ماذا يحدث عندما ينفجر البركان ؟ ” بالتفصيل

تفاصيل انفجار البركان

تختلف الانفجارات اعتمادًا على نوع البركان والأنواع المختلفة من الحدود التكتونية التي يقوم عليها البركان، فعند الحدود المدمرة، حيث تتحرك الصفائح التكتونية تجاه بعضها البعض ، ستجد براكين مركبة.

وتحتوي البراكين المركبة أحد أخطر

أنواع البراكين

، على حمم لزجة وسميكة للغاية، مما يجعلها شديدة الانفجار، وعندما تنفجر فقاعات الغاز المحتجزة في حجرة الصهارة تجد صعوبة في الهروب من خلال الصخور اللزجة، ويمكنها أيضًا دفع الكثير من الرماد والصخور الساخنة في الهواء، مما يجعلها خطيرة للغاية.

ومن ناحية أخرى، تتشكل البراكين الدرع عند الحدود التكتونية البناءة “حيث تتحرك الصفائح التكتونية بعيدًا عن بعضها البعض” ولها حمم رفيعة جدًا وسيلان، وهذا يعني أنه عندما ينفجر بركان درعي، فإن الحمم البركانية سريعة للغاية ويمكن أن تغطي مناطق كبيرة بسرعة كبيرة.

وتشكل جزر هاواي بعض أشهر الأمثلة على براكين الدرع، وواحد منهم هو بركان ماونا لوا، وهو في الواقع أكبر بركان على هذا الكوكب.

ويمكن أن تكون الانفجارات البركانية كارثية في بعض الحالات، وعادة ما يتم إخلاء المنطقة المجاورة بسرعة للحفاظ على سلامة الناس، كما يمكن أن تسبب الحمم شديدة الحرارة أيضًا الكثير من الضرر، حيث تحترق المدن والأراضي الزراعية، ويمكن أن يتسبب الرماد الناتج عن البركان أيضًا في حدوث مشكلات في التنفس، ووقف السفر، حيث يقلل من رؤية الطيارين.

وهذا ما حدث عندما اندلع Eyjafjallajokull في أيسلندا في عام 2010، حيث انتشرت سحابة الرماد في جميع أنحاء أوروبا، مما يعني أنه تم إلغاء أكثر من 100 ألف رحلة، وفقد عشرة ملايين شخص رحلاتهم الجوية وخسرت شركات الطيران أكثر من 1.3 مليار جنيه إسترليني.

قد يبدو الأمر غير بديهي، لكن الاندفاع البركاني يمكن أن يفيد محيطه في بعض الأحيان، على سبيل المثال، يمكن أن يتحلل الرماد والحمم البركانية “إذا لم يكن سميكًا جدًا” لإنشاء أرض زراعية خصبة للغاية، مما يجعل المناطق المحيطة أماكن جيدة للناس لزراعة المحاصيل.

ويمكن أيضًا أن يكون المشهد جميلًا جدًا ويمكن أن يجذب السياحة إلى المنطقة لمشاهدة

البراكين التي توقفت عن الثوران

، وبركان هاواي مثال على ذلك، كما يمكن استخدام الحرارة المتولدة من الانفجارات لإنتاج الكهرباء، حيث تولد الحرارة بخارًا عند ملامستها للماء، وهذا بدوره يمكن استخدامه لتشغيل التوربينات.[1]

تعريف البركان

البركان هو فتحة في سطح القشرة الأرضية تنبعث من خلالها الحمم البركانية والرماد البركاني والغازات، وتحدث الانفجارات البركانية جزئيًا بسبب ضغط الغاز المذاب، وترتفع الصهارة السائلة تحت البركان مع الغازات المذابة من خلال الشقوق في قشرة الأرض.

وينخفض الضغط عند ارتفاع الصهارة، مما يساعد للغازات على تشكيل الفقاعات، وتتوقف طريقة ثوران “الحمم البركانية” عندما تصل إلى السطح على كلٍ من محتوى الغاز والتركيب الكيميائي، والحمم المنخفضة تحتوي على السيليكا منخفضة اللزوجة وتتدفق بحرية بحيث يمكن للفقاعات الغازية الهروب بسهولة ، في حين أن حمم السيليكا العالية تكون أكثر لزوجة و “مقاومة للتدفق” بحيث لا يمكن للغازات المحتبسة الهروب تدريجياً.

وتتكون البراكين عندما ترتفع الصهارة “الصخور السائلة” المحصورة تحت قشرة الأرض إلى السطح وتهرب من خلال الشقوق، وهذه الصخور السائلة الهاربة تتحول إلى حمم بركانية تتجمد أثناء انتقالها، وتتراكم طبقات الحمم البركانية بمرور الوقت مكونة البراكين وهو ما يجيب على تساؤل

كيف يتكون البركان

.

