الصخور البركانية
الصخور البركانية الفتاتية هي صخور فتاتية تتكون من شظايا صخرية تنتج وتقذف بواسطة الانفجارات البركانية المتفجرة. تُعرف شظايا الصخور الفردية باسم الصخور البركانية الفتاتية . الصخور البركانية الفتاتية هي نوع من الرواسب البركانية الفتاتية ، وهي رواسب تتكون في الغالب من جزيئات بركانية. [1] [2] الرواسب البركانية الفتاتية "الفريتية" هي مجموعة متنوعة من الصخور البركانية الفتاتية التي تتكون من انفجارات بخارية بركانية وهي مصنوعة بالكامل من فتات عرضي. تتكون الرواسب البركانية الفتاتية "الفريتوماجماتيكية" من التفاعل الانفجاري للماغما مع المياه الجوفية . [3] كلمة الصخور البركانية الفتاتية مشتقة من الكلمة اليونانية πῦρ ، وتعني النار؛ و κλαστός ، وتعني مكسور.
تُوصف التراكمات غير المتماسكة من الصخور النارية بأنها صخور نارية بركانية . وقد تتحول الصخور النارية إلى صخور نارية بركانية عن طريق التماسك أو التفاعلات الكيميائية نتيجة لمرور الغازات الساخنة ( التغير البركاني ) أو المياه الجوفية (على سبيل المثال التغير الحراري المائي والتشوه ) والدفن، أو إذا تم وضعها في درجات حرارة عالية جدًا بحيث تلتصق الصخور النارية الزجاجية الناعمة معًا عند نقاط التلامس، وتتشوه: يُعرف هذا باللحام . [ 4]
أحد أكثر أنواع الرواسب البركانية إثارة للإعجاب هو الإجنيمبريت ، وهو رواسب تيار كثيف من الحمم البركانية الخفافية التي تلامس الأرض (تعليق ساخن سريع التدفق من الحمم البركانية في الغاز). قد تكون الإجنيمبريت رواسب فضفاضة أو صخرية صلبة، ويمكنها دفن مناظر طبيعية بأكملها. يمكن أن يتجاوز حجم الإجنيمبريت الفردي 1000 كيلومتر مكعب ، ويمكن أن يغطي 20000 كيلومتر مربع من الأرض، وقد يتجاوز سمكه كيلومترًا واحدًا، على سبيل المثال حيث يكون متجمعًا داخل كالديرا بركانية.
تصنيف
تشمل الصخور النارية الصخور النارية الصغيرة المشتقة من الصهارة المبردة، المختلطة بالصخور النارية العرضية، وهي عبارة عن شظايا من صخور الريف . يتم تصنيف الصخور النارية ذات الأحجام المختلفة (من الأصغر إلى الأكبر) على أنها رماد بركاني ، أو حجارة صغيرة ، أو كتل بركانية (أو، إذا أظهرت أدلة على أنها كانت ساخنة ومنصهرة أثناء وضعها، قنابل بركانية ). تعتبر جميعها صخور نارية لأنها تشكلت (مجزأة) عن طريق الانفجار البركاني، على سبيل المثال أثناء الضغط الانفجاري، أو القص، أو التدهور الحراري ، أو عن طريق التآكل والتآكل في مجرى بركاني، أو نفاثة بركانية، أو تيار كثافة بركانية. [5]
| حجم القطع | الحمم البركانية | غير متماسكة بشكل أساسي (تيفرا) | تتكون بشكل أساسي من: الصخور البركانية |
|---|---|---|---|
| > 64 ملم | قنبلة كتلة (زاوية) (إذا كانت على شكل سائل) |
كتل؛ تكتل | خرق بركاني؛ تكتل |
| < 64 ملم | لابيلوس | لابيلي | حجر لابيلي (حجر لابيلي-توف هو الحجر الذي يتم فيه دعم حجر لابيلي داخل مصفوفة من التوف) |
| < 2 مم | رماد خشن | رماد خشن | توف خشن |
| < 0.063 ملم | رماد ناعم | رماد ناعم | توف ناعم |
يتم نقل الحجارة البركانية بطريقتين رئيسيتين: في أعمدة الثوران الجوي، والتي تستقر منها الحجارة البركانية لتشكيل طبقات سقوط الحجارة البركانية التي تغطي التضاريس ، وعن طريق تيارات كثافة الحجارة البركانية (PDCs) (بما في ذلك التدفقات البركانية والاندفاعات البركانية )، [6] والتي تترسب منها الحجارة البركانية كرواسب تيار كثافة الحجارة البركانية، والتي تميل إلى أن تصبح سميكة وخشنة في الوديان، ورقيقة وناعمة فوق المرتفعات الطبوغرافية.
