قنبلة بركانية

القنبلة البركانية عبارة عن صخور الحمم البركانية التي تعمل على تبريد كتلة من الحمم البركانية التي تتطاير في الهواء بعد الانفجار. إذا كان سيتم تسميتها قنبلة، فيجب أن يكون قطر العينات أكبر من 2 بوصة. تُعرف العينات الأصغر باسم لابيلي. العينات التي يصل قطرها إلى 20 قدمًا (6 أمتار) معروفة. وعادة ما تكون القنابل البركانية بنية أو حمراء، التجوية إلى اللون الأصفر والبني. يمكن أن تصبح العينات مستديرة أثناء طيرانها في الهواء ، على الرغم من أنها قد تكون أيضًا ملتوية أو مدببة. قد يكون لها سطح متشقق أو ناعم الحبيبات أو زجاجي. هناك عدة أنواع من القنابل البركانية ، والتي تم تسميتها حسب مظهرها الخارجي وهيكلها.

اللون: ظلال داكنة من الأحمر أو البني أو الأخضر

تجمع: مقذوف

المعادن: عادة ما تمتلك القنابل البركانية أ بازلتية أو تكوين مافيك مماثل.

تصنيف القنبلة البركانية

يتم تسمية القنابل وفقًا لشكلها ، والذي يتم تحديده بواسطة سيولة الصهارة التي تتكون منها.

القنابل الشريطية أو الأسطوانية يتكون من الصهارة شديدة السيولة إلى المعتدلة ، مقذوفة في شكل سلاسل ونقط غير منتظمة. تتفكك الأوتار إلى أجزاء صغيرة تسقط على الأرض سليمة وتبدو كأنها شرائط. ومن هنا جاء اسم "قنابل الشريط". هذه القنابل دائرية أو مفلطحة في المقطع العرضي ، ومخددة بطولها ، ولها حويصلات مجدولة.

قنابل كروية تتكون أيضًا من صهارة عالية إلى متوسطة السوائل. في حالة القنابل الكروية ، يلعب التوتر السطحي دورًا رئيسيًا في سحب المقذوفات إلى المجالات.

قنابل المغزل ، المغزلي ، أو اللوز / الدورانية تتشكل من خلال نفس العمليات مثل القنابل الكروية ، على الرغم من أن الاختلاف الرئيسي هو الطبيعة الجزئية للشكل الكروي. يؤدي الدوران أثناء الطيران إلى ظهور هذه القنابل في شكل ممدود أو على شكل لوز ؛ كما أعطتها نظرية الدوران وراء تطوير هذه القنابل اسم "القنابل المغزلية". تتميز قنابل المغزل بالخدود الطولية ، حيث يكون أحد الجانبين أكثر سلاسة وأوسع من الآخر. يمثل هذا الجانب الأملس الجانب السفلي للقنبلة وهي تسقط في الهواء.

قنابل فطيرة البقر تتشكل عندما تسقط الصهارة شديدة السيولة من ارتفاع معتدل ، لذلك لا تتصلب القنابل قبل الاصطدام (تظل سائلة عند اصطدامها بالأرض). وبالتالي فإنها تتسطح أو تتناثر وتشكل أقراصًا دائرية غير منتظمة تشبه روث البقر.

قنابل قشرة الخبز تتشكل إذا تجمد السطح الخارجي لقنابل الحمم البركانية أثناء رحلاتها. قد تتطور إلى أسطح خارجية متشققة مع استمرار التوسع الداخلي.

قنابل محفور هي قنابل تحتوي على قشور من الحمم البركانية التي تحيط بنواة من الحمم المدمجة سابقًا. يتكون القلب من شظايا ملحقة لثوران بركاني سابق ، أو شظايا عرضية من صخور ريفية ، أو في حالات نادرة ، أجزاء من الحمم البركانية تكونت في وقت سابق أثناء الثوران نفسه.

