فوهة بركانية

الفومارول ( تُلفظ / ˈfjuːməˌroʊl / ؛ وتُكتب أيضًا fumerole ) ^{[ 1} ] هو فتحة في سطح الأرض أو أي كوكب أرضي آخر تنبعث منها غازات وأبخرة بركانية ساخنة ، دون أي سوائل أو مواد صلبة مصاحبة. تُعد الفومارولات سمة مميزة للمراحل المتأخرة من النشاط البركاني ^، ولكن يمكن أن يسبق نشاطها أيضًا ثورانًا بركانيًا ، وقد استُخدمت للتنبؤ بالثوران . تخمد معظم الفومارولات في غضون أيام أو أسابيع قليلة من نهاية الثوران، لكن بعضها يستمر لعقود أو أكثر. تُعرف المنطقة التي تحتوي على فومارولات باسم حقل الفومارول .

البخار هو البخار السائد المنبعث من الفومارولات ، ويتكون نتيجة دوران المياه الجوفية عبر الصخور الساخنة. ويصاحب ذلك عادةً انبعاث غازات بركانية من الصهارة التي تبرد في أعماق الأرض. تشمل هذه الغازات مركبات الكبريت ، مثل أكاسيد الكبريت المختلفة وكبريتيد الهيدروجين ، وأحيانًا كلوريد الهيدروجين وفلوريد الهيدروجين وغازات أخرى. يُطلق على الفومارول الذي ينبعث منه كميات كبيرة من مركبات الكبريت اسم " سولفاتارا" .

يمكن أن يؤدي نشاط الفومارول إلى تفتيت الصخور المحيطة بالفتحة، مع ترسب الكبريت والمعادن الأخرى في الوقت نفسه. وقد تتشكل رواسب معدنية حرارية مائية قيّمة أسفل الفومارول. مع ذلك، قد تشكل الفومارول النشطة خطراً بسبب انبعاثها غازات ساخنة وسامة.

الفومارول (أو الفوميرول ؛ من الفرنسية fumerolle ، وهي بنية مقببة ذات فتحات جانبية، تُبنى فوق المطبخ للسماح بخروج الدخان ^{[ 2 ]} ) هي فتحة في قشرة الكوكب تُطلق البخار والغازات ، ولكن لا تُطلق أي مواد سائلة أو صلبة. ^{[ 3 ]} تتراوح درجة حرارة الغازات الخارجة من الفوهة بين 100 و1000 درجة مئوية (210 إلى 1800 درجة فهرنهايت) . ^{[ 4 ]} يتشكل البخار عندما تُسخن المياه الجوفية بشدة بواسطة الصخور الساخنة، ثم يغلي (يتبخر نتيجة انخفاض الضغط) عند اقترابه من السطح. ^{[ 5 ]}  

بالإضافة إلى البخار، تشمل الغازات المنبعثة من الفومارولات ثاني أكسيد الكربون ، وأكاسيد الكبريت ، وكبريتيد الهيدروجين ، وكلوريد الهيدروجين ، وفلوريد الهيدروجين . وتنشأ هذه الغازات من تبريد الصهارة تحت سطح الأرض. لا توجد جميع هذه الغازات في جميع الفومارولات؛ فعلى سبيل المثال، لا تحتوي فومارولات كيلاويا في هاواي، الولايات المتحدة الأمريكية، تقريبًا على كلوريد الهيدروجين أو فلوريد الهيدروجين. ^{[ 3 ]} قد تحتوي الغازات أيضًا على آثار من كبريتيد الكربونيل ، وثاني كبريتيد الكربون ، والهيدروجين ، والميثان ، أو أول أكسيد الكربون . ^{[ 6 ]} يُطلق على الفومارول الذي ينبعث منه غازات كبريتية اسم " سولفاتارا " (من الكلمة الإيطالية القديمة " سولفو " التي تعني "الكبريت" ^{[ 7 ] [ 8 ]} ). يمكن أن تتشكل الينابيع الساخنة الحمضية الكبريتية بفعل الفومارولات عندما يتكثف جزء من البخار على السطح. ثم تذوب الأبخرة الحمضية المتصاعدة من الأسفل، مثل ثاني أكسيد الكربون _{وكبريتيد} الهيدروجين _، مما يؤدي إلى تكوين ينابيع ساخنة منخفضة الرقم الهيدروجيني يتم تسخينها بالبخار. ^{[ 9 ]}