وهناك بالفعل الكثير من البراكين على الكواكب الأخرى في الماضي، وبعض الأماكن في نظامنا الشمسي بها براكين نشطة تنفجر الآن، كوكب الزهرة والمريخ مغطاة بالبراكين المنقرضة، وبعض أقمار كوكب المشتري، وزحل، ونبتون تحدث بالفعل انفجارات بركانية في الوقت الحالي، ولقد التقطت وكالة ناسا الفضائية صورًا لها باستخدام العديد من المركبات الفضائية المختلفة التابعة لها.[1]

أسباب ثوران البركان

عندما يذوب جزء من القشرة السفلية للأرض أو الوشاح العلوي، تتشكل الصهارة، وعلى الرغم من وجود عدة عوامل تؤدي إلى ثوران البركان، إلا أن هناك ثلاثة عوامل رئيسية وهم: طفو الصهارة، الضغط من الغازات الخارجة في الصهارة، وحقن دفعة جديدة من الصهارة في غرفة الصهارة المملوءة بالفعل، وفيما يلي وصف موجز لهذه العمليات.

عندما تذوب الصخور داخل الأرض، تظل كتلتها كما هي بينما يزداد حجمها، مما ينتج عنه ذوبان أقل كثافة من الصخور المحيطة، ثم ترتفع هذه الصهارة الأخف نحو السطح بفضل طفوها، وإذا كانت كثافة الصهارة بين منطقة تولدها والسطح تقل عن كثافة الصخور العلوية والمحيطة، فإن الصهارة تصل إلى السطح وتثور.

وتحتوي الصهارة لما يسمى بالتركيبات الأنديزية والريوليتية أيضًا على بعض المواد اامتطايرة المذابة مثل ثاني أكسيد الكبريت والماء وثاني أكسيد الكربون، وكشفت العديد من التجارب أن كمية الغاز المذاب في الصهارة “قابليتها للذوبان” عند الضغط الجوي تساوي صفرًا، ولكنها ترتفع مع زيادة الضغط.

على سبيل المثال، في الصهارة الأنديزيتية المشبعة بالماء وستة كيلومترات تحت السطح، حيث يذوب ما يقرب من 5 بالمائة من وزنها في الماء،و عندما تتحرك هذه الصهارة نحو السطح، تقل قابلية ذوبان الماء في الصهارة، مما ينتج عنه انفصال الماء الزائد عن الصهارة في شكل فقاعات.

وعندما تتحرك الصهارة بالقرب من السطح، يتحلل المزيد من الماء من الصهارة، مما يؤدي إلى ارتفاع نسبة الغاز / الصهارة في القناة، وعندما يصل حجم الفقاعات إلى حوالي 75 في المائة، تتفكك الصهارة إلى الأكوام البيروكلاستية “الأجزاء المنصهرة والصلبة جزئيًا” وتثور بشكل متفجر.

العملية الثالثة التي تسبب الانفجارات البركانية هي إضافة الصهارة الجديدة في منطقة مملوءة بالفعل بالصهارة ذات التكوين المتشابه أو المختلف، ويجبر هذا الحقن بعض الصهارة الموجودة في الغرفة على التحرك لأعلى والانفجار على السطح.[2]

التنبؤ بالبراكين

على الرغم من أن علماء البراكين يدركون جيدًا هذه العمليات الثلاث، إلا أنهم لا يستطيعون حتى الآن التنبؤ بحدوث ثوران بركاني، لكنهم حققوا تقدمًا كبيرًا في التنبؤ بالانفجارات البركانية، ويتضمن التنبؤ الطابع والوقت المحتملين للانفجار في بركان خاضع للمراقبة.

وتعتمد طبيعة الثوران على السجل التاريخي للبركان المعني ومنتجاته البركانية، على سبيل المثال، من المحتمل أن يؤدي البركان الذي ينفجر بعنف والذي أدى إلى سقوط الرماد وتدفق الرماد الطين البركاني “أو الانهيارات” إلى القيام بنفس الشيء في المستقبل.

ويعتمد تحديد توقيت الثوران في بركان مراقب على قياس عدد من المعلمات، بما في ذلك، على سبيل المثال لا الحصر، النشاط الزلزالي في البركان “خاصة عمق وتواتر الزلازل البركانية”، وتشوهات الأرض “يتم تحديدها باستخدام مقياس الميل و / أو GPS، وقياس التداخل عبر الأقمار الصناعية”، وانبعاثات الغازات “أخذ عينات من كمية غاز ثاني أكسيد الكبريت المنبعثة من مطياف الارتباط، أو COSPEC”.

وحدث مثال ممتاز للتنبؤ الناجح في عام 1991، حيث تنبأ علماء البراكين من هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية بدقة بثوران بركان بيناتوبو في الفلبين في 15 يونيو، مما سمح بإخلاء قاعدة كلارك الجوية في الوقت المناسب وإنقاذ آلاف الأرواح. [2]