انتقل إلى المحتوى

بركان درعي

من ويكيبيديا، الموسوعة الحرة
مونا لوا، بركان درعي في هاواي

بركان درعي[1] (بالإنجليزية: shield vulcano)، هو نوع من البراكين سمي بهذا الاسم بسبب شكله المنخفض الذي يشبه درعاً ملقى على الأرض. يتشكل هذا النوع من البراكين بفعل انبثاق حمم بركانية شديدة الانسيابية[ا]، والتي تنتقل لمسافات أبعد وتشكل تدفقات أرق من الحمم البركانية الأكثر لزوجة التي تنفجر من البراكين الطبقية. تؤدي الثورات المتكررة إلى تراكم مستمر لطبقات واسعة من الحمم البركانية، مما يؤدي إلى تشكيل الشكل المميز للبركان الدرعي.[2][3][4]

بركان درعي بإسكندنافيا Skjaldbreiður .

توجد البراكين الدرعية في أي مكان تصل فيه الحمم البركانية السائلة منخفضة السيليكون إلى سطح كوكب صخري. ومع ذلك، فهي أكثر ما يميز البراكين الموجودة في الجزر المحيطية المرتبطة بالنقاط الساخنة أو الخسوف القارية.[5] وتشمل أكبر البراكين النشطة على الأرض، مثل بركان مونا لوا. توجد البراكين الدرعية العملاقة على كواكب أخرى في المجموعة الشمسية، بما في ذلك أجبل أوليمبوس على المريخ[6] وجبل ساباس على الزهرة.[7]

جيولوجيا

[عدل]

هيكل

[عدل]
رسم تخطيطي للسمات الهيكلية المشتركة للبركان الدرعيّ

تتميّز البراكين الدرعيّة عن الأنواع البركانية الرئيسة الثلاثة الأخرى[ب] بشكلها الهيكلي الناتج عن تكوينها الصهاري الخاص. ومن بين هذه الأنواع الأربعة، تُطلِق البراكين الدرعية أقلَّ الحمم لزوجة. ففي حين تتشكّل البراكين الطبقية وقباب الحمم من تدفّقات شديدة اللزوجة، وتُبنى المخاريط الرمادية من التِّفْرا الناتجة عن انفجارات بركانية شديدة الانفجار، فإن البراكين الدرعية تنشأ من انبثاقاتٍ اندفاعية خفيفة لحممٍ فائقة السيولة، تُنتج مع مرور الزمن «درعًا» واسعًا ومنحدرًا بلطف، وهو ما يمنحها اسمها.[8][9] وعلى الرغم من أن المصطلح يُستخدم عادةً لوصف الدروع البازلتية، فإنه يُطبَّق أحيانًا على أنواع أخرى نادرة من البراكين الدرعية ذات تراكيب صخرية مختلفة — ولا سيما الدروع البركانية الفتاتية، التي تتكوّن من تراكم مواد مجزّأة ناجمة عن انفجارات بركانية شديدة العنف، والدروع الدرعية الفلسية النادرة التي تتشكّل من صهارة فلسية ذات سيولة غير معتادة. ومن أمثلة الدروع البركانية الفتاتية: بركان بيلي ميتشلفي بابوا غينيا الجديدة ومجمّع بوريكو[الإنجليزية] في تشيلي؛[10][10] ومن أمثلة الدروع الفلسية: سلسلة جبال إيلغاتشوز[الإنجليزية] في كولومبيا البريطانية، كندا.[11] وتتشابه البراكين الدرعيّة في أصلها مع هضاب الحمم البركانية الشاسعة وبازلت الفيضانات المنتشرة في مناطق مختلفة من العالم؛ إذ تُعدّ جميعها سماتٍ انبثاقية تحدث على طول شقوق تصدّعية خطية، لكنها تختلف عن البراكين الدرعية في أنها تفتقر إلى مركز انبثاق رئيس يمكن تمييزه.[8]

