ثوران بركاني بركاني

رواسب رماد متساقطة ذات أصل فرياتوماغماتي، تعلوها رواسب لابيللي متساقطة ذات أصل ماغماتي

الانفجارات البركانية المائية هي انفجارات بركانية ناتجة عن تفاعل الصهارة مع الماء. وهي تختلف عن الانفجارات الصهارية الخالصة والانفجارات المائية . فعلى عكس الانفجارات المائية، تحتوي نواتج الانفجارات البركانية المائية على شظايا صهارية حديثة التكوين . [ 1 ] ومن الشائع أن يحتوي الانفجار البركاني الكبير على مكونات صهارية ومائية.

الآليات

توجد عدة نظريات متنافسة حول الآلية الدقيقة لتكوّن الرماد. النظرية الأكثر شيوعًا هي نظرية الانكماش الحراري الانفجاري للجسيمات عند تبريدها السريع نتيجة ملامستها للماء. في كثير من الحالات، يكون مصدر الماء البحر، كما هو الحال في ثوران بركان سورتسي . وفي حالات أخرى، قد يتواجد الماء في بحيرة أو بحيرة فوهة بركانية ، كما هو الحال في سانتوريني ، حيث كان المكون الفرياتوماغماتي لثوران مينوان ناتجًا عن كل من البحيرة والبحر لاحقًا. كما وُجدت أمثلة على تفاعل الصهارة مع الماء في طبقة المياه الجوفية. ولذلك، يُعتقد أن العديد من المخاريط البركانية في تينيريفي فرياتوماغماتية. [ 2 ]

تعتمد النظرية المنافسة الأخرى على تفاعلات الوقود مع المبرد، والتي تم نمذجتها للمفاعلات النووية. وبموجب هذه النظرية، يتفتت الوقود (في هذه الحالة، الصهارة) عند ملامسته للمبرد (البحر، أو البحيرة، أو الخزان الجوفي). وتؤدي موجات الإجهاد المنتشرة والانكماش الحراري إلى توسيع الشقوق وزيادة مساحة سطح التفاعل، مما ينتج عنه معدلات تبريد سريعة للغاية. [ 1 ] الآليتان المقترحتان متشابهتان إلى حد كبير، ومن المرجح أن يكون الواقع مزيجًا منهما.

الودائع

يتشكل الرماد البركاني المائي (الفرياتوماغماتية) بنفس الآليات عبر نطاق واسع من التركيبات، القاعدية والحمضية. وتتكون منه كتل متساوية الأبعاد ذات محتوى منخفض من الفجوات . [ 3 ] كما يُعتقد أن رواسب الانفجارات البركانية المائية أكثر تجانسًا وأدق حبيبات من رواسب الانفجارات البركانية الصهارية، وذلك نتيجةً لتفتت الرماد البركاني المائي بشكل أكبر.

الهيالوكلاستيت

الهيالوكلاستيت هو زجاج يوجد مع البازلت الوسادي ، وقد نتج عن التبريد السريع غير الانفجاري والتكسير للزجاج البازلتي. ولا تزال هذه البراكين تُصنف ضمن الانفجارات الفرياتوماغماتية، لأنها تُنتج شظايا حديثة التكوين من تفاعل الماء والصهارة. ويمكن أن تتشكل هذه الشظايا على أعماق تزيد عن 500 متر، [ 1 ] حيث يكون الضغط الهيدروستاتيكي مرتفعًا بما يكفي لمنع تكوّن الحويصلات في الصهارة البازلتية.

هيالوتوف

التوف البركاني نوع من الصخور يتكون نتيجة التفتت الانفجاري للزجاج أثناء الانفجارات البركانية المائية في المياه الضحلة (أو داخل طبقات المياه الجوفية ). يتميز التوف البركاني ببنية طبقية يُعتقد أنها ناتجة عن تذبذب متناقص في معدل التدفق، بفترة زمنية تبلغ عدة دقائق. [ 4 ] تتميز هذه الرواسب بحبيبات أدق بكثير من رواسب الانفجارات البركانية، وذلك بسبب التفتت الأعلى بكثير في هذا النوع من الانفجارات. تبدو الرواسب أكثر تجانسًا من الرواسب البركانية في الموقع نظرًا لدقتها، لكن تحليل حجم الحبيبات يكشف أنها أقل تجانسًا بكثير من نظيراتها البركانية. تُعد الحبيبات المعروفة باسم " الحبيبات التراكمية " سمة مميزة للرواسب البركانية المائية، وهي عامل رئيسي في تحديدها في الموقع. تتشكل الحبيبات التراكمية نتيجة لخصائص التماسك في الرماد الرطب، مما يؤدي إلى ترابط الجزيئات. تتميز هذه العينات ببنية دائرية عند فحصها باليد وتحت المجهر . [ 1 ]

