أنواع البراكين

البركــان :هو شق فى القشرة الأرضية تخرج منه مواد منصهرة يطلق عليها اسم الحمم البركانية ( اللافاLava ) عن طريق أجزاء البركان وهى خزان الصهير Magma Chamber وقصبة البركان Volcanic Pipe وفوهة البركان Vent . وعندما تخرج الحمم البركانية خارج الأرض يطلق عليها اسم اللافا ( اللابة ) . ودرجة حرارة المادة المنصهرة فى باطن البركان تكون عالية جداً . فعندما تخرج تقابل درجة حرارة الجو العادى، فيحدث لها تصلب مفاجىء ، مكونه الصخور البركانية .

يتكون البركان من الأجزاء التالية : ـ
فوهة البركان :
وهى الفتحة التى تخرج منها الحمم وهى عبارة عن فجوة أعلى قمة البركان حيث تندفع وتسيل منها الحمم حيث تتراكم على جوانبها مكونة المخروط والجبل البركانى .

المخروط :
وهو المخروط الظاهر على سطح الأرض والذى يشبه التل الصغير والذى تكون نتيجة لتراكم الحمم البركانية.

عنق البركان :
وهو تجويف أسطواني الشكل تقريباً ويسمى أحيانا بالمدخنة وهو الجزء الذى يصل ما بين الفوهة إلى خزان الصهير فى باطن الأرض حيث يسلك الصهير الموجود فى الخزان عنق البركان فى طريقة إلى الفوهة التى يندفع منها مكونا الحمم البركانية .

خزان الصهير:
ويقع على أعماق بعيدة من سطح القشرة الأرضية حيث يتكون من مواد مصهورة بسبب الحرارة العالية فى باطن الأرض .

تنتج البراكين أثناء ثوراتها نواتج غازية وأخرى سائلة بالإضافة الى النواتج الصلبة .
النواتج الغازية :تخرج البراكين كما هائلا من الغازات تختلف فى كميتها ونوعيتها من بركان لاخر ومن أهم نواتج البراكين الغازية بخارالماء وثانى أكسيد الكربون والكلور وأكاسيد الكبريت وكلوريد الامونيوم . ويصاحب خروج هذه الغازات بعض النواتج الصلبةالتى تسلك أثناء خروجها مع الغازات سلوك الموائع وهذه النواتج الصلبة هى الرماد البركانى .

النواتج السائلة :
وهى الحمم المصهورة والمعروفة باسم اللافا والتى ما تلبث أن تسيل على جوانب البركان مكونة فيما بعد الصخور البركانية .

النواتج الصلبة :
من أهم النواتج الصلبة التى تقذفها البراكين البريشيا البركانية وهى قطع صخرية صغيرة الحجم حادة الزوايا وكذلك الأجلوميرات Agglomerate وهى قطع صخرية صغيرة الحجم مستديرة أو شبه مستديرة .



أنواع المواد البركانية
هناك ثلاثة أنواع رئيسة من المواد يمكن أن يقذف بها البركان إلى الخارج وهذه المواد هي:
1- اللافا أي حُمَم، 2- شظايا صخرية، 3- غاز.
وتعتمد المادة المقذوفة بشكل رئيسي على مدى لزوجة أو سيولة الصهارة البركانية.