تشهد البراكين الدرعيّة النشطة نشاطًا انبثاقيًا شبه مستمر على مدى فترات زمنية طويلة للغاية، مما يؤدي إلى تراكم تدريجي لبُنى بركانية يمكن أن تصل إلى أبعاد كبيرة جدًا.[9] وباستثناء البازلت الفيضاني، تُعد الدروع الناضجة أكبر السمات البركانية على سطح الأرض.[12] تقع قمة أكبر بركان تَحْتَهُوائي في العالم، ماونا لوا، على ارتفاع 4,169 م (13,678 قدم) فوق مستوى سطح البحر. ويبلغ عرض قاعدة البركان أكثر من 60 ميل (100 كـم)، كما يُقدَّر أنه يحتوي على نحو 80,000 كـم3 (19,000 ميل3) من البازلت.[13][9] وتبلغ كتلة ماونا لوا من الضخامة حدًا أدّى إلى انكماش القشرة الأرضية تحته بمقدار 8 كـم (5 ميل).[14] وبأخذ هذا الهبوط في الاعتبار مع ارتفاع البركان فوق قاع البحر، فإن الارتفاع "الحقيقي" لماونا لوا منذ بداية تاريخه الانبثاقي يبلغ نحو 17,170 م (56,000 قدم).[15] وللمقارنة، يبلغ ارتفاع جبل إيفرست نحو 8,848 م (29,029 قدم).[16] وفي عام 2013، أعلن فريق بقيادة ويليام ساجر  [لغات أخرى]‏ من جامعة هيوستن عن اكتشاف تامو ماسيف، وهو بركان منقرض غائص وهائل الحجم يبلغ عرضه نحو 450 by 650 كـم (280 by 400 ميل). وتبلغ مساحة تامو ماسيف حوالي 1.5 مليون كيلومتر مربع، مما يجعله أكبر بكثير من جميع البراكين المعروفة سابقًا على الأرض. ومع ذلك، لم يُؤكَّد مدى البركان بشكل قاطع.[17] وعلى الرغم من الاعتقاد في البداية بأن تامو ماسيف بركان درعي، فإن ساجر وزملاءه أقَرّوا عام 2019 بأن تامو ماسيف ليس بركانًا درعيًا.[18]

تُعدّ مناطق الصدع سمةً شائعة في البراكين الدرعية، بينما نادرًا ما تظهر في الأنواع البركانية الأخرى. ويُعزى الشكل الكبير وغير المتمركز للبراكين الهاوائية[ج] إلى ثورات الصدوع. وتُعدّ تنفيسات الشقوق شائعة في هاواي؛ إذ تبدأ معظم الثورات الهاوائية بما يُعرف بـ«جدار النار» على امتداد خط شق رئيس، قبل أن تتركز في عدد محدود من النقاط. وهذا ما يُفسّر شكلها غير المتناظرة، في حين تتبع البراكين الأيسلندية نمط الانبثاقات المركزية التي تهيمن عليها كالديرات القمة، فينتج عنها توزيع متناظر للحمم البركانية.[13][9][19][20]

الخصائص الانبثاقية

[عدل]
رسم تخطيطي لـ ثوران هاوايي. (key: 1. Ash plume 2. Lava fountain 3. Crater 4. بحيرة الحمم البركانية 5. داخنةs 6. Lava flow 7. طبقات حمم وash 8. طبقة (جيولوجيا) 9. Sill 10. صهارة قناة 11. حجرة صهارية 12. Dike) انقر للحصول على نسخة أكبر.