يُعدّ معدل الماء إلى الصهارة عاملاً آخر يؤثر على شكل وخصائص الرواسب. يُعتقد أن نواتج الانفجارات البركانية المائية تكون دقيقة الحبيبات وضعيفة التصنيف عندما يكون معدل الصهارة إلى الماء مرتفعاً، بينما تكون الرواسب أكثر خشونة وأفضل تصنيفاً عندما يكون معدل الصهارة إلى الماء منخفضاً. [ 5 ]

ميزات السطح

قمة حلقة طف بركاني قديمة ، تشمل جزءًا من فوهة بركان أحادي المنشأ، في تينيريفي ، جزر الكناري . وقد استُخدمت فوهة البركان للزراعة.

توجد نوعان من التضاريس الناتجة عن التفاعل الانفجاري بين الصهارة والمياه الجوفية أو السطحية: المخاريط البركانية وحلقات التوف. [ 1 ] يرتبط كلا النوعين من التضاريس بالبراكين أحادية المنشأ والبراكين متعددة المنشأ . في حالة البراكين متعددة المنشأ، غالبًا ما تتداخل هذه التضاريس مع الحمم البركانية، والتدفقات البركانية، ورواسب الرماد والحصى البركاني . من المتوقع وجود حلقات التوف والمخاريط البركانية على سطح المريخ . [ 6 ] [ 7 ]

خواتم متينة

تتميز حلقات التوف البركانية بوجود طبقة رقيقة من الرماد البركاني تحيط بفوهة واسعة (تُسمى فوهة مار ) تكون عادةً أقل ارتفاعًا من التضاريس المحيطة. غالبًا ما يكون الرماد البركاني غير مُتغير وذو طبقات رقيقة، ويُعتقد عمومًا أنه من نوع الإغنمبريت ، أو نتاج تيار كثيف من التدفقات البركانية الفتاتية . تتشكل هذه الحلقات حول فتحة بركانية تقع في بحيرة أو منطقة ساحلية أو مستنقع أو منطقة غنية بالمياه الجوفية .

فوهة كوكو هي مخروط بركاني قديم منقرض في جزيرة أواهو في هاواي .

مخاريط تاف

المخاريط البركانية منحدرة بشدة ومخروطية الشكل. تتميز بفوهات واسعة وتتكون من طبقات سميكة من الرماد البركاني المتحول بشدة. تُعتبر نوعًا أطول من حلقة التوف، تتشكل بفعل ثورات بركانية أقل قوة. عادةً ما تكون المخاريط البركانية صغيرة الارتفاع. يبلغ ارتفاع فوهة كوكو 1208 قدمًا. [ 8 ]

أمثلة

فورت روك ، حلقة من الصخور البركانية المتآكلة في ولاية أوريغون بالولايات المتحدة الأمريكية.

ثوران بركان سانتوريني المينوي

تقع سانتوريني ضمن القوس البركاني لبحر إيجة الجنوبي ، على بُعد 140  كيلومترًا شمال جزيرة كريت . كان ثوران سانتوريني المينوي آخر ثوران بركاني، وقد حدث في النصف الأول من القرن السابع عشر قبل الميلاد. تكونت الصخور البركانية الناتجة في الغالب من الريوداسيت . [ 9 ] مرّ الثوران المينوي بأربع مراحل. تمثلت المرحلة الأولى في تساقط حمم خفاف بيضاء إلى وردية اللون، امتد محور انتشارها باتجاه الشرق والجنوب الشرقي. بلغ أقصى سُمك للرواسب 6 أمتار، وتتداخل طبقات تدفق الرماد في أعلاها. أما المرحلة الثانية، فتتكون من طبقات من الرماد والحصى البركاني ذات طبقات متقاطعة مع تموجات ضخمة وتكوينات شبيهة بالكثبان الرملية . يتراوح سُمك الرواسب فيها بين 10  سنتيمترات و12 مترًا. المرحلتان الثالثة والرابعة عبارة عن رواسب تيارات كثافة بركانية فتاتية. كانت المرحلتان الأولى والثالثة بركانيتين مائيتين. [ 9 ]

ثوران بركان جبل بيناتوبو عام 1991

حصن روك ، كما يُرى من الأرض.

