تأثير النشاط البركاني على الهيكل الطبيعي للأرض

"مجال تأثير البركان على جيولوجيا الأرض"

النشاط البركاني من بين أكثر القوى دينامية وتحولاً في تشكيل الهيكل المادي للأرض، على نطاق الزمن الجيولوجي، الانفجارات قد بَنيت القارات، وخلقت أحواض المحيطات، و عدلت الغلاف الجوي، والطاقة التي تُطلق من داخل الأرض تُعيد تشكيل سطح الكوكب، من بناء الجبال المُتجَهِبة إلى التكوين التدريجي لـ "سياب البحر" على طول التلالات الداخلية

بينما يربط العديد من الناس البركانات فقط بالدمار، دورهم البناء عميق بنفس القدر، نفس الإنفجارات التي تدمر المناظر الطبيعية تنتج أيضاً التربة الخصبة التي تدعم النظم الإيكولوجية، وبناء الجزر التي تستضيف التنوع البيولوجي الفريد، وتطلق الغازات التي أثرت على التكوين الكيميائي للغلاف الجوي على مر بلايين السنين، وتتوسع هذه المادة في الاستعراض الأصلي، وتتعمق في النشاط في الآليات، والأرض، والأخطار، والآثار الفية الطويلة الأجل للفولط.

آليات النشاط البركاني

إن النشاط البركاني نابع من حركة الماما، الصخر المُستنَدَم داخل مُناورة الأرض والقشرة، وأغلبية البركان تحدث عند حدود الصفائح، حيث تُنفصل الصفائح التكتونية عن الأرض، و تُنقشُقُ في حدود مُتَزَقّة، مثل الحُقَقَقَة المُجَوَّدة،

جيل الماجستير وتكوينها

ويؤثر تكوين الماما تأثيرا كبيرا على أسلوب الانفجار وما ينتج عنه من أشكال، أما الماما الباسلتيك، الغنية بالكيك والمغنزيوم، فهو سوائل نسبيا، وينتج عادة ثورات فعالة تخلق براكين الدروع، وتصلب المغناطيسات المغناطيسية والهيولية، ذات المحتوى الحريري الأعلى، وتميل إلى الغازات الشراكية، مما يؤدي إلى حدوث انفجارات في الفلورو التي تشكل مقياس الفولط.

أنواع الإرتفاعات البركانية

وتصنف حالات الإشعال من خلال خصائصها الخاصة بالانفجار واللافا، وتشتت فيها ثورات هاواي بؤر وتدفقات من السائل الميسور التي تكوّن دروعاً واسعة، وتنتج انفجارات في سترومبوليان انفجارات متوسطة مع أفران غير مقصودة، وتترك ثورات في الفولكان والبلينية شديدة الانفجار والرماد والنباتات عالية في طبقة التلال.

ويتطلب فهم ديناميات الثورة رصد النشاط السيزمي، والتشوهات الأرضية، وانبعاثات الغاز، والمؤسسات مثل برنامج مخاطر بركان الأوراق الجيولوجية التابع للمسح الجيولوجي، ] توفر بيانات آنية تساعد العلماء على التنبؤ بالسلوك وتخفيف المخاطر، وهذا اليقظة العلمية أمر حاسم بالنسبة للمجتمعات التي تعيش في ظل البركانيات النشطة.

تشكيلة الميجور

النشاط البركاني هو المحرك الرئيسي لبناء بعض من أكثر المناظر المأساوية في الأرض، بالإضافة إلى الجبال التقليدية المكوّنة، الإنفجارات تخلق مجموعة من أشكال التراب من خلال تكديس الحمم، و التخدير المتفجّر، و الإنهيار.

Shield Volcanoes and Lava Plateaus

إن البراكين الدروع، مثل ماونا لوا في هاواي، جبال ضخمة ودقيقة التدفق من الحمم المتكررة، وتدفقات من السوائل، وتوسع ملامحها الواسعة مئات الكيلومترات، وترتفع أكثر من 000 9 متر من قاع المحيط، وتتكون منطقة لافا حيث تثور بصل من ألياف شديدة السائل، وتغمر مناطق شاسعة من الشمال، وتظهر مجموعة حوض نهر كولومبيا في المنطقة الغربية.

Stratovolcanoes and Volcanic Arcs

كما أن الراكين الخرسانيين، الذين يُطلق عليهم البركان المركب، هي كونارات متحركة الجانب مثل جبل فوجي، ومونت رينيه، ومونت سانت هيلينز، وهي مُبنى من طبقات متغيرة من انهيار الحمم، والرماد، والتفاح من الانفجارات المتفجرة، وكثيرا ما توجد هذه البركانيات في مناطق فرعية مثل المحيط الهادئ.