استُخلِص معظم ما يُعرف حاليًا عن طبيعة الانبعاثات في البراكين الدرعية الانفجارية من الدراسات المُجراة على براكين جزيرة هاواي، وهي أكثر البراكين الدرعية خضوعًا للبحث العلمي بفضل سهولة الوصول إليها.[21] وقد اشتُق اسم «الانبثاقات الهاوايية» منها، وهي الانبثاقات الهادئة نسبيًا والمميزة للبراكين الدرعية.[22] تُعدّ الانبثاقات الهاوايية الأقل انفجارًا بين الأنماط البركانية؛ إذ تتسم باندفاع حمم بازلتية عالية السيولة وضعيفة المحتوى الغازي. وبسبب لزوجتها المنخفضة، تقطع هذه الحمم مسافات طويلة قبل أن تتصلب، مُشكّلة صفائح واسعة ورقيقة، غالبًا بسُمك لا يتجاوز متر واحد.[13][9][19] وتراكم هذه الطبقات على مدى فترات طويلة هو ما يمنح البركان الدرعي شكله المنخفض والعريض.[13]

أيضًا على عكس الأنواع البركانية الأخرى، غالبًا ما تحدث انبثاقات هاواي في فتحات الشقوق اللامركزية، بدءًا من «ستائر نارية» كبيرة تخمد بسرعة وتتركز في مواقع محددة على مناطق الصدع في البركان. وفي الوقت نفسه، غالبًا ما تتخذ انبثاقات الفتحات المركزية شكل نوافير حمم بركانية كبيرة[د]، والتي يمكن أن تصل إلى ارتفاعات مئات الأمتار أو أكثر. عادةً ما تبرد جزيئات نوافير الحمم البركانية في الهواء قبل أن تصطدم بالأرض، مما يؤدي إلى تراكم شظايا الخبث الرماد؛ ومع ذلك، عندما يكون الهواء كثيفًا بشكل خاص بالفتات البركاني، لا يمكنها التبريد بسرعة كافية بسبب الحرارة المحيطة، وتصطدم بالأرض وهي لا تزال ساخنة، وتتراكم في مخاريط تناثر . إذا كانت معدلات الانبثاق مرتفعة بما يكفي، فقد تشكل تدفقات حمم بركانية تتغذى على التناثر. غالبًا ما تكون انبثاقات هاواي طويلة الأمد للغاية؛ Puʻu Ōʻō، مخروط جمرة كيلاويا، اندلع بشكل مستمر من 3 يناير 1983 حتى أبريل 2018.[19]

وعلى عكس كثير من الأنماط البركانية الأخرى، غالبًا ما تبدأ الانبثاقات الهاوايية من شقوق جانبية تُطلق «ستائر نارية» سرعان ما تتركّز في نقاط محددة على مناطق الصدع. أما الفتحات المركزية فغالبًا ما تقذف نوافير حمم قد يصل ارتفاعها إلى مئات الأمتار. وعادةً ما تبرد جزيئات تلك النوافير قبل وصولها إلى الأرض، مشكّلة رواسب من الخبث والرماد. لكن في حال كان الهواء محمّلًا بكميات كبيرة من التفرا ولا يسمح بالتبريد السريع، تهبط الجزيئات وهي لا تزال ساخنة مكوّنة مخاريط التراكم، وقد تتغذى على تدفقات الحمم إذا كانت معدلات الانبثاق مرتفعة. تتسم الانبثاقات الهاوايية أيضًا بطول مدتها؛ فمخروط Puʻu ʻŌʻō التابع لكيلاويا ثار باستمرار من يناير 1983 حتى أبريل 2018.[23] وتنقسم تدفقات الحمم فيها إلى نوعين رئيسيين: باهوهوي (pāhoehoe): ناعمة نسبيًا، ذات سطح حبلي، وتتدفق في صفائح أو ألسنة متعرجة. آآ (ʻAʻā): أكثر خشونة ولزوجة، تتحرك بفعل تراكم الضغط خلف الجبهة المتصلبة جزئيًا. يمكن أن يتحول تدفق «باهوهوي» إلى «آآ» بفعل زيادة اللزوجة أو إجهاد القص، لكن لا يحدث العكس.[24]

