محتويات
  • تعريف الصهارة
  • كيف تتشكل الصهارة
  • تغير الصهارة عند التبريد
  • ماذا يحدث للصهارة عندما تبرد
  • أنواع الصهارة
    • الصهارة مافيك
    • الصهارة المتوسطة


تعريف الصهارة
الصهارة عبارة عن خليط صخري منصهر وشبه منصهر يوجد تحت سطح الأرض ، يتكون هذا الخليط عادة من أربعة أجزاء: قاعدة سائلة ساخنة تسمى الذوبان ؛ تبلور المعادن بالذوبان ؛ صخور صلبة مدمجة في المصهور من الحدود المحيطة ؛ والغازات المذابة ، عندما يتم إخراج الصهارة بواسطة بركان أو فتحة تهوية أخرى ، تسمى المادة الحمم البركانية ، الصهارة التي تم تبريدها إلى مادة صلبة تسمى الصخور النارية.
الصهارة شديدة الحرارة – بين 700 درجة و 1300 درجة مئوية (1،292 درجة و 2372 درجة فهرنهايت) ، تجعل هذه الحرارة الصهارة مادة سائلة وديناميكية للغاية ، قادرة على إنشاء أشكال جديدة وإشراك التحولات الفيزيائية والكيميائية في مجموعة متنوعة من البيئات المختلفة.[1]
كيف تتشكل الصهارة
تنقسم الأرض إلى ثلاث طبقات عامة ، وهما ، اللب هو المركز شديد الحرارة ، والعباءة هي الطبقة السميكة والمتوسطة ، والقشرة هي الطبقة العليا التي نعيش عليها ، وتنشأ الصهارة في الجزء السفلي من قشرة الأرض وفي الجزء العلوي من الوشاح ، معظم الوشاح والقشرة صلبة ، لذا فإن وجود الصهارة ضروري لفهم جيولوجيا وتشكل الوشاح ، حيث تؤدي الاختلافات في درجة الحرارة والضغط والتكوينات الهيكلية في الوشاح والقشرة إلى تكوين الصهارة بطرق مختلفة.
ينطوي الانصهار الناتج عن تخفيف الضغط على الحركة الصاعدة لوشاح الأرض الصلب في الغالب ، ترتفع هذه المادة الساخنة إلى منطقة ذات ضغط منخفض خلال عملية الحمل الحراري ، تتميز مناطق الضغط المنخفض دائمًا بنقطة انصهار أقل من مناطق الضغط العالي ، هذا الانخفاض في الضغط العلوي ، أو إزالة الضغط ، يمكّن صخور الوشاح من الذوبان وتشكيل الصهارة.
تغير الصهارة عند التبريد
غالبًا ما يحدث الذوبان الناتج عن تخفيف الضغط عند حدود متباينة ، حيث تنفصل الصفائح التكتونية ، تؤدي حركة التصدع إلى ارتفاع الصهارة الطافية أدناه وتملأ مساحة الضغط المنخفض ، ثم تبرد الصخور لتصبح قشرة جديدة ، يحدث الانصهار الناتج عن تخفيف الضغط أيضًا في أعمدة الوشاح ، وهي أعمدة من الصخور الساخنة التي ترتفع من قلب الأرض ذي الضغط المرتفع إلى قشرتها ذات الضغط المنخفض ، عندما تقع هذه الأعمدة تحت المحيط ، والتي تُعرف أيضًا بالبقع الساخنة ، تدفع الصهارة إلى قاع البحر ، يمكن أن تنمو هذه التلال البركانية إلى جزر بركانية على مدى ملايين السنين من النشاط.
يمكن أيضًا تكوين الصهارة عندما تتسلل الصخور السائلة الساخنة إلى القشرة الأرضية الباردة. عندما تصلب الصخور السائلة ، تفقد حرارتها في القشرة المحيطة ،يشبه إلى حد كبير سكب الهراء الساخن فوق الآيس كريم البارد ، فإن نقل الحرارة هذا قادر على إذابة الصخور المحيطة (“الآيس كريم”) في الصهارة.
غالبًا ما يحدث انتقال الحرارة عند حدود متقاربة ، حيث تتصادم الصفائح التكتونية معًا ، عندما تنحدر الصفيحة التكتونية الأكثر كثافة ، أو تغرق في الأسفل ، أو الصفيحة التكتونية الأقل كثافة ، يمكن أن تتسلل الصخور الساخنة من الأسفل إلى الصفيحة الأكثر برودة أعلاه ، هذه العملية تنقل الحرارة وتنتج الصهارة ، على مدى ملايين السنين ، يمكن للصهارة في منطقة الاندساس هذه أن تخلق سلسلة من البراكين النشطة المعروفة باسم القوس البركاني.