تشكيل القنبلة البركانية

القنبلة البركانية هي نوع من المقذوفات البركانية التي تتكون أثناء الانفجارات البركانية. عادةً ما تكون كتلة مستديرة إلى مستطيلة من الصخور المنصهرة (الحمم البركانية) التي يتم إخراجها من a بركان بينما لا تزال شبه سائلة أو بلاستيكية. يمكن أن تختلف القنابل البركانية في الحجم من بضعة سنتيمترات إلى عدة أمتار في القطر ، ويمكنها السفر لمسافات كبيرة بعيدًا عن فتحة البركان قبل الهبوط.

يتضمن تشكيل القنابل البركانية مجموعة من العمليات المتعلقة بطبيعة انفجار الصهارة وديناميكيات الانفجار نفسه. فيما يلي نظرة عامة حول كيفية تشكل القنابل البركانية:

  1. تكوين الصهارة: يلعب تكوين الصهارة دورًا مهمًا في تكوين القنابل البركانية. يجب أن تكون الصهارة لزجة (سميكة ولزجة) بدرجة كافية لمقاومة التفتت إلى جزيئات صغيرة أثناء الثوران. غالبًا ما تتأثر هذه اللزوجة بعوامل مثل محتوى السيليكا في الصهارة.
  2. محتوى الغاز: تحتوي الصهارة على غازات مذابة ، وبشكل أساسي بخار الماء وثاني أكسيد الكربون. عندما ترتفع الصهارة نحو السطح ، يسمح انخفاض الضغط لهذه الغازات المذابة بالخروج من المحلول وتشكيل الفقاعات. يؤدي تراكم فقاعات الغاز داخل الصهارة إلى زيادة ضغطها الداخلي.
  3. انفجار متفجر: أثناء الانفجار البركاني المتفجر ، يصبح الضغط من فقاعات الغاز المتوسعة داخل الصهارة كبيرًا. عندما يتجاوز هذا الضغط قوة الصخور المحيطة ، يمكنه ذلك قيادة لتفتيت الصهارة إلى جزيئات أصغر ، وتشكيل خليط من الحمم البركانية المجزأة ، والرماد البركاني ، والغازات المعروفة باسم تدفق الحمم البركانية أو اندفاع الحمم البركانية.
  4. طرد الشظايا المنصهرة: بالإضافة إلى الرماد الناعم وشظايا الصخور ، يمكن أيضًا طرد الكرات الكبيرة أو شبه السائلة أو البلاستيكية من الصهارة من الفتحة. هذه الكرات هي قنابل بركانية. غالبًا ما تتشكل القنابل من خلال تفاعلها الديناميكي الهوائي مع الهواء المحيط أثناء إخراجها ، مما قد يمنحها شكلًا انسيابيًا مميزًا أو شكل دمعة.
  5. التصلب: عندما يتم طرد القنابل البركانية في الغلاف الجوي ، فإنها تبدأ في التبريد بسرعة بسبب انخفاض درجة الحرارة على ارتفاعات أعلى. تتصلب الطبقة الخارجية للقنبلة مكونة قشرة ، بينما يظل الجزء الداخلي ذائبًا جزئيًا. يمكن أن يخلق هذا مظهرًا مميزًا "لقشرة الخبز".
  6. الهبوط: تساعد القشرة الخارجية الصلبة للقنبلة على الاحتفاظ بشكلها أثناء انتقالها عبر الهواء وتهبط على الأرض. اعتمادًا على حجم القنبلة وشكلها وسرعتها الأولية ، قد تدفن نفسها جزئيًا أو كليًا في الأرض أو تخلق حفرًا عند الهبوط.

باختصار ، تتشكل القنابل البركانية أثناء الانفجارات البركانية المتفجرة عندما يتم إخراج الصهارة شبه السائلة أو البلاستيكية من الفتحة بسبب تراكم ضغط الغاز. تبرد القنابل وتتصلب أثناء انتقالها في الهواء قبل أن تهبط على الأرض ، وغالبًا ما تعرض أشكالًا وملمسًا مميزًا بسبب تفاعلاتها الديناميكية الهوائية والتبريد السريع.

