البراكيــــــــــــن

البراكين

مقدمة :
تعتبر البراكين من الظواهرالطبيعية الفريدة التي استرعت انتباه الإنسان منذ القدم وهي تلعب دورا عظيما فيالعمليات الجيولوجية التي تؤثر على تاريخ تطور القشرة الأرضية وتشكلها . وذلك لأنأغلب أجزاء القشرة الأرضية تأثرت بالعمليات الاندفاعية وخضعت في تشكيلها إلى مساهمةالعمليات الاندفاعية . وتفيد دراسة البراكين في التعرف على مراكز الهزات الأرضيةودراسة البراكين فرع من فروع الجيولوجيا والذي أصبح قائما بذاته يعرف باسم علمالبراكينVolcanology . والبراكين يصاحبها تكون معادن وخامات هامة جدا من الناحية الاقتصادية .

تعريف البركان :
البركان هو ذلك المكان الذيتخرج أو تنبعث منه المواد الصهيرية الحارة مع الأبخرة والغازات المصاحبة لها علىعمق من والقشرة الأرضية ويحدث ذلك خلال فوهات أو شقوق . وتتراكم المواد المنصهرة أوتنساب حسب نوعها لتشكل أشكالا أرضية مختلفة منها التلال المخروطية أو الجبالالبركانية العالية.

أجزاءالبراكين :
1- جبل مخروطي الشكل:
يتركب من حطام صخري أو لافا متصلبة. وهي المواد التي يقذفها البركان من فوهته وكانت كلها أو بعضها في حالة منصهرة.
2- فوهة: وهي عبارة عن تجويف مستدير الشكل تقريبا في قمة المخروط ، يتراوح اتساعه بين بضعة آلاف من الأمتار. وتنبثق من الفوهة على فترات غازات وكتل صخرية وقذائف وحمم ومواد منصهرة (لافا) وقد يكون للبركان أكثر من فوهة ثانوية إلى جانب الفوهة الرئيسية في قمته كما ترى في الشكل:
3- مدخنة أو قصبة : وهي قناة تمتد من قاع الفوهة إلى أسفل حيث تتصل بفرن الصهير في جوف الأرض . وتندفع خلالها المواد البركانية إلى الفوهة. وتعرف أحيانا بعنق البركان.
وبجانب المدخنة الرئيسية ، قد يكون للبركان عدة مداخن تتصل بالفوهات الثانوية.

أنواع المواد البركانية:

يخرج من البراكين حين ثوراتها حطام صخري صلب ومواد سائلة .
1- الحطام الصخري:
ينبثق نتيجة للانفجارات البركانية حطام صخري صلب مختلف الأنواع والأحجام عادة في الفترة الأولى من الثوران البركاني . ويشتق الحطام الصخري من القشرة المتصلبة التي تنتزع من جدران العنق نتيجة لدفع اللافا والمواد الغازية المنطلقة من الصهير بقوة وعنف ويتركب الحطام الصخري من مواد تختلف في أحجامها منها الكتل الصخرية ، والقذائف والجمرات ، والرمل والغبار البركاني .
2- الغازات:
تخرج من البراكين أثناء نشاطها غازات بخار الماء ، وهو ينبثق بكميات عظيمة مكونا لسحب هائلة يختلط معه فيها الغبار والغازات الأخرى. وتتكاثف هذه الأبخرة مسببة لأمطار غزيرة تتساقط في محيط البركان. ويصاحب الانفجارات وسقوط الأمطار حدوث أضواء كهربائية تنشأ من احتكاك حبيبات الرماد البركاني ببعضها ونتيجة للاضطرابات الجوية، وعدا الأبخرة المائية الشديدة الحرارة ، ينفث البركان غازات متعددة أهمها الهيدروجين والكلورين والكبريت والنتروجين والكربون والأوكسجين.
3- اللافا:
هي كتل سائلة تلفظها البراكين ، وتبلغ درجة حرارتها بين 1000 م و 1200م . وتنبثق اللافا من فوهة البركان ، كما تطفح من خلال الشقوق والكسور في جوانب المخروط البركاني، تلك الكسور التي تنشئها الانفجارات وضغط كتل الصهير ، وتتوقف طبيعة اللافا ومظهرها على التركيب الكيماوي لكتل الصهير الذي تنبعث منه وهي نوعان:

