لماذا الماء في السخان ساخن؟ حتى لو لم تضرب نفاثة ضخمة من الماء الهواء من السخان ، فإنها ستظل واحدة من أكثر عجائب الطبيعة إثارة للاهتمام. السخان هو في الواقع ينبوع ساخن ، والينابيع الساخنة في حد ذاتها

لماذا الأرض ساخنة من الداخل؟ يتراوح سمك الجزء الخارجي من القشرة الأرضية في أماكن مختلفة من 15 إلى 50 كم ، وتزداد درجة حرارته كلما اقترب من مركز الأرض. كل 40 مترًا تقريبًا يزداد بمقدار درجة واحدة. إنه شديد الحرارة على عمق ثلاثة كيلومترات

HOT FLUSH مجلة نصف أسبوعية من السخرية والفكاهة. صدر العدد الوحيد في 31 أكتوبر 1934 في غوركي. تم نشر صحيفة "On the rails of Ilyich" التابعة للدائرة السياسية للقسم الرابع لسكة حديد موسكو - كورسك. مدير التحرير - A.V. Shuklin. مطبوع على 8 صفحات ، مع

الفصل السادس الأخطار الحقيقية للمياه في الفصول السابقة ، تم بالفعل ذكر بعض المواقف الصعبة والموضوعية التي يحتمل أن تكون خطرة: القفز في الماء في مكان غير مألوف ؛ الدور المميت للكحول في المصائب على الماء ؛ قنديل البحر - "الصلبان" التي تعيش في المحيط الهادئ ؛

لماذا الماء في السخان ساخن؟ حتى لو لم تضرب نفاثة ضخمة من الماء الهواء من السخان ، فإنها ستظل واحدة من أكثر عجائب الطبيعة إثارة للاهتمام. السخان هو في الواقع ينبوع ساخن ، والينابيع الساخنة شيء في حد ذاتها.

تختلف حمم البراكين المختلفة. يختلف في التركيب واللون ودرجة الحرارة والشوائب وما إلى ذلك.

حمم كربونات

يتكون نصفها من كربونات الصوديوم والبوتاسيوم. هذه الحمم البركانية الأكثر برودة والأكثر سيولة على الأرض ، وهي تتدفق فوق الأرض مثل الماء. درجة حرارة الحمم الكربونية فقط 510-600 درجة مئوية. لون الحمم الساخنة أسود أو بني غامق ، ولكن عندما تبرد تصبح أفتح ، وبعد بضعة أشهر تصبح بيضاء تقريبًا. الحمم الكربونية المتصلدة ناعمة وهشة وقابلة للذوبان في الماء بسهولة. تتدفق الحمم الكربونية فقط من بركان Oldoinyo Lengai في تنزانيا.

حمم السيليكون

تعتبر حمم السيليكون أكثر ما يميز براكين حلقة المحيط الهادئ. عادة ما تكون هذه الحمم شديدة اللزوجة وتتجمد أحيانًا في فم البركان حتى قبل نهاية الثوران ، وبالتالي يتم إيقافه. قد يتضخم البركان المسدود قليلاً ، ثم يستأنف الثوران ، عادةً مع انفجار قوي. لون الحمم الساخنة داكن أو أسود أحمر. يمكن أن تشكل الحمم السيليكية المتجمدة زجاجًا بركانيًا أسود. يتم الحصول على هذا الزجاج عندما يبرد المصهور بسرعة ، دون أن يكون لديه وقت للبلورة.

حمم البازلت

النوع الرئيسي من الحمم البركانية التي اندلعت من الوشاح هي سمة من سمات براكين الدرع المحيطي. يتكون النصف من ثاني أكسيد السيليكون ، والنصف الآخر من أكسيد الألومنيوم والحديد والمغنيسيوم ومعادن أخرى. تتميز تدفقات الحمم البازلتية بسماكة صغيرة (بضعة أمتار) ومدى كبير (عشرات الكيلومترات). لون الحمم الساخنة أصفر أو أصفر-أحمر.

الصهارة- عبارة عن ذوبان سائل طبيعي ، غالبًا سيليكات ، ساخن ، يحدث في قشرة الأرض أو في الوشاح العلوي ، في أعماق كبيرة ، وعند تبريده ، تشكل صخورًا نارية. الصهارة المتفجرة هي حمم بركانية.

