تعتبر الفوهات البركانية واحدة من الظواهر الطبيعية المثيرة، حيث تتكون جراء اشتعال المواد المنصهرة على قشرة الأرض، مما يؤدي إلى خروج الرماد والشظايا مع انبعاث العديد من الغازات الساخنة.
ما هي الماغما؟
تعرف الماغما بأنها خليط من المواد المنصهرة وتشتمل على صخور في حالة سائلة أو شبه سائلة. وتعمل درجات الحرارة العالية داخل باطن الأرض على خروج هذه المادة بهذه الهيئة:
- تم تسمية هذه المادة بالماغما في عام 1859 ميلادي، ومعناها في اللغة اليونانية هو “المرهم السميك”، وهي تعادل كلمة “صهارة” في اللغة العربية.
- تتواجد الماغما في منطقة الوشاح التي تشغل جزءًا كبيرًا من باطن الكرة الأرضية. وتخرج هذه المادة من خلال التشققات والثقوب في القشرة الأرضية، مما يؤدي إلى حدوث الثورات البركانية. وعند خروجها، يُطلق عليها اسم “الحمم البركانية”.
- تتكون الماغما من مزيج من المعادن والغازات المنحلة، مثل ثاني أكسيد الكبريت وثاني أكسيد الكربون، مع كميات ضئيلة من بخار الماء.
- تبقى الماغما في حالة سائلة نتيجة للحرارة المرتفعة والضغط العالي تحت القشرة الأرضية.
- أيضًا، تؤثر لزوجة الماغما بشكل كبير على تكوين البركان وشكله بعد الانفجار. فكلما زادت لزوجة الماغما، كان البركان أكثر انحدارًا، بينما تتسم الماغما ذات اللزوجة الضعيفة بالبراكين الأكثر سطحية.
عوامل تكوين الماغما
توجد عدة عوامل تسهم في تكوين الماغما وذوبان الصخور تحت القشرة الأرضية، وهي كالتالي:
المعادن المنصهرة
تعتمد درجة انصهار المعادن على نوع المعدن ذاته. فهناك معادن يمكن أن تنصهر عند درجات حرارة منخفضة مثل الريولايت والجرانيت والسيليكون، الذي يحتوي على الفلسبار البوتاسي والكوارتز.
بينما تحتاج معادن أخرى إلى درجات حرارة مرتفعة لتذوب، مثل البازلت والمغنيسيوم والحديد.
الانصهار الجزئي
تحتوي الماغما على بلورات معدنية منصهرة بالكامل وأخرى منصهرة جزئيًا، ويرجع ذلك إلى عدم الوصول إلى درجة الحرارة المثلى لصهر كافة المعادن، وهذه الظاهرة تعرف بالانصهار الجزئي.
درجات الحرارة
تزداد درجات الحرارة تدريجياً عند التعمق داخل باطن الأرض، حيث تتراوح تلك الدرجات بين 0 و3900 درجة مئوية عند عمق 3000 كيلومتر.
كما تزيد الحرارة إلى 3900-4300 درجة مئوية في النواة الخارجية عند أعماق بين 3000 و5000 كيلومتر:
تبقى الحرارة في النواة الداخلية مستقرة عند 4300 درجة مئوية وذلك على عمق يتراوح بين 5000 و6000 كيلومتر.
سلسلة تفاعل باون
توضح سلسلة باون للتفاعلات نمطين لتبلور الماغما وكيفية تكوين المعادن داخل الصخور النارية. المعادن التي تحتوي على الحديد تتواجد في الطرف الأيسر من السلسلة، ومن أشهرها أوليفين، والذي يحتوي أيضًا على المغنسيوم.
- تتضمن السلسلة أيضًا معادن البيروكسين ومن ثم الأمفيبول والميكا، وآخرها الكوارتز الذي لا يحتوي على كميات كبيرة من المغنيسيوم والحديد.
- معادن الفلسبار تشمل السيليكا والألومنيوم، بالإضافة إلى الفلسبار البوتاسي والفلسبار الكلسي.
معدل الضغط
من المعروف أن الضغط يزداد مع التعمق داخل الأرض، وذلك بسبب وجود الصخور العلوية ذات الكتلة الكبيرة مما يؤدي إلى ارتفاع الضغط.