أثناء الثورات البركانية البلينية ، تتشكل الخفاف والرماد عندما تتفتت الصهارة السليكية الرغوية في القناة البركانية، بسبب القص السريع الناجم عن الضغط ونمو الفقاعات المجهرية. ثم يتم جر الصخور البركانية مع الغازات الساخنة لتشكيل نفاثة تفوق سرعة الصوت تخرج من البركان، وتختلط بالهواء الجوي البارد وتسخنه لتشكيل عمود ثوران قوي يرتفع لعدة كيلومترات في طبقة الستراتوسفير ويسبب مخاطر الطيران . [7] تسقط الجسيمات من أعمدة الثوران الجوي وتتراكم كطبقات على الأرض، والتي توصف بأنها رواسب تساقط بركاني. [8]
تنشأ تيارات كثافة الحمم البركانية عندما يكون خليط الحمم البركانية والغازات الساخنة أكثر كثافة من الغلاف الجوي وبالتالي، بدلاً من الارتفاع بشكل طافٍ، ينتشر عبر المناظر الطبيعية. وهي واحدة من أعظم المخاطر في البراكين، وقد تكون إما "مخففة تمامًا" (سحب رماد مخففة مضطربة، حتى مستوياتها السفلية) أو "سائلة حبيبية" (تتكون مستوياتها السفلية من تشتت مركّز من الحمم البركانية المتفاعلة والغاز المحاصر جزئيًا). [9] يُطلق على النوع الأول أحيانًا اسم الطفرات البركانية (على الرغم من أنها قد تكون مستدامة بدلاً من "الاندفاع") ويُطلق على الأجزاء السفلية من النوع الأخير أحيانًا اسم التدفقات البركانية (يمكن أن تكون مستدامة وشبه ثابتة أو اندفاعية). أثناء انتقالها، تترسب تيارات كثافة الحمم البركانية الجسيمات على الأرض، وتحمل الهواء الجوي البارد، الذي يسخن بعد ذلك ويتمدد حرارياً. [10] حيث يصبح تيار الكثافة مخففًا بدرجة كافية للارتفاع، فإنه يرتفع إلى الغلاف الجوي كـ "عمود فينيكس" [11] (أو "عمود مشترك بين PDC"). [12] عادةً ما تترسب أعمدة فينيكس هذه طبقات رقيقة من الرماد المتساقط والتي قد تحتوي على حبيبات صغيرة من الرماد الناعم المتجمع. [13]
تنتج الثورات البركانية في هاواي مثل تلك التي تحدث في كيلاويا نفاثة موجهة لأعلى من القطرات الساخنة وجلطات الصهارة المعلقة في الغاز؛ وهذا ما يسمى بنافورة الحمم البركانية [14] أو "نافورة النار". [15] إذا كانت القطرات الساخنة وجلطات الصهارة ساخنة وسائلة بدرجة كافية عند هبوطها، فقد تتكتل لتكوين "رذاذ" ("تكتل")، أو تتحد تمامًا لتكوين تدفق حمم بركانية متفتتة . [14] [15]
انظر أيضا
- ثاني أكسيد السيليكون
- الهيالوكلاستيت – تراكمات بركانية أو بريشيا
- البيبيرايت – صخرة رسوبية تحتوي على شظايا من المواد النارية الأحدث
- الخبث – صخرة بركانية حويصلية داكنة
مراجع
- ^ فيشر، ريتشارد ف. (1961). "التصنيف المقترح للرواسب والصخور البركانية". نشرة الجمعية الجيولوجية الأمريكية . 72 (9): 1409. رمز Bibcode :1961GSAB...72.1409F. doi :10.1130/0016-7606(1961)72[1409:PCOVSA]2.0.CO;2.