أصناف الصهارة

بازلت حجر بركانييبدو أن الصهارة (mafic) لها توزيع أكبر. يحتوي على حوالي 50٪ من السيليكا والألومنيوم والكالسيوم والحديد والمغنيسيوم بكميات كبيرة ، ويتواجد الصوديوم والبوتاسيوم والتيتانيوم والفوسفور بكميات أقل. وفقًا للتركيب الكيميائي ، تنقسم الصهارة البازلتية إلى صهارة ثولييتية (مفرطة التشبع بالسيليكا) وصهارة قلوية بازلتية (أوليفين بازلتية) (غير مشبعة بالسيليكا ، ولكنها غنية بالقلويات).

جرانيتتحتوي الصهارة (الريوليتية ، الفلزية) على 60-65٪ سيليكا ، ولها كثافة أقل ، وأكثر لزوجة ، وأقل حركة ، وأكثر تشبعًا بالغازات من الصهارة البازلتية.

اعتمادًا على طبيعة حركة الصهارة ومكان تصلبها ، يتم تمييز نوعين من الصهارة: تطفليو انبجاسي. في الحالة الأولى ، تبرد الصهارة وتتبلور في العمق ، في أحشاء الأرض ، في الحالة الثانية - على سطح الأرض أو في ظروف قريبة من السطح (تصل إلى 5 كم).

11. الصخور النارية

أنواع البراكين

• نوع هاواي من البراكين. لا تحتوي هذه البراكين على إطلاق كبير للأبخرة والغازات ، فحممها سائلة.
• نوع سترومبولي من البراكين. تحتوي هذه البراكين أيضًا على حمم بركانية سائلة ، لكنها تنبعث منها الكثير من الأبخرة والغازات ، ولكنها لا تنبعث منها رماد ؛ عندما تبرد الحمم ، تصبح متموجة.
• البراكين من نوع فيزوفتتميز بحمم بركانية أكثر لزوجة وأبخرة وغازات ورماد بركاني ومنتجات صلبة أخرى تنبعث بكثرة. عندما تبرد الحمم ، تصبح متكتلة.
• نوع البراكين Peleian. تسبب الحمم شديدة اللزوجة انفجارات قوية مع إطلاق غازات ساخنة ورماد ومنتجات أخرى على شكل غيوم حارقة ، مما يؤدي إلى تدمير كل شيء في طريقه ، وما إلى ذلك.

نوع هاواي من البراكين

نوع سترومبولي من البراكين

البراكين من نوع فيزوف

بركان من نفس النوع - Klyuchevskaya Sopka

بدا الجبل كله وكأنه حجر ساخن. كان اللهب ، الذي كان يُرى بداخله من خلال الشقوق ، يندفع أحيانًا مثل الأنهار النارية ، مع ضوضاء مروعة. سمع الرعد في الجبل ، طقطقة وانتفاخًا ، كما لو كان بفراء قوي ، ارتعدت منه جميع الأماكن المجاورة.

يبدو أن مخروطًا حادًا من اللهب البرتقالي والأصفر ، بارتفاع كيلومتر ونصف ، يخترق نوادي الغازات التي تتصاعد في كتلة ضخمة من فوهة البركان إلى حوالي 7000 متر. سقطت القنابل البركانية الساخنة في تدفق مستمر من أعلى المخروط الناري. كان هناك الكثير منهم لدرجة أنهم أعطوا انطباعًا عن عاصفة ثلجية نارية رائعة.

1. قنبلة بركانية كروية الشكل - عينة من فيزوف ؛
2. Trass - tuff trachyte tuff - عينة من Eichel ، ألمانيا ؛
3. قنبلة بركانية على شكل مغزل - عينة من فيزوف ؛
4. لابيلي - قنابل بركانية صغيرة.
5. قنبلة بركانية متقشرة ، عينة من جنوب فرنسا.

نوع البراكين Peleian

اقتلع الانفجار الأشجار وتسبب في دمار رهيب. بقيت الصخور المتساقطة في الغلاف الجوي في حجاب كثيف لمدة 8 ساعات ، غطت الشمس ، واستبدل النهار الساطع بليلة مظلمة ... لم تنطلق حمم بركانية سائلة.