كالديراس: التصفيق والتجديد

كالديرا) هي كساد كبير على شكل أحواض) (تشكل عندما تُفرغ حجرة الماما و تنهار الصخور المُبالغة في الصخور (يلوستون كالديرا) في (وايومينغ) هي واحدة من أكبر بيئة العالم التي تُمتد على نحو 70 كيلومتراً و45 كيلومتراً، وغالباً ما تصبح (كالديرا) مواقع لثورات المتفجرات ودمات البعث،

جزر بركانية وأعاليم بحرية

ويبني النشاط البركاني تحت الماء الجبال البحرية؛ وينمو بعضها طولاً كافياً لكسر سطح البحر كجزر، وتسجل سلسلة الجبال البحرية في هاواي - إمبرور 80 مليون سنة من البركانية الساخنة، حيث تمثل كل جزيرة مرحلة من مراحل بناء الدروع والتآكل والهض، وتقدم أيسلندا، الواقعة على حافة وسط المحيط الأطلسي، مثالاً نادراً على وجود حدود تحتية ملتوية، تُعيد باستمرار.

لافا توبز، كراترز، وفيسوريس

إن أنبوبات لافا هي قنوات تحت الأرض تُشكل عندما يبرد سطح تدفق الحمم ويُصعّد في حين لا تزال الحمم المتحركة تتدفق في خضمها، ويمكن أن تمتد إلى الكيلومترات وتحافظ على شكل حمالات الفيضانات القديمة، فالأحجارات هي أقل اكتئابا في فتحات البركانية، التي كثيرا ما تكون مليئة بالماء بعد توقف الاندلاعات، التي تُحدث في آيسلندا.

خصوبة التربة والنظم الإيكولوجية

وتؤثر ثورات البركان على النظم الإيكولوجية على المديين الفوري والطويل، حيث إن الرماد البركاني والغلاف غنيان كيميائيا، ويحتويان على معادن مثل البوتاسيوم والفوسفور، وعناصر أساسية للنمو النباتي، حيث تشكل هذه المواد طقسا من أكثر التربة خصبة على الأرض، مما يدعم الإنتاجية الزراعية العالية في مناطق مثل جافا، إندونيسيا، ومنحدرات جبل الكاميرون.

إنتاج المغذيات وتركة أولية

وغالبا ما تبدأ التعاقبة الأولية في المناظر البركانية الشائكة، حيث إن الأنواع الرخوية، مثل الجير والموسى، واستعمار الحمم المبردة، وكسر الصخرة، والتعجيل بتشكيل التربة، وعلى مدى عقود، تُنشئ الأعشاب والأشباح، وتخلق في نهاية المطاف نظما إيكولوجية دينامية، وقد وفر ثورة جبل سانت هيلانز في عام 1980 مختبرا طبيعيا لدراسة الخلافة، مع مناطق مختلفة من الانتعاش البيولوجي لوحظت في جميع أنحاء منطقة الانفجار.

Unique Habitats and Endemism

فجزر بركانية كثيرا ما تأوي مستويات عالية من التوطن بسبب عزلتها وتنوعها من الميكرويفات، فجزر غالاباس، التي تشكلت ببراكينية مُثيرة، ألهمت نظرية تطور داروين من خلال الاختيار الطبيعي، وبالمثل، فإن التربة البركانية للنظم الإيكولوجية في هاواي لا تجد أي مكان آخر على الأرض، إلا أن هذه الموائل الهشة معرضة للأنواع الغاشمية وتغيرات الطبيعية الناجمة عن تجدد البركانية.

ويمكن أن يكون للرماد البركاني أيضاً آثار سلبية قصيرة الأجل، وخنق النباتات وتغيير التربة الهيدروجيني. ومع ذلك، فإن المغذيات من الثورات المتكررة تعيد تجديد المناظر الطبيعية، مما يخلق دورة من التدمير والتجديد، وهي أساسية للديناميات الإيكولوجية للأرض.

:: الأخطار البركانية وتحويلات الغطاء الأرضي

إن المخاطر البركانية من بين أكثر الأحداث الجيولوجية إثارة وتدميرا، فهي تعيد تشكيل المناظر الطبيعية في دقائق، وتدفن النظم الإيكولوجية تحت رماد أو تمسح التضاريس بتدفقات وهراوات متطرفة، وفي حين أن الأخطار تشكل مخاطر على حياة الإنسان وعلى البنية التحتية، فإنها تسهم أيضا في التطور المستمر للهيكل المادي للأرض.

