لافا: التكوين، الجيولوجيا والأنواع

ما الذي يُعتبر حممًا؟

الحمم هي صخر منصهر أو نصف منصهر يثور على السطح. بينما تكون تحت السطح تسمى صهارة؛ وعندما تخرج من فتحة أو صدع تصبح حممًا وتبدأ في التبريد لتتحول إلى صخر ناري طار.

التبريد السريع يمنح الحمم قوامها المميز الناعم الحبيبات، الزجاجي، أو المسامي. البازلت الكثيف، السكوريا الفقاعية، البوميس الشاحب، الأوبسيديان اللامع، صخور القباب الكتلية، والحمم البركانية على شكل وسائد تحت الماء كلها منتجات بركانية، رغم اختلاف مظهرها بشكل كبير. اختلافاتها تأتي من كيمياء الذوبان، محتوى الغاز، درجة الحرارة، اللزوجة، محتوى البلورات، وبيئة التبريد.

تدفق الحمم البركانية

كتلة متماسكة من الصخر المنصهر تتحرك عبر السطح. قد تسافر التدفقات البازلتية لمسافات طويلة؛ أما التدفقات الغنية بالسيليكا فعادة ما تكون قصيرة، سميكة، ومنحدرة.

شظية الحمم البركانية

قطعة من الحمم البركانية تم قذفها أو رشتها أو تمزقت أو انكسرت من تدفق. القنابل، الرشاشات، الحصى، والسكوريا تحافظ على حركة وغازات الانفجار.

زجاج الحمم البركانية

ذوبان متصلب تبرد بسرعة كبيرة جداً بحيث لا تنمو البلورات. الأوبسيديان والتاشيلايت هما مواد بركانية زجاجية مهمة.

كيف تتشكل الصهارة

تتشكل الصهارة عندما تسمح الظروف لجزء من الصخر الصلب بالذوبان جزئياً. الطرق الثلاثة الرئيسية هي انخفاض الضغط، إضافة المتطايرات، ونقل الحرارة.

الذوبان بفعل انخفاض الضغط

الصهارة الساخنة ترتفع وينخفض الضغط أسرع من تبريد المادة. هذا يسمح بالذوبان الجزئي دون الحاجة إلى زيادة كبيرة في درجة الحرارة. الذوبان بفعل انخفاض الضغط يغذي حواف المحيطات الوسطى، والانكسارات القارية، والعديد من أنظمة البقع الساخنة، وينتج عادة صهارة بازلتية.

الذوبان بالفلوس

الماء والغازات المتطايرة الأخرى التي تُطلق من صفيحة غارقة تخفض نقطة انصهار الوتد العلوي. هذه العملية مركزية في الأقواس البركانية، حيث تكون الصهارات الأنديزيتية والداسيتية شائعة.

الذوبان بنقل الحرارة

يتسلل الصهارة المافيك الساخنة إلى القشرة الأبرد وينقل الحرارة إليها. في البيئات القارية، يمكن أن يساعد هذا في توليد ذوبانات غنية بالسيليكا، بما في ذلك الصهارة الريوليتية المرتبطة بالكالديرات والقبب وأنظمة الأوبسيديان.

كيف تتطور الصهارة قبل الانفجار

بعد بدء الذوبان، قد تتغير الصهارة من خلال التبلور الجزئي، استيعاب الصخور المحيطة، خلط الصهارة، فقدان المواد المتطايرة، والتخزين في خزانات قشرية. تساعد هذه العمليات في تفسير سبب انفجار منطقة بركانية واحدة بازلت، أنديزيت، داكيت، وريوليت في أوقات مختلفة.

البيئات التكتونية

ترتبط تركيبة الحمم وأسلوب الانفجار ارتباطًا وثيقًا بالبيئة التكتونية. كل بيئة توفر توازنًا مختلفًا من الحرارة، الضغط، الماء، التفاعل القشري، وتخزين الصهارة.

