الثورانات البركانية - علوم الأرض والفضاء - ثالث ثانوي
القسم الأول 1-1
الفصل1: تطور الكون
الفصل2: الميكانيكا السماوية
الفصل3: المعادن
الفصل4: الصخور
الفصل5: الصفائح الأرضية وآثارها
الفصل6: البراكين والزلازل
القسم الثاني 1-2
الفصل1: المجموعة الشمسية
الفصل2: البيئة الفضائية
الفصل3: الأجهزة الفلكية
الفصل4: الأحافير والتأريخ الصخري
الفصل5: الطاقة ومصادرها
الفصل6: جيولوجيا المملكة العربية السعودية
6-2 الأهداف الثورانات البركانية Volcanic Eruptions توضح كيف يؤثر نوع الصهارة في النشاط البركاني. نصف دور الضغط والغازات الذائبة في الثورانات البركانية. الك تحدد مكوّنات الصهارة خصائص الثوران البركاني الربط مع الحياة لعلك رججت قنينة مشروب غازي يوما، ثم فتحتها، هل لاحظت تتعرف المواد التي تقذفها الثورالات فوزان المشروب الغازي بشدة خارج القنينة؟ هذه العملية تشبه ما يحدث في الثورانات البركانية . مراجعة المفردات البركانية المتفجرة. تشكل الصهارة Making Magma البازلتية ترتبط مع نوع من الصخور الغنية بالمعادن الداكنة التي ما الذي يجعل بعض الثورانات البركانية هادئة أحيانًا وشديدة الانفجار أحيانًا أخرى " يعتمد تحتوي على الماغنسيوم والحديد. النشاط البركاني وخصائص اللابة على مكونات الصهارة ويوضح الشكل 10-6 نوعين من اللابة لاية رقيقة ومنخفضة اللزوجة تتدفق بسرعة، ولاية سميكة ولزجة تتدفق ببطء. ويتطلب المفردات الجديدة اللزوجة المقذوفات البركانية الصلبة تدفق الفتات البركاني فهم سبب اختلاف الثورانات البركانية معرفة كيف تنصهر الصخور لتشكيل الصهارة. درجة الحرارة Temperature تنصهر معظم الصخور ضمن مدى من درجات الحرارة يتراوح بين 800 و 1200 ، ويعتمد ذلك على مكوناتها والضغط الواقع عليها ووجود الماء فيها . الضغط Pressure يزداد الضغط بزيادة العمق بسبب زيادة وزن الصخور، إلا أن زيادة الضغط تؤدي إلى رفع درجة الانصهار، لاحظ أن درجة انصهار الألبيت على سطح الأرض في غياب الماء تساوي 1100، وتزداد إلى 1150 على عمق km 6، ثم إلى 1440 على عمق km 100 . ولاحظ أيضًا كيف يفسر عامل الضغط سبب انصهار معظم الصخور أسفل القشرة الأرضية وأعلى الستار 189 جبل إتنا جبل سانت هيلين قدم الشكل 10 - تعتمد كيفية تدفق اللابة على مكونات الصهارة؛ فلزوجة لاية بركان جبل إتنا قليلة، وتتدفق سرعة مقاربة الاية بركان جبل سانت هيلين ذات اللزوجة المرتفعة القليلة التدفق. فزارها
190 الشكل 11-26 بركان حرة كشب غربي المملكة العربية السعودية. مكونات الصهارة Composition of Magma تحدد مكونات الصهارة شدة ثوران البركان، وكيفية تدفق اللابة على سطح الأرض. فما العوامل التي تحدد هذه المكونات؟ استطاع العلماء تحديد العوامل التي تتحكم في مكونات الصهارة وهي: تفاعلها مع صخور القشرة الأرضية التي تعلوها، ودرجة حرارتها، والضغط الواقع عليها، وكميات الغازات الذائبة فيها، ومحتواها من السليكا، وبعد العامل الأخير من أكثر العوامل تأثيرا. ويرى العلماء أن هذه العوامل تساعدهم على معرفة سلوك الصهارة وتوقع شدة الشورانات البركانية. الغازات الذائبة Dissolved gases تزداد شدة الانفجار البركاني للصهارة بزيادة كمية الغازات الذائبة فيها، مثلما يحدث في المشروب الغازي عندما يزداد فورانه بزيادة الغازات الذائبة فيه. ومن الغازات المهمة في الصهارة بخار الماء، وثاني أكسيد الكربون، وثاني أكسيد الكبريت وكبريتيد الهيدروجين، وبعد بخار الماء من أكثر الغازات الذائبة أهمية؛ لأنه يحدد أين يمكن أن تتكون الصهارة. اللزوجة Viscosity تسمى الخاصية الفيزيائية التي تصف مقاومة المواد للتدفق اللزوجة Viscosity. وتؤثر كل من درجة حرارة الصهارة ومحتواها من السليكا في لزوجتها، وعموما تزداد لزوجة الصهارة بانخفاض درجة حرارتها. أما زيادة محتوى الصهارة من السليكا فيجعلها كثيفة القوام ولزجة. وتؤدي زيادة لزوجة الصهارة إلى زيادة احتفاظها بالغازات الذائبة، فلا تسمح لها بالانفلات بسهولة، لذا تنتج ثورانات بركانية مفجرة، وعموما، إذا كان محتوى الصهارة من السليكا منخفضًا انخفضت لزوجتها، وكانت خفيفة القوام وتتدفق برعة وير، كما في العسل الساخن، كما أنها تنتج ثورانات هادئة غير مصحوبة بانفجارات وتتكون البراكين الناتجة من صخور بازلتية كما في حرّة كشب غربي المملكة. انظر الشكل 11-6 ماذا قرأت؟ أيهما أكثر الزوجة: الماء أم العسل؟ درارة التعليم
الشكل 11-6 : بركان حرة كشب غربي المملكة العربية السعودية
أنواع الصهارة Types of Magma لا يحدد محتوى الصهارة من السليكا لزوجة الصهارة وشدة تورانها فقط، بل يحدده أيضًا نوع الصخر البركاني الذي سيتشكل حينها تبرد الصهارة. ادرس الشكل 12-6 لتلخيص أنواع الصهارة صهارة بازلتية Basaltic magma تكون الصهارة البازلتية عندما تنصهر صخور الستار العلوي عادة، وتتكون من كمية السليكا نفسها التي يحتويها صخر البازلت، وهي أقل من %50. وعندما تصعد الصهارة من الستار العلوي إلى سطح الأرض تتفاعل مع قليل من صخور القشرة الأرضية والرسوبيات التي تعلوها، وتكون لزوجتها منخفضة لانخفاض محتواها من السليكا، لذا تخرج الغازات منها بسهولة، وتكون ثوراناتها هادئة. ويوضح الشكل 13-16 كيف تحدد خصائص الصهارة نوع الثوران البركاني الذي سيحدث. و من البراكين التي تكونت بفعل نشاط صهارة بازلية حرة كشب غربي المملكة. صهارة أنديزيتية Andesitic magma تتكون الصهارة الأنديزيتية من الكمية نفسها من السليكا المكونة الصخر الأنديزيت التي تتراوح بين %60-50، وتوجد على طول نطاق الطرح القاري - المحيطي، ومصدرها إما القشرة المحيطية وإما رواسب المحيطات ولأنها تحتوي على كمية متوسطة من السليكا فإن لزوجتها متوسطة وثوراناتها متوسطة الشدة، ومنها بركان تامبورا في إندونيسيا، الذي أنتج انفجارات أطلقت كميات ضخمة من الرماد والحطام البركاني في الغلاف الجوي، فلم تؤد فقط إلى تدمير المجتمعات المحلية، بل أثرت أيضًا في البيئة العالمية. صهارة ريوليتية Rhyolitic magma تتكون الصهارة الريوليتية عندما تمتزج الصهارة الصاعدة إلى أعلى مع صخور القشرة القارية