أ‌- لافا خفيفة فاتحة اللون:
وهذه تتميز بعظم لزوجتها ، ومن ثم فإنها بطيئة التدفق ومثلها اللافا التي انبثقت من بركان بيلي ( في جزر المرتنيك في البحر الكاريبي ) عام 1902 فقد كانت كثيفة لزجة لدرجة أنها لم تقو على التحرك ، وأخذت تتراكم وترتفع مكونة لبرج فوق الفوهة بلغ ارتفاعه نحو 300 م ، ثم ما لبث بعد ذلك أن تكسر وتحطم نتيجة للانفجارات التي أحدثها خروج الغازات .

ب‌- لافا ثقيلة داكنة اللون:
وهي لافا بازلتية ، وتتميز بأنها سائلة ومتحركة لدرجة كبيرة، وتنساب في شكل مجاري على منحدرات البركان، وحين تنبثق هذه اللافا من خلال كسور عظيمة الامتداد فإنها تنتشر فوق مساحات هائلة مكونة لهضاب فسيحة ، ومثلها هضبة الحبشة وهضبة الدكن بالهند وهضبة كولومبيا بأمريكا الشمالية.

أشكال البراكين:
1-براكين الحطام الصخري:
يختلف شكل المخروط البركاني باختلاف المواد التي يتركب منها . فإذا كان المخروط يتركب كلية من الحطام الصخري ، فإننا نجده مرتفعا شديد الانحدار بالنسبة للمساحة التي تشغلها قاعدته . وهنا نجد درجة الانحدار تبلغ 30 درجة وقد تصل أحيانا إلى 40 درجة مئوية وتنشأ هذه الأشكال عادة نتيجة لانفجارات بركانية . وتتمثل في جزر إندونيسيا.
2- البراكين الهضبية:
وتنشأ نتيجة لخروج اللافا وتراكمها حول فوهة رئيسية ولهذا تبدو قليلة الارتفاع بالنسبة للمساحة الكبيرة التي تشغلها قواعدها . وتبدو قممها أشبه بهضاب محدبة تحدبا هينا ومن هنا جاءت تسميتها بالبراكين الهضبية وقد نشأت هذه المخاريط من تدفق مصهورات اللافا الشديدة الحرارة والعظيمة السيولة والتي انتشرت فوق مساحات واسعة وتتمثل هذه البراكين الهضبية أحسن تمثيل في براكين جزر هاواي كبركان مونالوا الذي يبلغ ارتفاعه 4100 م وهو يبدو أشبه بقبة فسيحة تنحدر انحداراً سهلاً هينا.
3- البراكين الطباقية:
البراكين الطباقية نوع شائع الوجود ، وهي في شكلها وسط النمطين السابقين وتتركب مخروطاتها من مواد الحطام الصخري ومن تدفقات اللافا التي يخرجها البركان حين يهدأ ثورانه.
وتكون اللوافظ التي تخرج من البركان أثناء الانفجارات المتتابعة طبقات بعضها فوق بعض ، ويتألف قسم منها من مواد خشنة وقسم آخر من مواد دقيقة ، وبين هذا وذاك تتداخل اللافا في هيئة أشرطة قليلة السمك. ومن هذا ينشأ نوع من الطباقية في تركيب المخروط ويمثل هذا الشكل بركان مايون أكثر براكين جزر الفليبين نشاطا في الوقت الحاضر.

اشهر الانفجارات البركانية في تاريخ البشرية

يعتبر البركان ناتجا مباشرا من نواتج النشاطات النارية التي تحدث في باطن الأرض ويمكننا وصفه بأنه مكان يحدث به فوهة أو شق تنطلق منها المواد المصهورة الحارة مع ما يصاحبها من بخار وغازات وحمم ورماد بركاني ونتيجة لاندفاع هذه المواد وتجمعها وتراكمها تتكون كتلة مخروطية الشكل وقد تأخذ مع مرور الزمن اشكال الجبال البركانية والتلال المخروطية . وتقسم البراكين الموجودة في العالم إلى ثلاثة أنواع براكين نشيطة وبراكين هامدة وأخرى تعطي دخانا وأبخرة. وسنتعرف خلال تحقيقنا هذا على اشهر البراكين وأخطرها وسنجول في أروقة العالم البركاني علنا ندرك حجم وكبر هذا العالم ومدى أهميته وخطورته في نفس الوقت.