يقع جبل بيناتوبو في وسط لوزون، بين بحر الصين الجنوبي وبحر الفلبين . كان ثوران بيناتوبو عام 1991 عبارة عن صخور أنديزيتية ودايسيتية في المرحلة ما قبل الذروة، بينما اقتصر على الدايسيت في المرحلة الذروة. بلغ حجم المرحلة الذروة ما بين 3.7 و5.3 كيلومتر مكعب . [ 10 ] تكوّن الثوران من انبعاثات رماد متزايدة تدريجيًا، ونمو القبة البركانية، وأربعة ثورانات رأسية مع استمرار نمو القبة، و13 تدفقًا بركانيًا فتاتيًا ، وثوران رأسي ذروة مصحوب بتدفقات بركانية فتاتية. [ 11 ] كانت المرحلة ما قبل الذروة بركانية مائية.

ثوران بركان كراكاتوا عام 1883

يُعدّ ثوران بركان كراكاتوا عام 1883 أحد أقوى الأمثلة على الثوران البركاني المائي. ففي 26-27 أغسطس/آب من ذلك العام، ثار بركان كراكاتوا بعنف، مُقذفًا ما يُقدّر بـ 18-21 كيلومترًا مكعبًا من المقذوفات (ما يُعادل 9-10 كيلومترات مكعبة من الصخور الكثيفة). وهذا ما يُصنّف الثوران ضمن فئة VEI-6 على مؤشر الانفجار البركاني (VEI). [ 12 ] وخلال الثوران، حدث انهيار كارثي للجانب الجنوبي الغربي من البركان، مما عرّض الصهارة لانخفاض سريع في الضغط تحت الماء. ومع انهيار الجانب، تدفقت المياه إلى قناة الصهارة المكشوفة، مُحدثةً تفاعلًا عنيفًا للغاية. وبالتزامن مع صهارة الريوداسيت المتطورة ، ساهم هذا التفاعل، الذي كان مدفوعًا جزئيًا بالأحداث المائية، في إنتاج أعلى صوت تم تسجيله على الإطلاق. [ 13 ]

ثوران بركان هاتيبي

كان ثوران بركان هاتيبي عام 232 ± 12 ميلاديًا آخر ثوران بركاني كبير في بحيرة تاوبو بمنطقة تاوبو البركانية في نيوزيلندا . بدأ الثوران بنشاط بركاني مائي طفيف، تلاه خروج جاف لـ 6 كيلومترات مكعبة من الريوليت، مُشكِّلًا خفاف هاتيبي البلينيان. ثم تسربت كميات كبيرة من الماء إلى الفوهة، مما أدى إلى ثوران بركاني مائي ترسب خلاله 2.5 كيلومتر مكعب من رماد هاتيبي. توقف الثوران في النهاية، على الرغم من استمرار تدفق كميات كبيرة من الماء من الفوهة. ثم استؤنف الثوران بنشاط بركاني مائي ترسب خلاله رماد روتونغايو. [ 14 ]  

ثوران بركان غريمزفوتن

يُعد بركان غريمسفوتن في أيسلندا بركانًا جليديًا يقع أسفل غطاء فاتنايوكول الجليدي . في حالة الثوران الجليدي النموذجي ، يذوب الجليد الجليدي العلوي بفعل حرارة البركان الموجود أسفله، ويؤدي تدفق المياه الذائبة إلى النظام البركاني إلى انفجار فرياتوماغماتي. [ 15 ] يتميز غريمسفوتن بنظام حراري أرضي نشط، وهو عرضة للثورات الفرياتوماغماتية. [ 15 ] كما يُشكل ذوبان غطاء فاتنايوكول الجليدي العلوي بحيرات جليدية ، والتي قد تنفجر، عند توفر الظروف المناسبة، على شكل فيضانات جليدية كارثية تُعرف باسم يوكولهلوب . [ 16 ]

