تأتي البراكين في العديد من الأشكال والأحجام ، بدءًا من البراكين المخروطية الشائعة التي تتراكم من الانفجارات المتكررة وقباب الحمم البركانية التي تتراكم فوق الفتحات البركانية إلى براكين درع واسعة وبراكين مركبة. على الرغم من اختلافهما من حيث الهيكل والمظهر ، إلا أنهما يشتركان في شيئين. من ناحية ، هم جميعًا قوى طبيعية رائعة مرعبة وملهمة في نفس الوقت.
من ناحية أخرى ، فإن جميع الأنشطة البركانية تنبع من نفس المبدأ الأساسي. في جوهرها ، جميع الانفجارات هي نتيجة دفع الصهارة من تحت الأرض إلى السطح حيث تنفجر على شكل حمم ورماد وصخور. لكن ما هي الآليات التي تقود هذه العملية؟ ما الذي يجعل الصخور المنصهرة ترتفع من باطن الأرض وتنفجر على المناظر الطبيعية؟
لفهم كيفية انفجار البراكين ، يحتاج المرء أولاً إلى التفكير في بنية الأرض. في الجزء العلوي يوجد الغلاف الصخري ، الطبقات الخارجية للأرض التي تتكون من الوشاح العلوي والقشرة. تشكل القشرة مساحة صغيرة من الأرض ، يتراوح سمكها من 10 كيلومترات في قاع المحيط إلى 100 كيلومتر كحد أقصى في المناطق الجبلية. إنه بارد وصلب ، ويتكون أساسًا من صخور السيليكات.
طبقات الأرض ، تُظهر اللب الداخلي والخارجي ، والعباءة ، والقشرة. الائتمان: Discovermagazine.com
تحت القشرة ، ينقسم وشاح الأرض إلى أقسام متفاوتة السماكة بناءً على علم الزلازل الخاصة بهم. تتكون هذه من الوشاح العلوي ، الذي يمتد من عمق 7-35 كم (4.3 إلى 21.7 ميل)) إلى 410 كم (250 ميل) ؛ المنطقة الانتقالية ، والتي تتراوح من 410 إلى 660 كم (250-410 ميل) ؛ الوشاح السفلي ، الذي يتراوح بين 660 - 2891 كم (410 - 1،796 ميل) ؛ وحدود اللب والوشاح ، والتي تبلغ سمكها حوالي 200 كيلومتر (120 ميل) في المتوسط.
في منطقة الوشاح ، تتغير الظروف بشكل كبير من القشرة. تزداد الضغوط بشكل كبير ويمكن أن تصل درجات الحرارة إلى 1000 درجة مئوية ، مما يجعل الصخور لزجة بدرجة كافية بحيث تتصرف مثل السائل. باختصار ، إنها تمر بمرونة في نطاقات زمنية لآلاف السنين أو أكثر. يتجمع هذا الصخر اللزج المنصهر في غرف واسعة تحت قشرة الأرض.
نظرًا لأن هذه الصهارة أقل كثافة من الصخور المحيطة بها ، فإنها 'تطفو' على السطح بحثًا عن الشقوق ونقاط الضعف في الوشاح. عندما يصل أخيرًا إلى السطح ، ينفجر من قمة البركان. عندما تكون تحت السطح ، تسمى الصخور المنصهرة الصهارة. عندما يصل إلى السطح ، فإنه ينفجر على شكل حمم بركانية ورماد وصخور بركانية.
الصفائح التكتونية للأرض. الائتمان: msnucleus.org
مع كل انفجار ، تتراكم الصخور والحمم البركانية والرماد حول الفتحة البركانية. طبيعة الثوران تعتمد على لزوجة الصهارة. عندما تتدفق الحمم البركانية بسهولة ، يمكنها السفر بعيدًا وإنشاء براكين واسعة الدرع. عندما تكون الحمم سميكة جدًا ، فإنها تخلق شكل بركان مخروطي أكثر شيوعًا (يُعرف أيضًا باسم بركان مخروطي جمرة). عندما تكون الحمم سميكة للغاية ، يمكن أن تتراكم في البركان وتنفجر (قباب الحمم البركانية).
الآلية الأخرى التي تحرك البراكين هي الحركة التي تخضع لها القشرة. لتحطيمه ، ينقسم الغلاف الصخري إلى عدة صفائح تتحرك باستمرار فوق الوشاح. في بعض الأحيان تصطدم الصفائح ، أو تنفصل ، أو تنزلق جنبًا إلى جنب ؛ مما يؤدي إلى حدود متقاربة وحدود متشعبة وتحويل الحدود. هذا النشاط هو الدافع للنشاط الجيولوجي الذي يشمل الزلازل والبراكين.
في الحالة الأولى ، غالبًا ما تكون مناطق الاندساس هي النتيجة ، حيث تنزلق الصفيحة الأثقل تحت الصفيحة الأخف وزناً - وتشكل خندقًا عميقًا. يغير هذا الاندساس الوشاح الكثيف إلى صهارة عائمة ترتفع عبر القشرة إلى سطح الأرض. على مدى ملايين السنين ، تخلق هذه الصهارة الصاعدة سلسلة من البراكين النشطة المعروفة باسم القوس البركاني.
مقطع عرضي لبركان. الائتمان: 3dgeography.co.uk
باختصار ، البراكين مدفوعة بالضغط والحرارة في الوشاح ، بالإضافة إلى النشاط التكتوني الذي يؤدي إلى الانفجارات البركانية والتجدد الجيولوجي. انتشار الانفجارات البركانية في مناطق معينة من العالم - مثل حلقة النار في المحيط الهادئ - له أيضًا تأثير عميق على المناخ المحلي والجغرافيا. على سبيل المثال ، هذه المناطق جبلية بشكل عام ولديها تربة غنية وتشهد بشكل دوري تكوين كتل أرضية جديدة.
لقد كتبنا العديد من المقالات حول البراكين هنا في Universe Today. هنا ما هي أنواع البراكين المختلفة؟ و ما هي أجزاء البركان المختلفة؟ و 10 حقائق مثيرة للاهتمام حول البراكين؟ و ما هو حزام النار في المحيط الهادئ؟ و أوليمبوس مونس: أكبر بركان في المجموعة الشمسية .
هل تريد المزيد من الموارد على الأرض؟ إليك رابط لـ صفحة رحلات الفضاء البشرية التابعة لوكالة ناسا ، وهنا الأرض المرئية لوكالة ناسا .
لقد سجلنا أيضًا حلقة من برنامج Astronomy Cast عن الأرض ، كجزء من جولتنا عبر النظام الشمسي - الحلقة 51: الأرض .