وعلى الرغم من أن أكبر البراكين الدرعية تكون بازلتية بالكامل وتنتمي للنمط الهاوايي، فبعضها يُظهر تباينات في خصائص صهارتها، مثل جبل رانجل  [لغات أخرى]‏ في ألاسكا وكوفري دي بيروتي  [لغات أخرى]‏ في المكسيك؛ حتى إن إحدى الدراسات اقترحت وصف الأخير بأنه «بركان مركب يشبه الدرع».[25] وتنتشر على جوانب معظم البراكين الدرعية الناضجة مخاريط رماد طفيلية، وهي بقايا لانبعاثات تفرا سابقة ومؤشرات على مواقع النشاط القديمة.[12][19] ومن الأمثلة البارزة مخروط بوو أوو الناتج عن انبثاق كيلاويا[20] المستمر منذ 1983، والذي بلغ ارتفاعه نحو 698 متر.[26]

ولا تقع البراكين الدرعية الهاوايية قرب حدود الصفائح التكتونية، بل تتشكل نتيجة مرور الصفيحة المحيطية فوق نقطة ساخنة. وتُنتج هذه العملية سلاسل طويلة من البراكين عبر قاع البحر مع تحرك الصفيحة خلال ملايين السنين. تتميز حمم هذه البقع الساخنة[ه] بغناها بـالصوديوم والبوتاسيوم والألمنيوم.[27]

ومن السمات البارزة أيضًا أنابيب الحمم،[28] وهي ممرات بركانية مشابهة للكهوف تتشكل حين تتصلب القشرة العليا لتدفق الحمم بينما يستمر تدفق الحمم المنصهرة تحتها. وتلعب هذه الأنابيب دورًا مهمًا في نقل الحمم لمسافات بعيدة بفضل عزلها الحراري.[29] وقد قُدّر أن نحو 58% من تدفقات كيلاويا مصدرها أنابيب الحمم.[28]

وفي بعض الحالات، تتدفق الحمم البازلتية من شقوق طويلة بدلًا من فوهات مركزية، مكوّنة هضاب بازلتية واسعة، كما في أيسلندا وولايات واشنطن وأوريغون وأيداهو، حيث يصل سمك بعضها إلى 1 ميل (2 كـم).[13]

أما الكالديرا، فهي سمة شائعة تتشكل وتُعاد تشكيلها مرارًا خلال عمر البركان. إذ تتراكم مخاريط الرماد أثناء الثورات الطويلة ثم تنهار لاحقًا مشكلة الكالديرا، وقد تُملأ لاحقًا بتدفقات جديدة أو تتشكل كالديرا أخرى في مكان مختلف.[12]

وقد تتحول بعض الانفجارات الدرعية إلى ثورات بركانية جوفية عندما تتفاعل الحمم مع الماء، وهو نمط أكثر شيوعًا في البراكين المحاطة بالمياه مثل تلك الواقعة ضمن سلسلة هاواي-الإمبراطور  [لغات أخرى]‏.[12][19]

الانتشار

[عدل]

توجد البراكين الدرعية في جميع أنحاء العالم. ويمكن أن تتشكل فوق النقاط الساخنة[و]، مثل سلسلة جبال هاواي-إمبيرور البحرية  [لغات أخرى]‏ وجزر غالاباغوس، أو فوق مناطق الصدع التقليدية، مثل الدروع الأيسلندية  [لغات أخرى]‏ وبراكين الدرع في شرق إفريقيا. وعلى الرغم من أن البراكين الدرعية لا ترتبط عادةً بالاندساس، إلا أنها يمكن أن تحدث فوق مناطق الاندساس. وتوجد العديد من الأمثلة في كاليفورنيا وأوريغون، بما في ذلك قمة بروسبكت في متنزه لاسين البركاني الوطني، بالإضافة إلى بيليكان بوت  [لغات أخرى]‏ وحفرة بيلكناب  [لغات أخرى]‏ في ولاية أوريغون. وتوجد العديد من البراكين الدرعية في أحواض المحيطات، مثل كيلاويا في هاواي، على الرغم من أنه يمكن العثور عليها في الداخل أيضًا — وشرق إفريقيا هو أحد الأمثلة على ذلك. [30]

