"أغنيس روك" وجدته جزر هاواي دور في عمليات الإرغام البركانية

Igneous Rock Types found in the Hawaiian Islands and their Role in Volcanic Eruptions

إن جزر هاواي هي أحد أروع الأرخبيلات البركانية على الأرض، حيث تمتد عبر المحيط الهادئ لأكثر من 400 2 كيلومتر، وتزداد سلسلة الجزر المرجانية والجبال البحرية هذه تدريجياً من هذه الجزر الوعرة.

الصخور الجشعة التي تنتج عن هذه العمليات البركانية هي لبنات البناء الأساسية لجزر هاواي، وهي تسجل التاريخ الحراري للمغناطيس، والظروف التي تبريدت فيها، والأسلوب الثورى الذي جلبها إلى السطح، وبالنسبة للجيولوجيين، وعلماء البركان، وأي شخص مهتم بالتاريخ الطبيعي لهذه السلسلة الجزرية، فهم أنواع الصخور الشاذة الحالية وعلاقتها بالجزر البركانية.

وتتراوح الصخور الهاوية من الصلصة المظلمة المألوفة التي تهيمن على المشهد إلى تركيبات أقل شيوعا مثل النسيج والهيوليت، وتروي كل نوع من أنواع الصخور قصة متميزة عن تشكيله، وعمق ودرجه الحرارة في عظمة المصدر، ودرجة التفريق بين هذه المادة وبين الظواهر التي تثور قبل الانفجار، وتدرس هذه المادة الأشكال الرئيسية للروكة التي توجد في جزر هاواي.

مؤسسة هاواي الباسطية

الصخرة الأكثر وفرة في جزر هاواي، التي تضم أكثر من 90 في المائة من الحجم الإجمالي للصخور المعرضة، وهي صخرة مظلمة ودقيقة الصخرة التي تشكل عندما تبرد الماغية بسرعة في سطح الأرض أو بالقرب منها، وتظهر هيمنة البصل في هاواي الطبيعة الكيماوية للجراثيم

"الصلصة في "هاواي تظهر مجموعة من النسيجات والتكوينات حسب تاريخها الثائر و ظروف التبريد

ويهيمن على نسيج البصل الهوائي (Hwaiian basalt) (olivine) و pyroxene) و plagioclase feldspar. Olivine, which often appears as visible green polys in some basalts, is one of the first minerals to growing magma, Its presence indicates that the magma cooled relatively slow at depth before being erupted form

إن البصل الكوليتي هو أكثر أنواعه الفرعية شيوعاً في هاواي، ولا سيما في مرحلة بناء الدروع من النمو البركاني، وهذا النوع من النمو ضعيف نسبياً في الصوديوم والبوتاس وثري في الحديد والمغنيزيوم، وهو يثور في درجات حرارة عالية، ويراوح عادة بين 100 1 و200 1 درجة مئوية، وينتج تدفقات اللوفينوس التي تشيد معظمها البواية.

أما البصل الأكالي فهو أقل شيوعاً من البصل الكولائي ولكنه يظهر في المراحل اللاحقة من النشاط البركاني، حيث يحتوي على تركيزات أعلى من الصوديوم والبوتاس وغيرها من العناصر غير المتوافقة، ويثور عادة بدرجات حرارة أقل قليلاً، وكثيراً ما يرتبط البازلات الكهلية بمراحل ما بعد الشيلد وإعادة الزور من البركانية الهاوية، عندما يصبح التنوع المغناطيسي أكثر بروكانية.

كما أن المغناطيس البصلي يبلور ببطء في أعماقه في أعماقه ليشكل صخور ضخمة متطفلة، وغاببرو، وعادل التطفل الذي يلحقه بالبصل، وشكل في غرف المغنطيسي ونظم التكديس التي تغذي الفتحات البركانية أعلاه، ونادرا ما تتعرض هذه الصخور على السطح إلا عن طريق التآكل العميق أو التسبب في أخطاء هامة.

Andesite and Intermediate Composition Rocks

ويمثل الأنديزيت نوعاً من الصخور غير الشائعة ذات الأهمية الجيولوجية في جزر هاواي، وهو حجر بركاني متوسط يحتوي على محتوى حراري يتراوح عادة بين 52 و 63 في المائة، ويضعه بين البصل والهيوليت على طيف التكوين، ويصبح الأنديزي أقصر من البصل، وغالباً ما يظهر في شكل رمادي أو بني أو أخضر، ويتمتع بنظرية أعلى.

