مناطق تواجد البراكين
تُعتبر البراكين مخارج في القشرة الأرضية تسمح للصخور المنصهرة الموجودة في باطن الأرض والتى تُسمّى بالصهارة (بالإنجليزية: Magma) بالعبور من خلالها للوصول إلى سطح الأرض، فتخرج على هيئة انفجار بركاني يُرافقه تدفّق للحمم البركانية (بالإنجليزية: Lava)؛ وهي الصهارة التي وصلت السطح، مصحوبةً بالغازات والرماد والصخور البركانية، وتنشأ البراكين غالباً نتيجة حركة الصفائح التكتونية وتفاعل حدودها مع بعضها البعض، لذلك فهي تتركّز في ثلاث مناطق رئيسية موزعة كالآتي:
- نطاقات الاندساس عند حدود الصفائح المتقاربة.
- الصدوع وأحياد وسط المحيط عند حدود الصفائح المتباعدة.
- النقاط الساخنة (بالإنجليزية: Hot spots).
حدود الصفائح المتقاربة
تنشط البراكين على طول مناطق اصطدام الصفائح التكتونية عندما تتحرّك كلّ واحدة منها باتجاه الأخرى، ووفقًا للقوانين الفيزيائية فإنّه عند اصطدام صفيحتين تغوص الصفيحة الأعلى كثافةً تحت الصفيحة الأقل كثافةً في عملية يُطلق عليها اسم الاندساس أو الغوص (بالإنجليزية: Subduction)، وفي حالة البراكين تكون الحدود المتقاربة بين صفيحة محيطية وأخرى قارية وعند الاصطدام يندس طرف القشرة المحيطية أسفل القشرة القارية ويغوص في الوشاح العلوي، وتختلط مياه المحيط مع الرواسب الواقعة أعلى القشرة المحيطية وتصل إلى الوشاح، وهذا بدوره يُقلّل من درجة انصهار الوشاح ممّا يزيد من انصهار الصخور، وكلّما تعمّق طرف القشرة المحيطية في الوشاح تعرّض لمزيد من الحرارة والضغط وأخذت الصخور تذوب أكثر حتّى يكتمل انصهارها وتنتج الصهارة.
تبدأ الصهارة بعد ذلك بالاتجاه نحو الأعلى من خلال الشقوق الموجودة بين الصخور؛ وذلك لأنّ كثافتها أقل من كثافة الصخور المحيطة بها، وتتجمّع داخل فجوات على بعد أميال من سطح القشرة الأرضية تُعرف باسم الحجرة الصهارية (بالإنجليزية: Magma Chamber)، وعندما تتجمّع كمية كبيرة من الصهارة داخل الحجرة فإنّها تُصبح غير قادرة على احتوائها، فتبدأ الصهارة بالصعود مرّةً أخرى حتّى تصل إلى فوهة البركان ويحدث الانفجار.
تتركّز البراكين على طول حوض المحيط الهادئ الذي يحدُّه حدود تقاربية وتحويلية، وخاصةً عند حواف صفيحة المحيط الهادئ وصفيحة كوكوس وصفيحة نازكا، في منطقةٍ تُدعى بمنطقة الحزام الناري (بالإنجليزية: Ring of Fire) التي ينشأ منها أيضاً حوالي 80% من الزلازل الموجودة حول العالم، ومن الأمثلة على البراكين والصدوع الموجودة في غربي أمريكا الشمالية والتي تعد جزءاً من منطقة الحزام الناري ما يأتي:
- سلسلة جبال كاسكيد البركانية الناتجة عن اندساس صفيحة خوان دو فوكا تحت صفيحة أمريكا الشمالية، والتي تضم جبل سانت هيلين، وجبل هود، وجبل رينييه، وغيرها من الجبال.
- سلسلة جزر ألوتيان الواقعة شمال المحيط الهادئ قرب ولاية ألاسكا الأمريكية، والناتجة عن اندساس صفيحة المحيط الهادئ أسفل صفيحة أمريكا الشمالية.
- براكين أمريكا الوسطى الناتجة عن عمليات اندساس عند خندق أمريكا الوسطى.
- بركان فيزوف في إيطاليا.
- صدع سان أندرياس الذي يُعدّ صدعاً تحويليّاً.
