تدفق الحمم البركانية

الموسوعة الحرة
تدفقات الحمم البركانية تكتسح سفوح بركان مايون في الفلبين في عام 2018

التدفق البركاني الحطامي (المعروف أيضًا باسم تيار الكثافة البركانية أو السحابة البركانية الحطامية ) [1] هو تيار سريع الحركة من الغاز الساخن والمادة البركانية (المعروفة مجتمعة باسم التيفرا ) يتدفق على طول الأرض بعيدًا عن البركان بسرعات متوسطة تبلغ 100 كم / ساعة (30 م / ث ؛ 60 ميلاً في الساعة) ولكنه قادر على الوصول إلى سرعات تصل إلى 700 كم / ساعة (190 م / ث ؛ 430 ميلاً في الساعة). [2] يمكن أن تصل الغازات والتيفرا إلى درجات حرارة تبلغ حوالي 1000 درجة مئوية (1800 درجة فهرنهايت).

تُعد التدفقات البركانية الفتاكة الأكثر فتكًا بين جميع المخاطر البركانية [3] وتنتج نتيجة لبعض الانفجارات البركانية ؛ وعادةً ما تلامس الأرض وتتدفق إلى أسفل التل أو تنتشر جانبيًا تحت تأثير الجاذبية. وتعتمد سرعتها على كثافة التيار ومعدل الإنتاج البركاني وانحدار المنحدر.

أصل المصطلح

صخور بركانيّة من توف بيشوب ؛ غير مضغوطة بالخفاف (على اليسار)، مضغوطة بالفيامي (على اليمين)

كلمة pyroclast مشتقة من الكلمة اليونانية πῦρ ( pýr )، وتعني "نار"، و κλαστός ( klastós )، وتعني "مكسور إلى قطع". [4] [5] الاسم الذي يطلق على التدفقات البركانية التي تتوهج باللون الأحمر في الظلام هو nuée ardente (بالفرنسية، "سحابة مشتعلة")؛ وقد استُخدم هذا الاسم بشكل خاص لوصف ثوران بركان جبل بيليه الكارثي عام 1902 في مارتينيك ، وهي جزيرة فرنسية في منطقة البحر الكاريبي. [6] [ملاحظة 1]

تُعرف التدفقات البركانية التي تحتوي على نسبة أعلى بكثير من الغاز إلى الصخور باسم "تيارات الكثافة البركانية المخففة بالكامل" أو الطفرات البركانية . تسمح الكثافة المنخفضة لها أحيانًا بالتدفق فوق سمات طبوغرافية أعلى أو مياه مثل التلال والأنهار والبحار. قد تحتوي أيضًا على بخار وماء وصخور بدرجة حرارة أقل من 250 درجة مئوية (480 درجة فهرنهايت)؛ تسمى هذه "باردة" مقارنة بالتدفقات الأخرى، على الرغم من أن درجة الحرارة لا تزال مرتفعة بشكل مميت. يمكن أن تحدث الطفرات البركانية الباردة عندما يكون الثوران من فتحة تحت بحيرة ضحلة أو البحر. تكون جبهات بعض تيارات الكثافة البركانية مخففة بالكامل؛ على سبيل المثال، أثناء ثوران جبل بيليه في عام 1902، غمر تيار مخفف بالكامل مدينة سان بيير وقتل ما يقرب من 30000 شخص. [7]

التدفق البركاني الحطامي هو نوع من تيار الجاذبية ؛ وفي الأدبيات العلمية، يتم اختصاره أحيانًا إلى PDC (تيار كثافة الحمم البركانية).

الأسباب

يمكن أن تنتج تدفقات الحمم البركانية عن عدة آليات:

  • انهيار نافورة لعمود ثوران ناتج عن ثوران بليني (على سبيل المثال تدمير جبل فيزوف لهرقلانيوم وبومبي في عام 79 م). في مثل هذا الثوران، تسخن المادة المقذوفة بقوة من الفتحة الهواء المحيط ويرتفع الخليط المضطرب، من خلال الحمل الحراري ، لعدة كيلومترات. إذا كانت النفاثة المتفجرة غير قادرة على تسخين الهواء المحيط بشكل كافٍ، فلن تكون تيارات الحمل الحراري قوية بما يكفي لحمل العمود إلى الأعلى ويسقط، ويتدفق إلى أسفل جوانب البركان. [8]
  • انهيار نافورة لعمود ثوران مرتبط بثوران بركاني (على سبيل المثال، تسبب بركان سوفريير هيلز في مونتسيرات في توليد العديد من هذه التدفقات والاندفاعات البركانية القاتلة). تخلق الغازات والقذائف سحابة أكثر كثافة من الهواء المحيط وتتحول إلى تدفق بركاني.
  • الرغوة عند فوهة الفتحة أثناء تفريغ الغازات من الحمم البركانية المتفجرة. يمكن أن يؤدي هذا إلى إنتاج صخرة تسمى إجنيمبريت . حدث هذا أثناء ثوران نوفاروبتا في عام 1912.
  • الانهيار الجاذبي لقبة أو عمود من الحمم البركانية ، مع الانهيارات الجليدية اللاحقة والتدفقات أسفل منحدر حاد (على سبيل المثال، بركان سوفريير هيلز في مونتسيرات، والذي تسبب في وفاة تسعة عشر شخصًا في عام 1997).
  • الانفجار الاتجاهي (أو النفاثة) عندما ينهار جزء من البركان أو ينفجر (على سبيل المثال، ثوران جبل سانت هيلينز في 18 مايو 1980 ). ومع زيادة المسافة من البركان، يتحول هذا بسرعة إلى تيار مدفوع بالجاذبية.

الحجم والتأثيرات

بقايا مبنى في فرانسيسكو ليون دمرته موجات وتدفقات الحمم البركانية أثناء ثوران بركان إل تشيتشون في المكسيك عام 1982. وقد انثنت قضبان التسليح في الخرسانة في اتجاه التدفق.
يقوم أحد العلماء بفحص كتل الخفاف على حافة رواسب التدفق البركاني من جبل سانت هيلينز
قوالب بعض الضحايا في ما يسمى "حديقة الهاربين" في بومبي

تتراوح أحجام التدفق من بضع مئات من الأمتار المكعبة إلى أكثر من 1000 كيلومتر مكعب (240 ميل مكعب). يمكن أن تسافر التدفقات الأكبر لمئات الكيلومترات، على الرغم من عدم حدوث أي تدفقات بهذا الحجم منذ مئات الآلاف من السنين. تتراوح أحجام معظم التدفقات البركانية من واحد إلى عشرة كيلومترات مكعبة ( 1 ⁄ 4 – 2 ميل مكعب).+تبلغ مساحة التدفقات البركانية حوالي 1 ⁄ 2  ميل مكعب وتمتد لعدة كيلومترات. تتكون التدفقات عادة من جزأين: يعانق التدفق القاعدي الأرض ويحتوي على صخور كبيرة وخشنة وشظايا صخرية، بينما يرتفع عمود رماد شديد السخونة فوقه بسبب الاضطرابات بين التدفق والهواء العلوي، مما يختلط ويسخن الهواء الجوي البارد مما يتسبب في التمدد والحمل الحراري. [9] يمكن أن تترسب التدفقات على عمق أقل من متر واحد إلى 200 متر من شظايا الصخور السائبة. [10]

إن الطاقة الحركية للسحابة المتحركة سوف تسحق الأشجار والمباني في طريقها. كما أن الغازات الساخنة والسرعة العالية تجعلها قاتلة بشكل خاص، حيث أنها سوف تحرق الكائنات الحية على الفور أو تحولها إلى حفريات متفحمة:

  • على سبيل المثال، غمرت موجات الحمم البركانية مدينتي بومبيي وهيركولانيوم في إيطاليا في عام 79 بعد الميلاد ، مما أدى إلى فقدان العديد من الأرواح. [11]
  • أدى ثوران بركان جبل بيليه عام 1902 إلى تدمير مدينة سانت بيير في مارتينيك . وعلى الرغم من علامات الثوران الوشيك، فقد اعتبرت الحكومة مدينة سانت بيير آمنة بسبب التلال والوديان بينها وبين البركان، لكن التدفق البركاني تسبب في حرق المدينة بالكامل تقريبًا، مما أسفر عن مقتل جميع سكانها البالغ عددهم 30 ألف نسمة باستثناء ثلاثة. [ بحاجة لمصدر ]
  • أدى ارتفاع الحمم البركانية إلى مقتل علماء البراكين هاري جليكن وكاتيا وموريس كرافت و40 شخصًا آخرين على جبل أونزين في اليابان في 3 يونيو 1991. بدأ الارتفاع كتدفق بركاني، وصعد الارتفاع الأكثر نشاطًا نتوءًا كان يقف عليه كرافت والآخرون؛ وغمرهم، وغطت الجثث بحوالي 5 مم ( 1 ⁄4 بوصة  ) من الرماد. [12]
  • في 25 يونيو 1997، سافر تدفق بركاني حطامي أسفل نهر موسكيتو غاوت في جزيرة مونتسيرات في البحر الكاريبي . وتطورت موجة بركانية حطامية كبيرة عالية الطاقة. ولم يتمكن نهر غاوت من كبح هذا التدفق فانسكب منه، مما أسفر عن مقتل 19 شخصًا كانوا في منطقة قرية ستريثام (التي تم إخلاؤها رسميًا). كما أصيب العديد من الأشخاص الآخرين في المنطقة بحروق شديدة. [ بحاجة لمصدر ]

