إن البراكين أحد أكثر المواضيع إثارةً في عالمنا هذا، لا بدّ أن جميعنا تابع من خلال التلفاز أو عبر الإنترنت انفجارًا لبركانٍ ما، وشاهد المواد المُنصهرة التي تخرج منه وتسبب الكوارث، لكن هل تساءلت ما هي هذه المادة التي يلفظها البركان وماذا تسمى؟ فعليّصا؛ هي مادّةٌ تحمل اسم الماغما وهي هو موضوع مقالنا هذا.

تعريف الماغما

عبارةً عن مزيجٍ من المواد المنصهرة (صخر سائل وشبه سائل) تمتاز بدرجة حرارةٍ مرتفعةٍ، وتتواجد في أعماق سطح الأرض. في عام 1859، كان أول استخدام معروف لكلمة الماغما، والتي تعني باليوناني “المرهم السميك”، وهي مرادفةٌ لكلمة “صُهارة” في اللغة العربية.

للأرض بنية ذات طبقاتٍ تتكون من القشرة والوشاح ولُبّ خارجيّ ثم لُبّ داخليّ، تتواجد الماغما في الوشاح وتشغل قسمًا كبيرًا منه، ويمكن لهذه الصهارة أن تخرج عبر الثقوب أو التشققات في القشرة، مما يؤدي لثوراتٍ بركانيّةٍ، وعندما تتدفق تلك أو تخرج من سطح الأرض، يُطلق عليها الحمم البركانية.

مثل الصخور الصلبة، الماغما عبارةً عن مزيجٍ من المعادن، وتضم كميات صغيرة أيضًا من الغازات المنحلّة مثل بخار الماء وثاني أكسيد الكربون والكبريت، ونتيجة الحرارة والضغط العاليين تحت قشر الأرض الأرض تبقى الصهارة في حالةٍ سائلةٍ. هناك ثلاثة أنواعٍ أساسيةٍ من الماغما وهي البازلتية، الأنديزيتية، والريوليتية، ولكلٍ منها تركيبةً معدنيةً مختلفةً، إلا أن جميعها تحوي نسبة كبيرة من السيليكا.

تؤثر لزوجة (سُمك) الماغما التي تنشأ من البركان على شكل البركان الذي سيتشكل بعد الانفجار، فالبراكين شديدة الانحدار تكون ذات ماغما عالية اللزوجة، في حين تتشكل البراكين السطحية من الماغما المُنسابة (ذات اللزوجة الخفيفة).1

تشكُّل الماغما

الماغما سائل في غاية السخونة، تتشكل من ذوبان الصخور في غلاف الأرض الصخري، والذي يمثل غلاف الأرض الخارجي والجزء العلوي من الوشاح، وغلاف المَورِي (وهو الطبقة الواقعة تحت الغلاف الصخري).

حتى يذوب الصخر يلزم وجود حرارةٍ عاليةٍ جدًا، أي يجب أن تتراوح درجة الحرارة ما بين 700-1300 درجة مئوية (حوالي 1200-2400 درجة فهرنهايت)، لذا قد يتبادر لذهنك بأنه يجب أن تتواجد الصخور في مسافةٍ عميقةٍ جدًا تحت سطح الأرض لكي تصل لدرجة الحرارة المناسبة للذوبان. ولكن في الواقع، وبفضل التدرج الحراري الأرضي، ترتفع درجة حرارة الأرض بسرعة كبيرة من خلال التنقل ضمن أعماق الأرض، أي أن درجة الحرارة تزداد مع العمق بمتوسط 25 درجة مئوية لكل كيلومتر، لذلك، نحصل على 1000 درجة، في حوالي 40 كيلومترًا عمقًا.

كما أن نقطة الانصهار مسؤولة عن طبيعة محتويات الماغما من معادنٍ وصخورٍ، فكما نعلم المعادن المختلفة تذوب في درجات حرارةٍ مختلفةٍ، لذلك عندما تبدأ الصخور بالذوبان، فإن المعادن ذات نقطة الانصهار الأدنى تذوب أولًا، وهذا مهمٌ لأنه مسؤول عن تشكيل ماغما ذات تركيبةٍ كيميائيةٍ مغايرةٍ، كما أنه أحد الأسباب وراء اختلاف مكونات الماغما.