العلوية الغنية بالسليكا والماء، وتتكون من الكمية نفسها من السليكا المكونة لصخر الجرانيت التي تزيد على %60، وتؤدي لزوجتها المرتفعة إلى جعلها تتدفق ببطء، كما أن لزوجتها المرتفعة أيضًا مع وجود كمية كبيرة من الغازات المحصورة بجعل ثوراناتها متفجرة جدا، ومن الأمثلة عليها الصخور الريوليتية في جبل حرّة شامة في المملكة العربية السعودية. . تتفاعل بكميات قليلة مع صخور القشرة الأرضية العلوية محتواها من السليكا القليل، لذا تتوفر سهولة تور بصورة عائلة دون انفجارات الى الروسية صهارة بازلتية لزوجتها منخفضة مصدرها مواد القشرة المحيطية والرسوبات يتراوح محتواها من السليكا مين 09-50. تنور في صورة انفجارات صهارة أنديزيتية: لزوجتها متوسطة مصدرها مواد القسرة القارية. نية محتواها من السليكا يريد على 0091 ه تنور بے صورة انفجارات عنيفة. صهارة ريوليتية لزوجتها كبيرة الشكل 12- إذا كانت الصهارة أو الملاية فقيرة إلى السليكا كانت لزوجتهما منخفضة، وإذا كانتا عنيتين بالسليكا كانت لزوجتهما مرتفعة دراره 191
الثورانات البركانية Volcanic Eruptions ثورانات بركانية هادئة المداخلة ظهر المحيط الشر الشطلية ثورانات بركانية تحت الماء تورانات بركانية متفجرة معظم براكين الأرض النشطة مصاحبة أكثر أنواع اللاية شيوعا هي اللابة تحدث ثورانات بركانية متفجرة البقع ساخنة تقع أسفل قشرة محيطية الوسادية التي تتكون عند الحدود ولأن الصهارة التي تعبر القشرة المحيطية المتباعدة على امتداد القشرة المحيطية في أثناء صعودها إلى أعلى نحتفظ بدرجة وتنساب في قاع المحيط وتكون كتلاً على حرارة مرتفعة وبمحتويات قليلة من السليكا والغازات فإن اللابة الناتجة عنها تخرج من البراكين بسهولة في صورة ثورانات بركانية هادئة نسبيا. شكل وسائد عندما نبرد. عندما تعبر صهارة غنية بالسليكا قشرة قارية، وتحتفظ هذه الصهارة. بالغازات، مما يؤدي إلى تولد ضغط شديد جدا بداخلها، وعند تحرر هذا الضغط تنشأ انفجارات عنيفة. الشكل 13 - 6- عندما تصعد الصهارة إلى أعلى بفعل حركات الصفائح الأرضية والبقع الساخنة، تختلط مع قشرة الأرض، ويؤدي هذا إلى الاختلاف في درجة حرارة الصهارة ومحتواها من السليكا والغازات. وتحدد خصائص الصهارة هذه كيفية ثوران البراكين. 192
و حجم الحبيبات mm 0.5 رماد بركاني كتلة بركانية الثورانات البركانية المتفجرة Explosive Eruptions الشكل 14-6 يُعد الرماد البركاني أصغر المقذوفات البركانية الصلبة عندما تكون اللابة في القناة لزجة جدًّا فإنها لا تتدفق من فوهة البركان بحرية، بل حيث الحجم، في حين أن الكتلة تتراكم فيها الغازات إلى أن تخرج في صورة انفجارات عنيفة، حيث تقذف اللابة مع البركانية هي مثال على أكبر صنف من الصخور في الهواء وتسمى المواد التي تقذفها البراكين المقذوفات البركانية الصلبة المقذوفات البركانية الصلبة. tephra. وربما تكون المقذوفات البركانية الصلبة قطعا من اللابة تصلبت في أثناء قارن بين هذين النوعين من المقذوفات البركانية الصلبة، ما الشيء المشترك وجودها في الهواء، أو قطعا من قشرة أرضية حملتها الصهارة معها قبل ثورانها. وتصنف المقذوفات البركانية الصلبة بحسب حجمها؛ فالقطع الصغيرة التي يقل قطرها عن بينهما ؟ mm 2 تُسمى رمادا بركانيا، وتُسمى المقذوفات البركانية الأكبر من ذلك كتلاً بركانية. انظر الشكل ،614، وقد يبلغ ارتفاع بعض الكتل البركانية مترا، وقد يصل حجم بعضها إلى حجم سيارة. وتنثر الثورانات البركانية المتفجرة الضخمة كميات هائلة من المقذوفات البركانية فوق معظم الأرض، وقد يصل الرماد البركاني إلى ارتفاع km 40 في الغلاف الجوي في أثناء الثوران البركاني، ويشكل خطرًا على الطائرات، كما يمكن أن يغير حالة الطقس. ويوضح الشکل 615 بركان جبل بيناتيويو في الفلبين الذي ثار عام 1991م، وشكل غيمة بركانية من الرماد البركاني على ارتفاع kam 40، حيث بقيت حبيبات صلبة وقطيرات من حمض الكبريتيك في طبقة الستراتوسفير مدة سنتين تقريبا، مما أدى إلى حجب أشعة الشمس، ثم انخفاض درجة حرارة الأرض. الشكل 15-6 شار بركان جبل بيناتيوبو في الفلبين عام 1991م فاطلق كميات هائلة من الرماد البركاني تراكمت في طبقة الستراتوسفير، مما أدى إلى انخفاض درجة حرارة الأرض لمدة سنتين. دراره 193
الشكل 14-6 : يعد الرماد البركاني أصغر المقذوفات البركانية الصلبة من حيث الحجم
بركان بيلي عام 1902م تدفق الفتات البركاني الشكل 616 أدى التدفق الشديد تدفق الفتات البركاني Pyroclastic Flow للفتات البركاني من جبل بيلي إلى تدمير بلدة سانت بيير في جزر المارتينك في تؤدي بعض المقذوفات البركانية الصلبة إلى دمار كبير في الممتلكات وقتل آلاف البحر الكاريبي في دقائق معدودة. الناس، كما تقذف بعض البراكين العنيفة غيوما من الرماد البركاني وغيرها من المقذوفات البركانية الصلبة نحو أسفل المنحدر بسرعة // kam 200، وتسمى غيوم المقذوفات البركانية الصلبة الممزوجة مع الغازات الساخنة تدفق الفتات البركاني pyrochastic flow، وقد تزيد درجة حرارتها الداخلية على C 700. ويوضح الشكل 16-6 آثار الدمار التي خلفها بركان بيلي في جزيرة مارتينيك في البحر الكاريبي عام 1902م، وتدفق فتات بركاني يتصاعد إلى أعلى عند ثوران بركان مايون في المكسيك في عام 2000 م. التقويم 2-6 194 ناقش كيف تحدد مكونات الصهارة خصائص تور انها ؟ الخلاصة فهم الأفكار الرئيسة هناك ثلاثة أنواع رئيسة من الصهارة، هي: البازلتية والأنديريتية والربوليتية. اعتمادا على نسبة محتوى الصهارة من 2 أعد صياغة كيف ترتبط الزوجة الصهارة بشدة الفجارها؟ السليكا فإن الصهارة البازلتية هي 3. توقع شدة الفجار بركان ناتج عن صهارة غنية بالسليكا والغازات. أضعف أنواع الصهارة في شدة الثوران 4 ميز بين المقذوفات البركانية الصلبة من حيث أحجامها. في حين أن الصهارة الريوليتية أشدها. درجة الحرارة والضغط ووجود الماء عوامل تؤثر في تشكل الصهارة اللابة المتصلبة والقطع الصخرية التي تطلقها البراكين في أثناء ثورانها تسمى المقذوفات البركانية الصلبة. التفكير الناقد 5 استنتج التركيب الكيميائي للصهارة الذي أدى إلى ثوران بركان جبل فيزوف عام 79 قبل الميلاد بهذه الطريقة. الكتابة ة الجيولوجيا 6 اكتب شرة إخبارية تتناول فيها أحداث بركان ما دارة التعليم
