الصخور البركانية النارية

الصخور البركانية هي نوع معين من الصخور النارية التي تتشكل عندما تخترق الصهارة السطح وتتصلب في البيئة تحت الجوية. تقدم دراستها نظرة ثاقبة للنشاط البركاني في الماضي ، وربما في المستقبل.

الصهارة هي صخور سائلة ، يتم إنتاجها داخل الأرض وتصل درجات الحرارة من 800 إلى 1,200 درجة مئوية. هناك ثلاث آليات أساسية لإنتاج الصهارة: إضافة الحرارة أو إضافة المواد المتطايرة أو تخفيف الضغط. ينتج كل نوع من هذه الأنواع المختلفة من الذوبان أنواعا محددة من الصهارة ، وبالتالي يولد براكين ذات أنماط وهيكل ثوراني مختلف. سيوضح هذا الفيديو الاختلافات بين أنواع ترسب الحمم البركانية على نطاق صغير باستخدام شمع البارافين ، وأنواع الانفجار المختلفة باستخدام عرض توضيحي قائم على ثاني أكسيد الكربون ₂ .

تميل الصهارة عالية اللزوجة ذات المحتويات العالية المتطايرة إلى إنتاج أكثر الانفجارات انفجارا ، مقارنة باللزوجة المنخفضة والصهارة ذات المحتوى المنخفض المتطاير ، والتي تنتج عموما أكثر الانفجارات هدوءا.

في الانفجارات الهادئة ، تتدفق الحمم البركانية من جانب البركان أو إلى الخارج من الشقوق. عادة ما تكون تدفقات الحمم البركانية بطيئة الحركة ، وبالتالي قد تسبب أضرارا في الممتلكات ، ولكن نادرا ما تتسبب في خسائر في الأرواح. في المقابل ، تؤدي التفاعلات الأكثر انفجارا إلى إخراج الصهارة والصخور والغاز ، والمعروفة مجتمعة باسم "مادة الحمم البركانية" ، من البركان.

يمكن أن يؤثر نوع الوشاح الذي يتم صهره ودرجة الذوبان على تكوين الصهارة. ستؤثر الصهارة الناتجة المتكونة بعد ذلك على البركان الناتج الناتج ، ونوع الثوران الذي لوحظ.

بشكل عام ، تكون الصهارة اللزجة أكثر فلاسية في التركيب وتشكل نتيجة ذوبان القشرة القارية أو الغلاف الصخري القاري. في المقابل ، عادة ما تكون الصهارة الأقل لزوجة مافيا ، وتتشكل أثناء ذوبان الغلاف الصخري المحيطي أو ذوبان الوشاح الوهن الوهني. لمزيد من المعلومات حول موسيقى الروك الفيلسية والمافية ، شاهد الفيديو الآخر لهذه المجموعة على Igneous Rock.

عادة ما تتولد البراكين عن طريق الترسبات المتتالية للحمم البركانية بمرور الوقت. تخلق الحمم البركانية عالية اللزوجة صروحا طويلة وشديدة الانحدار تعرف باسم البراكين الطبقية في المقابل ، تنتقل الحمم البركانية ذات التدفق الحر إلى أبعد من ذلك قبل أن تتصلب ، مما يخلق هياكل قصيرة ومنخفضة المستوى تعرف باسم براكين الدرع.

الآن بعد أن أصبحنا على دراية بالمفاهيم الكامنة وراء إنتاج الصهارة والترسيب والثوران البركاني ، دعنا نلقي نظرة على كيفية محاكاتها في المختبر.

يوضح الإجراء الأول الانفجارات الهادئة والمتفجرة. للبدء ، املأ وعاءا بلاستيكيا برقبة رقيقة حتى نصفها ممتلئا بالماء الدافئ. لمحاكاة هيكل البركان ، ادفن الزجاجة تحت طين النمذجة أو العجين ، مع ترك فتحة عنق الزجاجة مكشوفة. بعد ذلك ، أضف ما يقرب من 4 ملاعق صغيرة من صودا الخبز.

أضف الخل إلى الزجاجة حتى تبدأ في الفوران. بما في ذلك الصبغة يمكن أن يساعد في الرؤية. لثوران هادئ ، اترك الزجاجة مفتوحة. إذا كانت محاكاة ثوران عنيف مطلوبة ، فقم بلف الفلين.

في الثوران الهادئ ، تدفقت بعض المواد إلى الخارج مثل تدفق الحمم البركانية. تذكرنا الطبيعة الرغوية للتدفق بالحمم البركانية المشحونة بالمواد المتطايرة.