تحوي الماغما أشياء أخرى مخلوطة ضمنها، على سبيل المثال، تحتوي عادةً على قطعٍ وأجزاءٍ من المعادن لم تذب بعد أو تجمدت (أو تبلورت) من الحالة المنصهرة أثناء تبرّد الصهارة، هناك أيضًا عدة غازاتٍ مختلفةٍ ذائبةٍ في الصهارة، مثل بخار الماء وثاني أكسيد الكربون وكبريتيد الهيدروجين، ويمكن أن يكون هناك أشكالٌ غازيةٌ من حمض الهيدروكلوريك أو الكبريتيك، وفي بعض الأحيان تتشكل فقاعات الغاز من الصهارة.2

أنواع الماغما

يمكن توضيحها وفق الآتي:3

النوعالماغما البازلتيةالماغما الأنديزيتيةالماغما الريوليتية
الخصائصدرجة حرارة عالية (1200 درجة مئوية).
محتوى السيليكا منخفض.
اللزوجة منخفضة.
محتوى غاز منخفض.
درجة حرارة معتدلة (800-1000 درجة مئوية).
محتوى السيليكا متوسط.
اللزوجة معتدلة.
محتوى غاز متوسط.
درجة حرارة منخفضة (750–850 درجة مئوية).
تكون الماغما غنية بالسيليكا.
اللزوجة عالية.
محتوى غاز عالٍ.
نوع الانفجارمُنساب.ومُنساب ومتفجر باعتدال.متفجر جدًا.
منتجات الانفجار المهيمنةتدفقات بركانية رقيقة.
الدرع الناري الرسوبي.
مخاريط الجفاء (السكوريا) والحفر.
تدفقات بركانية من الماغما السميكة.
حمم بركانية متدفقة.
مخاريط من الحويصلات البركانية المتجمّعة أو الخَفّان (الحجر الاسفنجي) و رماد بركاني.
الخَفّان و رماد بركاني.
الصخور النارية (الصخور البركانية الفُتاتية).
نمط البركانحقل بركاني.بركان طبقي.الكالديرا (البحيرات البركانية).

الانفجار البركاني

  • الانبثاق البركاني: تحدث هذه الانفجارات الفعّالة عندما تصل الماغما البازلتية (1200 درجة مئوية) إلى السطح، حيث تبدأ الغازات الذائبة بالتتطاير بسهولةٍ قبل خروج الماغما، مما يسمح بتدفق الماغما بانسياب وتشكُل الحمم البركانية، هذا النمط من الانفجار يخلّف وراءه بركانًا مائلًا قليلًا وعريض المساحة يسمى بالبركان الدرعي، مثل بركان هاواي.
  • الانفجار البركاني: يحدث هذا النمط من الانفجارات عندما يصل نمط الماغما الأقل حرارةً و الأكثر لزوجةً (مثل الأنديزيت) إلى السطح، وفي هذه الحالة لا تستطيع الغازات الذائبة أن تتطاير، مما يؤدي لازدياد الضغط حتى تبدأ الانفجارات وتتطاير شظايا الصخور والحمم البركانية في الهواء. تدفقات الحمم البركانية أكثر سماكةً ولزوجةً لذا لا تتدفق بانسياب مماثل، وهذا النمط من الانفجار يخلّف براكين شديدة الانحدار مثل البراكين في تشيلي.4

المراجع

  • 1 ، Magma، من موقع: www.nationalgeographic.org، اطّلع عليه بتاريخ 11/11/2019
  • 2 ، Magma: Definition & Formation، من موقع: study.com، اطّلع عليه بتاريخ 11/11/2019
  • 3 ، Story: Volcanoes، من موقع: teara.govt.nz، اطّلع عليه بتاريخ 11/11/2019
  • 4 ، Effusive & Explosive Eruptions، من موقع: www.geolsoc.org.uk، اطّلع عليه بتاريخ 11/11/2019