Language
Country/Area
No result found
سر تدفق الحمم البركانية: لماذا تستطيع الحمم البركانية الاستمرار في التدفق عند درجات حرارة عالية؟
لطالما أثارت الحمم البركانية، وهي الصخور المنصهرة التي تخرج من باطن الأرض، الدهشة والرهبة لدى البشر. عندما تتدفق الحمم البركانية أثناء ثوران بركاني، فإن السائل الأحمر الناري لا يتدفق بسرعة فحسب، بل يمكنه أيضًا الاستمرار في التوسع لعشرات الكيلومترات في ظل ظروف درجات الحرارة المرتفعة. إذًا، لماذا لا تزال الحمم البركانية تتدفق عند درجات الحرارة المرتفعة هذه؟ ستأخذك هذه المقالة إلى عمق خصائص الحمم البركانية وتكوينها وسلوك تدفقها، بالإضافة إلى الأشكال الأرضية الفريدة التي تخلقها على الأرض.
الحمم البركانية عبارة عن صخور منصهرة أو منصهرة جزئيًا يتم قذفها عادةً من السطح أثناء كل ثوران بركاني.
تكوين وخصائص الحمم البركانية
تنشأ الحمم البركانية من الصهارة الموجودة في أعماق الأرض، وهي ما نراه عندما ترتفع في البراكين وتثور في النهاية إلى السطح. هناك أنواع عديدة من الحمم البركانية، تعتمد بشكل أساسي على تركيبها ودرجة حرارتها. تشمل أنواع الحمم البركانية الشائعة الحمم الحمضية (مثل الريوليت) والحمم الأساسية (مثل البازلت)، والتي تختلف في محتوى السيليكون واللزوجة.
تركيب الحمم البركانية
تتكون الحمم الصلبة الموجودة على سطح الأرض بشكل أساسي من معادن السيليكات، وبشكل رئيسي الفلسبار والهورنبلند والكوارتز، بالإضافة إلى كمية صغيرة من المعادن الأخرى. على سبيل المثال، تُظهر الحمم الغنية بالسيليكون لزوجة أعلى لأن أيونات السيليكون تشكل روابط تساهمية قوية مع أيونات الأكسجين. مثل هذا الهيكل سيجعل من الصعب على الحمم البركانية التدفق، بينما تتدفق الحمم منخفضة السيليكا بسلاسة نسبيًا.
اللزوجة وسلوك تدفق الحمم البركانية
إن لزوجة الحمم البركانية هي المحدد الرئيسي لسلوك تدفقها، وترتبط اللزوجة بتكوينها ودرجة حرارتها ومعدل القص. تتمتع الحمم البركانية بنطاق واسع من اللزوجة، تتراوح من مئات إلى ملايين المرات من لزوجة الماء. ستؤثر هذه اللزوجة العالية بشكل مباشر على طريقة ثوران البراكين، وغالبًا ما تؤدي الحمم البركانية عالية اللزوجة إلى انفجارات بركانية، في حين أن الحمم البركانية منخفضة اللزوجة قد تشكل تدفقات حمم بركانية لطيفة.
معدل تدفق الحمم البركانية الطبيعية محدود باللزوجة والانحدار، وعادة ما تكون تدفقات الحمم البركانية العادية بطيئة جدًا.
خصائص درجة حرارة الحمم البركانية
تحافظ الأنواع الرئيسية من الحمم البركانية عادةً على درجات حرارة تتراوح بين 800 درجة مئوية و1200 درجة مئوية أثناء الانفجارات البركانية. تجعل درجات الحرارة المرتفعة الحمم سائلة جدًا عند ثورانها لأول مرة، لكن لزوجتها تزداد تدريجيًا بمرور الوقت، لتشكل سطحًا صلبًا. اعتمادًا على درجة الحرارة والتركيب، يمكن أن تنتج الحمم البركانية بلورات مميزة أثناء تبريدها. عندما تبرد الحمم البركانية، فإنها تشكل طبقة عازلة على السطح، والتي تحافظ على الحمم البركانية في الداخل ساخنة نسبيًا، مما يسمح للحمم البركانية بالتدفق لفترة أطول وأطول.
شكل الحمم البركانية
يرتبط التكوين السطحي للحمم البركانية ارتباطًا وثيقًا بسلوك تدفقها. عادة ما تشكل الحمم البازلتية الأكثر سيولة طبقات تدفق مسطحة، في حين يشكل الريوليت الأكثر لزوجة نسيجًا حبيبيًا أو متكتلًا. كما تظهر تدفقات الحمم البركانية المختلفة ميزات سطحية مختلفة، مثل:
- "ʻAʻā": تدفق حمم بركانية ذات سطح خشن ومكونة من الحطام.
- "Pāhoehoe": حمم بركانية ناعمة ومموجة تتشكل عادة عندما تتلامس مع الماء.
- "تدفق الحمم البركانية الفانغ": تدفق كتلي من الحمم البركانية نموذجي لبراكين الأنديز ويظهر على شكل كتل بناء.
- "الحمم الوسادة": تتشكل بشكل رئيسي أثناء الانفجارات البركانية تحت الماء، ويكون سطحها محميًا بقشرة صلبة.
تأثير الحمم البركانية على التضاريس
مع تدفق الحمم البركانية، يتم إنشاء ميزات طبوغرافية فريدة على سطح الأرض. لا يؤثر تكوين تدفقات الحمم البركانية هذه على البيئة البيئية المحلية فحسب، بل يغير أيضًا بنية التضاريس. على سبيل المثال، البراكين المخروطية الشكل، وسهول الحمم البركانية الشاسعة، وأنابيب الحمم البركانية الخاصة كلها نتيجة لتدفق الحمم البركانية.
يعد تدفق وتطور الحمم البركانية ظاهرة سحرية في الطبيعة، فهي لا تسمح لنا بتقدير أسرار باطن الأرض فحسب، بل تذكرنا أيضًا بالإمكانيات اللامحدودة للقوة الطبيعية. عندما نستكشف تدفقات الحمم البركانية المتصاعدة، هل يمكننا التفكير في المعرفة والأسرار التي لم يتم حلها مخفية وراء هذه القوى الطبيعية؟
