إن الثوران هو أحد أكثر الملامح الجيولوجية دينامية وإثارة للآداب على الأرض، حيث يتحول إلى نوافذ داخل الأرض، كما أن هذه الظواهر المهددة هي تعبيرات سطحية عن محرك الحرارة الداخلي للأرض، حيث يبدو أن الصخرة المهبلة هي أحواض المغناطيس في أعماق المناورة، وتمتد من خلال القشرة، وأحياناً تُثبّت

تشكيلة وخزن

إن ماما هو المحرك الأساسي وراء كل النشاط البركاني، وهو يشكل في أعماق الأرض، عادة في أعماق تتراوح بين 50 و200 كيلومتر، حيث ترتفع درجات الحرارة بدرجة كافية إلى حد ما، وتُعرف العملية الرئيسية المسؤولة عن توليد الماما بأنها ] تذوب جزئياً .

The resulting magma is less dense than the surrounding solid mantle, causing it to buoyantly rise toward the surface. The composition of this magma depends on the source rock and the degree of melting. Most magmas are silicate melts, rich in silicon and oxygen, with varying quantities of other elements such as aluminum, iron, magnesium, calcium, sodium, and potassium

  • Basaltic magma] (45-55% SiO]2): منخفض في الحرير، شديد السائل، وعادة ما ينتج ثورات لطيفة وفعالة.
  • Andesitic magma] (55-65% SiO]2): المحتوى الوسيط من الحرير والقناع، الذي كثيرا ما يرتبط بأساليب انفجار أكثر انفجارا.
  • Rhyolitic magma] ( ⁇ 65% SiO]2): ريتش في سيليكا، شديد الوضوح، عرضة للانفجارات المتفجرة بسبب الغازات المحصورة.

وبعد أن تولد، تتراكم الغواصات في خزانات تحت سطح الأرض، وتُعرف بـ ] غرف التخصيب ، وتُوجد عادة بين 1 و10 كيلومترات تحت البركان، وتختلف هذه الغرف ببلورات فارغة، ولكن مناطق معقدة من الصخور المتحركة جزئيا، حيث يتأثر السائل المغنطيسي ببلورات الصلبة وفترات ماغ.

"و" "التقنيات الجيوفيزيائية الحديثة" "تُحدث ثورة في قدرتنا على دراسة غرف المغناطيس" "وهذا يُبطئ في مناطق النشاط المرطبة جزئياً"

المصاريف والعمليات

وتحدث ثورات بركانية عندما يتجاوز الضغط داخل غرفة ماجما قوة الصخرة المفرطة والضغط المكبل داخل القناة البركانية، ويمكن لآليات متعددة أن تحفز هذا الإفراج عن الضغط، وتبدأ ثورة، ومن أكثر المحركات شيوعاً، حقن دفعة جديدة من الماثر الساخن والغازي في غرفة قائمة، مما يزيد من حدة الكسر والضغط داخل الغرفة.

وثمة سبب هام آخر هو عملية تبلور الماما، حيث أن البلورات تشكل داخل الماجم، والمركبات المتطايرة المذوبة التي تذوب مثل بخار الماء، وثاني أكسيد الكربون، وثاني أكسيد الكبريت تتركز في الذوبان الباقي، وهذه التقلبات تزول في نهاية المطاف، أو تخرج عن الحل، وتشكل فقاعات الغاز، ويزيد نمو فقاعات الغاز من الضغط الداخلي، الذي يمكن أن يكسر الصخر والوبيل.

إن رائحــة الماجــما من خلال القناة البركانية هي عملية تعزيز ذاتي، فمع ارتفاع حجم الماما، وانخفاض الضغط، مما يتيح الغازات المذوبة التوسع في شكل فقاعات أكثر، ويقلل هذا التوسع من كثافة الكم الهائل ويزيد من ازدهارها، ويعجل بحركة الارتفاع، وتؤثر طبيعة الارتدادات المتناثرة في الكتلة الجامدة تأثيرا بالغا في كيفية الفرار من هذه الغازات.

وتصنف الانفجارات البركانية على نطاق واسع في أسلوبين رئيسيين:

  • Effusive eruptions:] These involve the gentle outpouring of lava which flows steadily from vents, gradually building broad volcanic structures such as shield volcanoes. Mauna Loa in Hawaii exemplifies this fashion with its frequent, liquid lava flows.
  • Explosive eruptions:] Characterized by violent fragmentation of magma, these eruptions expel ash, pumice, and volcanic bombs, often forming stratovolcanoes like Mount St. Helens and Mount Pinatubo. The explosive fashion is driven by high gas content and magma viscos.