متدفقات مطاطية واش فولوت

إن تدفقات البتروكات هي تيارات سريعة الحركة من الغاز الساخن والرماد والصخور التي يمكن أن تصل إلى درجات الحرارة أكثر من 000 1 درجة مئوية وسرعة مئات الكيلومترات في الساعة، وتحرق كل شيء في مسارها وتودع طبقات سميكة من الخنازير المبللة، وتخلق تشكيلات جيولوجية جديدة، وتمتد آشب من مشهد متفجرات كبيرة فوق مناطق شاسعة، وتتحول إلى ليلاً وتتغيرات في الجسم في عام 1991.

Lahars and Volcanic Mudflows

إن اللحوم البركانية هي طيور البراكين التي تولدها ثلوج وثلج أو هطول الأمطار الغزيرة على رماد طليق، ويمكنها أن تسافر عشرات الكيلومترات من بركان، وتحفر قنوات جديدة وتدفن الوديان تحت الحطام، وقد أدى انفجار نيفادو ديل رويز في كولومبيا في عام 1985 إلى حرق أدى إلى دمار بلدة أرميرو، مما أدى إلى مقتل ما يزيد على 000 20 شخص.

موجات لافا والتشوهات الأرضية

في حين أن تدفق الحمم في كثير من الأحيان يمكن أن يدمر البنية التحتية والأنهار المُعادية، حيث أنها باردة وعقود، فإن الأعمدة المشتركة المُختلطة، تخلق ملامح صخرية فريدة مثل طريق العملاق في أيرلندا الشمالية، وتشوه الأرض، بما في ذلك الارتفاع والتخريب، يحدث كتدميرات مُعظمة أو ينسحب من الغرف، وهذا التحلل قد يُحدث أخطاء هيكلية جديدة، وتغيّرات،

كما يمكن أن تؤثر انبعاثات الغاز البركاني، ولا سيما ثاني أكسيد الكبريت، على المناطق التي تهبط فيها الرياح، وتشكل الأمطار الحمضية، وتضر بالنباتات، ويستلزم التعرض الطويل الأجل للغازات البركانية بالقرب من البركانات المأهولة بالسكان رصدا من جانب الوكالات مثل برنامج الفولكاني العالمي التابع للمؤسسة السامسونية ، الذي يتتبع تاريخ الارتباك واحتمالات الخطرة.

Long-Term Geological Effects

على مدى ملايين السنين، النشاط البركاني قد شكل هيكل الكوكب الأساسي، وهو يقود التكتونية، ويبني القشرة القارية، ويؤثر على المناخ من خلال إطلاق غازات الدفيئة والهباء الجوي.

النمو وإعادة التدوير على الصعيد القاري

إن القوس البركاني على امتداد المناطق الفرعية هي المواقع الرئيسية لتشكيل القشرة القارية، إضافة الماجما إلى هوامش قارية صاخبة، وتخلق أرضا جديدة، وتثور مقاطعات ضخمة، مثل التراب السيبيري، أحجاما ضخمة من الحمم على فترات جيولوجية قصيرة، تغطي ملايين الكيلومترات المربعة، وترتبط هذه الأحداث بالتحولات المناخية الكبرى والانقراض الجماعي.

سطح البحر وثورة حوض المحيط

التلال في وسط المحيط هي سلاسل بركانية مستمرة تنتج قشرة محيطية جديدة بمعدل 20 كيلو متر مكعب في السنة، وهذه العملية تقود إلى انتشار قاع البحر، الذي يحافظ على حزام الناقل من التكتون، وتُظهر الشرائط المغناطيسية المسجلة في الصخور المحيطية دليلاً على حدوث تغيرات في المجال المغناطيسي للأرض، وعمر الأرضي

المسارات الساخنة وأسلوب النقط

وتترك بركانات الثوران أثراً من الجزر والجبال البحرية حيث تتحرك لوحات التكتونية فوق الأعمدة الثابتة، وتظهر سلسلة الهاواي - إمبرور الأمريكية حافة هائلة منذ 47 مليون سنة، تعكس تغيراً في حركة المحيط الهادئ، وتساعد دراسة هذه المسارات على إعادة بناء حركات الصفائح وفهم ديناميات المانتيل.

Climate Effects of Volcanic Eruptions

ويؤثر النشاط البركاني على المناخ على عدة فترات زمنية، وتسفر التبريد القصير الأجل عن حقن ثاني أكسيد الكبريت في طبقة الستراتوسفير، مما يشكل هواروسات الكبريت التي تعكس ضوء الشمس، وقد انخفض اندلاع البيناتوبو في عام 1991 درجات الحرارة العالمية بنحو 0.5 درجة مئوية لمدة سنتين، وأدت انفجارات أكبر، مثل ثورة التامبويرا في عام 1815، إلى انتشار الفشل في المحاصيل دون درجة حرارة في العالم كله.