ترتبط الفومارولات عادةً بالمراحل المتأخرة من النشاط البركاني، ^{[ 10 ]} على الرغم من أنها قد تسبق النشاط البركاني أيضًا ^{[ 4 ]} وقد استُخدمت للتنبؤ بالانفجارات البركانية. ^{[ 5 ]} وعلى وجه الخصوص، قد تشير التغيرات في تركيب ودرجة حرارة غازات الفومارول إلى ثوران وشيك. ^{[ 3 ]} وتُعد الزيادة في انبعاثات أكاسيد الكبريت مؤشرًا قويًا على صعود صهارة جديدة من الأعماق، وقد يُمكن رصدها قبل أشهر أو سنوات من الثوران. ويُعد استمرار انبعاثات أكاسيد الكبريت بعد الثوران مؤشرًا على استمرار صعود الصهارة نحو السطح. ^{[ 6 ]}

قد تتشكل الفومارولات على طول الشقوق الدقيقة، أو على طول الصدوع الطويلة، أو في تجمعات أو حقول عشوائية. كما تتشكل على سطح تدفقات الحمم البركانية والتدفقات البركانية الفتاتية . ^{[ 11 ]} حقل الفومارول هو منطقة من الينابيع الحرارية وفتحات الغاز حيث تطلق الصهارة الضحلة أو الصخور النارية الساخنة غازات أو تتفاعل مع المياه الجوفية . ^{[ 12 ]} عندما تتشكل الفومارولات في بيئات متجمدة، فقد تتسبب في تكوين أبراج جليدية فومارولية .

قد تستمر الفومارولات لعقود أو قرون إذا كانت تقع فوق مصدر حرارة مستمر؛ أو قد تختفي في غضون أسابيع إلى أشهر إذا تشكلت فوق رواسب بركانية حديثة تبرد بسرعة. ^{[ 11 ]} على سبيل المثال، تشكل وادي العشرة آلاف دخان خلال ثوران بركان نوفاروبتا في ألاسكا عام 1912. في البداية ، ظهرت آلاف الفومارولات في الرماد المتبرد الناتج عن الثوران، ولكن مع مرور الوقت، انطفأ معظمها. ^{[ 13 ]} توجد فومارولات مستمرة في سولفور بانك على الحافة الشمالية لفوهة بركان كيلاويا ، لكن معظم الفومارولات في هاواي لا تدوم أكثر من بضعة أشهر. ^{[ 3 ]} لا تزال هناك العديد من الفومارولات النشطة في منتزه يلوستون الوطني بالولايات المتحدة الأمريكية، ^{[ 14 ]} بعد حوالي 70,000 عام من آخر ثوران بركاني. ^{[ 15 ]}

يمكن للأبخرة الحمضية المنبعثة من الفومارولات أن تُفتت الصخور المحيطة بها، مُنتجةً هالاتٍ متغيرةٍ ذات ألوانٍ زاهية . ^{[ 5 ]} في منطقة سولفور بانكس بالقرب من كيلاويا في هاواي، يُحوّل التغير الطفيف الصخور إلى أوبال رمادي إلى أبيض وكاولينيت ، مع بقاء النسيج الأصلي للصخر واضحًا. يبدأ التغير على طول الفواصل في الصخر ويتجه نحو الداخل حتى يتغير كامل كتلة الفواصل. أما التغير الأكثر شدة (عند درجة حموضة منخفضة ) فيُحوّل المادة إلى معادن طينية وأكاسيد حديدية لإنتاج طين أحمر إلى بني مُحمر . ^{[ 16 ]} يمكن أن تُنتج العملية نفسها رواسب خام حرارية مائية قيّمة في الأعماق. ^{[ 5 ]}