التفاعل مع الماء

تشير الأدلة الشاهدة من ثوران كراكاتوا عام 1883 ، المدعمة بالأدلة التجريبية، [13] إلى أن التدفقات البركانية يمكن أن تعبر مسطحات مائية كبيرة. ومع ذلك، قد تكون هذه زيادة بركانية ، وليس تدفقًا، لأن كثافة تيار الجاذبية تعني أنه لا يمكنه التحرك عبر سطح الماء. [13] وصل أحد التدفقات إلى ساحل سومطرة على بعد 48 كيلومترًا (26 ميلًا بحريًا). [14]

أظهر فيلم وثائقي لهيئة الإذاعة البريطانية عام 2006 بعنوان " عشرة أشياء لم تكن تعرفها عن البراكين" ، [15] اختبارات أجراها فريق بحثي في ​​جامعة كيل بألمانيا على تدفقات الحمم البركانية التي تتحرك فوق الماء. [16] عندما ضرب تدفق الحمم البركانية المعاد بناؤه (تيار من الرماد الساخن في الغالب بكثافات متفاوتة) الماء، حدث شيئان: سقطت المادة الأثقل في الماء، وترسب من تدفق الحمم البركانية إلى السائل؛ تسببت درجة حرارة الرماد في تبخر الماء، مما دفع تدفق الحمم البركانية (الذي يتكون الآن فقط من المادة الأخف وزناً) على سرير من البخار بوتيرة أسرع من ذي قبل.

خلال بعض مراحل بركان تلال سوفرير في مونتسيرات، تم تصوير تدفقات الحمم البركانية على بعد حوالي 1 كم ( 1 ⁄ 2  ميل بحري) من الشاطئ. تُظهر هذه الصور الماء يغلي أثناء مرور التدفق فوقه. في النهاية، شكلت التدفقات دلتا تغطي حوالي 1 كم 2 (250 فدانًا). لوحظ مثال آخر في عام 2019 في سترومبولي عندما سافر تدفق الحمم البركانية لعدة مئات من الأمتار فوق سطح البحر. [17]

يمكن أن يتفاعل التدفق البركاني مع كتلة من الماء لتكوين كمية كبيرة من الطين، والتي يمكن أن تستمر بعد ذلك في التدفق إلى أسفل على شكل طمي . هذه واحدة من عدة آليات يمكن أن تؤدي إلى تكوين طمي. [ بحاجة لمصدر ]

على الأجرام السماوية الأخرى

في عام 1963، اقترحت عالمة الفلك في وكالة ناسا وينيفريد كاميرون أن ما يعادل التدفقات البركانية الأرضية على سطح القمر ربما تكون قد شكلت أخاديد متعرجة على سطح القمر . في حالة الثوران البركاني القمري، تتبع سحابة بركانية تضاريس محلية، مما ينتج عنه مسار متعرج غالبًا. يقدم وادي شروتر على سطح القمر مثالاً واحدًا. [18] [ مصدر غير أساسي مطلوب ] أنتجت بعض البراكين على المريخ ، مثل جبل تيرهينوس وجبل هادرياكوس ، رواسب طبقية يبدو أنها تتآكل بسهولة أكبر من تدفقات الحمم البركانية، مما يشير إلى أنها تشكلت بواسطة تدفقات بركانية. [19]