وفي هاواي، يتكون النسيج أساسا من عمليتين: البلورة الجزئية للمجلة البسالية والذوبان الجزئي للقشر المحيطي تحت الجزر، ويحدث البلورة الفلكية كمجسم التبريد يسمح لبعض المعادن بتبلور وتسوية العائدات البلورة من البلورة، مما يؤدي تدريجيا إلى إثراء السائل المتبقي في سيليكا وغيرها من العناصر المتناقضة.

إن وجود النسيج في جزر هاواي يرتبط ارتباطا وثيقا بنشاط بركاني أكثر انفجارا، فزيادة الازدحام في المغناطيس النسيج يعني أنه لا يتدفق بسهولة مثل المغناطيس البصلطي، بل يميل إلى حرق الغازات البركانية على نحو أكثر فعالية، مما يؤدي إلى تراكم الضغط الذي يمكن أن يؤدي إلى حدوث انفجارات متفجرة، وقد تنتج الاندزات البلاستيكية في هاواي سوائل.

ويُعثر على أنديزيت في معظم الأحيان بالاقتران مع المراحل اللاحقة من التطور البركاني في هاواي، ولا سيما خلال المراحل اللاحقة للتشغيل وإعادة التأجير، وخلال هذه المراحل، أصبحت موهبة إمداد الماما، والتكوين أكثر تغيرا، وتتحول أساليب الثوران إلى نشاط أكثر متفجرا، حيث توجد بعض أكثر الودائع السمعة والنسية في هاواي في جزر أوهاو وكواي التي تعرضت للتحات.

كما أن الصخرة البركانية التي تحتوي على مادة سيليكا بين النسيج والهيوليت تظهر بكميات طفيفة في هاواي، بل إنها أكثر ثراءاً من النسيج وتنتج عظمات شديدة الحساسية من التجزؤ، كما أن الانفجارات الدايسية نادرة في هاواي ولكنها حدثت، ولا سيما فيما يتعلق بتشكيل ملامح الكالس وغيرها من خصائص الانهيار البركاني.

Rhyolite and Silic Volcanism

Rhyolite is the most silica-rich volcanic rock found in the Hawaiian Islands, with silica contents exceeding 63 percent and often reaching 70 percent or more. It is the intrusive equivalent of granite, meaning that rhyolite magma that growlizes at depth forms granite, while rhyolite that erupts onto the surface forms a fine-grained or volycan

إن الـ(ريوليت) نادرة للغاية في هاواي مقارنة بالبصل، ولكن وجوده هام لأنه يوثق درجات متطرفة من التفريق بين الماما، ويتطلب تكوين الماما المغناطيسي البلورة الجزائية للوالدين الباساليين، التي غالبا ما تكون مقترنة ببتسمية المواد القشرية، ويجعل المحتوى العالي من المغناطيس المغناطيسي الرئوي شديد الحساسية، والثوران المحتويان على الرئويين

وفي سياق هاواي، يظهر الإيثيليت عادة في شكل دبابات صغيرة أو تدفقات من الحمم أو رواسب مبتذلة مرتبطة بالمراحل النهائية للنشاط البركاني في فرادى الجزر، وهذه الانفجارات المتحركة تكون في كثير من الأحيان ضئيلة الحجم ولكنها يمكن أن تكون ذات أهمية محلية من حيث تأثيرها على المشهد وقيمتها في فهم التاريخ المغناطيسي الكامل للجزر.

ومن بين أفضل الأمثلة المعروفة على الإيقاع الهواي في جزيرة أواهو، حيث يحتوي رانج كوولا على دهونات مغناطيسية وما يرتبط بها من رواسب مبتذلة، وتشير هذه الصخور السحلية إلى أن فولكان كوولا قد مرت بفترة من المغناطيسية المتباينة للغاية في تاريخه التطوري، إلا أن حالات التطهير الحاد مماثلة لم تُحدد في ماويي وفي بيغ.