ويظهر العديد من البراكين كلا الأسلوبين خلال حياتهما، تبعا للتغيرات في كيميائيات الماما ومحتويات الغاز، فعلى سبيل المثال، يُعرف كليوريا بالثورات الفعّالة ولكنها تنتج حدثا متفجرا مميتا في عام 1790، ويمكن أيضا التأثير على أسلوب الانفجار في الهندسة في القناة البركانية والعوامل الخارجية مثل تفاعل المياه الجوفية.

وبالإضافة إلى الانفجارات المغناطيسية، فإن بعض البركانيات تشهد انفجارات خامية ]، وهي انفجارات تحركها البخار عندما تتصل المياه الجوفية أو المياه السطحية بالمغنطيسي الساخن أو بالصخرة البركانية، وقد أدى التبخير المفاجئ للمياه إلى ارتفاع الضغط، وتفجير أجزاء من الحطام الصخري والبراني في عام 2014 إلى حدوث انفجارات غير متوقعة.

سفاح لافا وخصائصهم

وعندما تصل الماجم إلى سطح الأرض، تسمى " لافا " ، وتدفقات لافا هي مجاري الصخرة المتحركة التي تتحرك تحت تأثير الجاذبية، وتملي سلوكها في المقام الأول ]السفر الفيزيائي[ ]الفروم التراكمية: ١[، وهي مقياس لمقاومة التدفق من السوائل، وتتوقف الظواهر المغناطيسية على عدة عوامل تشمل درجة الحرارة، والتكوين الكيميائي، والمسافنة.

وتندرج تدفقات الحمم الباسطية، المشتركة في بركان الدروع، عموما في فئتين:

  • RMAتدفقات الماوا: ] These have a rough, jagged surface made up of broken lava fragments called clinkers. ARAتدفقات الماوا تقدم ببطء، وغالبا ما تظهر كواجهة تهب من قطع الحمم المجزأة. Their fishness and texture make them particularly hazardous to traverse.
  • Pahoehoe flows:] These flows are characterized by smooth, ropy, or billowy surfaces formed by a little, flexible crust of cooling lava. Pähoehoe can advance in efficient sheets or lobes and sometimes transition into rista flows if flow rate or cooling conditions change.

In submarine or subglacial eruptions, lava interacts with water and rapidly cools, forming )pillow lava]. These are rounded, mediation-shaped masses that solidify quickly due to contact with cold water, commonly found along mid-ocean ridges and beneath glaciers.

وتتفاوت سرعة تدفقات الحمم تباينا كبيرا حسب المنحدر والخصوم والحجم، إذ يمكن لتدفقات الفهوهيو على المنحدرات الشديدة الارتفاع أن تسافر عدة كيلومترات في الساعة، بينما تتجه تدفقات عاصم إلى ارتفاع معدلات الانهيار في بعض الأحيان إلى ارتفاع مترات في اليوم، وقد أدى انفجار الكروي في عام 2018 إلى حدوث تدفقات من الحمم فوق المحيط الهادي، مما أدى إلى تدمير مئات من المنازل التي كانت تتقدم في بعض الأحيان.

إن تدفقات لافا لها آثار جيولوجية كبيرة، فهي تملأ الوديان وتخلق سهول ساحلية جديدة وتسهم في نمو الصهاريج البركانية على مدى آلاف السنين، وعند التبريد، تُثبت الحمم في أنواع الصخور الشاذة مثل البصل، أو البوليت، أو الإيقاع، وتؤثر معدلات التبريد تأثيراً كبيراً على حجم المعادن:

لاندفورمز البركانية

وتبني ثورات البركان مجموعة متنوعة من أشكال الأراضي، شكلها أسلوب الانفجار، وتكوين الماما، والسياق البيئي، ويوفر فهم هذه الصور معلومات عن تاريخ ثورة بركانية وما يحتمل أن ينجم عنها من أخطار.

