مفهوم البراكين
البركان الذي يوجد على سطح الأرض هو فتحة أو شق في القشرة الأرضية، يحدث بها ثورانات الحمم البركانية والرماد والغازات والصخور. يعرف البركان أيضا بأنه جبل يتشكل من تراكم هذه المنتجات البركانية. استمرت البراكين في الوجود على الأرض لفترة طويلة، ومن المحتمل أن تسبب كوارث مثل انقراض العصر البرمي قبل حوالي 250 مليون سنة، وهو أكبر انقراض في تاريخ الأرض، وفقا لمقدمة وخاتمة بحثية عن البراكين في عام 2015.
يمكن العثور على البراكين في عوالم أخرى أيضًا فعلى الرغم من أن البراكين على القمر والمريخ كانت نائمة منذ فترة طويلة إلا أن البراكين لا تزال نشطة للغاية على قمر كوكب المشتري حيث يبحث الباحثون حاليًا عن طرق للتنبؤ متى يمكن أن تحدث الانفجارات البركانية على الأرض من خلال تحليل الأدلة مثل البلورات والغازات البركانية.
لكن كيف يتكون البركان على الأرض؟ تتراوح سماكة قشرة الأرض بين 3 إلى 37 ميلا (5 إلى 60 كيلومترا) وفقا لهيئة المسح الجيولوجي الأمريكية. وقد تم تقسيمها إلى سبعة أجزاء كبيرة و152 قطعة صغيرة تسمى الصفائح التكتونية، وفقا لأبحاث نشرت عام 2016 من قبل كريستوفر هاريسون في جامعة ميامي.
تظهر هذه الصفائح على طبقة من الصهارة، والصخور شبه السائلة والغازات المذابة عند حدود هذه الصفائح أثناء تحركها أو دفعها لأسفل أو تباعدها. غالبا ما تكون الصهارة أخف وزنا من الصخور الصلبة المحيطة بها، وتستطيع الصهارة أن تمر عبر الشقوق والفتحات وتنفجر من الفتحة أو تتدفق من البركان مشابهة لكوب يفيض، وتسمى هذه الانفجارات الصهارية بالحمم البركانية.
أنواع البراكين
البراكين المخارطية
تعتبر البراكين من نوع بيندر (المعروفة أيضا بمخاريط السكوريا) النوع الأكثر شيوعا من أنواع البراكين، وفقا لمقال عن البراكين قدمته جامعة ولاية سان دييغو، وعادة ما تكون متناظرة على شكل براكين مخروطية، ويمكن أن تكون البراكين الطبقية أو البراكين الدرع براكينا فردية أو براكينا ثانوية تسمى `المخاريط الطفيلية`.
يتم إزالة شظايا الحمم المحمولة عن طريق الجو،وهي تسمى تيفرا، من فتحة تهوية واحدة حيث تبرد الحمم البركانية بسرعة وتسقط مع تراكم الرماد حول الفتحة، مما يؤدي إلى تشكيل فوهة في القمة وفقًا للمسح الجيولوجي الأمريكي.
تتميز البراكين المخروطية بأنها صغيرة نسبيًا، حيث يصل ارتفاعها إلى حوالي 300 قدم (91 مترًا)، ولا يتجاوز ارتفاعها 1200 قدم (366 مترًا)، ويمكن أن تتراكم على مدى فترات قصيرة من بضعة أشهر أو سنوات.
البراكين الطبقية
تعرف البراكين الطبقية أيضا بالبراكين المركبة، وذلك لأنها تتكون من طبقات متراكبة من الحمم البركانية والرماد والصخور غير المتماسكة. ووفقا للمسح الجيولوجي الأمريكي، فإنها تعد أكبر من البراكين المخروطية، حيث يصل ارتفاعها إلى 8000 قدم، أي ما يعادل 2438 مترا. تنشأ هذه البراكين عادة من نظام قنوات يرتبط بخزان صهاريج في باطن الأرض، وتتميز بجوانب مقعرة حادة تنحدر حول فوهة صغيرة نسبيا. تنفجر البراكين الطبقية بسبب الضغط العالي، وتعتبر أكثر البراكين عنفا. ومن أمثلة البراكين الطبقية، يمكن ذكر بركان جبل سانت هيلينز في ولاية واشنطن الذي أحرق مساحة 596 كيلومترا مربعا من الغابات وأودى بحياة 57 شخصا.
البراكين الدرعية الواقية
تعد هذه البراكين من البراكين العملاقة، ولكنها غير حادة الانحدار، حيث تتكون من طبقات رقيقة جدا من الحمم والصخور البركانية، وتمتد في جميع الاتجاهات من فتحة أساسية، ويبلغ قطر قاعدة هذا البركان عدة آلاف، ويطلق عليه اسم “براكين الدرع” بسبب شكل منحدراتها، ويعد ثوران هذا البركان غير عنيف وليس متفجرا، بل يشبه سائلا يتدفق حول حواف الحفرة.