انظر أيضا

مراجع

  1. ^ Branney MJ & Kokelaar, BP 2002, Pyroclastic Density Currents and the Sedimentation of Ignimbrites. Geological Society of London Memoir 27, 143pp.
  2. ^ "تدفق الحمم البركانية MSH [USGS]". pubs.usgs.gov .
  3. ^ أوكر، ميلاني روز؛ سباركس، روبرت ستيفن جون؛ سيبرت، لي؛ كروسويلر، هيلين سيان؛ إيورت، جون (2013-02-14). "تحليل إحصائي لسجل الوفيات البركانية التاريخية العالمية". مجلة علم البراكين التطبيقي . 2 (1): 2. رمز Bibcode :2013JApV....2....2A. doi : 10.1186/2191-5040-2-2 . ISSN  2191-5040. S2CID  44008872.
  4. ^ انظر:
    • جوكس، جوزيف بيت (1862). دليل الطالب للجيولوجيا (الطبعة الثانية). إدنبرة، اسكتلندا، المملكة المتحدة: آدم وتشارلز بلاك . ص 68.من الصفحة 68: "إن كلمة "رماد" ليست كلمة جيدة جدًا لتشمل جميع المرافقات الميكانيكية للثوران تحت الجوي أو تحت المائي، لأن الرماد يبدو محصورًا في مسحوق ناعم، بقايا الاحتراق. إن الكلمة تفتقر إلى التعبير عن جميع هذه المرافقات، بغض النظر عن حجمها أو حالتها، عندما تتراكم في مثل هذه الكتلة لتكوين طبقات من "الصخور". ربما يمكننا أن نسميها "مواد بركانية"، ... "
  5. ^ "تعريف κλαστός". قاموس بيرسيوس اليوناني . جامعة تافتس . تم الاسترجاع في 8 أكتوبر 2020 .
  6. ^ لاكروا، أ. (1904) La Montagne Pelée et ses Eruptions ، باريس، ماسون (بالفرنسية) من المجلد. 1، ص. 38: بعد الوصف في ص. 37. عند اندلاع "سحابة سوداء كثيفة" ( nuée noire )، صاغ لاكروا المصطلح nuée ardente : " Peu après l'éruption de ce que j'appellerai désormais la nuée ardente ، un هائلة nuage de cendres couvrait l'ile tout entière, la saupoudrant d'une mince Sofa de débris volcaniques " (بعد وقت قصير من ثوران ما سأسميه من الآن فصاعدا السحابة الكثيفة المتوهجة [ nuée ardente ]، غطت سحابة هائلة من الرماد الجزيرة بأكملها، ورشتها بطبقة رقيقة من الرماد. طبقة من الحطام البركاني.)
  7. ^ آرثر ن. ستراهلر (1972)، كوكب الأرض: أنظمته الفيزيائية عبر الزمن الجيولوجي
  8. ^ "التدفق البركاني - نظرة عامة | مواضيع ScienceDirect". www.sciencedirect.com . تم الاسترجاع في 2024-08-15 .
  9. ^ مايرز وبرانتلي (1995). ورقة حقائق عن مخاطر البراكين: الظواهر الخطرة في البراكين، تقرير الملف المفتوح للمسح الجيولوجي الأمريكي 95-231
  10. ^ "التدفقات البركانية تتحرك بسرعة وتدمر كل شيء في طريقها | هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية". www.usgs.gov . تم الاسترجاع في 2024-09-12 .
  11. ^ ويلر، روجر (2005). جبل فيزوف، إيطاليا. قسم الجيولوجيا بكلية كوتشيس. مؤرشف من الأصل في 23 أكتوبر 2010. تم الاسترجاع في 15 أكتوبر 2010 .
  12. ^ ساذرلاند، لين. Reader's Digest Pathfinders Earthquakes and Volcanoes. نيويورك: دار ويلدون أوين للنشر، 2000.
  13. ^ ab Freundt, Armin (2003). "دخول تدفقات الحمم البركانية الساخنة إلى البحر: ملاحظات تجريبية". نشرة علم البراكين . 65 (2): 144–164. Bibcode :2002BVol...65..144F. doi :10.1007/s00445-002-0250-1. S2CID  73620085.
  14. ^ كامب، فيك. "كراكاتاو، إندونيسيا (1883)". كيف تعمل البراكين. قسم العلوم الجيولوجية، جامعة ولاية سان دييغو، 31 مارس 2006. الويب. 15 أكتوبر 2010. [1] محفوظ في 2014-12-16 على موقع واي باك مشين .
  15. ^ عشرة أشياء لم تكن تعرفها عن البراكين (2006) على موقع IMDb
  16. ^ مدخل تدفقات الحمم البركانية الساخنة إلى البحر: ملاحظات تجريبية، INIST .
  17. ^ دي فيتا، ساندرو؛ دي فيتو، ماورو أ؛ نافي ، روزيلا (2019/09/05). "عندما يتدفق الانهيار البركاني على البحر: مثال على سترومبولي والبراكين الأخرى". INGV فولكاني (باللغة الإيطالية) . تم الاسترجاع 2021-10-04 .
  18. ^ كاميرون، دبليو إس (1964). "تفسير وادي شروتر والجداول القمرية المتعرجة الأخرى". مجلة البحوث الجيوفيزيائية . 69 (12): 2423-2430. رمز Bibcode :1964JGR....69.2423C. doi :10.1029/JZ069i012p02423.
  19. ^ زيمبلمان، جيمس ر.؛ جاري، ويليام برينت؛ بليشر، جاكوب إلفين؛ كراون، ديفيد أ. (2015). "النشاط البركاني على المريخ". في سيجوردسون، هارالدور؛ هوتون، بروس؛ ماكنوت، ستيف؛ رايمر، هازل؛ ستيكس، جون (المحررون). موسوعة البراكين (الطبعة الثانية). أمستردام: زيمبلمان. ص 717-728. رقم ISBN 978-0-12-385938-9.
  • سيجوردسون، هارالدور: موسوعة البراكين. أكاديميك بريس، 546-548. ISBN 0-12-643140-X . 

