ما هو المقصود بالنقطة الساخنة؟
تُعرَّف البقع الساخنة بأنها كتل كبيرة من الصهارة التي تُجبر على الارتفاع، من خلال الوشاح والقشرة، والنقاط الساخنة هي تلك المراكز النشطة، والتي تظهر في أماكن معينة من الأرض، نتيجة لارتفاع درجة الحرارة بشكل غير عادي، وتلك المتغيرة المراكز لها بعض الخصائص من المراكز البركانية، والتي تتوزع على جوانب القارات. لا تتأثر هذه البقع الساخنة بحركة الصفائح التكتونية في الأرض، فهي لا تتأثر بمدى حركة القارات، ولا بالتصاعد في أعماق المحيطات والبحار.
تعريف الصهارة الموجودة في الأرض
الصهارة أو الصهارة أو الصهارة عبارة عن مزيج من مواد السيليكات المنصهرة، أو بعبارة أخرى الصخور المنصهرة أو شبه المنصهرة مع المواد الصلبة المتطايرة من البراكين، وتتكون الصهارة بشكل عام تحت قشرة الأرض أو طبقات أخرى من الأرض، وأحيانًا ما تحتويه الصهارة غير بلورات متبلورة بالكامل، بحيث تخرج أحيانًا فقاعات من الغاز المذاب في الصهارة نفسها، وتتجمع الصهارة فيما يعرف بغرف الصهارة، وهذه الحجرات هي التي تغذي البراكين، وتبدأ في الظهور فوق سطح الأرض، وفي هذه الحالة تسمى الحمم البركانية، أو الصهارة تتجمع تحت القشرة. تسمى الأرض في هذه الحالة بلوتون.
- أكثر ما يميز الصهارة أنها قادرة على اختراق الصخور المجاورة، وتبدأ في تكوين سدود نارية، وأحيانًا جيوب بركانية، وأحيانًا من شدة الضغط تحت القشرة الخارجية للأرض، تبدأ تلك الصخور المنصهرة في تظهر فوق سطح الأرض وتشكل الصخور البركانية.
- غالبًا ما تتكون الصهارة من السيليكات، وهي مواد ذات طبيعة خاصة تحتوي على السيليكون والأكسجين.
أنواع الصهارة الموجودة في الأرض
يتم تصنيف الصهارة الموجودة في الأرض وفقًا لتركيبها الكيميائي، ولا سيما نسبة مركب السيليكا بداخلها، ويرمز هذا المركب بالرمز SiO2، ودرجة حرارة الصهارة التي تتشكل عندها اللزوجة، وهي ثم يتم توزيعها على جميع أجزاء الصهارة، ويتم تصنيف الصهارة إلى 4 أنواع وهي كالتالي.
- الصهارة suprabasal.
- الصهارة القلوية.
- الصهارة المتوسطة.
- الصهارة الحمضية.
يتم تعريف تصنيفات الصهارة هذه على النحو التالي.
خصائص الصهارة suprabasal
- يصل محتوى السيليكا في هذا النوع من الصهارة إلى 45٪ على الأقل.
- تحتوي عينة تلك الصهارة على العديد من المعادن مثل الحديد والمغنيسيوم بنسبة أقل من 8٪، وتصل في بعض المعادن على وجه الخصوص إلى مساحة 32٪ كما في مركب أكسيد المغنيسيوم.
- أما درجة حرارة هذا النوع من الصهارة فهي مرتفعة مقارنة بالأنواع الأخرى حيث تبدأ درجة حرارتها من 1500 درجة مئوية.
- بسبب ارتفاع درجة الحرارة، تكون اللزوجة داخل الصهارة منخفضة.
- ينتشر هذا النوع من الصهارة في حدود الصفائح المتباعدة، والنقاط الساخنة، والألواح المتقاربة.
خصائص الصهارة القلوية
- محتوى السيليكا في هذا النوع من الصهارة أقل من 50٪.
- تحتوي عينة هذا النوع من الصهارة على نسب مختلفة من المركبات والمعادن الأخرى، والتي تشكل حوالي 10٪، من بينها أكسيد المغنيسيوم.
- تبدأ درجة حرارة هذا النوع من الصهارة عند 1300 درجة مئوية، وهي أقل قليلاً من الصهارة فوق السطحية.
- بسبب درجة الحرارة المرتفعة هذه، تكون اللزوجة داخل الصهارة منخفضة نسبيًا مقارنة بأنواع الصهارة الأخرى.
- ينتشر هذا النوع من الصهارة في حدود الصفائح المتباينة وفي النقاط الساخنة والألواح المتقاربة.
خصائص الصهارة المتوسطة
- يصل محتوى السيليكا في هذا النوع من الصهارة إلى 60٪ على الأقل.
- تحتوي عينة من تلك الصهارة على العديد من المعادن مثل المغنيسيوم، ولكن نسبة ضئيلة تقترب من 3٪.
- أما درجة حرارة هذا النوع من الصهارة فهي متوسطة الدرجة مقارنة بالأنواع الأخرى، وتصل درجة حرارتها في المتوسط إلى 1000 درجة مئوية.