البراكين المغمورة
يوجد هذا النوع بأشكالمتعددة، وعادةً ما تكون على شكل مخروطي، ويتعرض الكثير منها للتآكل بسبب عوامل التعرية، وتنمو بعض الشعاب المرجانية قبل أن تهبط إلى مستوى سطح البحر بسبب انخفاض مستواها أو بسبب قشورها.
يتعرض هذا النوع من البراكين للتبريد، وذلك بسبب كثافته، وتعتبر معظم البراكين النشطة تحت الماء معروفة حاليًا في الأعماق الضحلة تحت سطح البحر.
الأحواض البركانية
تسمى أحيانًا الأحواض الكبيرة أو الدائرية أو البيضاوية التي يزيد قطرها عن كيلومتر واحد، تتكون نتيجة إنهيار داخلي لتضاريس منطقة ما بعد طرد كمية كبيرة من الصهارة من الأرض وتكون محاطة بمنحدر حاد كما أن بعضها مليء بالبحيرات وغالبًا ما تؤدي إلى ثوران بركاني كبير وبحيرة تال مثال على ذلك في الفلبين.
قباب الحمم
تتم إنشاء القباب البركانية للحمم عندما تكون الحمم شديدة اللزوجة لدرجة عدم السماح بالتدفق، وتشكل فقاعة أو سدادة من الصخور الباردة فوق الشاش البركاني حيث ترتفع الحمم البركانية الأكثر برودة وسمكًا، وتتشكل هذه القبة داخل فوهة البركان، وعادةً ما تكون طبقية.
أنواع البراكين باعتبار نشاطها من عدمه
: تختلف أنواع البراكين بشكل كبير عن بعضها البعض في مقدار الضغط وعدد المرات التي يتكرر فيها الانفجار، ويمكن أن تشكل بعضها كارثة حقيقية حيث يصعب العيش في المناطق التي تتواجد بها، بينما تكون بعض الأنواع الأخرى غير نشطة تقريبًا ولا يمكن ملاحظة أي نشاط يذكر بها
-
البراكين النشطة
البراكين النشطة هي تلك التي تعرف بنشاطها البركاني، وتتميز بعدد من العلامات التي تشير إلى إمكانية حدوث ثوران بركاني في أي وقت، وتشمل ذلك الزلازل وانبعاثات الغازات.
-
البراكين الخاملة
البراكين النائمة هي تلك التي توقفت عن الثوران، ويعتقد العلماء أنها لن تثور مرة أخرى لأنه يوجد نقص في مخزون الحمم البركانية.
-
البراكين الساكنة
تعتبر هذه البراكين صعبة التمييز عن البراكين الخاملة، حيث أنها كانت غير نشطة لآلاف السنين ولكن من الممكن أن تنفجر في المستقبل.
ما هي الأجزاء المختلفة من البركان
- الصهارة هي الصخور البركانية المنصهرة تحت سطح الأرض.
- المخروط البركاني هو بركان مخروطي صغير يتكون من تراكم الحطام البركاني.
- الألواح هي قطع صخرية مسطحة تتشكل عندما يتجمد الصهر في صدوع بركانية.
- الفتحة التهوية هي فتحة في سطح الأرض تهرب من خلالها المواد البركانية.
- الجناح، هو جانب البركان.
- حمم البركان هي صخور بركانية منصهرة تنفجر من البركان وتتجمد عندما تبرد.
- يُطلق على فوهة البركان أيضًا بـ فم البركان، وهي محاطة بفوهة بركانية.
- تمر الصهارة تحت الأرض عبر هذه القناة.
- القمة، هى أعلى نقطة ف البركان.
- يشير ذروة الحلق أو فتحة البركان إلى الجزء العلوي من القناة التي تنفث الحمم البركانية والرماد البركاني.
- الرماد هو قطع صغيرة من الحمم البركانية أو الصخور التي يقل حجمها عن 2 مم، والتي تنفجر في الهواء نتيجة الانفجارات البركانية.
- الغيوم الرمادية هي سحب رمادية تتكون من الانفجارات البركانية.
الأضرار الناجمة عن البراكين
تقييم الأضرار التي تلحق بالممتلكات جراء ثوران البراكين يصعب بسبب الأنظمة المختلفة للقيمة والتغيرات في استخدام الأراضي. وتشير إحدى الدراسات في بحث عن البراكين إلى أن متوسط الأضرار التي تلحق بالممتلكات جراء الانفجارات البركانية في جميع أنحاء العالم يقدر بمليار دولار سنويا.
رغم أن معظم الانفجارات غير المدمرة، إلا أن بعضها تسبب في أضرار جسيمة، فثوران جبل سانت هيلينز في عام 1980 تسبب في خسائر تقدر قيمتها بأكثر من مليار دولار، وأسفر ثوران بركان جبل بيناتوبو في الفلبين في عام 1991 عن تكلفة اقتصادية قدرها 7 مليارات دولار، ومن المتوقع أن تزيد الخسائر في السنوات القادمة بسبب غمر العديد من الأراضي الصالحة للزراعة بتدفقات الطين.