بقلم الجيولوجي / محمد حسين إبراهيم
الانفجارات البركانية:
وقع أسوأ جزء من الانفجار البركاني في 27 أغسطس حيث وصل الرماد إلى علو 80 كيلو متر، والناس المقيمين في الجزر المجاورة لم يروا أي ضوء للشمس مدة يومين ونصف.وأصبح البركان الآن ينفجر بصورة مستمرة، ثم وقع انفجار ضخم كان أقوى انفجار سمعه الناس على وجه الأرض، ولدى ارتطام الصخر الأحمر الحار بالبحر المحيط بالجزيرة، تولدت أمواج ضـخمة أطلق عليها اسم ((تسو نامي)) وقد غمرت الجزر المجاورة وأغرقت ما يزيد عن 36000 شخص. عند انتهاء ثورة البركان كانت كراكاتو قد اختفت تماماً تحت الأمواج، وظهر مكانها جزيرة تتكون من الحمم التي انبعثت من سطح الأرض. في عام 1963 م ولدت جزيرة جديدة بالقرب من سـاحل إيسلندة.وحدث ذلك عندما دفع أحد الانفجارات البركانية في قاع البحر بالحمم إلى مافـوق سطح البحر، واستمر تدفق هذه الحمم مدة ثمانية عشر شهراً وأخذت الجزيرة تكبرحتى وصلت مساحتها 2.5 كيلومتر مربع وأطلق عليهااسم «سورتسي». إن هذه الجزيرة الجديدة مهمة جداً بالنسبة للعلماء ؛ ولذا لم يسمح إلا لأناس قليلين بزيارتها، فقد أرادوا دراسة ما حدث بعناية كبيرة، وكانت أولى النبات التي ظهرت في الجزيرة هي نبتة صاروخ البحر وعشب اللايم ونبات الرئة ونبات البحر.وبعض بذور هذه النباتات حمل إلى الجزيرة بواسطة البحر، كما أن طيور النورس والإوز حملت البذور أيضاً على أقدامها وعلى ريشها.
ارتبط البركان في المخيلة البشرية عبر التاريخ كونه جبل مخروطي الشكل، تخرج من قمته نار ودخان وحمم، ورغـم أن بعض البراكـين تكون كذلك إلا أن كثيراً من الانفجارات البركانية مختلفة عن ذلك تماماً، فبعض هذه الانفجارات يخرج من خلال فتحات موجودة في الأرض، تعرف بالفجوات وبعضها يخرج من خلال فتـحات طويلة موجودة في سطح الأرض تعرف بالشقوق. هناك بعض البراكين لا تطلق ألسنة من اللهب، فكثير منها يطلق سـحباً من البخار والغاز تعرف بالأبخرة والدخان. ويتكون الدخان من قطع صخر ورماد متناهية في الصغر.
تحدث الانفجارات البركانية عند تدفق الصخر الأحمر الحار من أعماق جوف الأرض، وينسـكب على قاع المحيط أو على السـطح، حيث يخرج هذا الصخر حارا جدا إلى درجة السـيولة، ويسـمى بالصخر المذاب. وإذا كان الصخر المذاب يتدفق تحت سطح الأرض فإنه يسمى الصهارة، وإن كان يتدفق خارجاً من البركان فيسمى الحمم «اللافـا»، وعندما تبرد الحمم تتحول إلى صخر صلب أسود «يسمى الحمم أيضاً». تحوي الصـهارة كثيراً من الغـازات وهي التي تسبب الانفجارات عند ثورة البراكين، ويقسم العلماء الانفجارات البركانية إلى أنواع مختلفة ثلاثة منها رئيسـية هي:
الهاواي: في الانفجار الهاواي تكون الصهارة رقيقة القوام سائلة حيث يمكن للغازات المختلطة بها أن تتسرب بسـهولة ؛ لذلك لا تحدث انفجارات عنيفة.
السترومبولي: في الانفجار السترومبولي تكون الصهارة ذات قوام أقل رقة من الصـهارة الموجودة في الانفجار الهـاواي، وهذا يعني أن الغـازات المختلطة بها لا تستطيع مفارقتها بسهولة، وأنه سيكون هناك انفجارات عنيفة. وتخرج الحمم في شكل نافورة نار صفراء ضخمة.وتقذف الفجوة كتلاً كبيرة من الصخر، وتتساقط تلك الكتل حول الفجوة وتأخذ شكلًا مخروطياً.