حدود الصفائح المتباعدة
يقع أكبر تجمُّع للبراكين النشطة حول العالم، أيّ حوالي 80-90% منها على طول حدود الصفائح التكتونية المتباعدة، وخاصةً عند حدود الصفائح المحيطية، والتي تكون فيها معظم الجبال البركانية مغمورةً تحت المياه، وتنشأ البراكين عند هذه الحدود نتيجة تحرّك الصفيحتين المتجاورتين مبتعدين إحداهما عن الأخرى، فتتباعد حدودهما ويملأ الفراغ الناتج عن تباعدهما صهير بركاني يندفع من الوشاح العلوي لسدّ الفراغ والشقوق، فيتجمّد مكوّناً قشرة محيطية جديدة، ممّا يؤدّي إلى تكوُّن صخور جديدة واتساع أرضية المحيط باستمرار وانبثاق صهارة جديدة، وكلّما اندفعت الصهارة إلى الأعلى ارتفعت حدود الصفائح المتباعدة عن قاع المحيط نتيجة الضغط عليها من الأسفل، ممّا يُسْفِر عن تكوين سلاسل جبلية بركانية مغمورة على طول الحدود المتباعدة يُطلق عليها اسم أحياد أوساط المحيطات (بالإنجليزية: Mid‐Ocean Ridges) تكون متصلةً على شكل شبكة تُحيط بالكرة الأرضية.
يعد الحيد الممتد في وسط المحيط الأطلسي (بالإنجليزية: Mid-Atlantic Ridge) أحد السلاسل الجبلية المغمورة، ويقع عليه جزيرة آيسلندا التي تعد من المواقع القليلة التي تعلو فيها أحياد أوساط المحيطات فوق مستوى سطح الماء، حيث يشهد سطحها عدداً من البراكين النشطة تتخذ ثلاثة أنماط رئيسية في الثوران؛ ثوران بازلتي (بالإنجليزية: Basaltic eruption) وهو الأكثر انتشاراً، وثوران سترومبولي (بالإنجليزية: Strombolian eruption)، وثوران فرياتي (بالإنجليزية: Phreatomagmatic eruption).
تتواجد البراكين أيضاً عند حدود التباعد داخل القارات، وذلك عندما يشهد الغلاف الصخري تشوّهات امتدادية ناتجة عن قوة شد أفقية تُمارسها طبقة الوشاح أثناء حركتها من الأسفل إلى الأعلى، ممّا يؤدّي إلى تمدّد القشرة القارية الواقعة فوقها وتشقّقها، وتخرج من خلال هذه الشقوق حمم بازلتية وريولايتية، وتستمر القشرة بالتمدّد حتّى تنشطر إلى أجزاء طويلة تُعرف باسم الأودية المتصدعة، مثل وادي صدع شرق أفريقيا (بالإنجليزية: East African Rift Valley) الناتج عن انشطار القارة الأفريقية على طول حدود البحر الأحمر وخليج عدن مُكوّنة قشرة محيطية جديدة بينهما، ومنطقة الحوض والسلسلة غرب الولايات المتحدة الأمريكية والتي تضم شرق كاليفورنيا، ونيفادا، ويوتا، وأيداهو، وغرب وايومنغ، وأريزونا، وصدع ريو غراندي في ولاية نيو مكسيكو الأمريكية.
النقاط الساخنة
فسَّر العلماء وجود البراكين داخل الصفائح التكتونية بعيداً عن حدودها بوجود ما يُسمّى بالنقاط الساخنة؛ وهي نقاط تظهر في بعض الأماكن على سطح الأرض بسبب وجود ارتفاع حاد في درجة الحرارة في بقعةٍ ما في طبقة الوشاح، ممّا يؤدّي إلى صهر الصخور في تلك البقعة وصعودها على شكل أعمدة يُطلق عليها اسم أعمدة الوشاح، وتكون حركة هذه الأعمدة غير مرتبطة بحركة خلايا الحمل الأفقية التي تُسبّب حركة الصفائح.
تجدر الإشارة إلى أنَّ النقاط الساخنة ثابتة لا تتأثّر بحركة الصفائح ، ولكن نتيجة للحركة المستمرة للصفائح التكتونية تبتعد البراكين الواقعة فوق النقطة الساخنة وتخمد، فاسحةً المجال لحدوث بركان جديد فوق النقطة الساخنة، ممّا يؤدّي إلى تكوين سلسلة من الجبال البركانية أو البحرية تُنشِئ مجتمعةً الجزر البركانية، وتُعدّ سلسلة الجزر الهاويية أشهر الجزر البركانية، حيث تقع أكبر جزرها حاليّاً فوق البقعة الساخنة، في حين ترتفع باقي الجزر فوق مستوى سطح البحر وتتكوّن من براكين خامدة، أمّا الجزر الشمالية الغربية فقد تعرّضت للحتّ والتعرية وأصبحت جبال بحرية عادية.