البيئة	عملية الذوبان	منتجات الحمم النموذجية	التعبير الجيولوجي
حواف المحيط الوسطى	ذوبان إزالة الضغط للوشاح الصاعد.	بازلت ثوليتي، حمم وسائدية، تدفقات صفيحية، صدوع.	تكوين القشرة المحيطية والنتوءات البركانية تحت الماء.
مناطق الانغماس	ذوبان بالفلوس من الماء والمواد المتطايرة المشتقة من اللوح.	بازلت، أنديزيت، داكيت، ريوليت، قباب، تدفقات كتلية.	أقواس جزرية، أقواس قارية، براكين طبقية، ومراكز انفجارية.
البقع الساخنة	ذوبان إزالة الضغط في أعمدة الوشاح أو الشذوذات الحرارية طويلة الأمد.	درع بازلتي، بازلت قلوي، أنابيب الحمم، باهويهو، آآ.	جزر المحيط، البراكين الدرعية، وسلاسل بركانية طويلة.
الانفصالات القارية	التمدد، إزالة الضغط، ونقل الحرارة القشرية.	من البازلت إلى الريوليت، تدفقات الأوبسيديان، القباب، والحمم القلوية.	أودية الانفصال، أنظمة الشقوق، الحقول البركانية، ومجمعات الكالديرا.
مناطق صخرية ضخمة	ذوبان عالي الحجم في الوشاح وانفجارات شقوق.	بازلتات فيضية، تسلسلات تدفق سميكة، هضاب حمم.	هضاب بركانية طبقية ومناطق بازلتية واسعة.

الكيمياء، درجة الحرارة، واللزوجة

محتوى السيليكا هو أحد أقوى العوامل التي تتحكم في سلوك الحمم. الحمم البازلتية منخفضة السيليكا أكثر حرارة وأكثر سيولة؛ الحمم الريوليتية عالية السيليكا أبرد وأكثر لزوجة، وأكثر احتمالًا لحبس الغاز أو التصلب إلى زجاج.

نوع الحمم	محتوى SiO ₂	درجة حرارة الانفجار النموذجية	اللزوجة النسبية	المنتجات الشائعة
بازلتية	حوالي 45-52٪ بالوزن	حوالي 1100-1250 درجة مئوية	منخفضة	باهويهو، آآ، أنابيب الحمم، تدفقات صفيحية، حمم وسائدية، سكوريا.
أنديزيتية	حوالي 52-63٪ بالوزن	حوالي 900-1100 درجة مئوية	متوسطة	تدفقات كتلية، حمم مخروطية مركبة، رذاذ، بريشيات.
داكيتية	حوالي 63-69٪ بالوزن	حوالي 800-950 درجة مئوية	عالية	تدفقات قصيرة وسميكة، قباب، أشواك، حواف خفيفة.
ريوليتية	أكثر من حوالي 69٪ بالوزن	حوالي 650-850 درجة مئوية	عالية جدًا	الأوبسيديان، الخفاف، الحمم ذات التدفق المموج، القباب، الكوليات.

لماذا يغير الغاز كل شيء

المواد المتطايرة مثل الماء وثاني أكسيد الكربون وثاني أكسيد الكبريت تذوب في الصهارة عند العمق. مع ارتفاع الصهارة وانخفاض الضغط، تتكون فقاعات من هذه المواد المتطايرة. إذا كان الحمم سائلة، يمكن للغاز أن يهرب بسهولة أكبر. إذا كانت الحمم لزجة، قد يبقى الغاز محبوسًا، مما ينتج عنه الخفاف، أو التفتيت الانفجاري، أو نمو القبة المدفوعة بالضغط.

أنماط تدفق السطح وتحت الماء

أسلوب تدفق الحمم هو تعبير مباشر عن اللزوجة، الانحدار، معدل الانسياب، معدل التبريد، محتوى البلورات، وتكوين القشرة. يمكن للأنظمة البازلتية إنتاج أشكال ناعمة ووعرة، بينما تبني الحمم الغنية بالسيليكا كتلًا قصيرة، سميكة، وكتلية.

Pāhoehoe

تطور البازلت السائل قشرة رقيقة ومرنة تتجعد وتطوى بينما تستمر الحمم في التحرك تحتها. النتيجة أسطح ناعمة، حبلية، متدفقة، أو قشرية.