دور الصخور الجليدية في تشكيل صفائح إرباية

ويؤثر تكوين الصخور الجاهلة وخواصها المادية تأثيرا عميقا على أسلوبها وكثافتها ومخاطرها المرتبطة بالثوران البركاني في هاواي، والتحكم الأساسي في هذا الازدحام الذي يحدده أساسا محتواه الحريري ودرجاته ومحتوياته المتقلبة، والثدييات السلكية ذات المحتوى المنخفض من الحرير هي سائلة للغاية وتتيح للغاز أن يهرب بسهولة، مما يؤدي إلى حدوث انفجارات.

إن الانفجارات الفادحة التي تهيمن عليها الماسم الباساليك هي السمة الرئيسية للبراكين الهاواي وهي مسؤولة عن البناء التدريجي لفولكان الدروع الواسعة التي تحدد المناظر الطبيعية للجزيرة، وهذه الثوران تنتج عادة تدفقات من الحمم يمكن أن تسافر على بعد عدة كيلومترات من فتحاتها، وتغطي المناطق الكبيرة وبناء طبقة سطح الجزيرة بواسطة طبقة.

ولكن عندما يتفاعل الماما البسالة مع المياه، يمكن أن يتغير أسلوب الانفجار بشكل كبير، وتحدث الانفجارات الطفيلية عندما تلتقي الماما التصاعدية بالمياه الجوفية أو المياه السطحية، مما يتسبب في تفتت المياه مع مصابيح الماء في البخار، وتنتج هذه الاندلاعات نوعا مميزا من الرواسب يعرف باسم التفريغ، الذي يتألف من رماد بركاني رفيع الصرامة الذي تم ربطه وحرقه.

مع تطور الماما وثرائه الحريري، تحول أسلوب الإنفجار نحو النشاط الانفجاري، وتحولت الماغي الأنديزية والهيولية أكثر وضوحاً، وحافظت على الغازات البركانية تحت الضغط حتى يصبح الضغط كافياً لتشتت المغناطيس بشكل متفجر، وهذا يمكن أن ينتج أعمدة ثورية ترتفع إلى الغلاف الجوي، وتتحول إلى مناطق كبيرة، وتتدفقات كبيرة من البرك

ويعطي سجل الصخرة المحتفظ به في جزر هاواي أدلة مباشرة على هذه الأساليب المتغيرة للانفجار، وتهيمن تدفقات الحمم الباطلة على مرحلة بناء الدروع، وتسجل الاندلاعات الناجعة المنخفضة الانتشار التي بنيت الجزر، وتسجل الودائع المتشابكة، والطبقة الراقية، والسلاسل البركانية، فترات النشاط المتفجر، التي كثيرا ما ترتبط بالتفاعل الخارجي بين الشرائح.

كما أن الخصائص المادية للصخور الجاهلة تؤثر أيضا على التطور الجيومورفي طويل الأجل للجزر، فالطبيعة الكثيفة والمقاومة للخليج تعني أن البركانيات الدروعية مقاومة بشدة للتحات وتحافظ على صورها الفولطية الواسعة النطاق لملايين السنين بعد توقف النشاط البركاني، وكثيرا ما تعكس الصخور الأنديزية والهيدروينية، على النقيض، وتتحول إلى الطقس وتهبط بسرعة أكبر.

Geochemical Evolution and Petrogenesis of Hawaiian Magmas

إن تنوع أنواع الصخور الجاهل في هاواي هو نتيجة مباشرة للتطور الجيوكيميائي للماهوجات التي نشأت في عمود المازل، ويتكون السباك نفسه من مواد مفترسة تم إغراقها في بعض العناصر من خلال إعادة تدوير الأعماق وغيرها من العمليات، ومع ارتفاع الخوخ وتآكله، يبدأ في التآكل، وينتج المغناطيس البلازمي الرئيسي الذي يشكل الجزر.

وتخضع هذه الماظير الأولية لسلسلة من التعديلات عندما ترتفع من خلال المعبد والقشرة، وأهم عملية هي البلورة الجزئية، التي تستقر فيها المعادن المبكرة مثل الوليفين والبيروسين من المذوبان، وتتغير تدريجيا تركيبة السائل المتبقي، وتدفع هذه العملية إلى التطور من البساتين الكوليتية إلى تكوينات أكثر تطورا مثل الصلصة الكوكلية.