البليني: في الانفجار البليني تكون الصهارة غليظة القوام، فيكون من الصعب هروب الغازات فتتراكم تحت الأرض.ويؤدي الضغط إلى دفع الصخر إلى أعلى، وفي نهاية الأمر تنفجر الغازات بعنف خارجة من الصخر، وتؤدي قوة الانفجار إلى تكوين عمود من الغاز يزيد ارتفاعه (2) كيلومتراً. وعندما ينفجر الغاز فإنه يهشم الصهارة إلى قطع صغيرة ويقذفها عاليـاً مع عمود الغـاز، وعندما تبرد قطع الصهارة هذه تتحول إلى حجر أبيض يسمى الخفاف.
الصخور البركانية: هناك نوعان من الصخور البركانية هي
البيروكلاستيكي: أو(المكسر).
البيروكلاستيكي: أو (الغير مكسر).
وقد جاءت كلـمة بيروكلاستكي من الكلمتين الإغريقيتين بيرو (بمعنى النار) وكلمة كلاستك (بمعنى مكسور). تتكون الصخور غير البيروكلاستيكية عندما تأخذ الحمم في البرودة. والحمم تأخذ أشكالاً مختلفة عندما تبرد، حيث يكـون للحمم من نوع Aa سـطح خشن بعد أن تبرد، في حين يكون للحمم من نوع باهوهو سطح أملس يشبه الحبال، وقد جاء كلا الاسمين من هاواي. وعندما تبرد الحمم تحت الماء فإنها تشكل حمماً وسادية.
تتكون الصخور البيروكلاستيكية من الصخور المقذوفة خـارج البركان أثناء ثورانه، وفي بعض الأحيان تكون هذه الصخور لحظة ارتطامها بالأرض حارة إلى درجة أنها تتماسك مع بعضها فتشكل صخراً صلباً.
المخاريط وفوهة البركان: ولقد رأينا أن الصخر والرماد الخارجين بفعل الانفجارات العنيفة يكونان مخاريط منحدرة، وفي بعض الأحيان تنهار هذه المخاريط مخلفة فوهة تسـمى (كالديرا)، ويحدث هذا في حالة الانفجار البليني. وتستنفد قوة الانفجار كل الصهارة الموجودة تحت البركان بسرعة كبيرة. الأمر الذي يترك حفرة تحت الجزء العلوي من المخروط، وفي حالـة استمرار ثوران البركان تنهار الفوهة إلى الداخل، وبهذه الكيفية اختفى بركان (كراكاتوا). يبلغ قطر بعض الكالديرات بضعة كيلومترات.وبعضها يكون ضخماً، فمثلاً يبلغ قطر الكاديرا في نيومكسيكو بالولايات المتحدة الأمريكية 23 كيلومتر.