الحُمم. وتسمى اللافا، وهي اسم للصُّهارة التي تسللت إلى سطح الأرض. وعندما تصل الحمم إلى سطح الأرض، تكون ملتهبة ومتوهّجة، وقد تزيد درجة حرارتها على 1100°م. وتنساب الحمم عالية السيولة سريعًا على جوانب البركان، بينما تنساب الحمم اللزجة ببطء أكثر. وعند انخفاض درجة حرارة الحمم فإنها تتصلب إلى أشكال عديدة مختلفة. وتتصلب الحمم عالية السيولة إلى شرائح صخرية ملساء مطوية تسمى باهوهو، ثم تنخفض درجة حرارة الحمم اللزجة لتُشكِّل شرائح صخرية خشنة تُسمَى آ آ. وتغطي كل من الباهوهو والـ آ آ مساحات كبيرة من جزر هاواي، حيث وُضِعت هناك هذه المصطلحات. وتشكّل الحمم الأكثر لزوجة طفوحًا من الحصى والدبش تُسمّى الطفوح الكتلية. كما يمكنها أن تكوِّن أكوامًا وركامات من الحمم تسمى قببًا.
وتشمل بعض تكوُّنات الحمم ما يعرف بالمخاريط المشتتة وأنابيب الحمم. و المخاريط المشتتة هي تلال منحدرة يبلغ ارتفاعها 30م. وقد بُنيت هذه التلال نتيجة لاندفاعات الحمم السميكة، على هيئة نافورات متفرقة. أما أنابيب الحمم فهي أنفاق تشكلت من الحمم السائلة. فحينما تطفح الحمم وتنساب، فإن سطحها الخارجي الملامس للهواء يبرد ويتصلب، في حين يستمر انسياب الحمم أسفل السطح المتصلب. وعندما ينتهي انسياب الحمم يتخلف عنها نفق.

الشظايا الصخرية. وتسمى تفرا. وهي تتشكل من الصهارة اللزجة، التي تبلغ لزوجتها حدًا يحول دون انطلاق الغاز منها،لدى اقترابها من سطح الأرض أو من فتحة البركان المركزية. وفي النهاية يولِّد الغاز المحصور في الصهارة ضغطا كبيرًا يؤدي إلى انفجار الصهارة وتحولها إلى شظايا وفُتَيْتات. وتحتوي التفرا الصغرى والكبرى على الغبار البركاني والرماد البركاني والقذائف البركانية.
الغبار البركاني يتكون من جزئيات ذات قطر أقل من 0,25 ملم، ويمكن حمل هذا الغبار لمسافات بعيدة. وفي عام 1983م قذف ثوران بركان كراكاتاو في إندونيسيا بالرماد البركاني عاليًا لمسافة 27كم في الهواء. وقد حُمل هذا الغبار، ودار حول الأرض عدة مرات معطيًا منظرًا أحمر متألقًَا لغروب الشمس في عدة أماكن من العالم. ويرى بعض العلماء أن كميات كبيرة من الغبار البركاني بمقدورها التأثير على المناخ، وذلك باختزال كمية ضوء الشمس التي تصل إلى الأرض.

الرماد البركاني يتألف من شظايا يقل قطرها عن نصف سنتيمتر. ويسقط معظم الرماد البركاني فوق سطح الأرض، ويلتحم معظم الرماد البركاني بعضه مع بعض مكونًا صخرًا يُسمّى الطَفَل البركاني. وفي بعض الأحيان يجتمع الرماد البركاني مع الماء مشكلاً جدولاً من الطفح الوحلي في حالة الغليان. وقد تبلغ سرعة جريان هذا الطفح الوحلي 100كم/س، الأمر الذي يمكن أن يكون مدمرًا بشكل واسع.
القذائف البركانية شظايا كبيرة تتراوح أحجامها مابين حجم كرة الرجبي وحجم كرة السلة. وقد تبلغ القذائف البركانية الكبيرة مترًا واحدًا في القطر وتسعين طنًا متريًا في الوزن. وتسمى القذائف البركانية الصغيرة الحبيبات البركانية.

الغاز. ينطلق الغاز بكميات كبيرة من البراكين خلال معظم الثورانات البركانية. ويتكون الغاز بشكل رئيسي من بخار. لكنه يحتوي على كل من ثاني أكسيد الكربون ونيتروجين وثاني أكسيد كبريت وغازات أخرى. ويأتي معظم البخار من الصهارة البركانية، كما أن بعض البخار يمكن أن يُتْتَجَ عندما تقوم الصهارة الصاعدة بتسخين الماء فوق سطح الأرض. ويحمل الغاز البركاني كميات كبيرة من الغبار البركاني. ويبدو هذا المزج مابين الغاز والرماد كدخان أسود.


