البراكين عبارة عن مخارج في القشرة الأرضية تخرج منها الصهارة (صخور مصهورة) والغازات والأبخرة الموجودة في جوف الأرض إلى سطحها، ويصاحب صعود هذه المواد انفجار شديد في بعض الأحيان.
كيف يثور البركان
أجزاء البركان
أنواع المقذوفات البركانية
ما الذي يحدد شكل البركان
أنواع البراكين
إمكانية التنبؤ بثورانها
فوائد البراكين
التوزيع الجغرافي
كيف يثور البركان؟
تصعد الصهارة (الماغما) المليئة بالغازات من باطن الأرض باتجاه السطح لكونها أخف وزنا وكثافة من الصخور الصلبة، وأثناء صعودها تتسبب شدة حرارتها في تفتيت بعض أنواع الصخور على بعد عدة كيلومترات من سطح القشرة الأرضية، فتتكون فجوات تتجمع فيها الصهارة، وتسمى تلك الفجوات حجرة الصهارة.
وتشق الصهارة طريقها إلى سطح الأرض عبر الأجزاء الضعيفة من الصخور والتشققات والصدوع والأخاديد التي تكونت نتيجة لحركة الصفائح التكتونية سواء بالتقارب أو التباعد، ويتركز 90% من البراكين عند حدود تلك الصفائح.
والعشرة بالمائة الباقية تتكون بعيدا عن الحواف فيما يسمى "النقطة الساخنة" وهي ارتفاع درجة الحرارة بشكل استثنائي في بقعة ثابتة نتيجة حركة التيارات الحرارية الصاعدة من باطن الأرض، فتؤدي مع مرور الزمن إلى ذوبان الصفيحة فوقها وإلى أن تندفع الصهارة إلى الخارج، وإلى الآن تتركز أمثلتها في البراكين المائية وأشهرها براكين جزر هاواي.
أجزاء البركان
يتكون البركان من ثلاثة أجزاء رئيسية هي:
المخروط
وهو الشكل الذي يتكون منه جسم البركان، ويتركب من الصهارة التي خرجت من فوهة البركان وتجمعت على جوانبه.
أجزاء البركان
الفوهة
وتتكون بعد هدوء الثوران وتأخذ شكل قوس على قمة البركان (المخروط) وأسفل الفوهة تكون الفتحة المركزية للبركان التي تثور منها معظم الصهارة، وقد يكون للبركان أكثر من فوهة ثانوية إلى جانب الرئيسية.
القصبة
ويطلق عليها أيضا اسم القناة أو العنق، وتصعد عبرها الصهارة التي تنطلق من حجرة الصهارة في جوف الأرض إلى الفتحة المركزية على السطح، وقد يكون للبركان بجانب القصبة الرئيسية أكثر من قصبة ثانوية تتصل بالفوهات الثانوية.
أنواع المقذوفات البركانية
يقذف البركان بثلاثة أنواع رئيسية وهي:
مقذوفات سائلة
وهي نفس الصهارة الموجودة في باطن الأرض وتسمى اللافا (الحمم) بمجرد خروجها إلى سطح الأرض، وتزيد درجة حرارتها على 1100 درجة مئوية، وتنبثق الحمم من فوهة البركان ومن الشقوق والنعمور على جوانب المخروط، وتتوقف سرعة انسياب الحمم على درجة سيولتها ولزوجتها.
مقذوفات صلبة
ويطلق عليها أيضا اسم تفرا، وهي الصهارة التي تكون عالية اللزوجة لدرجة تحبس الغاز داخلها حتى تصل إلى الفتحة المركزية للبركان، ثم تنفجر الصهارة نتيجة لضغط الغاز وتنطلق في الهواء، وتتنعمر إلى شظايا يختلف حجمها بحسب قوة الانفجار.
والتفرا لقب يطلق على أي شظية بركانية في الهواء، وتختلف أسماؤها باختلاف الحجم، مثل الغبار البركاني، والرماد البركاني، والقذائف البركانية (القنابل البركانية) التي يصل قطرها إلى متر، ومتوسط حجمها مثل جوزة الهند، وعادة تكون بيضاوية الشكل، أو تكون على هيئة حصاة بركانية لا يتجاوز قطرها نصف سنتيمتر.
أما الرماد البركاني فقطره أقل من نصف سنتيمتر، ويكون ما يسمى الطفل البركاني عندما يتراكم فوق بعضه البعض، وفي حال اختلاطه بالماء يكون جدولا يغلي ويسمى الطفح الوحلي، وقد تصل سرعة جريان هذا الجدول إلى مائة كيلو متر في الساعة.
أما الغبار البركاني فحجمه دقيق جدا، وتحمله الرياح مسافات بعيدة.
مقذوفات الغاز
يرافق الثوران البركاني خروج كميات هائلة من الغاز، وتكون سحبا سوداء نتيجة اختلاطها بالغبار البركاني، ويتكون الغاز بشكل رئيسي من بخار الماء، ويحتوي على غازات أخرى أهمها ثاني أكسيد الكربون ونيتروجين وثاني أنعميد الكبريت وهيدروجين وكلورين.
وقد ينبعث الغاز والبخار من البراكين الساكنة دون أن يصاحبها حمم.
ما الذي يحدد شكل البركان؟
يتحدد شكل البركان وحجمه بشكل أساسي بناء على درجة لزوجة حمم اللافا، وذلك يتوقف على التركيب الكيميائي للافا.
ورغم تكون الصهارة من مركبات كيميائية متعددة، فإن العلاقة بين شكل البركان والتركيب الكيميائي للصهارة تعتمد بصورة كبيرة على احتوائها على مركب يسمى السيلكا (أي ثاني أنعميد السيلكون).
فكلما زادت نسبة السيلكا في الصهارة زادت درجة لزوجتها وتماسكها، وزادت قدرتها على حبس كمية أكبر من الغاز، وهو ما يؤدي إلى انفجارات بركانية عنيفة.