فيزوف يثور: وضع أحد كتاب الرومان القدامى أول مخطوط مفصـل لانفجار بركاني، فقد راقب بليني الأصغر انفجار بركان فيزوف في جنوب غرب إيطاليا سنة(79 م) ومات عمه بليني الأكبر أثناء الانفجار. ثار بركان فيزوف فجأة في أغسطس عام (79 م)، وخلال ساعات كانت مدينة بومبي ومدينة ستاباي مغطاتين بالخفاف الأبيض، وعند بدء انفجـار البركان كان بليني مقيماً في مدينة ميسينا مع والدته وعمه، وتبعد هـذه المدينة عن البركان حوالي (30 كيلو متر) أي أنها خارج نطاق الأضـرار، ويقول بليني في رسالة كتبها إلى أحد أصدقائه: «في ظهيرة يوم 24أغسطس لفتت والدتي انتباه عمي إلى سـحابة سوداء كبيرة. فأمر بإعداد قارب له (ليستطيع الاقتراب من فيزوف).وبينما هو يهم بالمغادرة سلمت إليه رسالة من ركيتينا التي كان بيتها واقعاً على سفح فيزوف وهي تتوسل فيها إليه أن يسارع لإنقاذها، ولدى علمه بالأمر صرف النظر عن رحلته العلمية وجعلها رحلة إغاثة، فأمر السفن الحربية بالإقلاع على الفور. كان كل شخص يغادر منطقة الخطر التي أبحر إليـها هو بشجاعة. وعند اقتراب السفن من شاطئ بومبي كان الرماد يتساقط بغزارة متبوعـاً بشظايا الخفاف والأحجار المتفحمة.اكتظ الشاطئ بالحـطام إلى درجـة اضطروا معها إلى تحويل اتجاههم نحو ستاباي. وما إن وصلوا حتى كانت الزلازل تهز المبنى، وتمتلئ السـاحة التي كانوا يقفون فيها بالرماد بسرعة، فعادوا إلى الشـاطئ رابطين على رؤوسهم الوسائد لحمايتها من الحـطام المتساقط حيث أرادوا تقصي إمكانية هربهم عن طريق البحر فرأوه هائجاً خطراً، ووضعت ملاءة على الأرض لعمي ليستريح عليها، وسرعان ما جاءت رائحة الكبريت منذرة بقرب نشوب حريق، ونهض عمي متكأً على اثنين من خادميه ثم انهار فجأة ربما لأن الأبخرة الكثيفة سدت قصبته الهوائية}.وعثر بليني على جثة عمه بعد يومين.لقد مكثت مدينة بومبي مغطاة بالخفاف لعدة قرون. وفي سنة 1748 م شرع الناس في الحفر للكشف عن المباني المدمرة. واليـوم تستطيع أن تمشي بين أطلال معظم أرجاء مدينة بومبي.
النشاط البركاني:
المنافذ البركانية الصغيرة:
تتسـرب الغازات من الأرض في بعض الأماكن طوال الوقت، ولـيس فقطأثناء انفجار البركـان، وتخرج هذه الغـازات من خلال ثقوب تسمى المنافذالبركانية الصغيرة، وتوجد هذه المنافذ في المناطق المتاخمة للبراكين، ويقوم العلماء بدراسـة الغازات الخارجة من هذه المنـافذ لمعـرفة ما يجري تحت البركان، ويأملون أن يصبحـوا قادرين علـى استخدام المعلومات التي يحصلون عليها للتنبؤ بموعد انفجاره التالي.
تحوي الغازات الآتية من المنافذ البركانية الماء وثاني أكسـيد الكربون وأملاحاً كثيرة من معادن مختلفة، تتجمع هذه الأملاح حـول المنافذ فتلون الأرض، فالكبريت يلونها باللون الأصفر، والكلوريد باللـون الأبيض، تشمل الألوان الأخرى النحاس مع النيكل باللون الأخضر والكوبالت مع الرصـاص بلون قرنفلي _أزرق، والمنجنيز مع الزنك بلون قرنفلي. كمـا أن الكبريت يجعل للمنافذ رائحة كريهة كرائحة البيض الفاسد.
ينابيع وفوهات المياه الساخنة:
في المناطق البركانية يخرج الماء الحار من أعماق الأرض، فهو يسخن أثناء تدفقه فوق الصخور الحارة الموجودة تحت الأرض ويحوي على الغاز، وحيثما تكون
كمية الغاز كبيرة يفور الماء على شكل ينابيع حارة.
وينطلق الماء في بعض الأماكن على شكل ينابيع ونوافير تسمى فوارات المياه الساخنة، ومن أفضل الأمثلة على ينابيع وفوارات المياه الساخنة الموجودة في العالم هـي تلك التي في يلوستون بالولايات المتحدة الأمريكية، وروترروا في
نيوزيلندة. ويوجد في منتزه يلستون ما يقرب من 10000 ينبوع حار.
تعريف ثاني للبراكين:
البركان كما نعرفه شق في صخور القشرة تنبعث من فوهته حمماً ملتهبة ومواد صـلبة وغازية منبعثة من باطـن الأرض عبر المدخنة (القصبة) حتى تخرج من الفوهة، تزيد درجة حرارتها عن 1200 مْ.
كيف تصعد الصهارة إلى سطح الأرض ؟
تقع الصهارة تحت عدة عوامل، هي:
الحــرارة.
ضغط صخور القشرة الأرضية.