- بسبب درجة الحرارة المتوسطة هذه، تجد أن المادة تنعكس في درجة لزوجة تلك الصهارة، لذلك تعتبر درجة لزوجة الصهارة المتوسطة درجة متوسطة.
- ينتشر هذا النوع من الصهارة على الجزر المقوسة وبين الصفائح المتقاربة.
خصائص الصهارة الحمضية
- يزيد محتوى السيليكا في هذا النوع من الصهارة عن 70٪.
- تحتوي عينة تلك الصهارة على مجموعة من المعادن الأخرى بنسبة لا تتجاوز حوالي 2٪، منها المغنيسيوم.
- درجة حرارة هذا النوع من الصهارة لها أدنى درجة حرارة بين جميع أنواع الصهارة، لكنها لا تزال عبارة عن صهارة تتكون من أحجار ومعادن تذوب بسبب ارتفاع درجة الحرارة، فتصل درجة حرارتها إلى 900 درجة مئوية.
- ينتشر هذا النوع من الصهارة في العديد من المناطق الساخنة، القشرة القارية، وبين الصدوع القارية.
كيف يتم تصنيف الصهارة؟
- تتكون الصهارة بشكل رئيسي وأساسي من السيليكا المذابة في الأكسجين، مع نسب صغيرة من الألومنيوم والقلويات مثل الكالسيوم والبوتاسيوم والصوديوم، بالإضافة إلى الحديد والمغنيسيوم.
- تعتمد السلوكيات الفيزيائية التي تؤديها الصهارة على الذوبان على الهياكل الذرية ودرجة الحرارة والضغط.
- اللزوجة هي أساس فهم سلوك الذوبان، وكلما زادت نسبة السيليكا في الصخور البركانية زادت عملية البلمرة معها، وعلى العكس كلما ارتفعت درجة الحرارة انخفضت نسبة اللزوجة.
- الصهارة الحديدية للمغنيسيوم، والتي توجد بنسب كبيرة في البازلت، عادة ما تكون أكثر سخونة وأقل لزوجة مقارنة بالصهارة الغنية بالسيليكا مثل تلك التي تشكل الريوليت.
البراكين
البراكين هي منافذ في القشرة الأرضية تسمح للصخور المنصهرة الموجودة في الأرض – وهي الصهارة – بالمرور عبر تلك المخارج حتى تصل إلى سطح الأرض، وتخرج تلك الصخور على شكل ثوران بركاني، مصحوبًا بتدفق كبير من الصهارة التي كانت موجودة بالفعل على سطح الأرض، والتي كانت مصحوبة بالغازات والرماد والصخور البركانية، وغالبًا ما تنشأ البراكين نتيجة حركة الصفائح التكتونية، وتفاعل حدود تلك مع بعضها البعض، بحيث تتركز الصهارة بشكل أساسي في 3 مناطق رئيسية، وهذه المناطق على النحو التالي.
- نقاط الجذب.
- التصدعات والتلال في منتصف المحيط عند حدود الصفائح المتباينة.
- نطاقات الاندساس عند حدود الصفائح المتقاربة.
حدود لوحة متقاربة
عندما تصطدم الصفائح التكتونية، ترتفع الصفيحة الأقل كثافة وتغرق الصفيحة الأكثر كثافة للأسفل، وهذا ما يسمى الانغماس عند حدود الصفيحة المتقاربة. يبدأ الوشاح العلوي ومياه المحيط بالاختلاط مع الرواسب الموجودة أعلى القشرة المحيطية حتى تصل إلى الوشاح، مما يقلل درجة الذوبان في الوشاح، مما يزيد من ذوبان الصخور في تلك المنطقة، وفي بهذه الطريقة تتشكل الصهارة.
حدود لوحة متباعدة
يقع أكبر تركيز للبراكين النشطة حول العالم، مع ما يصل إلى 90٪ من هذه البراكين، على طول حدود الصفائح التكتونية المتباينة، ولا سيما تلك الموجودة على حدود الصفائح المحيطية، حيث تغمر المياه معظم الجبال البركانية. تحت الماء، وتتشكل البراكين عند تلك الحدود، نتيجة حركة الصفيحتين المتجاورتين متباعدتين عن بعضهما البعض، مما يؤدي إلى تباعد الحدود، ويمتلئ هذا الفراغ بينهما بالصهارة البركانية، وينطلق من يملأ الوشاح العلوي ذلك الفراغ والشقوق، ويتجمد بالقرب من السطح، مكونًا قشرة محيطية جديدة، مما يؤدي إلى تكوين صخور جديدة واتساع قاع المحيط بشكل مشكوك فيه. إنتاج مستمر وجديد للصهارة.
نقاط الجذب
أوضح العلماء وجود براكين داخل الصفائح التكتونية البعيدة عن حدودها، بوجود نقاط ساخنة، وهي نقاط تظهر في بعض الأماكن على سطح الأرض نتيجة ارتفاع حاد في درجة الحرارة في مكان معين في الوشاح. الطبقة التي تؤدي إلى ذوبان الصخور في تلك المنطقة وظهور الصهارة يكون على شكل أعمدة تسمى أعمدة الوشاح، بحيث لا ترتبط حركة هذه الأعمدة بحركة الخلايا الأفقية بالحمل الحراري مما يسبب الحركة في لوحات.