ما هي الصهارة وما هي الحمم البركانية وكيف ترتفع الصهارة وعوامل تكوين الصهارة واندماج الصخور، هذا ما سنتعرف عليه فيما يلي.
ما هي الصهارة؟
الصهارة هي صخرة سائلة ساخنة جدا. يمتلك كوكب الأرض بنية متعددة الطبقات، تتكون من نواة داخلية، ونواة خارجية، ووشاح، وقشرة. تندفع الصهارة عبر الثقوب أو الشقوق الموجودة في القشرة.
الصفائح التكتونية عبارة عن خليط من المعادن التي تشبه الصخور الصلبة، وتحتوي على كميات صغيرة من الغازات الذائبة. درجات الحرارة المرتفعة والضغط تحت القشرة الأرضية يبقيان الصهارة في حالتها السائلة.
ما هي الحمم البركانية؟
وتعرف الحمم البركانية أيضًا بالحمم البركانية، وهي عبارة عن كتل سائلة تخرج من البراكين، بالإضافة إلى أنها تخرج من خلال الشقوق الموجودة في جوانب البركان، أو بمعنى آخر هي المواد التي يقذفها البركان وتنبعث منه باطن الأرض، وبعضها منصهر والبعض الآخر غير منصهر، وتكونت هذه الحمم البركانية من خلال الانفجارات التي حدثت، ومكوناتها عبارة عن مجموعة من الصخور والمعادن المنصهرة، وتصل درجة حرارتها ما بين 1000 و1200 درجة مئوية، وعندما تجف هذه الحمم تصبح حرة، وكلمة “الحرة” تشير إلى الأرض البركانية السوداء، والتي تعرف باسم “لافا” في اللغة العربية، وقد انتقلت كلمة “لافا” إلى اللغة الانجليزية عن طريق اللغة الاسبانية.
كيف ترتفع الصهارة
أثناء ظهور الصهارة إلى سطح الأرض، تحدث أنشطة بركانية مختلفة. وقد يتشكل جسم البركان المخروطي، أو قد تخرج الصهارة من شق في الأرض دون أن تتشكل. قد يكون إطلاق الصهارة هادئًا أو قد يكون مصحوبًا بانفجارات عنيفة. ما الذي يحدد ذلك؟
وفي الواقع، يرجع ذلك إلى نوع الصهارة وتحديدًا لزوجتها، والتي تعتمد على كمية السيليكا (SiO2) الموجودة فيها ودرجة حرارتها.
كلما زادت كمية السيليكا في الصهارة، زادت لزوجتها وقلت قدرتها على الانتشار أو التدفق، لأن السيليكا لها خاصية تماسك جزيئاتها معًا وبالتالي إعاقة أو إبطاء الحركة. ومن ناحية أخرى، كلما قلت كمية السيليكا في الصهارة، قلت لزوجتها، وبالتالي تزداد قدرتها على التدفق والانتشار وتزداد سرعتها.
أما بالنسبة لدرجة الحرارة فهي تقلل اللزوجة. تتمتع الصهارة ذات درجة الحرارة المرتفعة بقدرة أعلى على التدفق مقارنة بتلك ذات درجة الحرارة المنخفضة. وبناء على ذلك تحدث الأنشطة البركانية التالية.
عوامل تكوين الصهارة وذوبان الصخور
الانصهار الجزئي:
وتتميز المعادن التي تختلف في درجة انصهارها بقدرتها على إظهار الصهارة في صورة توجد فيها بلورات منصهرة وبلورات أخرى من معادن غير منصهرة. والسبب في ذلك هو عدم الوصول إلى درجة حرارة كافية لإذابة بلورات هذه المعادن، وهذا ما يسمى بالاندماج الجزئي.
سلسلة رد فعل بوين:
تحتوي سلسلة تفاعل باون على نمطين من التبلور يوضحان كيفية تبريد الصهارة وتبلورها وكيفية تشكل المعادن في الصخور النارية. والنمطان هما: المعادن الغنية بالحديد، وهي معادن تقع في الطرف الأيسر من السلسلة. الأول هو الأوليفين، وهو غني بالحديد والمغنيسيوم، يليه البيروكسين، ثم الأمفيبول، يليه الميكا، وأخيرا الكوارتز. وهي ليست غنية بمعادن الحديد والمغنيسيوم والفلسبار التي تتكون من الألومنيوم والسيليكا، وقد تتواجد معها معادن أخرى. مثل الفلسبار الجيري أو الفلسبار البوتاسيوم
الضغط:
يزداد الضغط مع العمق. ويرجع ذلك إلى وزن الصخور العلوية. المحتوى المائي: يؤدي المحتوى المائي المنخفض إلى ذوبان المزيد من الصخور.
-المحتوى المعدني:
الفرق في درجة انصهار المعادن يعتمد على المعدن نفسه. هناك معادن تذوب عند درجات حرارة منخفضة، وهناك معادن أخرى تذوب عند درجات حرارة أعلى. فمثلاً تحتوي صخور الجرانيت والريوليت على الكوارتز والفلسبار البوتاسيوم اللذين ينصهران عند درجات حرارة أقل من الصخور البازلتية التي تتكون من: الزبرجد الزيتوني والفلسبار الجيري. بالإضافة إلى ذلك، ينصهر الحديد والمغنيسيوم عند درجات حرارة عالية، بينما يذوب السيليكون عند درجات حرارة منخفضة.
-درجة حرارة:
وتتزايد درجة الحرارة بشكل ملحوظ ومستمر، فكلما تعمق باطن الأرض ستتراوح قيمة درجة الحرارة ما بين “0-3900” درجة مئوية، في الوشاح حيث يصل العمق إلى “3000” كيلومتر، وفي اللب الخارجي الذي يصل عمقه إلى “3000” كيلومتر. ويتراوح عمقها تقريباً بين “300-5000” كم ودرجة الحرارة. وتتراوح درجة حرارة اللب الخارجي المرتفع بين 3900-4300 درجة مئوية، بينما تستقر درجة الحرارة في اللب الداخلي لتصل إلى “4300” درجة مئوية ويتراوح عمقها بين 5000-6000 كم.