أنواع البراكين
يُقسِّم العلماء البراكين إلى ثلاث مجموعات:
1- براكين درْعية 2- المخاريط الحبيبية 3- براكين مركبة.
وقد اعتمد تصنيف هذه المجموعات على شكل البراكين، وعلى طبيعة المواد التي تكونت منها.

البراكين الدرعية.
وتتكون من كميات كبيرة من طفوح الحمم التي تندفع من فتحة وتنتشر بشكل واسع. وتكوِّن الحمم تدريجيًا جبلاً على شكل قبة عريضة منخفضة. ويُعدُّ بركان ماونا لووا في هاواي بركانًا درعيًا، حيث شكَّلته آلاف من طفوح الحمم المنفصلة بعضها عن بعض، والمتراكمة فوق بعضها والتي يبلغ سُمك كل منها أقل من 15م.


المخاريط الحبيبية.
وتتكون هذه المخاريط عندما تُقذف التفرا من فتحة بركان ثم تسقط عائدة إلي الأرض، وتتجمع حول فتحة البركان. وتشكل التفرا المتراكمة، وهي حُبيبات بركانية، جبلاً مخروطي الشكل.
ويُعدُّ بركان باريكوتين في غرب المكسيك مخروطًا حبيبيًا. وقد بدأ هذا البركان المخروطي عام 1943م، عندما انفتح شق أرضي في حقل زراعي. وعندما توقف ثوران هذا البركان في عام 1952م كان ارتفاع قمة المخروط قد بلغ 410م فوق قاعدة المخروط.

البراكين المركبة.
تتكون عند اندفاع كل من الحمم والتفرا من فتحة مركزية، حيث تتراكم المواد على شكل طبقات متعاقبة حول فتحة البركان، وتشكل برجًا جبليًا مخروطيًا. ومن البراكين المركبة جبل فوجي في اليابان، وبركان مايون في الفلبين، وبركان فيزوف في إيطاليا. في عام 89م، وفي أثناء الثوران البركاني التاريخي الكبير، ثار بركان فيزوف ودفن المدن المجاورة، مثل مدينة بومبي، ومدينة هركولانيوم، ومدينة ستابيا تحت كتلة من الرماد والغبار والحبيبات التجمعية البركانية. ويعتبر جبل سانت هلنز في واشنطن والذي ثار عدة مرات منذ عام 1980م، واحدًا من أكثر البراكين نشاطًا في الولايات المتحدة.
وفي بعض الأحيان يمكن أن تصبح حُجْرة الصهارة في بركان درعي، أو مخروط حبيبي، أو بركان مركب فارغة تقريباً. ويحدث هذا الأمر عندما يتم قذف معظم الصهارة البركانية إلى سطح الأرض. وبسبب تفريغ حجرة الصهارة فإنها تصبح غير قادرة على دعم البركان فوقها. ولهذا فإن جزءًا كبيرًا من البركان ينهار، مشكلاً فوهة كبيرة تسمى الجفرة. وتُعدُّ بحيرة سينك في أوريجون بالولايات المتحدة جفرة مُلِئت بالماء، وهي تبلغ ما يقرب من 10كم اتساعًا و589م عمقًا.


لماذا تحدث البراكين في أماكن محددة
توجد معظم البراكين على امتداد حزام يُسمّى حلقة النار يطوق المحيط الهادئ، كما تحدث نشاطات بركانية في أماكن أخرى مثل هاواي وأيسلندا وجنوب أوروبا. وتحدث نشاطات بركانية أخرى في قيعان البحار والمحيطات.