تُشكّل الفومارولات التي تُطلق أبخرة كبريتية رواسب سطحية من المعادن الغنية بالكبريت ومعادن الفومارول . ويمكن أن يصل طول بلورات الكبريت في منطقة "سولفور بانكس" بالقرب من كيلاويا إلى سنتيمترين (0.8 بوصة) ، كما ترسبت كميات كبيرة من الكبريت في منطقة "سولفور كون" داخل كالديرا ماونا لوا . ^{[ 3 ]} وتشمل المواقع التي استُخرجت منها هذه الرواسب ما يلي: 

• كواه إيجين ^{[ 17 ] [ 18 ]} و أرجونو-ويليرانغ , ^{[ 19 ]} إندونيسيا
• مجمع بوريكو ^{[ 20 ]} بالقرب من سان بيدرو دي أتاكاما في تشيلي
• جبل تونغاريرو في وسط الجزيرة الشمالية ، نيوزيلندا (استخرجه الماوري حتى عام 1950) ^{[ 21 ]}
• واكاري / الجزيرة البيضاء في خليج بلنتي ، نيوزيلندا (تم استخراج المعادن منها من ثمانينيات القرن التاسع عشر إلى ثلاثينيات القرن العشرين) ^{[ 22 ] [ 23 ]}
• كانت صقلية تحتكر الكبريت تقريبًا قبل تطوير عملية فراش لاستخراج الكبريت من قباب الملح. ^{[ 24 ]}

يُمارس استخراج الكبريت في إندونيسيا أحيانًا بأجور زهيدة، يدويًا، دون استخدام أجهزة التنفس أو غيرها من معدات الحماية. ^{[ 17 ]}

في أبريل/نيسان 2006، تسببت انبعاثات الفومارول في وفاة ثلاثة من عمال دوريات التزلج شرق المصعد رقم 3 في منتجع ماموث ماونتن للتزلج في كاليفورنيا. وقد غلبت عليهم الأدخنة السامة المتراكمة ( مازوكو ) في شق جليدي سقطوا فيه. ^{[ 25 ] [ 26 ]}

توجد الفومارولات في جميع أنحاء العالم في مناطق النشاط البركاني. ومن الأمثلة البارزة عليها:

• كامبي فليغري ، إيطاليا، المعروفة منذ العصور القديمة وتعتبر مدخلاً إلى الجحيم ، ^{[ 27 ]} والتي تخضع الآن لمراقبة دقيقة بسبب الخطر الذي تشكله على المناطق الحضرية المجاورة. ^{[ 28 ]}
• المنطقة البركانية المركزية ، أمريكا الجنوبية ^{[ 29 ]}
• كالديرا كوربيتي ، إثيوبيا، حيث يجري بناء محطة طاقة حرارية أرضية ^{[ 30 ]}
• منطقة تاوبو البركانية ، نيوزيلندا، حيث تدعم الفومارولات نظامًا بيئيًا فريدًا ومهددًا بالانقراض بشكل خطير ^{[ 31 ].}
• جبل أوسو ، اليابان ^{[ 32 ]}
• وادي العزلة في منتزه مورن تروا بيتون الوطني في دومينيكا ^{[ 33 ]}
• فورناس ، جزيرة ساو ميغيل، جزر الأزور (البرتغال)
• تضم حديقة يلوستون الوطنية آلاف الفومارولات، بما في ذلك بلاك غراولر في حوض نوريس جيزر والعديد من الفومارولات المنتشرة في جبل رورينغ . ^{[ 34 ]}

• بحيرة الغليان
• تسرب بارد
• فتحة حرارية مائية
• موفيتا
• مرجل الطين
• بركان طيني

• تعدين الكبريت في بركان جونونج ويليرانج
• تشيشولم، هيو ، محرر. (1911). "فومارول"  . الموسوعة البريطانية . المجلد  11 (  الطبعة الحادية عشرة). مطبعة جامعة كامبريدج. الصفحات 300-301 .