2022 ثوران هونجا تونجا – هونجا هاباي

في 15 يناير 2022، وقع ثوران بركاني هائل في بركان هونغا تونغا. صُنِّف هذا الثوران ضمن الفئة الخامسة على مؤشر الانفجار البركاني (VEI-5)، وكان أكبر ثوران بركاني تحت الماء منذ ثوران بركان كراكاتوا عام 1883. [ 17 ] [ 18 ] يُرجَّح أن يكون هذا الثوران قد نجم عن تفاعل بين الصهارة المائية والصهارة البركانية. شمل هذا التفاعل صهارة الأنديزيت (900-1100 درجة مئوية) ومياه البحر على عمق حوالي 150 مترًا. يبلغ ضغط الماء عند هذا العمق حوالي 15 بارًا. نتج عن ذلك ثوران عنيف، تضمن عمودًا ضخمًا من الرماد ارتفع عشرات الكيلومترات في الغلاف الجوي، وبرقًا بركانيًا شديدًا، وصوت ثوران سُمع في أماكن بعيدة مثل أنكوريج، ألاسكا. [ 19 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. 1 2 3 4 5 هايكن، ج. ووهليتز، ك. 1985. الرماد البركاني. مطبعة جامعة كاليفورنيا، بيركلي
  2. كلارك، هيلاري؛ ترول، فالنتين ر.؛ كاراسيدو، خوان كارلوس (10 مارس 2009). "النشاط البركاني من نوع فرياتوماغماتية إلى سترومبولية في المخاريط البركانية البازلتية: مونتانا لوس إيراليس، تينيريفي، جزر الكناري" . مجلة علم البراكين والبحوث الحرارية الأرضية . نماذج ومنتجات النشاط الانفجاري المافي. 180 (2): 225-245 . Bibcode : 2009JVGR..180..225C . doi : 10.1016/j.jvolgeores.2008.11.014 . ISSN 0377-0273 . 
  3. كلارك، هيلاري؛ ترول، فالنتين ر.؛ كاراسيدو، خوان كارلوس (10 مارس 2009). "النشاط البركاني من نوع فرياتوماغماتية إلى سترومبولية في المخاريط البركانية البازلتية: مونتانا لوس إيراليس، تينيريفي، جزر الكناري" . مجلة علم البراكين والبحوث الحرارية الأرضية . نماذج ومنتجات النشاط الانفجاري المافي. 180 (2): 225-245 . Bibcode : 2009JVGR..180..225C . doi : 10.1016/j.jvolgeores.2008.11.014 . ISSN 0377-0273 . 
  4. ستاروستين، أ.ب.، بارمين، أ.أ.، وميلنيك، أ.إ. 2005. نموذج عابر للانفجارات البركانية والبركانية المائية. مجلة علم البراكين والبحوث الحرارية الأرضية، 143، 133-151.
  5. كاري، آر جيه، هوتون، بي إف، سابل، جيه إي وويلسون، سي جيه إن 2007. تباين حجم الحبيبات والمكونات في الرواسب القريبة المعقدة لثوران بركان تارويرا البازلتي البليني عام 1886. نشرة علم البراكين، 69، 903-26.
  6. Keszthelyi, LP, WL Jaeger, CM Dundas, S. Martínez-Alonso, AS McEwen, and MP Milazzo, 2010, Hydrovolcanic features on Mars: Preliary observations from the first Mars year of HiRISE imaging, Icarus, 205, 211–29,doi : 10.1016/j.icarus.2009.08.020 .
  7. Brož P., and E. Hauber, 2013, JGR-Planets , Volume 118, 8, 1656–75, “ Hydrovolcanic tuff rings and cones as indicators for phreatomagmatic explosive eatumations on Mars doi : 10.1002/jgre.20120 .
  8. هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية: البحيرات البركانية والمخاريط البركانية
  9. 1 2 تادوتشي، ج. ووهليتز، ك. 2001. التطور الزمني للثوران المينوي (سانتوريني، اليونان)، كما هو مسجل في رواسبه البركانية البلينية وطبقات تدفق الرماد المتداخلة. مجلة علم البراكين والبحوث الحرارية الأرضية، 109، 299-317.
  10. روسي، م.، بيلاديو-ميلوسانتوس، م.ل.، دي مورو، أ.، ليوني، ر.، وباكولكول، ت. 2001. نشاط السقوط مقابل نشاط التدفق خلال ثوران بركان بيناتوبو (الفلبين) في عام 1991. نشرة علم البراكين، 62، 549-66.