ضغط الكميات الهائلة من الغازات والأبخرة المحصورة.
فعندما تنشق القشـرة الأرضية في مكان ما من أمكنة الضعف فيهـا، تندفع الصهارة في شق تحت تأثير ضغط الغازات المرتفع، وتتفجر حمماً على سـطح الأرض.
وعندما تبرد الحمم وتتصلب، تكون ما يعرف بالصخور البركانية.
المظهر العام للبراكين:
تتدفق الصهارة في الحالات العمة للبراكين من فتحة في قمـة البركان تدعـى فوهة البركان وفي البراكين الخامدة تكون الفوهة عبارة عن منخفض عميق، له انحدار شديد وتتراكم المواد البركانية حول فوهة البركان، على هيئة جبل مخروطي الشكل. وفي البراكين الخامدة تتحول الفوهات إلى بحيرات ماء
البحيرات من السوائل الحمضية والمياه المعدنية الكبريتية.
وللبركان في بعض الحالات فوهات ثانوية على سفح الجبل، وهذا دليل على قوة ضغط الصهارة المتصاعدة، وضيق عنق الفوهة الرئيسة أو انسـداده. و إذا لم تنفتح فوهة جانبية لتنفيس ضغط الصهارة، فقد ينفجر الجبل البركاني، ويتكون مخروط جديد في داخل فجوته.
ملاجئ ضد البراكين
لقد أصبح بوسع العلماء التنبؤ بصورة تقريبية عن مكان تدفق الحـمم عنـد انفجار البركان.فهي تنحدر نحو الوديان والأراضي المنخفضة.وعليـه يجـب عدم إنشاء المدن والقرى في تلك الأماكن قرب بركان نشط. ويعد الرماد المتساقط مشكلة أخرى، ففي المواضع القريبة من البركان يجب أن تكون المنازل ذات أسطح مائلة حتى ينزلق الرماد عنها.
هناك طريقة بسيطة جداً لحماية الناس من السحب المتوهجة، كما سنلاحظ في القصة التالية:حدث في عام 1902 م أن أدخل رجل يدعى أغسطـس سليباريس سجن سانت بيير في جزر المارتينيك، وكان السجن مبنياً من الحجر السميك. وعندما ثار بركان مونت بيليه بعد أيام قليلة أدت سحابة متوهجة إلى مقتل 30000 شخص في المدينة، غير أن أغسطس سايباريس نجـا، فقد حمته جدران السجن المبنية من الطوب السميك، فبإمكان النـاس بنـاء ملاجئ تشبه سجن سايباريس بشكل بسيط ورخيص جداً، وذلك باستعمال أنابيب خرسانية كبيرة مدفونة بجانب أحد التلال.
آثار البراكين:
لـيس صعباً على من رأى بركاناً ثائراً أن يتصور مدى الدمار والهلاك الذي تحدثه الحمم البركانية إذا ما أصـابت المناطق العمرانية. ولا تقتصـر آثـار البراكين على منطقة البركان فحسب، بل قد تتعداها إلى مناطق مجـاورة أو حتى بعيدة جداً.
بعض الأمثلة على آثار البراكين:
الفتك بالناس: إن تاريخ البراكين حافل بعشـرات الآلاف من الضحايا، فقد فتك بركان كراكاتو، ما بين جاوة سومطرة، بما يزيد على 36000 نسمة.
تدمير العمران: تتعرض القرى والمدن في مناطق البراكين إلى التدمير تام، أو إلى القذائف أو الرماد البركاني.ومن الأمثلـة على ذلك بركـان فيزوف الذي طمر مدينة بومبي في إيطاليا سنة 79 م ودمرها بكاملها.