وعلى النطاقات الجغرافية، ساهم التجاوز المستمر لثاني أكسيد الكربون في الاحترار بالدفء خلال فترات الفيضان القاري المكثف، غير أن طقس الصخور الفولطية البركانية الطويل الأجل يستهلك ثاني أكسيد الكربون، مما يوفر تغذية مرتدة سلبية تنظم المناخ على مدى ملايين السنين، وهذه الدورة التي تحلق على الغلاف الجوي تشكل عنصرا رئيسيا في دورة الكربون الطويلة الأجل للأرض، وقد ساعد على إبقاء الكوكب معتادا.

ويسهم الرصد الحديث للانبعاثات البركانية في فهم العلماء للأثر المناخي للثورات، وتحتفظ الإدارة الوطنية لدراسة المحيطات والغلاف الجوي () ببيانات عن العمق البصري الجوي في الغلاف الجوي الستراتوسفيري، وتربط الأحداث البركانية بتقلب المناخ، وهذا البحث بالغ الأهمية للتنبؤ بآثار الاندلاع في المستقبل على درجات الحرارة العالمية.

دراسات حالة في تطور الغطاء البركاني

فحص أحداث بركانية محددة يقدم أمثلة ملموسة على كيفية إنفجارات تعديل الهيكل المادي للأرض

جبل سانت هيلينز (1980)

وكان انفجار جبل سانت هيلينز في عام 1980 حدثاً تحولياً، حيث خفضت القمة بمقدار 400 متر وخلقت حفرة على شكل كيلوغرامين على نطاق الفرسان، وأزالت الأنقاض الضخمة من النكهة الشمالية، وأودعت المواد التي ترسب أكثر من 60 كيلومتراً مربعاً، وأُشعلت منطقة الانفجار في الصخرة الخالصة، ومع ذلك في غضون عقود، برزت الانتعاش الإيكولوجي والدمات الفولية الجديدة بين الكثافة.

كـيـلاوي )١٩٨٣ - الموافقة(

(كيليوا) في جزيرة (هاواي) تثور باستمرار تقريباً منذ عام 1983، وتدفقات الحمم قد أضافت أكثر من 500 فدان من الأراضي الجديدة إلى ساحل الجزيرة، وشكلت دلتاً واسعاً عند دخول المحيط، وحدثت حلقة (بو إيريك إيريك) غير مكتملة نشاطاً بحجم 2.2 كيلومتر وغطّت أجزاء كبيرة من دراسة البراكين

Eyjafjallajökull (2010)

وكان انفجار إيجافجالوكول في أيسلندا عام 2010 صغيرا نسبيا، غير أن تفاعله مع الجليد الجليدي أدى إلى حدوث نشاطات متفجرة في مجال الطماطم أُرسلت إلى المجال الجوي الأوروبي، مما أدى إلى تعطيل السفر الجوي، وأدى إلى إحداث بركة جديدة وغيّر بشكل كبير المشهد المحلي، مما أدى إلى إضافة طبقة من الرماد والتفاح إلى إعادة تشكيل السطح.

كراكاتوا (1883)

وكان انفجار كركاتوا في إندونيسيا عام 1883 من أكثر الأعمال عنفا في التاريخ المسجل، وتسبب انهيار الجزيرة البركانية في تسونامي دمرت المجتمعات الساحلية، وسمع الانفجار آلاف الكيلومترات بعيدا، ودمرت هذه الثورة جزءا كبيرا من الجزيرة الأصلية، وتركت عجلات غواصة، وظهر أناك كراتاو (أطفال كراتوا) في وقت لاحق، وما زال ينموا.

ايرلوبات

(يلوستون) أنتج ثلاث ثورات مُحفّزة في السنوات الـ 2.1 مليون الماضية، كلٌّ من صنع عجلات ضخمة ورماد في أنحاء كثيرة من أمريكا الشمالية، أحدث ثورة، منذ 640 ألف سنة، شكلتُ الـ "يلوستون كالديرا" في اليوم التالي، تُملأ أجزاء من الكادرات بتدفقات حرارة.

الخلاصة: كوكب الديناميكي

نشاط البركاني أكثر بكثير من كارثة عرضية، إنها عملية أساسية تعيد تشكيل هيكل الأرض المادي باستمرار، من بناء أعلى ذروة وأكبر مصل لخلق التربة الخصبة و التأثير على المناخ، فإن البركانيات تعمل على نطاقات من دقائق إلى أخرى، والتفاعل بين القوى البنّاءة والمدمرة،