The most iconic volcanic landform is the stratovolcano], also known as a composite volcano, these are steep-sided cones built from alternating layers of lava flows, volcanic ash, and fragmented rock called tephduction. Stratovolcanoes are commonly found at convergent plate boundaries,

Shield volcanoes] contrast starkly with stratovolcanoes, they possess broad, genting flanks formed by the accumulation of highly liquid basaltic lava flows, their eruptions are typically effusive and can cover vast areas. The Hawaiian Islands are traditional examples, with Maunaīa and Komeing 9

]Cinder cones] are smaller, steep-sided hills composed primarily of scoria and other tephra ejected during relatively short-lived eruptions. These cones are often monogenetic, meaning they erupt once and then become dormant. Aknown example is Parícutin in Mexico, which rapidly emerged in a farm43

وعندما يفرغ بركان حجرته المغنمة أثناء انفجار هائل أو ينهار هيكليا، يمكن أن يشكل أيضاً كتلة كبيرة من الكبريتات التي كانت تحت سطح الأرض، وهي أكبر كمية من الكتالوجات البركانية التي لوحظت في العالم، ويمكن أن تقطع عدة كيلومترات في مقياسها.

]]volcanic domes هي أمتار من حمى شديدة الحساسية تنفجر ببطء من فتحة وتراكم بالقرب من الحفرة أو داخلها، وكثيرا ما تنمو هذه القبعات داخل الحفر القائمة أو على مواسير الفولطية، وقد يؤدي عدم استقرارها إلى انهيار مفاجئ، مما أدى إلى تدفقات مميتة من الطراز الأول.

الأخطار البركانية والرصد

ويشكل النشاط البركاني طائفة واسعة من الأخطار التي يتعرض لها السكان البشريون والهياكل الأساسية والبيئة، ومن أخطرها تدفقات التبريد ]، التي هي صمامات سريعة الحركة من الغاز الساخن والرماد وشظايا الصخور البركانية، ويمكن أن تسافر بسرعة تتجاوز 100 كيلومتر في الساعة وتصل إلى درجات الحرارة فوق 400 درجة مئوية تقريباً.

وثمة خطر كبير آخر هو lahars، وتدفقات الطين البركانية التي تشكلت عندما تختلط الرماد البركاني والحطام بالماء من الأمطار الغزيرة، أو تذوب الثلج، أو البحيرات السرطانية، ويمكن للهارس أن يتدفق بسرعة إلى الوديان النهرية، ويدمر الجسور والطرق والمستوطنات، وقد أدى انفجار نفادو ديل لاهار في كولومبيا في عام 1985 إلى إطلاق بلدات مميتة.

Ashfall] from explosive eruptions poses widespread risks, including structural collapse of buildings, contamination of water supplies, disruption of agriculture, and interference with air travel. The 2010 eruption of Eyjafjallajökull in Iceland is a notable example, as volcanic ash clouds shut down much of European airspace for several weeks, affecting millions of travelers.

ويمكن أن تولد الغازات البركانية، ولا سيما ثاني أكسيد الكبريت، أمطاراً حمضية وتخلق فوغاً (الحشرات البركانية)، مما يؤثر سلباً على صحة الإنسان والمحاصيل والنظم الإيكولوجية، وعلى الرغم من أن تدفقات الحمم تتحرك بشكل عام ببطء بما يكفي لإخلاء الناس، فإنها تستطيع تدمير المنازل والطرق والمرافق، كما يتبين من انفجار منطقة كِيْلاوي السفلى في عام 2018.

To mitigate these hazards, volcanologists use a range of monitoring tools to detect signs that an eruption may be imminent. Seismometers detect volcanic ter caused by magma movement and fracturing rock. Ground deformation is tracked using tiltmeters

ومن خلال إدماج هذه المجرىات من البيانات، يمكن للعلماء التنبؤ بشكل أفضل بالثورات وتقديم إنذارات في الوقت المناسب، والمساعدة على إنقاذ الأرواح والحد من الأضرار التي لحقت بالممتلكات، وتحافظ المنظمات الرئيسية مثل برنامج الولايات المتحدة للمسح الجيولوجي للأخطار البركانية وبرنامج البراكين العالمي التابع للمؤسسة سميثسونية على الرصد المستمر ونشر المعلومات في الوقت الحقيقي على نطاق العالم.

For those interested in further information, the USGS Volcano Hazards Program] offers comprehensive resources on volcanic activity, monitoring techniques, and hazard mitigation strategies.