الماء. بالإضافة إلى ذلك ، تعمل الفومارولز أيضًا كمصدر لانبعاثات ثاني أكسيد الكربون ، وجميع أنواع أكاسيد الكبريت ، وكبريتيد الهيدروجين ، وهاليد الهيدروجين والمركبات الكيميائية الأخرى ، والتي يمكن أن تكون خطيرة للغاية على البشر.
بالمناسبة ، يعتقد علماء البراكين أن الفومارول التي تشكل هيكل البركان تجعله أكثر أمانًا ، حيث أن الغازات تجد مخرجًا ولا تتراكم في أحشاء الجبل لتكوين فقاعة تدفع الحمم في النهاية إلى السطح.
يمكن أن يعزى تلة Avachinsky الشهيرة ، التي تقع بالقرب من Petropavlovsk-Kamchatsky ، إلى مثل هذا البركان. يتصاعد الدخان المتصاعد فوقه في طقس صافٍ لعشرات الكيلومترات.
يتم تضمين القنابل البركانية أيضًا في هيكل براكين الأرض
إذا انفجر بركان طويل النوم ، فإن ما يسمى بالقنابل البركانية تطير من فمه أثناء ثوران البركان. وهي تتكون من صخور منصهرة أو شظايا من الحمم الصلبة في الهواء ويمكن أن تزن عدة أطنان. يعتمد شكلها على تكوين الحمم.
على سبيل المثال ، إذا كانت الحمم سائلة وليس لديها الوقت الكافي لتبرد بما يكفي في الهواء ، تتحول قنبلة بركانية تسقط على الأرض إلى كعكة. وتدور الحمم البازلتية منخفضة اللزوجة في الهواء ، وبالتالي تأخذ شكلًا ملتويًا أو تصبح مثل المغزل أو الكمثرى. قطع من الحمم اللزجة - الصخرية - بعد سقوطها مثل قشرة الخبز (وهي مستديرة أو متعددة الأوجه ومغطاة بشبكة من الشقوق).
يمكن أن يصل حجم المقطع العرضي للقنبلة البركانية إلى سبعة أمتار ، ويتم العثور على هذه التكوينات على منحدرات جميع البراكين تقريبًا.
أنواع الثوران البركاني
كما هو مبين في كتاب "أساسيات الجيولوجيا" ، الذي ينظر في بنية البراكين وأنواع الانفجارات ، Koronovsky NV ، يتم تشكيل جميع أنواع الهياكل البركانية نتيجة للانفجارات المختلفة. من بينها ، 6 أنواع تبرز بشكل خاص.
- نوع الثوران في هاواي هو طرد الحمم المتحركة شديدة السوائل والمتحركة ، والتي تشكل براكين دروع ضخمة ذات شكل مسطح.
- النوع Strambolian هو انبعاث حمم أكثر لزوجة ، والتي يتم دفعها من خلال انفجارات ذات قوة مختلفة ، ونتيجة لذلك تتشكل تدفقات قوية قصيرة.
- يتميز النوع Plinian بانفجارات قوية مفاجئة ، مصحوبة بإطلاق كمية كبيرة من tephra (مادة فضفاضة) وحدوث تدفقاتها.
- يصاحب نوع الثوران من بيلي تشكيل الانهيارات الثلجية الساخنة والغيوم الحارقة ، بالإضافة إلى نمو القباب النابضة من الحمم اللزجة.
- نوع الغاز هو انفجار لقطعة فقط من الصخور القديمة ، والتي ترتبط بالغازات المذابة في الصهارة ، أو مع ارتفاع درجة حرارة المياه الجوفية المدرجة في هيكل البركان.
- انفجار الاندفاع الحراري. وهو يشبه إطلاق هباء عالي الحرارة يتكون من قطع من الخفاف والمعادن وشظايا زجاج بركاني محاطة بغلاف ساخن من الغاز. كان مثل هذا الثوران واسع الانتشار في الماضي البعيد ، ولكن في العصر الحديث لم يعد يلاحظه الناس.