بركان فيزوف: Vesuvius
لاشك ان هذا البركان من أشهر البراكين في التاريخ ، ومنذ القدم شاهده الرومان وسجلوا نشاطاته المتكررة، وقد وصف المؤرخ الروماني بليني Pliny ثورته المدمرة عام 79 قبل الميلاد بعد فترة خمود طويلة وقد جاء في ذلك ما يلي :

(استمرت بدايات ثورته لمدة 16 عاما ، صحبها تشققات وأصوات وهزات أرضية خفيفة ضربت جنوب إيطاليا. تلاها بعد ذلك إزالة الصخور المتراكمة عند فوهته القديمة ، حصل بعدها تمدد كبير وفجائي للغازات المحبوسة تحتها، ومع تزايد ضغط هذه الغازات حدثت انفجارات عنيفة نتج عنها طفوح بركانية من نوع الخفاف Pumice غطت مدينة بومبي Pompeii المجاورة .

لقد حاول العديد من سكان المدينة الفرار في قوارب بحرية ، لكن الغازات والرماد والطفوح البركانية غطتهم جميعا، وأدت لحدوث اختناقات لهم ، وطمروا تحت الرماد هم ومدينتهم. وبالإضافة على مدينة بومبي ، فإن مدينة أخرى مجاورة لبركان فيزوف هي مدينة (هيركولنيوم Herculaneum) دُمرت هي الأخرى تدميرا تاما، ورقدت المدينتان تحت طبقة من الرماد البركاني يزيد سمكها عن ستة أمتار.

لقد بقيت هاتان المدينتان مختفيتان في طي النسيان لمدة 1700 سنة ، إلى ان عُثر عليهما وازيحت الطبقات البركانية عنهما من قبل علماء التاريخ، ليشاهد الناس آثار تدمير بركان فيزوف لهما، وليشاهدوا أيضاً الأحافير الإنسانية وغيرها ماثلة أمامهم. وبعد ثورة فيزوف المدمرة قبل الميلاد، هدأ لمدة 1500 عام، ولكنه عاد ليثور عام 1631 وقتل وقتها 18000 نسمة، ومنذ ذلك التاريخ وهذا البركان لم يخمد بصورة نهائية.

براكين جزر هاويHawaiia Volcanoes :
تقع جزر هاواي في المحيط الهادئ ، ويصل عمقها إلى حوالي 15.000 قدم ويشكل تراكم هذا العمق مواد بركانية في اصلها ، وتعتبر براكينها من الأمثلة الواضحة على البراكين الدرعية حيث تمتاز قبابها بالعرض والإنحدار البسيط .

وتظهر صخورها بمظهر غير خشن نتيجة تدفق اللابة البازلتية أصلا مع تراكم تجمدات السوائل البركانية التي تدفقت خلال التشققات البركانية على مدى زمن طويل. تبلغ مساحة جزيرة هاواي البركانية 7600 ميل مربع وترتفع إلى 13680 قدماً فوق سطح مياه المحيط الهادئ. لقد عملت خمسة براكين على تكوين هذه الجزيرة اثنان منهما مازالا في حالة نشيطة وهما : مونالوا Mauna Loa وكيلاوا Kilauea .

بركان فولكانو : Vulecano
يقع هذا البركان على بعد 30 ميلا من بركان سترومبولي. ومن اسمه Vulcano أشتق اسم (بركان). إن ما يحدث من اصوات شديدة ونشاطات بركانية غير متوقعة دفعت العلماء لإعطاء اسم Vulcanian (البركانية) نسبة له . ويرجع ذلك إلى طبيعة حممه اللزجة وتجمدها بسرعة على السطح مشكلة موانع قوية تمنع اندفاع الغازات وتعمل على حسبها بالداخل مما يساعد في حدوث أصوات عالية، ومع وجود وتراكم الغازات يتولد ضغط عنيف ينتهي بانفجارات مدمرة. لقد سجل التاريخ ثورة هذا البركان عام 1880 لمدة سنتين قذف خلالهما ملايين الأطنان من اللابة التي تحولت أخيرا وعلى مر الزمن إلى مسحوق ناعم يغطي مساحات واسعة.

