أنبوب الحمم البركانية

أنبوب الحمم البركانية ، والذي يُطلق عليه أحيانًا اسم قناة بركانية ^{[ 1 ]} أو نفق الحمم البركانية ^{[ 2 ]،} هو قناة طبيعية مسقوفة تتدفق عبرها الحمم المنصهرة من فوهة بركانية . ^{[ 3 ] [ 4 ]} إذا تسربت الحمم من الأنبوب، فإنها تُخلف كهفًا فارغًا . تُعد أنابيب الحمم البركانية شائعة في الأنظمة البركانية منخفضة اللزوجة . تنقل أنابيب الحمم البركانية الحمم المنصهرة لمسافات أبعد بكثير من الفوهة البركانية مقارنةً بقنوات الحمم . يمكن أن يمتد تدفق الحمم البركانية المُشكِّل للأنبوب لمسافات أطول نظرًا لوجود قشرة صلبة تحمي الحمم المنصهرة من التبريد الجوي. ^{[ 5 ] [ 6 ]} غالبًا ما تُؤخذ أنابيب الحمم البركانية في الاعتبار عند إعداد خرائط المخاطر أو إدارة الأزمات البركانية.

أنبوب الحمم البركانية هو نوع من كهوف الحمم البركانية يتشكل عندما يتطور تدفق الحمم البركانية منخفض اللزوجة إلى قشرة صلبة متصلة، تزداد سماكتها لتشكل سقفًا فوق تيار الحمم البركانية المتدفق. وقد وُصفت ثلاث آليات رئيسية لتكوينه: ^{[ 3 ] [ 7 ] [ 8 ] [ 9 ] [ 10 ]} (1) التغطية فوق قناة الحمم البركانية ، (2) امتداد فص باهويوي ، أو (3) انتفاخ تدفق الحمم البركانية.

1. عندما يثور البركان من فوهته، يتدفق الحمم البركانية عادةً في قنوات. وبينما يبقى لبّ القناة ساخنًا جدًا، تبرد جوانبها بسرعة، مُشكّلةً جدرانًا صلبة تُسمى السدود. وبحسب نشاط القناة، توجد ثلاث طرق لتكوّن نفق الحمم. إذا كان مستوى الحمم المتدفقة داخل القناة ثابتًا لفترة طويلة، سيبدأ السطح بالتصلب من السدود باتجاه مركز القناة، مُشكّلًا قشرة صلبة ببطء. أما إذا كان مستوى الحمم غير منتظم، فإن فيضان الحمم على طول السدود يؤدي إلى نموها واندماجها في النهاية فوق القناة. وهناك طريقة أخرى لانغلاق هذه القنوات، وهي تراكم القشرة السطحية العائمة. ويميل هذا النوع من أنابيب الحمم إلى التكوّن بالقرب من فوهة البركان.
2. عندما تتدفق حمم الباهويوي، فإنها تشكل أحيانًا فصوصًا. وقد يؤدي تشكل فصوص الباهويوي المتراصة التي تتغذى باستمرار من الحمم المنصهرة إلى تكوين أنابيب الحمم.
3. أثناء ثوران البركان، عندما تتدفق الحمم البركانية وتبرد جوانبها بسرعة وتتصلب مكونة سدودًا، قد يتسبب ضغط الحمم المنصهرة المارة عبر التدفق في انتفاخه. ثم يتصلب سطح التدفق مع برودته، مكونًا قشرة، مما يؤدي إلى تكوين نفق الحمم.

غالباً ما يشكّل حقل تدفق الحمم البركانية الواسع نظاماً من أنابيب الحمم يتألف من أنبوب رئيسي وسلسلة من الأنابيب الأصغر التي تزود مقدمة تدفق واحد أو أكثر من التدفقات المنفصلة بالحمم. وعندما يتوقف تدفق الحمم في نهاية الثوران، أو عندما يتم تحويل مسارها إلى مكان آخر، فإن الحمم الموجودة في نظام الأنابيب قد تتسرب أحياناً إلى أسفل المنحدر تاركةً كهوفاً فارغة جزئياً أو كلياً .

تُظهر الأنابيب البركانية المُستنزفة عادةً العديد من السمات الداخلية التي تُشير إلى النشاط الذي حدث داخلها. ^{[ 11 ] [ 8 ]} تُشكل بطانات الجدران طبقات رقيقة من الحمم البركانية تُغطي جدران وسقف الأنبوب، وتتكون عند استنزافه. تُقابل كل بطانة دورة استنزاف وإعادة ملء الأنبوب. تُشير علامات التدرج على الجدران إلى الأعماق المختلفة التي تدفقت عندها الحمم. تُعرف هذه العلامات باسم مصاطب الحمم، أو حواف التدفق، أو خطوط التدفق، وذلك بحسب مدى بروزها من الجدران. تحتوي أنابيب الحمم عمومًا على أرضيات من نوع باهويوي ، على الرغم من أنها قد تكون مُغطاة أحيانًا بطبقة من الحمم المتساقطة من السقف. يُمكن مُلاحظة أنواع مُختلفة من الصواعد ، والمعروفة باسم "اللافاسيكلات "، داخل أنابيب الحمم. قد تكون هذه الصواعد من النوع المُتناثر، أو "سن القرش"، أو الأنبوبي. تُعد اللافاسيكلات أكثر السمات الداخلية شيوعًا في أنابيب الحمم. قد تتشكل الصواعد المتساقطة تحت الصواعد الأنبوبية للحمم البركانية، وقد تتحول الأخيرة إلى شكل يُعرف باسم الهيليكتيت الأنبوبي للحمم البركانية . أما القناة فهي عبارة عن حبة من الحمم البركانية تندفع من فتحة صغيرة ثم تتدفق أسفل الجدار.