تغيير معالم الطبيعة: لقد كون فيضان اللابة{الحمم}، قبل حوالي 15 مليون سنة، في منطقة كولومبيا، شـمال غرب أمريكا الجنوبية، هضبة بازلتيـة تزيد مساحتها عن 500000 كم مربع وتكونت هضبة مماثلة لها في الهند. وكثيراً ما تجري اللابة في الوديان وتملؤها، أو تحول مجاري الأنهار.وقد نسف بركان كراكاتوا جبلاً وثلثي جزيرة جاوة.وغارت فوهة البركان تحت سـطح البحر
اضطراب المناخ: دلت الأبحاث على أن المناخ يضطرب بشكل بارز من جراء النشاط البركاني، لأن الغبار والرماد الذي ينفثه البركان، إمـا أنـه يحجب أشعة الشمس، أو أنه يمتص نسبة منها، مما يؤدي إلى برودة في الجو. وقد عزي الطقس البارد الذي ساد القارة الأمريكية في العـام 1783 – 1784 إلى النشاط البركاني في كل من اليابان وأيسلندة في العام 1783 م.
فؤائد البراكين
للبراكين بعض المنافع في بعض الأحيان، غير أن الأضرار الرهيبة التي تحدثهـا، تجعل منافعها محدودة بالمقارنة. ومن أهم الآثار الإيجابية للبراكين ما يلي:
إن المواد البركانية غنية بالمعادن المفيدة للصناعة والزراعة مثل: البوتاسيوم والحديد والكبريت.ومن المعلوم أن التربة الغنية بالرماد البركاني من أخصب أنواع التربة.
تستخدم مياه الينابيع الحارة، التي تنفجر نتيجة النشاط البركاني في التطبيب والاستشفاء من الأمراض الجلدية والروماتيزم.مثل: (عين نجم بالأحساء).
تستخدم المياه الحارة المنبثقة من جوانب البركان كمصدر للطاقة أحياناً وقد استخدمت مثل هذه المياه في أيسلندة في الأغراض الزراعية، وذلـك بإيصالها داخل أنابيب إلى مزارع خاصة مكيفة للحصول علـى النباتات الاستوائية. وفي إيطاليا استعمل الدخان الأسود الناتج من الفتحات الغائرة تحت سطح الأرض في تشغيل المولدات الكهربائية.
تكون فوهات البراكين بحيرات مياه قد يزيد قطرها على 3 كيلومترات، أو بحيرات مواد كيميائية كالأحماض التي تعدّ ثروة طبيعية في حـد ذاتـها.
بناء أجزاء شاسعة من الأرض مثل هضبة الدكن بالهند وهضبة نهـر كولومبيا بأمريكا الجنوبية.
من مخرجات البراكين الهامة الكبريت والذي ينتج من تكثف ثـم تجمد الغازات الكبريتية المتصاعدة في الغازات البركانية.
آثار جغرافية
في تشكيل سطح الأرض: نستطيع مما سلف أن نتبين آثار البراكين في تشكيل سطح الكرة الأرضية فهي تنشأ الجبال الشامخة والهضاب الفسيحة. وحين تخمد تنشأ في تجاويف فوهاتها البحيرات مة موة وزالجهات المطيرة.
في النشاط البشري: من الغريب أن الإنسان لم يعرف السكنى بجوار البراكين حتى يكون بمأمن من أخطارها، إذ نجده يقطن بالقرب منها، بل وعلى منحدراتها أيضا. فبركان فيزوف تحيط به القرى والمدن وتغطيه حدائق الفاكهة وبساتين الكروم وجميعها تنتشر على جوانبه حتى قرب قمته. وتقوم الزراعة أيضا على منحدرات بركان (أثنا) في جزيرة صقلية حتى ارتفاع 1200 م في تربة خصيبة تتكون من البازلت الأسود الذي تدفق فوق المنطقة أثناء العصور التاريخية.
وهذه البراكين لا ترحم إذ تثور من وقت لآخر فتدمر قرية أو أخرى. ويمكن للسائر على طول الطريق الرئيسي فوق السفوح السفلى من بركان أثنا وعند نهاية تدفقات اللافا المتدفقة وهي شواهد أبدية تشير إلى الخطر الدائم المحدق بالمنطقة. وتشتهر جزيرة جاوه ببراكينها الثائرة النشطة وبراكينها تفوق في الواقع كل براكين العالم في كمية الطفوح واللوافظ التي انبثقت منها منذ عام 1500 م ومع هذا نجد الجزيرة تغص بالسكان، فهي أكثف جهات العالم الزراعية سكانا بالنسبة لمساحتها ويسكنها نحو 75 مليون شخص ويرجع ذلك كما أسلفنا إلى خصوبة التربة البركانية، وقد أنشئت بها مصلحة للبراكين وظيفتها التنبؤ بحدوث الانفجارات البركانية وتحذير السكان قبل ثورانات البراكين مما يقلل من أخطار وقوعها.