بركان إتنا :

يقع هذا البركان في جزيرة صقلية ويصل ارتفاعه إلى حوالي 3600م ويعد أعلى براكين أوروبا في ارتفاعه ويغطي مساحة قدرها 460 ميلا مربعا ويبلغ عمق فوهته 1500م وقد سجل التاريخ 400 ثورة بركانية له منذ عام 475 ق.م. وفي ثورته سنة 1669 أدى إلى مقتل 20.000 نسمة، وتمتاز فوهة هذا البركان باتساعها الكبير ولا يندفع منها أي مقذوفات حاليا، في حين توجد له فوهات كثيرة على جوانبه المنحدرة يندفع منها بعض الغازات والأبخرة. إن المنحدرات السفلى لهذا البركان مأهولة بالسكان لأن تربتها الخصبة تزرع على نطاق واسع.

بركان اشيكون : Echichon
ثار هذا البركان في المكسيك بتاريخ 28 مارس 1982 ويصل ارتفاعه حوالي 1260 متراً وامتازت ثورته باطلاق كميات هائلة من الغبار والأدخنة والأتربة التي غطت قرية (نارانجو) فأصبحت تبدو مبانيها وكأنها أشباح ماثلة للعيان.

بركان جبل سانت هيلين : Mountain St. Helens Vol.
وكانت ثورة هذا البركان في 18 مايو 1980 حيث سجل له التاريخ ثورات في عام 1900 ق. م وقد اندفعت منه كميات هائلة من الغازات والرماد والصخور وعمت المنطقة بأسرها وكانت هذه الغازات والرماد تجوب المنطقة بسرعة 200 ميل في الساعة الواحدة حيث غطت مقذوفاته مساحة مقدارها 200 ميل مربع وقتل العشرات من الناس.

التنبؤ بحدوث الإنفجارات البركانية :
سجل التاريخ حدوث هزات أرضية قبل حدوث البراكين، حيث سبق حدوث انفجار هاواي نوعان من الهزات الأرضية نوع قريب من السطح لا يتعدى بعُد مركز الزلزال فيهعن 8 كيلومترات عن السطح، ونوع حدث على أعماق سحيقة على بعد 60 كيلومترا تحت سطح الأرض.وفي بعض الحالات سبقت الهزات انفجار البراكين بعدة سنوات ومثال ذلك تلك الهزات الأرضية التي استمرت 16 عاما قبل ثوران بركان فيزوف (79 ق.م) وكذلك الهزات الأرضية التي استمرت عدة سنوات قبل حدوث انفجار بركان كيلوا Kilau في هاواي.وفي هذا المجال قام (مركز رصد البراكين) في هاواي بعدة دراسات ميدانية حول هذه الظاهرة عام 1942 حيث سجل حدوث هزات أرضية عنيفة في مونالوا Maunaloa على أبعاد سحيقة من سطح الأرض تتراوح بين 40-50 كيلومترا. وفي 22 فبراير من تلك السنة حدثت هزات أرضية قريبة من السطح على جوانب الجبل في مناطق الشقوق فيه.

كانت هذه الهزات إنذارا لحدوث ثورة البركان التي حصلت على جوانب الجبل على ارتفاع 2500-3000م، بتاريخ 26 أبريل 1942.ولكن هل يمكن التنبؤ بصورة دقيقة بوقت حدوث النشاطات البركانية ؟

وللإجابة على هذا السؤال يجب ان نعرف أن علماء البراكين مازالوا يتريثون في تقديم أي تنبؤات أكيدة ودقيقة عن زمان ومكان حدوث مثل هذه الإنفجارات ورغم ذلك فإن هناك بعض الأحداث والشواهد التي يمكننا الاستدلال منها على احتمال ثوران البراكين وهي :

1- حدوث الزلازل التي قد تسبق ثوران البراكين بساعات او بسنين أحيانا.
2- التغيرفي صفات وسلوك الينابيع الحارة والفوارات الأرضية والفوهات والبحيرات البركانية .
3- التغير في قوة واتجاهات المجالات المغناطيسية للأرض.
4- زيادة الحرارة المنبعثة في المنطقة ويكن الإستدلال عليها من التصوير بالأشعة تحت الحمراء.
5- التحول في القوى الكهربائية المحلية.
6- السلوك المتوتر لدى بعض أنواع الحيوانات.