أشكال بدائية من البراكين

نوع الحمم البركانية

الحمم البركانية فيزوف

سرعة حركة الحمم البركانية

درجة حرارة تدفق الحمم البركانية

من أجل إجراء البحوث اللازمة ، قفزوا بشكل خطير على القشرة المتحركة لتدفق الحمم البركانية. كانوا يرتدون أحذية الأسبستوس على أقدامهم ، والتي لا تنقل الحرارة بشكل جيد. على الرغم من أن الطقس كان باردًا في شهر نوفمبر وكانت تهب رياحًا قوية ، إلا أنه حتى في أحذية الأسبستوس ، كانت الأرجل لا تزال ساخنة للغاية لدرجة أنه كان عليهما الوقوف بالتناوب أولاً على قدم واحدة ، ثم على الأخرى ، حتى يبرد النعل قليلاً. . وصلت درجة حرارة قشرة الحمم البركانية إلى 300 درجة. واصل المستكشفون الشجعان العمل. أخيرًا ، تمكنوا من اختراق القشرة وقياس درجة حرارة الحمم البركانية: على عمق 40 سم من السطح ، كانت 870 درجة. بعد قياس درجة حرارة الحمم البركانية وأخذ عينة غاز ، قفزوا بأمان على الجانب المتجمد لتدفق الحمم.

الحمم البركانية عبارة عن صخور منصهرة تقذف من أحشاء بركان أثناء ثوران البركان وتتحول إلى صخور صلبة بعد التبريد. أثناء الانفجار مباشرة من فوهة البركان ، تصل درجة حرارة الحمم البركانية إلى 1200 درجة مئوية. يمكن أن تكون الحمم المنصهرة المتدفقة على منحدر أسرع 100000 مرة من الماء قبل أن تبرد وتتصلب. في هذه المجموعة ، ستجد صورًا مشرقة وجميلة للحمم البركانية المتفجرة من أجزاء مختلفة من كوكبنا.

تحدث تدفقات الحمم البركانية أثناء ثوران بركاني غير متفجر. عندما تبرد الصخور الساخنة ، فإنها تتصلب لتكوين الصخور النارية. إلى حد كبير ، فإن التكوين ، وليس درجة حرارة الثوران ، هو الذي يحدد سلوك تدفقات الحمم البركانية. ستجد أدناه العديد من الصور المذهلة التي تحمل المصورون الشجعان درجات حرارة قصوى. تم التقاط العديد من الصور في مواقع نشطة زلزاليًا مثل أيسلندا وإيطاليا وجبل إتنا وبالطبع هاواي. هنا ، على سبيل المثال ، هو البركان الذي يحمل الاسم الأطول: Eyjafjallajökull في أيسلندا:

بحيرة لافا ، جبل نيراجونجو ، جمهورية الكونغو الديمقراطية:

من البراكين العديدة في حديقة براكين هاواي الوطنية:

هاواي مرة أخرى:

جبل إتنا ، صقلية ، إيطاليا:

أيسلندا:

بركان باكايا ، غواتيمالا:

بركان كيلويا ، هاواي:

داخل كهف ساخن ، هاواي:

بحيرة حمم بركانية ساخنة أخرى في هاواي:

نافورة الحمم البركانية Eyjafjallajokull

جبل إتنا:

تيار يحرق كل شيء في طريقه جبل إتنا:

صورة أخرى من أيسلندا:

إتنا ، صقلية:

إتنا ، صقلية:

انفجار بركان في هاواي:

Eyjafjallajokull:

بو كاهاليا ، هاواي:

جزيرة هاواي الكبيرة:

يتدفق تدفق الحمم البركانية مباشرة إلى المحيط ، هاواي.

كانت لافا محل اهتمام العلماء لفترة طويلة. تكوينها ودرجة الحرارة وسرعة التدفق وشكل الأسطح الساخنة والباردة كلها مواضيع للبحث الجاد. بعد كل شيء ، كل من التدفقات المتدفقة والمتجمدة هي المصادر الوحيدة للمعلومات حول حالة أحشاء كوكبنا ، كما أنها تذكرنا باستمرار بمدى سخونة هذه الأحشاء وقلقها. أما بالنسبة للحمم القديمة التي تحولت إلى صخور مميزة ، فإن أعين المتخصصين موجهة إليها باهتمام خاص: ربما ، وراء الإغاثة الغريبة ، يتم إخفاء أسرار الكوارث على نطاق كوكبي.

