أنواع الحمم البركانية

هناك أنواع مختلفة من الحمم البركانية، أو ما يعرف بـ `اللافا`، حيث تظهر بعضها على شكل سائل فوق سطح الأرض، وتكون الأنواع الأخرى على شكل صخور صلبة بعد تبريد تدريجي للحمم المنصهرة المتدفقة. درجة حرارة اللافا أو الحمم المنصهرة تتراوح عادة بين 700 و 1200 درجة مئوية، أي ما يعادل 1300-2200 درجة فهرنهايت.

الحمم البركانية

يمكن أن تختلف أنواع الحمم البركانية في صلابتها، فقد تكون سائلة جدًا، وقابلة للتدفق تقريبًا مثل السوائل العادية، وقد تكون صلبة للغاية، وذلك يعود إلى مكونات الحمم البركانية. فكلما زاد محتوى مادة السيليكا داخل الحمم، زادت لزوجتها.

أماكن تكون الحمم البركانية

تأتي أنواع الحمم البركانية، وخاصة البازلتية منها، على شكل نوعين رئيسيين يسميان بـ pahoehoe و aa، وتعود أصولهما إلى جزر هاواي. ويسمى النوع الثالث pillow lava أو وسادة الحمم، ويتشكل هذا النوع بسبب الثورات البركانية التي تحدث تحت سطح البحر.

شكل تدفق pahoehoe

يتميز تدفق الحمم البركانية من النوع pahoehoe بسطح أملس نسبيًا، ويعرف باسم “روبي”، بينما يتدفق النوع aa على شكل قطعٍ لها زوايا من الصخور المنصهرة. ويتسبب هذا الاختلاف في طريقة التدفق بين الأنواع في ظهورها بأشكالمختلفة.

تأثير التدفق السريع على شكل الحمم البركانية

تتفاوت سرعة تدفق الحمم البركانية بين الأنواع المختلفة، فمنها ما يتدفق بسرعة مثل حمم النوع aa، ويؤدي هذا الارتفاع في السرعة إلى فقدان سريع لدرجة حرارة الصخور المنصهرة، مما يزيد من لزوجتها، ويؤدي التدفق التبايني differential flow إلى تمزق القشرة السطحية الصلبة.

لكن الحمم البركانية تكون غير قادرة على إصلاح هذا التمزق وذلك لأن سرعتها غير كافية لإتمام عملية الإصلاح، فتهبط الأجزاء الممزقة من القشرة إلى داخل الصخور السائلة يتم تغليفها بالحمم السائلة، لكن قد يحدث في بعض الأحيان أن تنكسر القشرة الخارجية على شكل أطباق كبيرة، لتكون platy aa.

تأثير التدفق البطيء على شكل الحمم البركانية

يتكون نوع Pahoehoe من الحمم البركانية عن طريق التدفق البطيء، وتتشكل طبقة سطحية رقيقة تشبه الجلد الجيدة well-developed skin، وتساعد هذه الطبقة في منع فقدان الحرارة، ولذلك، عند حدوث تمزق في هذه الطبقة، يمكن إصلاحه بسهولة.

عوامل تؤثر على معدل التدفق

تؤثر بعض العوامل على معدل تدفق الحمم البركانية، مما يؤثر على شكل الحمم المتكونة. من بين هذه العوامل معدل الانحدار الأرضي الذي تتم تحرك الحمم البركانية عليه. فكلما كان معدل الانحدار الأرضي أكبر، زاد تفريغ الصخور المنصهرة بشكل أسرع، مما يزيد سرعة تدفق الحمم.

النوع pahoehoe يتكون دائمًا في المناطق التي يكون معدل الإنحدار فيها ضعيفًا، في حين يوجد النوع aa في البراكين ذات المنحدرات الحادة مثل بركان غالاباغوس الغربي الكبير، مما يجعل الصعود صعبًا ومؤلمًا.

تغير نوع الحمم البركانية

قد تخرج الحمم البركانية في البداية بشكلٍ منخفضٍ على شكل Pahoehoe بسبب معدل الانحدار الضعيف، ولكنها تتحول إلى النوع AA عند وصولها إلى منطقة شديدة الانحدار.

أنواع البراكين

توجد عدة أنواع من البراكين، فمنها البراكين الستراتية stratovolcanoes التي تتميز بشدة انحدارها، والبراكين ذات الانحدارات البسيطة والقباب  lava domesالتي تتكون من الحمم البركانية، ويعتمد شكل البركان على أنواع الصخور المنصهرة التي تتدفق منه للخارج، والتي تتسبب في تكوين الصخور التي تغطية وتحدد نوعه.