آثار إيجابية للبركان
ظهور الينابيع الحارة المعروفة بالحمامات.
يساعد الرماد البركاني على خصوبة الأرض.
يكوّن أحياناً بعض الجزر في البحر.
الاستفادة من صخور وأحجار عديدة الأنواع للبناء.
مصدر لتكون بعض المعادن ذات القيمة الاقتصادية.
أهمية البراكين
يوجد في العالم حالياً نحو 516 بركاناً ناشط ; أي أن هذه البراكين لا تزال تنبعث منها مواد ملتهبة بشكل دائم أو متقطع. ويزيد عدد البراكين القديمة الخامدة عن عشرات الألوف ؛ حيث توجد الصخور البركانية في معظم مناطق الأرض، وتكمن أهمية البراكين في الآتي:
معرفة تركيب القسم الداخلي من قشرة الأرض والقسم الخارجي من الغلاف الأرضي ؛ لأن الحمم تصدر من هذا المستوى، عمق نحو 450 كيلومتر.
تدل على مواقع الضغط في قشرة الأرض ؛ إذ أن مواقع البراكين تتفق مع مواقع الضغط في القشرة حيث توجد تصدعات مهمة وعميقة.
مصدر لتكون بعض المعادن ذات القيمة الاقتصادية.
يساعد الرماد البركاني على خصوبة التربة الزراعية.
يمكن استخدام حرارته لتوليد الطاقة الكهربائية
حصلت أكبر ثورة بركانية في التاريخ في تامبورا Tambora في جزيرة سامباوا بإندونيسيا يوم 5-7 أبريل 1815 حيث قدرت حجم النواتج البركانية المقذوفة بحوالي 80 كم² والطاقة الناتجة عنه بحوالي 8.4*10(26) إرغ. وتكونت له فوهة قطرها 11 كم وقتل بسبب ثورته 90.000 نسمة.
منوعات بركانية
تامو مسيف (بالإنجليزية: Tamu Massif) هو بركان اكتشف في 5 سبتمبر 2013. ويعتقد العلماء أنه الأكبر في العالم وربما في المجموعة الشمسية، وهو أكبر من بركان مونا لوا بستين مرة بمساحة تبلغ 120 ألف ميل مربع بحجم ولاية نيو مكسيكو.
أطول مسافة قطعتها الحمم البركانية كانت 70 كم ناتجة عن بركان لاكي Laki جنوب شرق آيسلندا عام 1873.
حدث اعظم انفجار بركاني في 27 أغسطس 1883 في جزيرة كراكاتو الواقعة بين سومطرة وجاوه وقضى على 163 قرية وقتل حوالي 40.000 نسمة وتدفقت الحمم لعلو 55 كم واندفع الغبار البركاني ليقطع مسافة 5330 كم خلال عشرة أيام.
أوسع فوهة بركانية هي فوهة بركان توبا Toba في جزيرة سومطرة مساحتها 1775 كم².
يقال أن اسم ((بركان)) يرجع إلى الإله ((فولكان)) إله النار والحدادة عند الرومان حيث كانوا يعتقدون أن الجبل الذي يشرف على خليج نابولي في إيطاليا ما هو إلا مدخنة لأتون كبير يوقده هذا الإله.
تعدّ البراكين من الظواهر الطبيعية الفريدة التي استرعت انتباه الإنسان منذ القدم وهي تلعب دورا عظيما في العمليات الجيولوجية التي تؤثر على تاريخ تطور القشرة الأرضية وتشكلها. وذلك لأن أغلب أجزاء القشرة الأرضية تأثرت بالعمليات الاندفاعية وخضعت في تشكيلها إلى مساهمة العمليات الاندفاعية. وتفيد دراسة البراكين في التعرف على مراكز الهزات الأرضية ودراسة البراكين فرع من فروع الجيولوجيا والذي أصبح قائما بذاته يعرف باسم علم البراكين Volcanology. والبراكين يصاحبها تكون معادن وخامات هامة جدا من الناحية الاقتصادية