كما أن استيعاب المواد القشرية يؤدي دورا في تعديل تركيبات الماما في هاواي، حيث ترتفع الماما من خلال القشرة المحيطية والجزر البركانية القديمة، ويمكنها أن تذوب وتدمج الصخور المحيطة، وتضيف عناصر جديدة إلى الذوبان وتغيير تكوينها، وهذه العملية مهمة بصفة خاصة في المراحل اللاحقة من البركانية، عندما تكون إمدادات الماخام أصغر، والتفاعل مع القشرة أكثر طولا.

إن الخلط بين الماجستير هو عملية هامة أخرى تسهم في التنوع التكويني الذي لوحظ في الصخور الهوايية الشاذة، وعندما تصل بطاريتان من الماما مع تركيبات مختلفة إلى داخل غرفة أو قناة ماكما، يمكن أن يختلطا لإنتاج تركيبات وسيطة لا تشكل خلافا لذلك من بلورة جزئية بسيطة، وتحتفظ الأدلة على مزيج الماكما في النسيجات والتكوينات المعدنية للعديد من الفول السوداني.

كما أن التطور الجيوكيميائي في مغاسل هاواي له مكون زمني قوي مرتبط بدورة حياة البراكين الأفراد، حيث أن البراكين الشباب مثل كيلاوا وماونا لوا في مرحلة بناء الدروع، وثورة البصل الكوليتي في الغالب، حيث ينتقل البركان بعيدا عن البقعة الساخنة ووانيس العرض المغنطيسية، تتحول التكوينات إلى برودال

توزيع الصخور عبر جزر هاواي

توزيع أنواع الصخور الشهيرة عبر جزر هاواي يعكس العمر والتطور لكل بركان فردي، جزيرة هاواي الكبيرة موطن أصغر وأنشط بركان، بما في ذلك كيلاوا، و ماونا لوا، وهاولاي، وماونا كيا، وهذه البركانات تهيمن عليها بزوايا الكوليتية، مع ظهور كميات ضئيلة من البصل

أما ماوي، ومولوكاي، ولاناي، فهي أكبر من الجزيرة الكبيرة وتظهر مراحل متقدمة من التطور البركاني، وتتكون البراكين الدروعية في هذه الجزر أساسا من البصل الكولائي، ولكن البصليات الآلكلي والتركيبات الأكثر تطورا أكثر شيوعا حيث تتقدم البراكين إلى مراحلها اللاحقة للطيران، وتشمل الهيليكالا في ماوي مثالا هاما للغاية.

(أوهاو) يستضيف بركانين رئيسيين من الدروع، (وايا رانج) و(كوولو رانج)، كلاهما متآكلان بشدة ويكشفان الهيكل الداخلي للكومة البركانية، تحتوي هذه البركانية على مجموعة واسعة من أنواع الصخور، بما في ذلك البصل الكولائي، و(أكلاي) و(البيت) و(الروميت) و(الروميت)

كاواي، أقدم جزر هاواي الرئيسية، تعرض لتآكل واسع وطقس شديد كشف مستويات عميقة من الكومة البركانية، وتشمل صخور الجزيرة البصل الكولائي، والبصلية الآلكلي، ومجموعة متنوعة من التكوينات المتطورة التي تعكس كامل نطاق التفريق المغناطيسي، والمناظر الطبيعية المتباعدة جدا في كاواي توفر نافذة في الهيكل الداخلي للجزر

تمتد منطقة جبل هاواي - إمبر إلى الشمال الغربي من كاواي لآلاف الكيلومترات، التي تتكون من بركان أقدم تهب إلى مستوى البحر أو تحتها، وتسجل هذه الجبال البحرية التاريخ السابق لمحطة هاواي الساخنة وتثبت أن نفس التقدم من البسكويت الكوليتي إلى تركيبات أكثر تطورا قد حدث مرارا طوال تاريخ الدراجة في منطقة القفز الساخنة.