طور العلماء نظرية تُسمّى حركية الصفائح القارية. وهي توضح كلاً من سبب حدوث معظم البراكين وغالبية الزلازل ونشوء الجبال في أماكن خاصة ومحددة. وحسب هذه النظرية، فإن القشرة الأرضية الخارجية مقسمة إلى عدد من القطع الصخرية الصلبة القوية تسمى صفائح. تنزلق هذه الصفائح وتتحرك باستمرار فوق غلاف من الصخر المنصهر جزئياً. وتقدر حركة هذه الصفائح بنحو 1,5-20سم في السنة. وعند تحرك هذه الصفائح تتصادم حوافها المتجاورة أو تتباعد أو تنزلق واحدة فوق الأخرى. وتقع معظم البراكين على امتداد حواف هذه الصفائح. وتوضح خريطة توزيع البراكين حواف الصفائح والنشاط البركاني الممتد على امتداد هذه الحواف.

وتنشأ معظم البراكين نتيجة تصادم صفيحتين. ثم يعقب هذا التصادم اندساس وغوص إحدى الصفيحتين تحت الأخرى. وعند اندساس الصفيحة فإن حرارة الاحتكاك الحاصل وكذا حرارة جوف الأرض تذيبان جزءًا من مادة هذه الصفيحة، ثُمَّ يصعد هذا الجزء المذاب على هيئة صهارة تنطلق عند وصولها إلى سطح الأرض مكونة بركانًا.
ويحدث مثل هذا النشاط البركاني أيضا عند تباعد صفيحتين، ويكون عادة في قيعان المحيطات. عند تباعد الصفيحتين، تصعد الصهارة الموجودة تحت قشرة الأرض عاليًا بين الصفيحتين وتطفح كميات كبيرة من الحمم على السطح مُشَكِّلة قاع المحيط. وفي بعض الحالات تشكل الصهارة سلاسل جبال تحت مياه المحيطات، مثل الحيد الجبلي الكائن وسط المحيط الأطلسي الذي يمتد على طول المحيط. وتُعدُّ جزيرة أيسلندا والجزر البركانية القريبة منها أجزاء من هذا الحيد الجبلي.
وتقع من البراكين ـ كتلك الموجودة في هاواي ـ بعيدًا عن حواف الصفائح. ويعتقد بعض العلماء أن هذه البراكين قد تطورت عند صعود عمود ضخم من الصهارة من باطن الأرض إلى سطح الأرض.وهذا العمود يُسمَّى ريش الوشاح. وقد يبلغ قطره ما يقرب من 150 كم، كما أنه يصعد بمعدل يصل مابين 15-25 سم سنويًا. وفي بعض الحالات يقترب هذا العمود إلى حد كاف من سطح الأرض، بحيث يصعد جزء من الصهارة ويخترق الأرض بركانًا.

دراسة البراكين
تُسمَّى الدراسة العلمية للبراكين بعلم البراكين. وتتناول هذه الدراسة طبيعة وأسباب الثوران البركاني. وقد أدت هذه الدراسة العلمية إلى الحفاظ على العديد من الأرواح. وبهدف تطوير المعرفة العلمية عن البراكين، قام العلماء بإنشاء مراصد على منحدرات وحواف العديد من البراكين، مثل جبل أساما في اليابان وكيلاوي في هاواي وفيزوف في إيطاليا.

تصنيف النشاط البركاني. يصنف العلماء نشاط البراكين وفق عدد مرات ثورانها. وعلى هذا يمكن تصنيف النشاط البركاني على النحو التالي:
1- نَشِط 2- متقطِّع 3- ساكن 4- ميِّت.
البراكين النشطة تثور بثبات دائم، وثورانها هادئ، ولكنه يصبح عنيفًا بين الحين والآخر، كبركان سترومبولي الذي يقع على جزيرة مواجهة لشواطئ إيطاليا.
البراكين المتقطعة تثور على فترات منتظمة ـ تقريبًا ـ مثل بركان أساما في اليابان وجبل إتنا في صقلية وهولالا في هاواي.
البراكين الساكنة تكون غير نشطة لفترة من الزمن، بحيث تُعدُّ غير كافية للحكم عليها بأنها قد تثور مجددًا أو لا. ومن هذه البراكين الخامدة بركان قمة لاسن في كاليفورنيا من الولايات المتحدة الأمريكية وبركان باريكوتين في المكسيك.
البراكين الخامدة. وهي غير نشطة منذ بدء التاريخ ويُعدُّ كلُ من بركان أكونكاجوا في الأرجنتين وبركان كيليمنجارو في تنزانيا من البراكين الخامدة التي ربما لن تثور ثانية أبدًا.