ʻAʻā

ينكسر تدفق بازلت متقطع إلى كتل زاويّة ويتحرك بسطح خشن وطاحن. يتكون عادة عندما تكون الحمم أبرد، أكثر بلورية، أو تتحرك تحت إجهاد أعلى.

تدفقات كتلية

تشكل الحمم الأنديزيتية إلى الريوليتية غالبًا تدفقات سميكة ذات أسطح كتلية متكسرة. قد تبقى داخلها ساخنة ومرنة بينما تنكسر القشور الخارجية إلى ألواح زاويّة.

قباب الحمم

قد تتراكم الحمم الداكيتية أو الريوليتية شديدة اللزوجة بالقرب من الفوهة بدلاً من التدفق بعيدًا. يمكن أن تنمو القباب على شكل كتل، أشواك، أو تدفقات، وقد يؤدي انهيارها إلى تكوين رواسب من الكتل والرماد.

حمم وسائدية

يؤدي الانفجار تحت الماء إلى تبريد الحمم إلى كتل مستديرة ذات حواف زجاجية مبردة. تسجل الحمم الوسائدية الانفجارات تحت البحر أو تحت الجليد وهي شائعة في البازلت المحيطي.

أنابيب الحمم

قد تتكون قشرة على تدفق البازلت بينما تتدفق الحمم السائلة عبر الداخل المعزول حراريًا. عندما يفرغ التدفق، يمكن أن يترك أنبوبًا يشبه الكهف.

أنواع الحمم الجيولوجية

تُفهم أنواع الحمم البركانية بشكل أفضل كمزيج من التركيب والملمس. اسم مثل البازلت، الأنديزيت، أو الريولايت يصف الكيمياء والمعادن؛ واسم مثل السكوريا، الخفاف، الأوبسيديان، أو الحمم الوسائدية يصف الملمس أو بيئة الانفجار.

النوع	التركيب أو العملية	الخصائص المرئية	ما يسجله
بازلت	حمم مافية منخفضة السيليكا.	داكنة، حبيبية دقيقة، أحيانًا مسامية أو بورفيرية.	حمم ساخنة وسائلة شائعة عند الحافات، النقاط الساخنة، الشقوق، ومناطق فيضانات البازلت.
أنديزيت	حمم متوسطة، غالبًا مرتبطة بالأقواس البركانية.	رمادي إلى بني، غالبًا بورفيرية، كتلية أو مكسرة.	حمم أكثر لزوجة تتأثر بأنظمة الانغماس الغنية بالماء وتطور القشرة الأرضية.
داكايت	حمم متوسطة إلى فلزية غنية بالسيليكا.	رمادي فاتح إلى بني، كتلي، مكون للقباب، وأحيانًا خفاف.	لزوجة عالية، احتباس غازي عالي، وتدفقات أو قباب قصيرة وسميكة.
ريولايت	حمم عالية السيليكا.	فاتح إلى مائل للأحمر، مخطط التدفق، زجاجي، خفاف أو مكون للقباب.	مذاب غني بالسيليكا يبرد ليشكل الأوبسيديان، الخفاف، القباب، أو التدفقات المخططة.
أوبسيديان	زجاج بركاني تم تبريده بسرعة، عادةً ريوليتي.	زجاج لامع أسود، بني، رمادي، أو مخطط مع كسر مخروطي.	تبريد سريع جدًا بحيث لم تتح البلورات الوقت للنمو.
سكوريا	شظايا حمم مافية إلى متوسطة غنية بالغازات.	صخر مسامي داكن، أحمر أو بني ذو جدران فقاعية سميكة.	أنماط الانفجار التي تنتج عن إزالة الغازات، الأكسدة، وإنتاج الرماد البركاني.
خفاف	حمم فلزية غنية بالغازات توسعت إلى زجاج رغوي.	مادة فاتحة اللون، ذات مسامية عالية وخفيفة الوزن قد تطفو في البداية.	نشاط سيليكي غني بالمواد المتطايرة، انفجاري أو انسيابي.
الرش والقنابل	شظايا منصهرة مقذوفة من فتحة.	كتل ملحومة، أشرطة ملتوية، قنابل مغزلية، أشكال قشرة الخبز.	التفتت والتشكيل بينما كانت الحمم لا تزال بلاستيكية أو منصهرة.