الملاحظات

[عدل]
  1. ^ منخفضة اللزوجة
  2. ^ البراكين الطبقية، قباب الحمم، والمخاريط الرمادية
  3. ^ مقارنةً بنظيراتها الأيسلندية الأصغر حجمًا والمتناظرة[9]
  4. ^ مستمرة ومتقطعة
  5. ^ مثل هاواي وغالاباغوس
  6. ^ النقاط التي تتدفق منها الصهارة من أسفل السطح

المراجع

[عدل]
  1. ^ مشرف، محمد عبد الغني عثمان (2013). المعجم الجيولوجي المصور (ط. الثانية). هيئة المساحة الجيولوجية السعودية. ج. 4. ص. 1774.
  2. ^ "How Volcanoes Work: Hawaiian Eruptions". San Diego State University. مؤرشف من الأصل في 2017-10-27. اطلع عليه بتاريخ 2014-07-27.
  3. ^ Lyn Topinka (2 أكتوبر 2003). "Africa Volcanoes and Volcanics". United States Geological Service. مؤرشف من الأصل في 2013-02-25. اطلع عليه بتاريخ 2011-02-28.
  4. ^ "Home - Instituto Geofísico - EPN". 172.31.10.8. مؤرشف من الأصل في 13/07/2018. {{استشهاد ويب}}: تحقق من التاريخ في: |تاريخ أرشيف= (مساعدة)
  5. ^ Schmincke، Hans-Ulrich (2003). Volcanism. Berlin: Springer. ص. 127–128. ISBN:9783540436508.
  6. ^ Plescia، J. B. (2004). "Morphometric properties of Martian volcanoes". Journal of Geophysical Research. ج. 109 ع. E3: E03003. Bibcode:2004JGRE..109.3003P. DOI:10.1029/2002JE002031.
  7. ^ Keddie، Susan T.؛ Head، James W. (1994). "Sapas Mons, Venus: evolution of a large shield volcano". Earth, Moon, and Planets. ج. 65 ع. 2: 129–190. Bibcode:1994EM&P...65..129K. DOI:10.1007/BF00644896. S2CID:122532573.
  8. ^ ا ب John Watson (1 مارس 2011). "Principal Types of Volcanoes". United States Geological Survey. مؤرشف من الأصل في 2025-10-01. اطلع عليه بتاريخ 2013-12-30.
  9. ^ ا ب ج د ه و "How Volcanoes Work: Shield Volcanoes". San Diego State University. مؤرشف من الأصل في 2014-01-02. اطلع عليه بتاريخ 2013-12-30.
  10. ^ ا ب "Global Volcanism Program". مؤسسة سميثسونيان.
  11. ^ Wood، Charles A.؛ Kienle، Jürgen (1990). Volcanoes of North America: United States and Canada. كامبريدج, England: دار نشر جامعة كامبريدج. ص. 133. ISBN:0-521-43811-X.
  12. ^ ا ب ج د "Shield Volcanoes". University of North Dakota. مؤرشف من الأصل في 2007-08-08. اطلع عليه بتاريخ 2010-08-22.
  13. ^ ا ب ج د ه Topinka، Lyn (28 ديسمبر 2005). "Description: Shield Volcano". USGS. مؤرشف من الأصل في 2013-02-20. اطلع عليه بتاريخ 2010-08-21.
  14. ^ J.G. Moore (1987). "Subsidence of the Hawaiian Ridge". Volcanism in Hawaii. Geological Survey Professional Paper. ج. 1350.
  15. ^ "How High is Mauna Loa?". Hawaiian Volcano Observatory – United States Geological Survey. 20 أغسطس 1998. مؤرشف من الأصل في 2017-03-13. اطلع عليه بتاريخ 2013-02-05.
  16. ^ Navin Singh Khadka (28 فبراير 2012). "Nepal in new bid to finally settle Mount Everest height". BBC News. مؤرشف من الأصل في 2025-09-09. اطلع عليه بتاريخ 2012-12-10.
  17. ^ Brian Clark Howard (5 سبتمبر 2013). "New Giant Volcano Below Sea Is Largest in the World". National Geographic. مؤرشف من الأصل في 2013-09-06. اطلع عليه بتاريخ 2013-12-31.