المسطحات المائية
عندما يكون المحتوى المائي في منطقة معينة أقل، فإنه يؤدي إلى ذوبان الصخور بصورة أكبر.
للمزيد من المعلومات، يمكنكم الاطلاع على:
أنواع الماغما
لفهم مفهوم الماغما بشكل أفضل، نذكر هنا الأنواع الرئيسية للماغما التي تختلف في تركيبها المعدني:
- الماغما الريوليتية التي تتراوح درجة حرارتها بين 650 و800 درجة مئوية، وتحتوي على معدلات مرتفعة من الصوديوم والبوتاسيوم، بينما تحتوي على كميات ضئيلة من المغنسيوم والحديد.
- الماغما الانديزيتية التي تكون درجات حرارتها بين 800 و1000 درجة مئوية وتحتوي على كميات متوازنة من الحديد والكالسيوم وثاني أكسيد السيليكون والصوديوم والبوتاسيوم.
- الماغما البازلتية التي تتراوح درجات حرارتها بين 1000 و1200 درجة مئوية، وتتميز بمعدلات عالية من الحديد والكالسيوم وثاني أكسيد السيليكون والمغنسيوم، مع كميات ضئيلة من الصوديوم والبوتاسيوم.
أجزاء البراكين
تتكون البراكين من عدة أجزاء رئيسية، وهي كما يلي:
- المخروط البركاني، الذي يمثل جوانب البركان التي تشكل الحمم البركانية، وتعتمد درجة انحدار هذا المخروط على نوع النشاط البركاني وطبيعة المواد المقذوفة من الفوهة.
- حجرة الصهارة، التي تُعتبر بمثابة الحوض الداخلي للبركان، حيث تجمع الغازات والحمم البركانية.
- عنق البركان، الذي يظهر في شكل فتحة واحدة أو عدة فتحات، تتضمن فتحة أساسية على السطح تتدفق منها الغازات والحمم والرماد والمواد البركانية الأخرى.
- المدخنة، وهي الأنبوب الذي يسمح بدفع الحمم البركانية من حجرة الصهارة إلى السطح. يمكن أن تحتوي البراكين على مدخنة واحدة رئيسية، بالإضافة إلى مداخن فرعية.
- فوهة البركان، وهي الفتحة الموجودة في الجزء العلوي من البركان، والتي تتكون بسبب اندفاع الصهارة والحمم إلى الأعلى.
آثار البراكين: الإيجابية والسلبية
بعد التعرف على مفهوم الماغما، يجب أن نوضح أن آثار البراكين يمكن أن تكون إيجابية أو سلبية بالنسبة للبيئة والإنسان، وهذا ما سيتم توضيحه فيما يلي:
الآثار الإيجابية للبراكين
تنتج البراكين عن العديد من الفوائد للأفراد والبيئة، وهذه الفوائد تشمل:
- زيادة خصوبة التربة الزراعية، خاصة بعد هطول الرماد البركاني عليها.
- كما توفر العديد من ينابيع المياه الساخنة، المعروفة باسم الحمامات الساخنة، والتي تساهم في علاج العديد من الأمراض نظرًا لاحتوائها على نسب عالية من الفيتامينات والمعادن.
- يمكن أن تؤدي الحمم البركانية إلى ظهور جزر جديدة في المحيطات والبحار.
- يمكن استخدام الصخور الكبيرة الناتجة عن البراكين في مشاريع البناء.
- تظهر المعادن الثمينة بعد النشاط البركاني.
الآثار السلبية للبراكين
على الرغم من الفوائد المتعددة للبراكين، إلا أن لها أيضًا آثار سلبية تشمل:
- قد تسبب تشققات ورماد يمكن أن تكون خطرة على البيئة والكائنات الحية.
- يمكن أن تؤدي الحمم المتدفقة إلى تدمير الطرق والبنية التحتية.
- قد تنتج غازات سامة ورماد يلوث الجو، مما يؤدي إلى تكوين سحب سوداء تعمل على حجب الأكسجين وأشعة الشمس عن الكائنات الحية، ويؤثر على المناخ ويسبب رياحًا وأمطارًا غزيرة لفترات طويلة.
- هناك إمكانية لحدوث تسونامي نتيجة للبراكين، مثل الموجة العملاقة التي دمرت بعض المناطق الساحلية في اليونان في جزيرة سانتوريني عام 1628 ميلادي.