هياكل التبريد والميزات بعد التدفق

بمجرد توقف الحمم عن الحركة، يستمر التبريد في كتابة هياكل جديدة في الصخر. تساعد هذه الميزات الجيولوجيين على إعادة بناء اتجاه التدفق، وتاريخ التبريد، وتفاعل الماء، والتغيرات اللاحقة.

الفواصل العمودية

قد تتقلص التدفقات السميكة وبحيرات الحمم إلى أعمدة مضلعة أثناء تبريدها. تنمو الأعمدة بشكل تقريبي عمودي على أسطح التبريد.

تشكيل الأشرطة في التدفق

قد تحافظ الحمم الغنية بالسيليكا والسبج على خطوط، وثنيات، وأشرطة من حركة طبقات الانصهار المختلفة قليلاً قبل التبريد النهائي.

الحواف المبردة

قد تتطور الحمم التي تلامس الماء، أو الرواسب الرطبة، أو الجليد، أو الهواء البارد إلى حواف زجاجية أو أغلفة دقيقة الحبيبات.

التشققات والفواصل

تقلص التبريد، وانتفاخ التدفق، والإجهاد اللاحق تخلق شقوقًا يمكن أن توجه السوائل ونمو المعادن الثانوية.

انتفاخ الحمم

قد يستمر البازلت السائل في التغذية تحت القشرة، رافعًا السطح ومكونًا التمولي، ونتوءات الضغط، وتجويفات جوفاء.

الأميجدالات

قد تُملأ الحويصلات لاحقًا بمعادن مثل الكالسيت، والكوارتز، والكالسيدوني، والزيولايت، والكلوريت، أو الإبيدوت، مكونة حمم أميجدالودية.

الحويصلات، الأميجدالات، وسجلات الغاز

الحويصلات هي فقاعات غاز متجمدة. حجمها، وشكلها، وكثرتها، ومحاذاتها تكشف كيف هربت الغازات، ومدى سرعة حركة الحمم، وكيف برد التدفق.

الحويصلات المستديرة تتشكل عندما تُحفظ الفقاعات دون تمدد كبير.
الحويصلات المستطيلة تسجل حركة التدفق أو القص بينما كانت الحمم لا تزال لينة.
القمم الغنية بالحويصلات غالبًا ما تظهر تجمع الغاز بالقرب من الجزء العلوي لتدفق البازلت.
الأميجدالات تظهر أن السوائل تحركت لاحقًا عبر الصخر وترسبت معادن ثانوية.
رغوة الخفاف تمثل فقاعات غازية شديدة في الزجاج الغني بالسيليكا.

التعريف والمشابهات

يتم تحديد الحمم البركانية من خلال الملمس، والسياق، والمعادن، والكثافة، والمغناطيسية، والكسر. اللون وحده غير موثوق به، لأن الخبث الصناعي، وكتل الأفران، والزجاج المصنع، ونفايات الفحم، والمواد المسامية المصبوغة يمكن أن تشبه الصخور البركانية.

دلائل مفيدة

قد تكون الحويصلات مستديرة، ممتدة، مفتوحة، أو مملوءة بالمعادن.
البازلت عادةً ما يكون كثيفًا، داكنًا، وضعيف المغناطيسية بسبب أكاسيد الحديد والتيتانيوم.
السبج يظهر لمعانًا زجاجيًا وكسرًا مخروطي الشكل.
الخفاف خفيف بشكل غير عادي بسبب وجود مسام مغلقة كثيرة.
السياق البركاني يدعم بشدة التعريف.

الخبث والكلنكر

يمكن أن يكون الخبث داكنًا ومجوفًا، لكنه قد يحتوي على قطرات معدنية، ألوان غير طبيعية، أسطح زجاج صناعي، أو سياق مرتبط بالمصاهر، أو قضبان السكك الحديدية، أو الأفران، أو مكبات النفايات.

الزجاج الطبيعي مقابل الزجاج المصنع

يمكن لكل من الأوبسيديان والزجاج المصنع أن ينكسران بشكل مخروطي. تساعد طبقات التدفق، الكريات، الشوائب البركانية، والسياق الجيولوجي في دعم تحديد الأوبسيديان.