قد تحتوي أنابيب الحمم البركانية أيضًا على رواسب معدنية تتخذ في أغلب الأحيان شكل قشور أو بلورات صغيرة ، وفي حالات أقل شيوعًا، على شكل صواعد وهوابط. قد تحتوي بعض الصواعد على قناة مركزية، ويُفسر ذلك على أنها صخور بركانية بارزة من قاع الأنبوب. ^{[ 12 ]}

قد يصل عرض أنابيب الحمم البركانية إلى 15 مترًا (50 قدمًا) ، على الرغم من أنها غالبًا ما تكون أضيق، وتمتد على عمق يتراوح بين متر واحد و15 مترًا (3 إلى 50 قدمًا) تحت سطح الأرض. كما يمكن أن تكون أنابيب الحمم البركانية طويلة للغاية؛ إذ يدخل أحد أنابيب تدفق بركان ماونا لوا عام 1859 إلى المحيط على بعد حوالي 50 كيلومترًا (30 ميلًا) من نقطة ثورانه، ويتجاوز طول نظام كهف فيينتو-سوبرادو في جبل تيد بجزيرة تينيريفي 18 كيلومترًا (11 ميلًا) ، وذلك بسبب وجود مناطق متشعبة واسعة في الطبقات العليا من النظام.    

يتألف نظام أنابيب الحمم البركانية في كياما ، أستراليا ، من أكثر من 20 أنبوبًا، العديد منها عبارة عن تفرعات من أنبوب حمم رئيسي. يبلغ قطر أكبر هذه الأنابيب مترين (7 أقدام) ، ويتميز بوصلات عمودية نتيجةً لسطح التبريد الكبير. أما الأنابيب الأخرى، فتتميز بوصلات متحدة المركز وشعاعية . وتُملأ هذه الأنابيب بسبب انخفاض زاوية ميلها. 

تم اكتشاف أنابيب الحمم البركانية القمرية ^{[ 13 ].} وقد رُصدت عدة ثقوب على سطح القمر، بما في ذلك ثقب في منطقة تلال ماريوس، باستخدام صور الأقمار الصناعية المائلة، وتبين أنها تؤدي إلى فراغات أوسع من الثقوب نفسها. ^{[ 14 ] [ 15 ]} ويُعتقد أن هذه الثقوب ناتجة عن انهيارات محتملة أدت إلى تكوين أنابيب الحمم البركانية القمرية. ^{[ 16 ] [ 17 ] [ 18 ]}

ترتبط أنابيب الحمم البركانية المريخية بتدفقات وقنوات حمم بركانية لا حصر لها على سفوح جبل أوليمبوس . وتظهر أنابيب الحمم المنهارة جزئيًا على شكل سلاسل من الفوهات، كما تنتشر مراوح الحمم البركانية الواسعة المتكونة من تدفق الحمم من أنابيب سليمة تحت سطح المريخ. ^{[ 19 ]} وقد لوحظت أدلة على وجود أنابيب الحمم البركانية المريخية أيضًا في منطقة ثارسيس الجنوبية الشرقية وجبل ألبا . ^{[ 20 ] [ 21 ]}

تُعتبر الكهوف، بما في ذلك أنابيب الحمم البركانية، بيئات مرشحة ذات أهمية لوجود حياة خارج كوكب الأرض. ^{[ 22 ] [ 23 ]}

تمت دراسة أنابيب الحمم البركانية كمساكن بشرية محتملة، حيث توفر حماية طبيعية من الإشعاع. ^{[ 24 ]}

• أيسلندا
  • سورتشيلير – لفترة طويلة، كان هذا أطول نفق حمم بركانية معروف في العالم. ^{[ 25 ]}
• إيطاليا
  • Grotta dei Tre Livelli - مثال مشهور لأنبوب الحمم البركانية متعدد المستويات. ^{[ 26 ]}
• كينيا
  • كهف ليفياثان – يبلغ طوله 12.5 كيلومترًا (7.8 ميلًا) ، وهو أطول نفق حمم بركانية في أفريقيا. ^{[ 27 ]} 
• كوريا الجنوبية
  • كهف مانجانج - الذي يزيد طوله عن 8 كيلومترات (5 أميال) ، ويقع في جزيرة جيجو ، هو موقع سياحي شهير. ^{[ 28 ]} 
• الولايات المتحدة
  • كهف كازومورا ، هاواي - وهو أوسع نفق حمم بركانية في العالم، حيث يبلغ طوله 65.5 كيلومترًا (40.7 ميلًا) ، ويتمتع بأكبر امتداد خطي بين جميع كهوف الحمم البركانية المعروفة. ^{[ 29 ]} 

• استكشاف الكهوف – هواية ترفيهية تتمثل في استكشاف أنظمة الكهوف 
• جيولوجيا القمر – بنية القمر وتكوينه 
• كهف الحمم البركانية – كهف يتشكل في الصخور البركانية، وخاصةً الكهوف التي تتشكل عبر العمليات البركانية 
• موطن المريخ – منشأة يمكن للبشر أن يعيشوا فيها على سطح المريخ 
• علم الكهوف - علم الكهوف وأنظمة الكارست 
• التكوينات الكهفية – بنية تتشكل في الكهف نتيجة ترسب المعادن من الماء 

• وسائط متعلقة بأنابيب الحمم البركانية على ويكيميديا ​​كومنز