ترتبط معظم الانفجارات البركانية بالخسارة المتطايرة. وتلك المتفجرة بشكل خاص سيكون لها انبعاثات متقلبة كبيرة. في الحاوية المغطاة بالفلين ، يتضمن الانفجار الأولي مادة من نوع الحمم البركانية يتم إخراجها في الهواء فوق الصرح البركاني. يشير هذا أيضا إلى ما يمكن أن يحدث في البراكين المسدودة بشكل طبيعي.

المظاهرة التالية تتعلق بطبقات الحمم البركانية. لإثبات ذلك ، قم بتسخين البارافين على طبق ساخن حتى يصبح سائلا لزجا. صب البارافين السائل على سطح من الورق المقوى الرقيق المائل مع الانحناءات بأشكال مختلفة. يحاكي هذا التدرج المتنوع تدفق الحمم البركانية على السطح غير المستوي للبراكين الحقيقية. عندما يتدفق البارافين على السطح غير المستوي ، فإنه سيشكل طبقة متفاوتة السماكة ، والتي تحاكي ما يمكن رؤيته على سطح بركان حقيقي. اتركي طبقة البارافين الأولى لتبرد ، ثم اسكبي طبقة ثانية فوق الطبقة الأولى ، بدءا من نفس النقطة. كرر هذه العملية عدة مرات لمحاكاة تدفقات الحمم البركانية المتتالية.

لاحظ كيف تكون الطبقات رقيقة مع المسافة من مصدر الصهارة. لاحظ أيضا أن الطبقات الساخنة أو الانفجارات اللاحقة يمكن أن تذوب الطبقات الأساسية جزئيا.

توضح الطبقات مبدأ التراكب. تم العثور على طبقات أقدم في الأسفل ، مع وجود رواسب من الانفجارات الحديثة طبقية أعلاه.

بالإضافة إلى ذلك ، يحاكي السطح المنحني للبطاقة السطح غير المستوي الذي يظهر في معظم البراكين. سوف تتجمع سماكات مختلفة من الصهارة على الأجزاء الأكثر انحدارا أو الضحلة من سطح البركان ، مما يؤدي إلى تغيير المناظر الطبيعية للبركان مع كل ثوران متتالي.

إن فهم تكوين الصخور البركانية وتكوينها والخصائص التي تؤدي إلى ظواهر ثوران مختلفة له تطبيقات واسعة على الجيولوجيين والسكان ككل.

يمكن أن يؤدي التعرف على أنواع الصخور البركانية في الحقل وربطها بأنماط ثورانية محددة إلى إبلاغ الجيولوجيين بنوع التهديدات التي تتعرض لها المجتمعات المجاورة. يمكن أن تساعد هذه المعلومات في تنفيذ خطط طوارئ الثوران ، أو في بناء السلامة المستهدفة أو تخطيط المدن.

يمكن أيضا دراسة أنواع الصخور البركانية لتقييم شدة أو انفجار الانفجارات السابقة. يمكن أن تكون هذه المعلومات مفيدة عند التخطيط لاستخدام الأراضي. نظرا لأن الترسب البركاني يمكن أن يؤثر بشكل إيجابي على التربة والزراعة ، فقد تكون هذه المناطق مثمرة اقتصاديا إذا اعتبر خطر الثوران الشديد منخفضا.

يمكن أن تكون الطبقات البركانية نافذة على التاريخ الجيولوجي للمنطقة. يمكن أن تحتوي الطبقات على معلومات حول المناخ والبيئة والحياة الماضية ، وهي سهلة التأريخ ، مما يوفر علامات زمنية مفيدة في التحقيقات الجيولوجية. يمكن للبراكين أيضا إنشاء مناظر طبيعية خلابة ، بما في ذلك مقعد آرثر الشهير ، الذي يطل على مدينة إدنبرة في اسكتلندا. هذا هو أكبر جزء متبقي من بركان منقرض يعود تاريخه إلى العصر الكربوني ، وقد تم تعيينه كموقع ذو أهمية علمية خاصة.

لقد شاهدت للتو مقدمة JoVE للصخور البركانية النارية يجب أن تفهم الآن الأنواع المختلفة من الصهارة وترسوبها ، ومبادئ الانفجارات الهادئة والمتفجرة ، وكيفية محاكاتها في المختبر أو في المنزل. شكرا للمشاهدة! شكرا للمشاهدة!