العناية والتعامل

البازلت الكثيف والعديد من عينات اللافا مستقرة للعرض، لكن الأشكال المسامية والزجاجية تحتاج إلى تعامل أكثر حذرًا. يمكن للخفاف والسكوريا أن تفقد حبيبات من جدران الفقاعات الرقيقة، بينما يمكن أن يكون للأوبسيديان حواف حادة جدًا. تجنب الصدمات الحرارية، الماء المغلي، اللهب المباشر، والزيوت أو الشموع الثقيلة التي يمكن أن تتشرب في المادة المسامية وتغير سطحها.

التنظيف

استخدم فرشاة ناعمة، أو مصباح هواء، أو قطعة قماش جافة. يمكن شطف البازلت المستقر لفترة وجيزة وتجفيفه جيدًا، لكن لا يجب ترك السكوريا والخفاف المسامي مبللين.

التخزين

لف الأوبسيديان وقطع الزجاج الحادة الأخرى حتى لا تقطع الحواف الجلد أو تخدش العينات المجاورة. دعم الخفاف والسكوريا الهشة من الأسفل.

العرض

الإضاءة الجانبية تكشف الفقاعات، خطوط التدفق، اللمعان الزجاجي، والأميجدالات المملوءة بالمعادن بشكل أفضل من الوهج المباشر القوي.

أسئلة متكررة

هل اللافا دائمًا بازلتية؟

لا. البازلت هو أكثر أنواع اللافا انتشارًا على سطح الأرض، خاصة في البيئات المحيطية ونقاط الساخنة، لكن اللافا يمكن أن تكون أيضًا أنديزيتية، دايسيتية، ريوليتية، أو ذات تركيبة أكثر غرابة.

لماذا تبدو بعض تدفقات اللافا ناعمة بينما تبدو أخرى مسننة؟

يمكن أن يكون كل من الباهويهو الناعم والأʻaʻa المسنن من البازلت. الفرق يأتي من درجة الحرارة، البلورية، محتوى الغاز، الانحدار، معدل التدفق، وطريقة تكسر أو طي القشرة الخارجية بينما يستمر الداخل في الحركة.

كيف تتحول اللافا إلى أوبسيديان؟

يتكون الأوبسيديان عندما تبرد اللافا الغنية بالسيليكا بسرعة كبيرة بحيث لا تتاح البلورات الوقت للنمو. النتيجة هي زجاج بركاني ذو لمعان لامع وكسر مخروطي.

لماذا يمكن للخفاف أن يطفو؟

يحتوي الخفاف على العديد من فقاعات الغاز المختومة بحيث يمكن أن يكون كثافته الكلية أقل من الماء. بمجرد دخول الماء إلى شبكة المسام، قد يغرق القطعة التي كانت تطفو سابقًا في النهاية.

ما هي الأميجدالات في اللافا؟

الأميجدالات هي فقاعات غازية سابقة تم ملؤها لاحقًا بمعادن حملتها السوائل. من الحشوات الشائعة الكالسيت، الكوارتز، الكالسيدوني، الزيوليت، الكلوريت، والإبيدوت.

هل يمكن أن تتكون اللافا تحت الماء؟

نعم. الانفجارات تحت الماء شائعة عند حواف المحيطات وبيئات البراكين المحيطية. اللافا التي تندلع في الماء غالبًا ما تشكل هياكل وسائدية ذات حواف زجاجية مبردة.

قصة التكوين في نظرة واحدة

اللافا هي النهاية المرئية لعملية جيولوجية عميقة: الصخور تذوب جزئيًا، ويصعد الصهارة، وتتوسع الغازات، ويخرج المادة المنصهرة إلى الهواء أو الماء أو الجليد أو الأرض المكشوفة. من تلك اللحظة، يبدأ التبريد بتحويل الحركة إلى نسيج. البازلت الحبلّي، الأʻaʻa المسنن، اللافا الوسائدية، زجاج الأوبسيديان، رغوة الخفاف، السكوريا، القباب، الأنابيب، الأعمدة، الفقاعات، والأميجدالات كلها سجلات لنفس التحول: حرارة الأرض تتحول إلى لغة سطحية دائمة.

Country/region

Language