خلال العام ، تتدفق 4 كيلومترات 3 من الحمم البركانية من الأمعاء ، وهو عدد قليل جدًا ، نظرًا لحجم كوكبنا. إذا كان هذا الرقم أكبر بكثير ، فستبدأ عمليات تغير المناخ العالمي ، وهو ما حدث أكثر من مرة في الماضي. في السنوات الأخيرة ، كان العلماء يناقشون بنشاط السيناريو التالي لكارثة نهاية العصر الطباشيري ، منذ حوالي 65 مليون سنة. بعد ذلك ، وبسبب الانهيار النهائي لجندوانا ، اقتربت الصهارة الساخنة في بعض الأماكن من السطح واخترقت في كتل ضخمة. كانت نتوءاته الوفيرة بشكل خاص على المنصة الهندية ، مغطاة بالعديد من الصدوع التي يصل طولها إلى 100 كيلومتر. ما يقرب من مليون متر مكعب من الحمم البركانية تنتشر على مساحة 1.5 مليون كيلومتر مربع. في بعض الأماكن ، وصل سمك الأغطية إلى كيلومترين ، وهو ما يمكن رؤيته بوضوح من الأقسام الجيولوجية لهضبة ديكان. يقدر الخبراء أن الحمم البركانية ملأت المنطقة لمدة 30 ألف عام - بالسرعة الكافية لفصل أجزاء كبيرة من ثاني أكسيد الكربون والغازات المحتوية على الكبريت عن ذوبان التبريد ، والوصول إلى طبقة الستراتوسفير وتسبب في انخفاض طبقة الأوزون. أدى التغير المناخي الدراماتيكي اللاحق إلى الانقراض الجماعي للحيوانات على حدود حقبة الحياة الوسطى والحقبة الحديثة. اختفى أكثر من 45٪ من أجناس الكائنات الحية المختلفة من الأرض.

لا يقبل الجميع فرضية تأثير تدفق الحمم البركانية على المناخ ، ولكن الحقائق واضحة: الانقراضات العالمية للحيوانات تتزامن مع تكوين حقول الحمم البركانية الشاسعة. لذلك ، قبل 250 مليون سنة ، عندما حدث الانقراض الجماعي لجميع الكائنات الحية ، حدثت أقوى الانفجارات في إقليم شرق سيبيريا. تبلغ مساحة أغطية الحمم البركانية 2.5 مليون كيلومتر مربع ، وبلغ سمكها الإجمالي في منطقة نوريلسك ثلاثة كيلومترات.

يتم تمثيل الحمم التي تسببت في مثل هذه الأحداث واسعة النطاق في الماضي بالنوع الأكثر شيوعًا على الأرض - البازلت. يشير اسمهم إلى أنهم تحولوا فيما بعد إلى صخرة سوداء وثقيلة - بازلت. الحمم البازلتية عبارة عن نصف ثاني أكسيد السيليكون (كوارتز) ونصفه - أكسيد الألومنيوم والحديد والمغنيسيوم ومعادن أخرى. المعادن هي التي توفر درجة حرارة عالية للذوبان - أكثر من 1200 درجة مئوية والتنقل - يتدفق البازلت عادة بسرعة حوالي 2 م / ث ، ومع ذلك ، لا ينبغي أن يكون مفاجئًا: هذا هو متوسط ​​السرعة لشخص يركض. في عام 1950 ، أثناء ثوران بركان ماونا لوا في هاواي ، تم قياس أسرع تدفق للحمم البركانية: تحركت الحافة الأمامية عبر غابة نادرة بسرعة 2.8 م / ث. عندما يتم وضع المسار ، تتدفق التيارات التالية ، إذا جاز التعبير ، في مطاردة ساخنة بشكل أسرع. الاندماج ، تشكل ألسنة الحمم أنهارًا ، في المسار الأوسط يتحرك الذوبان بسرعة عالية - 10-18 م / ث.