الشكل 16-6 : أدى التدفق الشديد للفتات البركاني من جبل بيلي إلى تدمير بلدة سانت بيير في جزر المارتينك في البحر الكاريبي في دقائق معدودة
الخلاصة : هناك ثلاثة أنواع رئيسة من الصهارة، هي: البازلتية والأنديزيتية والريوليتية
علم الأرض والتقنية مرصد هاواي البركاني كيلاوي من البراكين الدرعية في جزيرة هاواي، وهو أحد البراكين الأكثر نشاطاً وخطورة. ويقوم العلماء بمراقبة الظروف المحيطة بهذا البركان. وبعد مرصد هاواي البركاني بمثابة مختبر حيث يتم فيه دراسة العينات التي تجمع من منطقة البركان. جمع اللابة البركانية تخيل نفسك واقفا بجوار اللابة البركانية المتحركة التي تبلغ درجة حرارتها C 1170 للحصول على القياس المباشر لدرجة الحرارة، أو لجمع مالا ما يرشق الجيولو جو خودات يكون بصورتهم اذرات سلق، ويرشان العينات الجيولوجية على العلماء تحمل درجات الحرارة ملات معارمة للحرارة واقعة واقية من العار وعبد الله من المعدات المرتفعة وتوحي الحذر في أثناء سيرهم ومتابعة خطواتهم. الحماية نفسهم من الظروف العظيم دخول الماكيل النشطة كما أن عليهم ارساء السعار ان المقاومة للحرار العطه سليم الى موقع جميع العينات ويتم جمع العينات في ظروف خاصة؛ حيث تجمع في أوعية مقاومة للحرارة، وتبرد مباشرة بوضعها في وعاء رصد سطح الأرض يستعمل العلماء أداة تسمى عداد فيه ماء لمنع تلوث العينات بالهواء المحيط، ولكي يحمي المسافة الإلكترونية لمساعدتهم على رصد البراكين العلماء أنفسهم من الأجواء المحيطة بهم فإنهم يرتدون الأرضية والتنبؤ بثورانها، ففي أثناء صعود الصهارة نحو ملابس خاصة، ويصطحبون معداتهم كاملة، كما توضحه سطح الأرض قد يحدث ميلان للسطح أو انخفاض أو انتفاخ بسبب ما تشكله الصهارة من الضغوط في أثناء الصورة. النشاط الزلزالي يسبق ثوران البراكين غالبا نشاط صعودها. زلزالي، ويعد أحد المؤشرات على حدوث ثوران بركاني؟ ويقوم العلماء في مرصد ها واي البركاني بتسجيل البيانات حيث يلجأ العلماء إلى توزيع أجهزة رصد الزلازل باستمرار، وإجراء التجارب، وتناقلها في جميع أنحاء السير (مومتر) حول فوهة البركان، وفي مناطق قريبة منه العالم. ويعود الفضل في فهم الكثير من طبيعة البراكين في أيامنا الحالية إلى الأبحاث المستمرة لهؤلاء العلماء .. الرصد النشاط الزلزالي. العينات الغازية يجمع العلماء في مرصد ها واي البركاني عينات من الغازات المنبعثة من فوهات البراكين المعرفة الكتابة في الجيولوجيا نسبة غازي ثاني أكسيد الكبريت وثاني أكسيد الكربون. ابحث في الطرائق التي يتبعها العلماء لتوقع وقت ثوران وتشير الزيادة في انبعاث غازي ثاني أكسيد الكبريت وثاني أكسيد الكربون إلى توران محتمل المبركان. البركان وحجمه ونوعه والمزيد من المعلومات يمكنك تصفح مواقع الإنترنت الموثوقة لخص معلوماتك وشارك بياناتك زملاء لك في الصف. 195 Lalin