الطقس، والتآكل، وتشكيل التربة من الصخور الجليدية

وتعاني الصخور الجشعة في جزر هاواي من تجوّر وتحات واسعين عندما تتعرض لسطح الأرض، ويعجل المناخ المداري الحار والرطب في هاواي بعمليات الطقس الكيميائي، ويكسر المعادن الأولية، ويطلق عناصر تسهم في تكوين التربة، وتتسارع طقس البقعة نسبياً مقارنة بالصخور الأكثر ثراء من سيليكا، وتنتج تربة سميكة عبر تسودها طبقة مياه استوائية.

ويتوقف معدل الطقس وأسلوبه على الترجيح المعدني ونسيج الصخرة المعنية، ويعطي طقس البصل الغنية بالأولفين، على وجه الخصوص، لأن البوليفين غير مستقر في ظروف سطح الأرض، وينهار إلى شكل المعادن الطينية وأكسيد الحديد، ويعطي طقسابير الفولطيوم المسيل بدرجة أكبر من البطء، ولكنه لا يزال يسهم في تكوين التربة.

التربة التي تتطور على مواد الأبوة البسالة في هاواي معروفة باسم أوكسول وألتيسول، وهي شديدة الطفرة، وعمق، وثراء المغذيات مقارنة بالتربات التي تتطور على أنواع أخرى من الصخور، وهذه التربة تدعم الأنشطة الزراعية المتنوعة للجزر، بما في ذلك زراعة قصب السكر، والبنبول، والبن، وجوزات التضاريس المدارية، والجمع الفريد بين مواد الأبوة الطوبالية البصلية.

وتسود عمليات التآكل في هاواي بسبب سقوط الأمطار وتدفقات التيار، حيث تؤدي أيضا الانهيارات الأرضية والإهدار الجماعي أدوارا هامة، وتخضع المنحدرات الحاد من البركانات الدروعية لتآكل شديد خلال أحداث هطول الأمطار الغزيرة، وتنتج وديانا عميقة، وترتفع فيها المئات من المنحدرات البحرية المذهلة، وتسمى باواي، في كثير من الأحيان، بايكون، باد

كما أن هيمنة الصخور الجاهلة وقابليتها للاستمرار هي التي تسيطر على تدفق المياه الجوفية في الجزر، وطبيعة تدفقات الحمم المطبقة تخلق نظماً مركباً من المياه الجوفية، حيث توجد مناطق قابلة للزراعة مثل أنابيب الحمم، وتدفقات القمامة، والخليط المكسور، تسمح بالماء بالتحرك بحرية نسبية، بينما تكون المناطق الأقل قابلية للثقوب مثل المناطق المتجمدة في الداخل والسطح المطوم.

Igneous Rock Resources and Human Uses

وقد استخدم البشر الصخور الجسيمة في جزر هاواي لآلاف السنين، من أوائل المستوطنين البولينزيين إلى صناعات البناء الحديثة، وكان باسالت هو المادة الرئيسية التي يستخدمها أهل الهوايين القدماء من أجل الأدوات والأسلحة والهياكل الدينية، وكانت الطبيعة الكثيفة والدائمة للبصل هي المثل الأعلى للدجاج والبواند وغيرها من الوسائل التي تتطلب حوافا حادة ومقاومة للأثر.

وتشمل الاستخدامات الحديثة للصخور الهوايية الضخمة تجميع البناء، وقطع البُعد، ومواد الكبش الأرضي، وتستخدم البصل المكسور على نطاق واسع كقاعدة طرق، ومجمعات خرسانية، وملء المواد في مشاريع البناء عبر الجزر، كما أن اللون الأسود والحبوب الغرامي من البصل يجعله جذاباً للتطبيقات الديموغرافية، ويستخدم في الجدران، والممرات، وملامح وزن البستان في جميع أنحاء هاواي.

الطاقة الحرارية الأرضية هي مورد مهم آخر مرتبط بالنشاط الجاموس في هاواي الحرارة من عمود المناديل وغرف الماما الضحلة تحت البركان النشط تنتج مستويات عالية من الحرارة الأرضية يمكن استغلالها لإنتاج الطاقة، مصدر الطاقة الحرارية الأرضية المستورد في جزيرة هاواي الكبيرة ينتج الكهرباء من البخار الحراري الأرضي منذ التسعينات

إن المشهد البركاني نفسه مورد اقتصادي كبير من خلال السياحة، حيث أن المشهد المأساوي لجزر هاواي، بما في ذلك البركان النشط، وتدفقات الحمم البركانية، والتكوينات الصخرية الفريدة التي تنتج عن سنوات من التآكل، تجتذب ملايين الزوار كل عام، كما أن حديقة هاواي بركانز الوطنية في الجزيرة الكبيرة هي أحد أكثر الوجهات السياحية التي زارتها الدولة، مما يتيح الفرصة للزوار لمراقبة البيئة البركانية النشطة.