  18. ^ Sanger, W.؛ وآخرون (2019). "Oceanic plateau formation by seafloor spreading implied by Tamu Massif magnetic anomalies". Nature Geoscience. ج. 12 ع. 8: 661–666. Bibcode:2019NatGe..12..661S. DOI:10.1038/s41561-019-0390-y.
  19. ^ ا ب ج د ه "How Volcanoes Work: Hawaiian Eruptions". San Diego State University. مؤرشف من الأصل في 2001-03-03. اطلع عليه بتاريخ 2014-07-27.
  20. ^ ا ب World Book: U  · V  · 20. Chicago: Scott Fetzer. 2009. ص. 438–443. ISBN:978-0-7166-0109-8. مؤرشف من الأصل في 2024-09-01. اطلع عليه بتاريخ 2010-08-22.
  21. ^ Marco Bagnardia؛ Falk Amelunga؛ Michael P. Poland (سبتمبر 2013). "A new model for the growth of basaltic shields based on deformation of Fernandina volcano, Galápagos Islands". Earth and Planetary Science Letters. 377–378: 358–366. Bibcode:2013E&PSL.377..358B. DOI:10.1016/j.epsl.2013.07.016.
  22. ^ Regelous، M.؛ Hofmann، A. W.؛ Abouchami، W.؛ Galer، S. J. G. (2003). "Geochemistry of Lavas from the Emperor Seamounts, and the Geochemical Evolution of Hawaiian Magmatism from 85 to 42 Ma". Journal of Petrology. ج. 44 ع. 1: 113–140. Bibcode:2003JPet...44..113R. DOI:10.1093/petrology/44.1.113.
  23. ^ اكتب عنوان المرجع بين علامتي الفتح <ref> والإغلاق </ref> للمرجع hvw-Hawaiian2
  24. ^ "How Volcanoes Work: Basaltic Lava". San Diego State University. مؤرشف من الأصل في 2018-10-08. اطلع عليه بتاريخ 2010-08-02.
  25. ^ Gerardo Carrasco-Núñeza؛ وآخرون (30 نوفمبر 2010). "Evolution and hazards of a long-quiescent compound shield-like volcano: Cofre de Perote, Eastern Trans-Mexican Volcanic Belt". Journal of Volcanology and Geothermal Research. ج. 197 ع. 4: 209–224. Bibcode:2010JVGR..197..209C. DOI:10.1016/j.jvolgeores.2009.08.010.
  26. ^ "Summary of the Pu'u 'Ō 'ō-Kupaianaha Eruption, 1983-present". United States Geological Survey - Hawaii Volcano Observatory. 4 أكتوبر 2008. مؤرشف من الأصل في 2017-03-13. اطلع عليه بتاريخ 2011-02-05.
  27. ^ Bill White & Bree Burdick. "Volcanic Galapagos: Formation of an Oceanic Archipelago". University of Oregon. مؤرشف من الأصل في 2025-04-08. اطلع عليه بتاريخ 2011-02-23.
  28. ^ ا ب "VHP Photo Glossary: Shield volcano". USGS. 17 يوليو 2009. مؤرشف من الأصل في 2024-05-21. اطلع عليه بتاريخ 2010-08-23.
  29. ^ Topinka، Lyn (18 أبريل 2002). "Description: Lava Tubes and Lava Tube Caves". USGS. مؤرشف من الأصل في 2013-11-14. اطلع عليه بتاريخ 2010-08-23.
  30. ^ James S. Monroe؛ Reed Wicander (2006). The changing Earth : exploring geology and evolution (ط. 5th). Belmont, CA: Brooks/Cole. ص. 115. ISBN:978-0-495-55480-6. مؤرشف من الأصل في 2021-04-14. اطلع عليه بتاريخ 2011-02-22.
مجلوبة من «https://ar.wikipedia.org/w/index.php?title=بركان_درعي&oldid=73117018»