تصنيف الثورانات البركانية. يقسِّم العلماء الثورانات البركانية إلى أربع مجموعات رئيسة: 1- هاوايية 2- سترومبولية 3- فولكانية 4- بيليية. ويعتمد هذا التقسيم على درجة عنف الثوران وعلى طبيعة المواد التي يقذفها البركان.
الثورانات الهاوايية. وسميت نسبة لبراكين هاواي وهي براكين أقل عنفًا. وعند ثورانها تنساب الحمم بهدوء من عدة فتحات بركانية بانية بركانا صفائحيًا.
الثورانات السترومبولية. وسميت كذلك نسبة لبركان سترومبولي. يحدث هذا النوع من الثوران نتيجة انطلاق الغازات المستمر من الصهارة. وعند انطلاق الغاز فإنه يعطي تفرا تتراكم على شكل مخروط حبيبي.
الثورانات الفولكانية. وسميت نسبة لفولكانو. وهي جزيرة بركانية تقع قبالة الشواطئ الإيطالية. وتحدث هذه الثورانات عندما تسد الصهارة عالية اللزوجة فتحة البركان الرئيسة. ومن ثم يقوم غاز الصهارة بالتجمع تدريجيا مشكلاً ضغطًا قويًا يفجِّر الصهارة على هيئة غبار بركاني ومقذوفات بركانية.
الثورانات البيليية. وهي الأكثر عنفًا. وسميت بذلك نسبة لثوران بركان مونت بيليه عام 1902م في المارتنيك، وهي جزيرة من جزر الهند الغربية. وقد أدى هذا الثوران إلى قتل ما يقرب من 38,000 شخص. ويحدث هذا النوع من الثوران عندما تشكل الغازات المحصورة في صهارة عالية اللزوجة ضغطًا شديداً يؤدي إلى حدوث انفجارات عنيفة، تكون بدورها سُحُبًا حارة متوهجة من الرماد والغبار البركاني. وقد يعصف الثوران بجسم البركان ويفتته إلى أجزاء.

التنبؤ بالثورانات البركانية
هذا الموضوع أحد الاهتمامات الرئيسة لعلم البراكين. فعند ثوران البركان لايمتلك الإنسان إلا القليل مما يمكن عمله لتفادي تدمير الممتلكات في المناطق المجاورة للبركان. ولكن يمكن إنقاذ الأرواح إذا ماجرى إخلاء المناطق المجاورة للبركان من السكان قبل بداية الثوران البركاني بوقتٍ كافٍ.
ولايمكن التنبوء بمعظم الثورانات البركانية؛ ولذا تم تزويد بعض البراكين ـ كتلك الموجودة في هاواي ـ بأجهزة إنذار مبكر. فمن المتعارف عليه أن جسم البركان يتمدد قليلاً قبل الثوران بسبب تجمع الصهارة في حجرة الصهارة. ويلي هذا حدوث بعض الزلزلة عند صعود الصهارة من الحجرة، وكذلك تبدأ درجة حرارة المناطق المجاورة للبركان في الارتفاع، كما تنطلق سحب غازيَّة من فتحة البركان.
يستعمل العلماء نبائط مختلفة للتنبؤ بوقت ثوران بركان ما. فهم يستعملون مقياس المَيْد (وهذا الجهاز يرصد التغير في معدل مَيْد الأرض)، من أجل قياس تمدد جسم البركان. وهناك مرسمة الزلازل التي تساعد على رصد الزلزلة. هذا بالإضافة إلى مقاييس درجة الحرارة التي تراقب ارتفاع درجة الحرارة في المنطقة، وإلى كاشفات الغازات التي تقيس كميات الغاز.