ملحوظات

  1. ^ على الرغم من أن صياغة مصطلح nuée ardente في عام 1904 تنسب إلى الجيولوجي الفرنسي أنطوان لاكروا ، وفقًا لـ:
    • هوكر، مارغوري (1965). "أصل مفهوم البراكين الجديدة ". إيزيس . 56 (4): 401-407. doi :10.1086/350041. S2CID  144772310.
    تم استخدام المصطلح في عام 1873 من قبل صهر لاكروا والأستاذ السابق الجيولوجي الفرنسي فرديناند أندريه فوكيه في وصفه لثوران البركان في عامي 1580 و1808 على جزيرة ساو جورج في جزر الأزور .
    • فوكيه، فرديناند (1873). "San Jorge et ses éruptions" [ساو خورخي وثوراناتها]. Revue Scientifique de la France et de l'Étranger . السلسلة الثانية (باللغة الفرنسية). 2 (51): 1198-1201.
    • من ص. 1199: " Un des phénomènes les plus Singuliers de cette grande éruption est la production de ce que les témoins contemporrains ont appelé des nuées ardentes . " (واحدة من أغرب الظواهر لهذا الثوران العظيم هو إنتاج ما أطلق عليه الشهود المعاصرون nuées ardentes . )
    • من ص. 1200: " توقفت التفجيرات في يوم 17 ، ولكن بعد ذلك ظهرت سحب مشتعلة [ جديدة ] المتحمسين ] مماثلة لتلك التي حدثت في ثوران 1580.)
    تذكر مارغوري هوكر (هوكر، 1965)، ص 405، أن الأب جواو إيناسيو دا سيلفيرا (1767-1852) من قرية سانتو أمارو في جزيرة ساو خورخي كتب رواية عن ثوران البركان عام 1808، حيث وصف سحابة مشتعلة ( ardente nuven ) تدفقت على منحدرات البركان. نُشرت رواية سيلفيرا عام 1871 وأعيد نشرها عام 1883.
    • سيلفيرا، جواو إيناسيو دا (1883). "XXVIII. Anno de 1808. Erupção na ilha de S. Jorge [الثامن والعشرون. عام 1808. ثوران بركاني في جزيرة ساو خورخي.]". في كانتو، إرنستو دو (محرر). Archivo dos Açores [أرشيف جزر الأزور] (باللغة البرتغالية). بونتا ديلجادا، ساو ميغيل، جزر الأزور: أرشيفو دوس أكوريس. ص 437-441.من الصفحات 439 إلى 440: "من اليأس إلى ما هو أبعد من ذلك ... التوبة من الضباب أو الانجراف وإدخالها على الأراضي المشرقة لجميع المخيمات التي تعلوها جميع أنواع القوارض والبردوس، Fazendo- se uma medonha e ardente nuvem e correndo até abaixo de igreja queimou trinta e tantas pessoas na igreja e nos Campos... " (في السابع عشر من شهر مايو المذكور ... فجأة نشأ إعصار من النار من البركان و [هو] دخلوا الأراضي الزراعية، ورفعوا كل تلك الحقول إلى كروم العنب، مع كل الأشجار والأسيجة، فشكلوا نارًا مخيفة ومشتعلة. (سحابة [ ardente nuvem ] وهطولها نحو الكنيسة، أحرقت أكثر من ثلاثين شخصاً في الكنيسة وفي الحقول…)
يوجد في ويكيميديا ​​كومنز وسائط متعددة متعلقة بـ التدفق البركاني.
  • فيديو التدفقات البركانية
تم الاسترجاع من "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=تدفق_الصخور_البركانية&oldid=1252383347"
Original text
Rate this translation
Your feedback will be used to help improve Google Translate