تتميز تدفقات الحمم البازلتية بسماكة صغيرة (بضعة أمتار) ومدى كبير (عشرات الكيلومترات). غالبًا ما يشبه سطح البازلت المتدفق حزمة من الحبال الممتدة على طول حركة الحمم البركانية. يطلق عليه كلمة هاواي "pahoehoe" ، والتي ، وفقًا لعلماء الجيولوجيا المحليين ، لا تعني شيئًا سوى نوع معين من الحمم البركانية. تشكل تدفقات البازلت الأكثر لزوجة حقولًا من حطام حمم بركانية حادة الزاوية تشبه السنبلة ، وتسمى أيضًا "aa-lavas" بطريقة هاواي.

يتم توزيع الحمم البازلتية ليس فقط على الأرض ، بل إنها أكثر خصائص المحيطات. قاع المحيطات عبارة عن ألواح كبيرة من البازلت بسمك 5-10 كيلومترات. وفقًا للجيولوجيا الأمريكية Joy Crisp ، فإن ثلاثة أرباع جميع الحمم التي تندلع على الأرض كل عام هي ثورات بركانية تحت الماء. تتدفق البازلت باستمرار من الحواف ذات الحجم الدائري التي تخترق قاع المحيطات وتحدد حدود ألواح الغلاف الصخري. بغض النظر عن مدى بطء حركة الصفائح ، فهي مصحوبة بنشاط زلزالي وبركاني قوي لقاع المحيط. لا تسمح كتل الذوبان الكبيرة الناتجة عن عيوب المحيطات بأن تصبح الصفائح أرق ، فهي تنمو باستمرار.

تظهر لنا ثورات البازلت تحت الماء نوعًا آخر من سطح الحمم البركانية. بمجرد أن يتناثر الجزء التالي من الحمم إلى القاع ويتلامس مع الماء ، يبرد سطحه ويأخذ شكل قطرة - "وسادة". ومن هنا جاء الاسم - وسادة الحمم أو الحمم البركانية. تتشكل حمم الوسادة عندما يدخل الذوبان في بيئة باردة. في كثير من الأحيان أثناء الثوران تحت الجليدي ، عندما يتدفق التيار إلى نهر أو أي جسم مائي آخر ، تتصلب الحمم على شكل زجاج ، والتي تنفجر على الفور وتتفتت إلى شظايا رقائقي.

تخفي حقول البازلت (الفخاخ) الواسعة التي يبلغ عمرها مئات الملايين من السنين أشكالًا أكثر غرابة. حيث تظهر الفخاخ القديمة على السطح ، كما هو الحال ، على سبيل المثال ، في خنادق الأنهار السيبيرية ، يمكن للمرء أن يجد صفوفًا من موشورات عمودية من 5 إلى 6 جوانب. هذا فصل عمودي ، يتشكل أثناء التبريد البطيء لكتلة كبيرة من ذوبان متجانس. يتناقص البازلت تدريجياً في الحجم والشقوق على طول الطائرات المحددة بدقة. إذا كان حقل المصيدة ، على العكس من ذلك ، مكشوفًا من الأعلى ، فبدلاً من الأعمدة ، يتم فتح الأسطح ، كما لو كانت مرصوفة بأحجار الرصف العملاقة - "جسور العمالقة". تم العثور عليها في العديد من هضاب الحمم البركانية ، ولكن الأكثر شهرة في المملكة المتحدة.

لا تعمل درجة الحرارة العالية ولا صلابة الحمم البركانية المتصلبة كعقبة أمام تغلغل الحياة فيها. في أوائل التسعينيات من القرن الماضي ، وجد العلماء كائنات دقيقة تستقر في حمم البازلت التي اندلعت في قاع المحيط. بمجرد أن يبرد الذوبان قليلاً ، "تنخر" الميكروبات فيه وترتب المستعمرات. تم اكتشافها من خلال وجود بعض نظائر الكربون والنيتروجين والفوسفور في البازلت - وهي منتجات نموذجية تطلقها الكائنات الحية.

كلما زادت كمية السيليكا في الحمم البركانية ، كلما كانت لزوجة أكثر. ما يسمى بالحمم الوسطى ، التي تحتوي على نسبة 53-62 ٪ من السيليكا ، لم تعد تتدفق بسرعة وليست ساخنة مثل الحمم البازلتية. تتقلب درجة حرارتها بين 800-900 درجة مئوية ، ومعدل التدفق عدة أمتار في اليوم. اللزوجة المتزايدة للحمم البركانية ، أو بالأحرى الصهارة ، حيث يكتسب الذوبان جميع الخصائص الأساسية حتى عند العمق ، يغير سلوك البركان بشكل جذري. يصعب تحرير فقاعات الغاز المتراكمة فيه من الصهارة اللزجة. عند الاقتراب من السطح ، يتعدى الضغط داخل الفقاعات في الذوبان الضغط عليها من الخارج ، وتنطلق الغازات بانفجار.