منطقة توزيع القنابل البركانية

يمكن أن تختلف منطقة توزيع القنابل البركانية ، أو المنطقة التي يمكن العثور عليها فيها بعد قذفها من البركان أثناء ثوران البركان ، بشكل كبير اعتمادًا على عدة عوامل. تشمل هذه العوامل نوع الثوران وحجم البركان ونوع الصهارة المعنية وظروف الرياح السائدة وقوة الحدث المتفجر. فيما يلي بعض الاعتبارات العامة لمنطقة توزيع القنابل البركانية:

  1. نوع الاندفاع: مختلفاً أنواع الانفجارات البركانية يمكن أن يؤدي إلى توزيعات متفاوتة للقنابل البركانية. من المرجح أن تؤدي الانفجارات المتفجرة، مثل ثوران بلينيان أو فولكانيان، إلى إطلاق قنابل بركانية على مسافات أكبر مقارنة بالانفجارات البركانية، حيث تتدفق الحمم البركانية بلطف نسبيًا.
  2. حجم البركان: أكبر البراكين تميل إلى أن يكون لها إمكانات تفجيرية أكبر ، مما قد يؤدي إلى إطلاق قنابل بركانية على مناطق أكبر. قد يكون للبراكين الأصغر توزيعات محلية أكثر.
  3. خصائص الصهارة: تلعب اللزوجة ومحتوى الغاز في الصهارة دورًا مهمًا. من المرجح أن تشكل الصهارة الأكثر لزوجة قنابل بركانية ويمكن أن تحملها لمسافات أكبر بسبب مقاومتها للتفتت.
  4. أنماط الرياح: يمكن أن تحمل أنماط الرياح السائدة وقت الثوران قنابل بركانية في اتجاهات محددة. يمكن أن تؤثر الرياح بشكل كبير على منطقة التوزيع ، ومن المحتمل أن تحمل قنابل بركانية بعيدًا في اتجاه الريح من الفتحة البركانية.
  5. شدة الانفجار: يمكن أن تؤثر شدة الانفجار البركاني ، بما في ذلك عوامل مثل ارتفاع عمود الثوران ، ومعدل تصريف الصهارة ، وانفجار الحدث ، على مدى قذف القنابل البركانية.
  6. التضاريس: يمكن أن تؤثر التضاريس والتضاريس المحلية على توزيع القنابل البركانية. يمكن للجبال والتلال والوديان أن تنحرف أو توجه مسار المواد المقذوفة.
  7. موقع جغرافي: يمكن أن يؤثر موقع البركان وقربه من المناطق المأهولة ووجود حواجز طبيعية على أماكن انتشار القنابل البركانية.
  8. تاريخ الثوران: يمكن للانفجارات البركانية السابقة لنفس البركان أن توفر نظرة ثاقبة لمنطقة التوزيع المحتملة للقنابل البركانية. يمكن استخدام أنماط من الانفجارات السابقة لتقدير نطاق التوزيع للأحداث المستقبلية.

من المهم ملاحظة أنه بينما يمكن للقنابل البركانية أن تقطع مسافات كبيرة من الفتحة البركانية ، فإنها غالبًا ما توجد بالقرب من البركان نفسه. يمكن أن تمتد منطقة التوزيع من المنطقة المجاورة مباشرة لفتحة التهوية إلى عدة كيلومترات ، اعتمادًا على العوامل المذكورة أعلاه.

غالبًا ما يدرس الباحثون وعلماء البراكين توزيع القنابل البركانية وغيرها من المقذوفات البركانية لاكتساب فهم أفضل للعمليات البركانية والمخاطر المرتبطة بالنشاط البركاني. يمكن أن تكون هذه المعلومات حاسمة لتقييم المخاطر وتخفيف المخاطر في المناطق البركانية.

الخواص الفيزيائية للقنابل البركانية

الخواص الفيزيائية للقنابل البركانية

تتأثر الخصائص الفيزيائية للقنابل البركانية بتكوينها ، وطيرانها عبر الهواء ، وعمليات التبريد والتصلب اللاحقة. فيما يلي الخصائص الفيزيائية الرئيسية للقنابل البركانية:

  1. الشكل والحجم: يمكن أن تظهر القنابل البركانية مجموعة واسعة من الأشكال والأحجام. يمكن أن تشمل أشكالها أشكالًا كروية أو بيضاوية أو انسيابية أو غير منتظمة ، اعتمادًا على تفاعلها الديناميكي الهوائي مع الهواء أثناء الطيران. يمكن أن تختلف الأحجام من سنتيمترات إلى عدة أمتار في القطر ، مع القنابل الأكبر غالبًا ما يكون لها أشكال ممدودة أو على شكل دمعة.
  2. القشرة الخارجية: عندما يتم إخراج القنابل البركانية من البركان وتنتقل عبر الهواء ، تبرد طبقاتها الخارجية وتتصلب بسرعة بسبب التعرض لدرجات حرارة منخفضة على ارتفاعات أعلى. ينتج عن هذا تكوين قشرة صلبة على سطح القنبلة. يمكن أن تكون القشرة الخارجية خشنة أو ناعمة وغالبًا ما تكون أغمق في اللون مقارنةً بالداخل المنصهر.
  3. الملمس الداخلي: قد يظل الجزء الداخلي من القنبلة البركانية منصهرًا جزئيًا أو يحتوي على جيوب من مادة شبه منصهرة. يمكن أن يتراوح النسيج الداخلي من زجاجي أو بلوري إلى حويصلي (يحتوي على فقاعات غاز) اعتمادًا على معدل التبريد والتركيب المعدني للصهارة.
  4. الحويصلات: تحتوي العديد من القنابل البركانية على حويصلات ، وهي عبارة عن فقاعات غازية صغيرة كانت موجودة في الصهارة المنصهرة قبل طردها. غالبًا ما تنهار هذه الحويصلات أو تنغلق جزئيًا عندما تبرد القنبلة وتتصلب ، مما يترك فراغات أو تجاويف في الداخل.
  5. الوزن والكثافة: يتم تحديد وزن وكثافة القنبلة البركانية من خلال حجمها وشكلها وتكوينها. تميل القنابل الأكبر حجمًا إلى امتلاك كتلة وكثافة أكبر. تساهم قشرة القنبلة في وزنها العام وكثافتها ، في حين أن الحويصلات قد تقلل الكثافة الإجمالية.
  6. ميزات التأثير: عندما تهبط القنابل البركانية ، يمكن أن تخلق حفرًا أو منخفضات في الأرض بسبب طاقتها الحركية عند الاصطدام. يمكن أن يوفر شكل وعمق هذه الميزات نظرة ثاقبة لزاوية التأثير وسرعة القنبلة.
  7. اللون: يمكن أن يختلف لون القنابل البركانية بناءً على التركيب المعدني للصهارة. قد تكون القنابل داكنة اللون إذا كانت تحتوي على معادن غنية بالحديد أو ذات لون فاتح إذا كانت تحتوي على نسبة أعلى من معادن السيليكات.
  8. السمات السطحية: يمكن أن يظهر السطح الخارجي للقنبلة البركانية ميزات مختلفة ، بما في ذلك خطوط التدفق والأخاديد والتلال. هذه الميزات ناتجة عن تفاعل القنبلة مع الهواء وحركتها الدورانية أثناء الطيران.
  9. معدل التبريد: يؤثر المعدل الذي تبرد به القنبلة البركانية على بلورتها الداخلية وملمسها. قد يؤدي التبريد السريع على السطح إلى نسيج زجاجي ، في حين أن التبريد البطيء في الداخل يمكن أن يعزز نمو البلورات.

يوفر فهم الخصائص الفيزيائية للقنابل البركانية معلومات قيمة حول ديناميات الثوران وسلوك الصهارة والعمليات البركانية. يمكن دراسة هذه الخصائص لفك تشفير الظروف التي تشكلت فيها القنابل وانتقلت عبر الغلاف الجوي قبل الهبوط ، مما يساهم في معرفتنا بالمخاطر البركانية وآليات الانفجار.

مراجع حسابات

  • بونويتز ، ر. (2012). الصخور والمعادن. الطبعة الثانية. لندن: DK Publishing.
  • المساهمين في ويكيبيديا. (2018 ، 18 أكتوبر). قنبلة بركانية. في ويكيبيديا ، الموسوعة الحرة. تم الاسترجاع 15:22 ، 14 مايو 2019 ، من https://en.wikipedia.org/w/index.php؟title=Volcanic_bomb&oldid=864612411