شاهد الفيلم الوثائقي العلمي عن البراكين


من فوائد البراكين :
1- قد يبدو من الغريب أن البراكين هى من عوامل البناء رغم ما استقر لدى البشر عموما أنها من أشد العوامل الطبيعية فى التدمير والفناء . والدليل على ذلك أن كل الجزر المتناثرة فى المحيط الأطلنطى أنما هى من نواتج ثورات البراكين حسب ما أفادت به نظرية بنائية الألـواح plate Tectonic وعلى سبيـل المثـال فإن انفجار بركان مونت كيلو Mont Kilaw سنة1960 قد أضاف مساحة جديدة لجزيرة هاواى تقدر بحوالى5 , 1 كم مربع.

2- إن نواتج البراكين من الرماد البركانى والمواد الصلبة بما تحويه من معادن وعناصر تشكل جميعها أجود أنواع الأسمدة التى تزيد من خصوبة الأرض بدرجة كبيرة والدليل على ذلك أن الأقطار التى تعرضت عبر العصور الجيولوجية لنشاط بركانى تتمتع بتربة خصبة للغاية ، غنية بكل ما يلزم للنبات من المعادن والعناصر ، مثل اندونسيا واليمن وسيلان .... الخ .

3- إن البراكين عندما تثور فإنها تدفع إلى سطح الأرض من بين ما تدفع عدداً من الخامات المعدنية النافعة التى يتكلف الإتسان فى استخراجها ما يتكلفه عادة من الدراسات الاستكشافية أو الحفر وعلى سبيل المثال فإن من أهم الموارد المعدنية التى يمكن أن تكون ضمن نواتج البراكين الكبريت والزئبق ومن المعروف أن تعدين هذين الموردين من الموارد المعدنية قائم فى كثير من الأحيان على ما تخرجه البراكين النشطة منهما .

4ـ وإذا كان الكبريت والزئبق هما من الموارد المعدنية التى تتصل اتصالا مباشرا بالبراكين فإن هناك عددا آخر ذا صلة أيضا بها فمن المعروف أن الصخور البركانية بحكم ظروف نشأتها السريعة هى من أكثر الصخور استجابة لعمليات التجوية حيث يتخلف عن التجوية المعادن ذات المقاومة الكبيرة والتى غالبا ما تكون من المعادن الثقيلة كالذهب والفضة وخام القصدير .

5 ـ من الظواهر الطبيعية المصاحبة للبراكين الحديثة الينابيع الحارةHot Springs والنافثات ( الفوارت)Fumaroles فالينابيع الحارة هى انبعاث مياه طبيعية من باطن الأرض فى درجة حرارة مرتفعة نسبيا حاملة معها مكونات معدنبة مختلفة مثل الزرنيخ والأنتيمون والنحاس والقصدير بالإضافة إلى الأملاح المعدنية0 بينما النافثات هى انطلاق الغازات المختلفة من شقوق الأرض فى المناطق ذات النشاط البركانى ثم ما تلبث هذه الغازات أن ترسب ما تحمله من مكونات معدنية حول فوهات البراكين مما يجعل مناطق الينابيع الحارة والنافثات من الأماكن المأمولة فى التعدين .

6ـ من الفوائد التى يرجى لها مستقبل كبير فى مجال الطاقة والتى يعكف العلماء الآن على إيجاد الحلول المناسبة لها هو إمكانية الاستفادة من الطاقة الحرارية العالية المنبعثة من الثورات البركانية , بعد أن تمت الاستفادة على الوجه الأكمل من الينابيع الحارة فى تدفئة المنازل فى بعض الأقطار الباردة مثل نيوزيلاندة .