في وسط ولاية أوريغون بالولايات المتحدة الأمريكية ، يوجد بركان نيوبيري ، وهو مثير للاهتمام فقط للحمم المتوسطة التكوين. آخر مرة تم تفعيله فيها منذ أكثر من ألف عام ، وفي المرحلة الأخيرة من ثوران البركان ، قبل النوم ، تدفقت حمم لسان بطول 1800 متر وسمكها حوالي مترين خارج البركان ، مجمدة في شكل أنقى. سبج - زجاج بركاني أسود. يتم الحصول على هذا الزجاج عندما يبرد المصهور بسرعة ، دون أن يكون لديه وقت للبلورة. بالإضافة إلى ذلك ، غالبًا ما يوجد حجر السج في محيط تدفق الحمم البركانية ، والذي يبرد بشكل أسرع. بمرور الوقت ، تبدأ البلورات في النمو في الزجاج ، وتتحول إلى أحد الصخور ذات التكوين الحمضي أو الوسيط. هذا هو السبب في وجود حجر السج فقط بين المنتجات البركانية الصغيرة نسبيًا ؛ لم يعد موجودًا في الصخور البركانية القديمة.

من الأصابع اللعينة إلى fiamme

إذا كانت كمية السيليكا تشغل أكثر من 63٪ من التركيبة ، فإن الذوبان يصبح شديد اللزوجة وخرقاء. في أغلب الأحيان ، لا تستطيع هذه الحمم البركانية ، التي تسمى الحمضية ، أن تتدفق على الإطلاق وتتجمد في قناة الإمداد أو يتم ضغطها خارج الفتحة على شكل مسلات ، "أصابع الشيطان" ، وأبراج وأعمدة. إذا استمرت الصهارة الحمضية في الوصول إلى السطح والصب ، فإن تدفقاتها تتحرك ببطء شديد ، عدة سنتيمترات ، وأحيانًا أمتار في الساعة.

ترتبط الصخور غير العادية بالذوبان الحمضي. على سبيل المثال ، ignimbrites. عندما يذوب الحمض في الغرفة القريبة من السطح مشبعًا بالغازات ، فإنه يصبح متحركًا للغاية ويتم طرده بسرعة من الفتحة ، ثم يتدفق مرة أخرى ، جنبًا إلى جنب مع الفتات والرماد ، إلى الاكتئاب المتشكل بعد الطرد - كالديرا. بمرور الوقت ، يتجمد هذا الخليط ويتبلور ، وعلى خلفية الصخور الرمادية ، تتميز العدسات الكبيرة من الزجاج الداكن بشكل واضح في شكل قطع غير منتظمة أو شرارات أو ألسنة من اللهب ، وهذا هو سبب تسميتها "fiamme". هذه هي آثار التقسيم الطبقي للذوبان الحمضي ، عندما كان لا يزال تحت الأرض.

في بعض الأحيان ، تصبح الحمم الحمضية مشبعة بالغازات لدرجة أنها تغلي وتتحول إلى حجر الخفاف. الخفاف مادة خفيفة للغاية ، بكثافة أقل من كثافة الماء ، لذلك يحدث أنه بعد الانفجارات البركانية تحت الماء ، يلاحظ البحارة حقولًا كاملة من الخفاف العائم في المحيط.

تلعب الحمم البركانية دورًا رئيسيًا في واحدة من أكثر مشاكل الجيولوجيا حدة - ما يؤدي إلى ارتفاع درجة حرارة أحشاء الأرض. ما الذي يسبب ظهور جيوب من المواد المنصهرة في الوشاح ، وتذوب عبر قشرة الأرض وتؤدي إلى ظهور البراكين؟ الحمم البركانية ليست سوى جزء صغير من عملية كوكبية قوية ، حيث يتم إخفاء ينابيعها في أعماق الأرض.