انواع الحمم البركانية بالنسبة للمحتوى المعدني

تؤثر المحتوى المعدني للصخور المنصهرة على الأنواع المختلفة من الحمم البركانية التي تتكون منها، وذلك بسبب تأثيره على لزوجة الصخور، مما يؤثر بشكل كبير على سمك طبقات الحمم التي تتشكل من البركان.

الطبقات الرقيقة من الحمم البركانية

تندفع بعض الحمم في شكل طبقة رقيقة جدًا، وتساعدها اللزوجة الضعيفة على التدفق على مساحات واسعة تشبه الأنهار، ويمكن أن يصل طول هذه الأنهار إلى عدة عشرات من الكيلومترات.

الطبقات متوسطة السمك من الحمم البركانية

تتحرك الطبقات الأخرى بشكل أكثر سمكًا مما يؤثر على المسافة التي يمكن الوصول إليها، حيث تتحرك لمسافة قصيرة جدًا ثم تبرد وتتصلب.

الطبقات شديدة السمك من الحمم البركانية

هناك حمم أخرى تتميز بأنها سميكة جدًا، وبالكاد تتدفق، ويمكن أن تساعد في سد فوهة البركان بالبقاء في مكانها.

الحمم البركانية الرئيسية

تم اختيار اسم هاواي لتسمية أنواع الحمم البركانية الرئيسية بسبب الطبيعة البركانية لجزر هاواي، حيث يوجد العديد من الأنواع المختلفة من الصخور البركانية على الجزيرة.

وسادة الحمم pillow lava

تظهر وسائد الحمم البركانية، المعروفة بـ pillow lava، عندما تثور البراكين تحت سطح الماء. حيث عند ملامسة الصخور المنصهرة للماء، تنخفض درجة حرارتها وتصبح طبقة سطحية صلبة، وعندما تتدفق المزيد من اللافا ويتحطم القشر السطحي، يتشكل المزيد من وسائد الحمم البركانية.

طريقة تقسيم الحمم البركانية

تُعد الطرق الأكثر شيوعًا لتقسيم تدفقات الحمم البركانية إلى أنواع مختلفة هي التالية

1. تدفق الحمم الباهوية Pahoehoe lava.
2. .Aa lava
3. Blocky lava.
4. وسائد الحمم البركانية Pillow lava.

أما بالنسبة لأكثر أنواع الحمم انتشارا، فإنها تشمل تدفق الحمم الباهوية Pahoehoe lava والنوع Aa lav.

يرى علماء الجيولوجيا أن التدفق المضطرب للحمم البركانية كان حاضرًا منذ مليارات السنين، في المراحل الأولى لنشأة الأرض، حين كان الجزء الداخلي من الأرض مذابًا، مما أدى إلى تدفق هذه الصخور المنصهرة بشكل كبير.

أنواع الصخور البركانية

يعتبر تدفق الحمم البركانية من أكثر الأحداث شيوعًا على سطح الأرض، حيث تمثل الصخور البركانية نسبة تصل إلى 70% من الصخور التي تغطي هذا الكوكب، وكما أن ثورات البراكين شائعة الحدوث على كواكب أخرى.

من بين الكواكب التي يتم دراستها، تتكون صخور كوكب الزهرة بنسبة 90٪ من الصخور البركانية، بينما تبلغ نسبة الصخور البركانية في كوكب المريخ حوالي 50٪.

يمكن التمييز بين أنواع الحمم البركانية عن طريق مجموعة من الخصائص التي تميز هذه الصخور البركانية، ومن بينها المحتوى المعدني والشكل واللون، حيث يكون تدفق pahoehoe بلون بني أغمق من تدفق النوع aa.

سبب اختلاف لون الصخور البركانية

يعتقد العلماء أن سبب اختلاف لون أنواع الحمم البركانية يعود إلى اختلاف عمرها ومكوناتها، فقد تحتوي بعض الأنواع على عناصر كيميائية تؤدي إلى تغيير لونها.

عندما يحتوي الصخر البركاني من النوع aa على أكسيد الحديد، يتم تكسير اللون البني الفاتح واستبداله باللون البني المحمر، بسبب عملية الأكسدة التي تحدث أثناء خروج وتدفق الحمم البركانية.

أسماء الصخور البركانية

تتم تسمية الصخور البركانية الصلبة باسم نفس الكلمة التي تُطلق على الحمم البركانية، وتتضمن الأنواع التالية:

1. الحمم البازلتية الحمراء الساخنة التي تتواجد في هاواي.
2. الحمم البركانية، وتوجد في لا بالما.
3. pahoehoe ذات التدفق البطيء، وتوجد في جزر هاواي.
4. وسادة الحمم، وتوجد في أيسلندا.

تؤثر العديد من العوامل على أنواع الحمم البركانية التي تساعد على إضفاء شكل وسمك ولون مميز عليها، وذلك يساعد على التمييز بينها وتحديد اسم ومكونات كل نوع.