  11. هوبليت، آر بي، وولف، إي دبليو، سكوت، دبليو إي، كوتشمان، إم آر، باليستر، جيه إس، وخافيير، دي. 1996. الانفجارات البركانية الكبرى لجبل بيناتوبو، يونيو 1991. في: نيوهال، سي جي، وبونونغباين، آر إس (محرران). النار والطين؛ الانفجارات البركانية والتدفقات الطينية لجبل بيناتوبو، مطبعة جامعة واشنطن، ص 457-511.
  12. يوكوياما، إيزومي (7 يناير 2017). "أصل الكالديرا: التمييز بين الانهيارات والانفجارات" (ملف PDF) . حوليات الجيوفيزياء . 59 (6) 4. الأكاديمية اليابانية، حديقة أوينو، طوكيو، اليابان: S0650. doi : 10.4401/ag-7010 . تاريخ الاسترجاع: 11 نوفمبر 2025 .
  13. مادن-ناديو، أ. ل.؛ كاسيدي، م.؛ بايل، د. م.؛ ماثر، ت. أ.؛ وات، س. ف. ل.؛ إنجويل، س. ل.؛ عبد الرحمن، م.؛ نورشال، م. إ. م.؛ تابين، د. ر.؛ إسماعيل، ت. (1 مارس 2021). "التطور الصهاري والبركاني لثوران كراكاتوا عام 1883 المُشكِّل للفوهة البركانية: دمج الملاحظات الميدانية والبلورية" . مجلة علم البراكين والبحوث الحرارية الأرضية . 411 107176. جامعة برمنغهام. Bibcode : 2021JVGR..41107176M . doi : 10.1016/j.jvolgeores.2021.107176 . تاريخ الاسترجاع: 11 نوفمبر 2025 .
  14. ويلسون، سي جيه إن ووالكر، جي بي إل، 1985. ثوران تاوبو، نيوزيلندا، الجزء الأول: الجوانب العامة. المعاملات الفلسفية للجمعية الملكية في لندن، 314، 199-228. doi : 10.1098/rsta.1985.0019
  15. 1 2 جود-إيتون، تي سي؛ ثوردارسون، تي؛ جودموندسون، إم تي؛ أودسون، بي. (2012-03-08). "ديناميكيات، طبقات، وانتشار قريب للرماد البركاني فوق الجليدي خلال ثوران بركان غريمسفوتن عام 2004 المحصور بالجليد في أيسلندا". نشرة علم البراكين . 74 (5): 1057-1082 . Bibcode : 2012BVol...74.1057J . doi : 10.1007/s00445-012-0583-3 . ISSN 0258-8900 . S2CID 128678427 .  
  16. أندرو، روث إيلا بياتريس (2008). التطور البركاني التكتوني والنشاط البركاني المميز للمنطقة البركانية الحديثة في أيسلندا (أطروحة). جامعة غوتنغن . ص 38. OCLC 1184302665 .  
  17. تيري، جيمس ب.؛ جوف، جيمس؛ وينسبير، نايجل؛ بونغولان، فينا بيرل؛ فيشر، سكوت (ديسمبر 2022). "ثوران بركان تونغا وتسونامي، يناير 2022: أهم فرصة عالمية لمشاهدة ثوران بركاني تحت الماء متفجر ومولد لتسونامي منذ ثوران كراكاتاو عام 1883" . رسائل علوم الأرض . 9 (1) 24. Bibcode : 2022GSL.....9...24T . doi : 10.1186/s40562-022-00232-z .
  18. ^ مانيلا، سوناندا. كومار، سرينيفاسا (1 مارس 2022). "نظرة عامة على ثوران بركان هونجا تونغا-هونغا هاباي وتسونامي" . مجلة الجمعية الجيولوجية في الهند . 98 (3): 299– 304. بيب كود : 2022JGSI...98..299M . دوى : 10.1007/s12594-022-1980-7 . تم الاسترجاع 11 نوفمبر 2025 .
  19. مانيلا، سوناندا؛ كومار، سرينيفاسا (1 مارس 2022). "نظرة عامة على ثوران بركان هونغا تونغا-هونغا هاآباي والتسونامي المصاحب له". مجلة الجمعية الجيولوجية الهندية . 98 (3). المركز الوطني الهندي لخدمات معلومات المحيطات: 299-304 . Bibcode : 2022JGSI...98..299M . doi : 10.1007/s12594-022-1980-7 .

للمزيد من القراءة

  • ووكر، جي بي إل 1971. خصائص حجم الحبيبات للرواسب البركانية الفتاتية. مجلة الجيولوجيا، 79، 696-714.
  • فيسبا، م.، كيلر، ج.، وجيرتيسر، ر. 2006. النشاط الانفجاري بين العصرين البركاني لبركان سانتوريني (اليونان) خلال الـ 150,000 سنة الماضية. مجلة علم البراكين والبحوث الحرارية الأرضية، 152، 262-286.
  • رايلي، سي إم، روز، دبليو آي وبلوث، جي جي إس 2003. قياسات الشكل الكمية للرماد البركاني البعيد. مجلة البحوث الجيوفيزيائية، 108، B10، 2504.