جيولوجيا هازاردز مرتبطة بـ "إيغنيوس روك" و "إيرباشن"

كما أن نفس العمليات الجشعة التي تبنى جزر هاواي تشكل مخاطر جيولوجية كبيرة، إذ أن تدفقات لافا من الانفجارات البسالة يمكن أن تدمر الممتلكات والهياكل الأساسية والأراضي الزراعية، وقد دمر انفجار كيلاوي في عام 2018 أكثر من 700 منزل وألحق أضرارا واسعة النطاق بالطرق والمرافق في مقاطعة بونا، وفي حين أن تدفقات الحمم تتحرك ببطء بما يكفي من أنها نادرا ما تتسبب في خسائر مباشرة، فإن قدرتها التدميرية هائلة ويمكنها أن تغير المشهد الدائم.

إن انبعاثات الغاز البركاني هي مخاطر أخرى مرتبطة بثوران هاواي، ويمكن أن يشكل ثاني أكسيد الكبريت الذي يُطلق من فتحات فتحات التهوية البركانية، والمعروف محلياً باسم الفوج، والذي يمكن أن يسبب مشاكل في التنفس للسكان والزوار ومحاصيل الضرر وغيرها من النباتات، وقد أدى نشاط الكيلا الطويل الأجل إلى ظهور دوج مستمر يؤثر على نوعية الهواء عبر الجزيرة الكبيرة ويصل أحياناً إلى جزر أخرى.

إن التحلل الأرضي، بما في ذلك الترفع والتخريب، والحركة المغنمة تحت السطح، وتضخم البركان كما يملأ الغرف الضحلة يمكن أن يسبب شقاً في الأرض ويمكن أن يزعزع الاستقرار ويخلق مخاطر تداعيات أرضية، وقد أدى انهيار قمة كيلاوا في عام 2018 إلى حدوث اضطرابات كبيرة في الحفرة حيث انخفض عدد طابق القمة أكثر من 500 متر.

إن الانفجارات المتفجرة، وإن كانت أقل شيوعا في هاواي من الاندلاعات الفادحة، قد تشكل مجموعة من المخاطر الخاصة بها، ويمكن لأشفال أن تغطي مناطق كبيرة، وتعطل النقل والزراعة والحياة اليومية، ويمكن أن تتدفقات وزيادات البتروكات بسرعة عالية وبدرجات حرارة مدمرة، وفي حين لم تحدث هذه الثورة في هاواي في الوقت التاريخي، فإن سجل الكتلة الجيولوجية يبين أن الانفجارات القديمة قد حدثت

فهم أنواع الصخور الجاموسة وعلاقتها بالعمليات الثورية أمر أساسي لتقييم المخاطر والتخفيف من حدتها في هاواي، يستخدم علماء الجيولوجيا سجلاً صخرياً لإعادة بناء سلوك ثوري في الماضي، وتحديد سيناريوهات الانفجار الأكثر احتمالاً، وإبلاغ تخطيط استخدام الأراضي والاستجابة في حالات الطوارئ، والمعرفة المفصلة عن جيولوجيا الجزيرة البركانية التي تبنى على مدى عقود من البحث، توفر الأساس للعيش بأمان مع النشاط البركاني المستمر.

إن دراسة الصخور الجشعة في هاواي بعيدة عن الاكتمال، فالتقنيات التحليلية الجديدة، والأساليب الجيولوجية المحسنة، والوعود الميدانية المستمرة بإنتاج نظرة أعمق عن العمليات التي تولد وتنتقل وتثور في هذا النظام البركاني الغريني، وكل دراسة جديدة تضيف إلى فهم كيفية تطور الجزر، وكيف تستمر في التطور، وما هو المستقبل الذي يتمسك به في هذا الجزء الدينامي والمميز من العالم.