ومن الدراسات الحديثة في هذا المجال استخدام الأقمار الصناعية حيث يمكن بواسطتها استعمال جهاز قياس الميلTilt meter الذي يدلنا على تغير ميل التراكيب الجيولوجية نتيجة اندفاع الصهارة من اسفل إلى أعلى وحدوث تفلطح في المنطقة التي يبدأ يتكون فيها المخروط البركاني والذي تخرج منه الحمم.

إن الاهتمام العالمي بهذا الخصوص أدى إلى تأسيس معاهد تختص بدراسة الظواهر الفجائية مثل الإنفجارات البركانية ففي مدينة كامبردج في الولايات المتحدة معهد يضم نخبة من الباحثين وعلماء البراكين والجيولوجيا وتتصل به شبكات عالمية تزوده بالمعلومات حول الهزات الأرضية والثورانات البركانية وأي عوارض أخرى فجائية تحدث في القشرة الأرضية في أماكن مختلفة من العالم . ويتم مقارنة ودراسة هذه المعلومات أولا بأول للوصول إلى تصورات متكاملة حول هذا الموضوع.

التوزيع الجغرافي للبراكين :
يُقدر عدد البراكين النشيطة بحوالي 600 بركان موزعة على سطح الأرض ، ويتركز معظمها في احزمة توازي تقريبا مناطق الشقوق والتكسرات والفوالق الطبيعية متوزعة بمحاذاة سلاسل الجبال حديثة التكوين غالبا.
وهناك توزيعان كبيران للبراكين :-

الأول: (( دائرة الحزام الناري )) وتقع في المحيط الهادي.
والثاني : يبدأ من منطقة بلوشستان إلى إيران، فآسيا الصغرى ، فالبحر الأبيض المتوسط ليصل على جزر آزور وكناري ويلتف إلى جبال الأنديز الغربية في الولايات المتحدة. وفيما يلي بعض أسماء البراكين في هذه المناطق:

منطقة المحيط الهادئ
§ آلاسكا : 20 بركانا منها بركان كاتاماي Katamai ، وشيشالدين Shishaldin.
§ كندا : 5 براكين منها رانجل Wrangell .
§ الولايات المتحدة الأمريكية : 8 براكين ومنها راينر Rainier .
§ المكسيك: 10 براكين منها باريكوتين الذي ثار لأول مرة سنة 1934.
§ أمريكا الجنوبية : بركانان.
§ نيوزيلنده : 6 براكين .
§ جوانا الجديدة: 30 بركانا.
§ الفليبين : 20 بركانا.
§ اليابان : 40 بركانا.

منطقة محور البحر الأبيض المتوسط :
§ من جهة الغرب إلى الشرق نجد البراكين التالية في هذه المنطقة :-
§ منطقة الأدرياتيك : 9 براكين ومنها جبل بيليه Pelee .
§ الآزور : 5 براكين .
§ الكناري :3 براكين
§ إيطاليا : 15 بركانا ومنها بركان فيزوف وسترومبولي وفولكانو.
§ المنطقة العربية وآسيا الصغرى : 6 براكين .

منطقة الإخدود الأفريقي :-
§ هاواي : 5 براكين
§ جزر جالاباجوس : 3 براكين .
§ آسلنده : 27 بركانا.
§ أفريقيا الوسطى: 5 براكين.
§ أفريقيا الشرقية : 19 بركانا.

من الإحصائيات السابقة نلاحظ أن حوالي ¾ براكين العالم تتوزع على حافة المحيط الهادي.ومع ان 80% من هذه البراكين تقع على الأجزاء اليابسة من القارات ، فإن هناك براكين عديدة تثور في قاع المحيطات.