- ^ فيشر، ريتشارد ف.؛ شمينك، إتش يو. (1984). الصخور البركانية . برلين: سبرينغر فيرلاغ. رقم ISBN 3540127569.
- ^ فيشر 1961، ص 1409.
- ^ شمينكي ، هانز أولريش (2003). البراكين . برلين: سبرينغر. ص. 138. ردمك 9783540436508.
- ^ هيكين، جي. وووهليتز، كيه، 1985 الرماد البركاني ، مطبعة جامعة كاليفورنيا؛ ص 246.
- ^ Philpotts, Anthony R.; Ague, Jay J. (2009). Principles of igneous and metamorphic petrology (2nd ed.). Cambridge, UK: Cambridge University Press. p. 73. ISBN 9780521880060.
- ^ شمينكي 2003، ص 155-176.
- ^ فيشر وشمينكي 1984، ص. 8.
- ^ Breard, Eric CP; Lube, Gert (January 2017). "Inside pyroclastic density currents – detectioning the enigmatic flow structure and transport behavior in large-scale experiments". Earth and Planetary Science Letters . 458 : 22–36. Bibcode :2017E&PSL.458...22B. doi :10.1016/j.epsl.2016.10.016.
- ^ شمينكي 2003، ص 177-208.
- ^ سولبيزيو، روبرتو؛ ديلينو، بيرفرانشيسكو (2008). "الفصل الثاني: علم الرواسب، وآليات الترسيب والسلوك النابض لتيارات كثافة الحمم البركانية". التطورات في علم البراكين . 10 : 57–96. doi :10.1016/S1871-644X(07)00002-2. ISBN 9780444531650.
- ^ Engwell, S.; Eychenne, J. (2016). "مساهمة الرماد الناعم في الغلاف الجوي من الأعمدة المرتبطة بتيارات كثافة الحمم البركانية" (PDF) . الرماد البركاني : 67–85. doi :10.1016/B978-0-08-100405-0.00007-0. ISBN 9780081004050.
- ^ كولومبير، ماثيو؛ مولر، سيباستيان ب؛ كويبرز، أولريش؛ شو، بيتينا؛ ديلميل، بيير؛ سيماريلي، كورادو؛ كرونين، شين ج؛ براون، ريتشارد ج؛ توست، مانويلا؛ دينجويل، دونالد ب. (يوليو 2019). "تنوع تركيزات الأملاح القابلة للذوبان في تجمعات الرماد البركاني من مجموعة متنوعة من أنواع الثوران والرواسب" (PDF) . نشرة علم البراكين . 81 (7): 39. رمز Bibcode : 2019BVol...81...39C. doi : 10.1007/s00445-019-1302-0. S2CID 195240304.
- ^ ab Macdonald, Gordon A.; Abbott, Agatin T.; Peterson, Frank L. (1983). Volcanoes in the sea : the geology of Hawaii (الطبعة الثانية). Honolulu: University of Hawaii Press. ص 6، 9، 96-97. ISBN 0824808320.
- ^ ab Allaby, Michael, ed. (2013). "نافورة النار". قاموس الجيولوجيا وعلوم الأرض (الطبعة الرابعة). دار نشر جامعة أكسفورد. ISBN 9780199653065.
قراءات أخرى
- بلات، هارفي وروبرت جيه تريسي (1996) علم الصخور: النارية والرسوبية والمتحولة ، دبليو إتش دبليو فريمان آند كومباني؛ الطبعة الثانية، ص 26-29؛ رقم ISBN 0-7167-2438-3
- براني، إم جيه، براون، آر جيه وكالدر، إي. (2020) الصخور البركانية. في: إلياس، إس. وألدرتون دي. (المحرران) موسوعة الجيولوجيا. الطبعة الثانية. إلسيفير. رقم ISBN 9780081029084