ماذا يحدث للصهارة عندما تبرد
في المناطق التي تسمح فيها درجة الحرارة والضغط والتكوين الهيكلي ، يمكن أن تتجمع الصهارة في غرف الصهارة ، تقع معظم غرف الصهارة تحت سطح الأرض ، ويتكون تجمع الصهارة في غرفة الصهارة من طبقات ، فالصهارة الأقل كثافة ترتفع إلى الأعلى ، بينما تغرق الصهارة الأكثر كثافة بالقرب من قاع الحجرة ، وعلى مدى ملايين السنين ، تبرد العديد من غرف الصهارة لتشكل بلوتونًا أو تدخلًا ناريًا كبيرًا.
ومع ذلك ، إذا واجهت حجرة الصهارة قدرًا هائلاً من الضغط ، فقد تتكسر الصخور المحيطة بها ، التي تسمى الشقوق أو الفتحات ، وهي علامات تدل على وجود بركان ، ومن هنا نستنتج انه توجد العديد من البراكين فوق غرف الصهارة ، ونظرًا لأن حجرة الصهارة البركانية تتعرض لضغط أكبر ، غالبًا بسبب تسرب المزيد من الصهارة إلى الغرفة ، فقد يتعرض البركان للانفجار ، الاندفاع يقلل الضغط داخل حجرة الصهارة. طالما أن المزيد من الصهارة تتجمع في غرفة الصهارة البركانية ، فهناك احتمال لثوران البركان وسيظل البركان نشطًا.
يمكن للانفجارات الكبيرة أن تفرغ حجرة الصهارة تقريبًا ، وعلى حسب نوع مادة الانفجار التي ينبعث منها البركان ، تنبعث الغازات والرماد والصخور ذات الألوان الفاتحة أولاً من الطبقة العلوية الأقل كثافة من حجرة الصهارة ، قد يتم إطلاق الصخور البركانية الكثيفة الداكنة من الجزء السفلي من حجرة الصهارة لاحقًا.
في الانفجارات العنيفة ، يتقلص حجم الصهارة كثيرًا بحيث تنهار غرفة الصهارة بأكملها وتشكل كالديرا ، وتترك الصهارة حدود الوشاح العلوي والقشرة بطريقتين رئيسيتين: كتطفل أو قذف ، يمكن أن تتسلل الصهارة إلى منطقة منخفضة الكثافة من تكوين جيولوجي آخر ، مثل بنية صخرية رسوبية ، عندما يبرد إلى صخور صلبة ، غالبًا ما يسمى هذا التطفل بلوتون ، والبلوتون هو تسلل للصهارة التي تتدفق من تحت السطح ، ويمكن أن تنبثق الصهارة أيضًا في الغلاف الجوي للأرض كجزء من انفجار بركاني عنيف ، وتتصلب هذه الصهارة في الهواء لتشكل صخورًا بركانية تسمى التيفرا ، في الغلاف الجوي ، غالبًا ما يطلق على التيفرا اسم الرماد البركاني ، عندما تسقط على الأرض ، تشتمل التيفرا على صخور مثل الخفاف.[2]
أنواع الصهارة
تحتوي جميع الصهارة على غازات ومزيج من العناصر البسيطة ، نظرًا لأن الأكسجين والسيليكون هما أكثر العناصر وفرة في الصهارة ، فإن الجيولوجيين يحددون أنواع الصهارة من حيث محتواها من السيليكا ، معبراً عنها بـ SiO2 ، ترتبط هذه الاختلافات في التركيب الكيميائي ارتباطًا مباشرًا بالاختلافات في محتوى الغاز ودرجة الحرارة واللزوجة واشهر انواع الصهارة مايلي؛
الصهارة مافيك
تحتوي الصهارة المافيك على محتوى منخفض نسبيًا من السيليكا ، حوالي 50 ٪ ، ومحتويات أعلى من الحديد والمغنيسيوم ، يحتوي هذا النوع من الصهارة على محتوى غازي منخفض ولزوجة منخفضة أو مقاومة للتدفق ، تحتوي صهارة المافيك أيضًا على متوسط ​​درجات حرارة عالية ، تبرد هذه الحمم البركانية إلى بازلت ، وهو صخرة ثقيلة داكنة اللون بسبب ارتفاع مستويات الحديد والمغنيسيوم فيها ، البازلت هو أحد أكثر الصخور شيوعًا في القشرة الأرضية وكذلك الجزر البركانية التي تكونت بسبب البقع الساخنة.
الصهارة المتوسطة
الصهارة المتوسطة تحتوي على نسبة عالية من السيليكا (حوالي 60 ٪) من الصهارة المافيك. ينتج عن هذا محتوى غاز ولزوجة أعلى ، يتراوح متوسط ​​درجة الحرارة فيها من 800 إلى 1000 درجة مئوية (1472 درجة إلى 1832 درجة فهرنهايت) ، ونتيجة لارتفاع اللزوجة ومحتوى الغاز ، تتراكم الصهارة المتوسطة الضغط تحت سطح الأرض قبل أن يتم إطلاقها على شكل حمم بركانية ،تميل هذه الحمم البركانية الأكثر غازية ولزجة إلى الانفجار بعنف وتبرد مثل صخور أنديسايت ، وتتحول الصهارة الوسيطة بشكل شائع إلى أنديسايت بسبب انتقال الحرارة عند حدود الصفائح المتقاربة.