الزجاج البركاني

الزجاج البركاني هو نتاج غير متبلور (غير بلوري) للصهارة التي تبرد بسرعة . ومثل جميع أنواع الزجاج ، فهو حالة من حالات المادة تقع بين الترتيب البلوري المتراص والمنظم للغاية والترتيب غير المنتظم للغاية للسائل . ^{[ 1 ]} قد يشير مصطلح الزجاج البركاني إلى المادة البينية، أو المادة الأساسية ، في الصخور البركانية الدقيقة الحبيبات ، أو إلى أي نوع من أنواع الصخور النارية الزجاجية .

يتشكل الزجاج البركاني عندما تبرد الصهارة بسرعة. تتحول الصهارة المبردة بسرعة إلى ما دون درجة حرارة تبلورها الطبيعية إلى سائل فائق التبريد ، ومع استمرار التبريد السريع، تتحول إلى مادة صلبة غير متبلورة. يحدث التحول من سائل فائق التبريد إلى زجاج عند درجة حرارة تُسمى درجة حرارة التحول الزجاجي، والتي تعتمد على كل من معدل التبريد وكمية الماء المذاب في الصهارة. تبرد الصهارة الغنية بالسيليكا والفقيرة بالماء المذاب بسهولة كافية لتكوين الزجاج البركاني. ونتيجة لذلك، يمكن لصهارة الريوليت ، الغنية بالسيليكا، أن تُنتج رمادًا بركانيًا يتكون بالكامل من الزجاج البركاني، وقد تُشكل أيضًا تدفقات حمم زجاجية . ^{[ 2 ]} تتكون طفات تدفق الرماد عادةً من عدد لا يُحصى من شظايا الزجاج البركاني المجهرية. ^{[ 3 ]} أما البازلت ، الفقير بالسيليكا، فيُشكل الزجاج بصعوبة بالغة، لذا فإن الرماد البركاني البازلتي يحتوي دائمًا تقريبًا على بعض المواد البلورية ( بلورات التبريد السريع ). ^{[ 2 ]} تبلغ درجة حرارة التحول الزجاجي للبازلت حوالي 700 درجة مئوية (1292 درجة فهرنهايت) . ^{[ 4 ]}  

تتضح آليات التحكم في تكوين الزجاج البركاني من خلال نوعي الزجاج البازلتي، التاكيليت والسيدروميلان . التاكيليت معتم للضوء النافذ نظرًا لوفرة بلورات المعادن الأكسيدية الدقيقة العالقة فيه. أما السيدروميلان فهو شفاف جزئيًا لاحتوائه على عدد أقل بكثير من البلورات. ويكثر السيدروميلان فقط في الانفجارات البركانية التي تبرد فيها صهارة البازلت بسرعة كبيرة نتيجة ملامستها للماء، مثل الانفجارات البركانية المائية . ^{[ 5 ]} كما يوجد الزجاج البركاني البازلتي في الحمم الوسائدية . ^{[ 6 ]}

من بين آليات التبريد المسؤولة عن تكوين الزجاج البركاني، تُعدّ عملية التبريد بالماء الأكثر فعالية، تليها عملية التبريد بالهواء المحتبس في عمود الانفجار . أما أقل الآليات فعالية فهي التبريد في أسفل التدفق الملامس للأرض. ^{[ 4 ]}

• الخفاف ، الذي يعتبر زجاجًا لأنه لا يحتوي على بنية بلورية.
• الخبث البركاني ، وهو المكافئ المافي إلى المتوسط ​​للخفاف. وهو عادةً أكثر كثافة ويحتوي على حويصلات أكبر.
• دموع الأباتشي ، نوع من الأوبسيديان العقدي.
• التاكيليت (يكتب أيضًا تاكيليت)، وهو زجاج بازلتي ذو محتوى منخفض نسبيًا من السيليكا.
• سيدروميلان ، وهو شكل أقل شيوعًا من التاكيليت.
• البالاجونيت ، وهو ناتج تحول الزجاج البازلتي. ^{[ 7 ]}
• الهيالوكلاستيت ، وهو بريشة مائية تشبه التوف تتكون من السديروميلان والبالاجونيت.
• شعر بيلي ، خيوط أو ألياف من الزجاج البركاني، وعادة ما يكون بازلتيًا. (يظهر في الصورة على اليمين)
• دموع بيلي ، قطرات تشبه الدموع من الزجاج البركاني، وعادة ما تكون بازلتية.
• Limu o Pele (طحالب بيلي)، وهي عبارة عن صفائح ورقائق رقيقة من الزجاج البركاني ذي اللون البني المخضر إلى شبه الشفاف، وعادة ما يكون بازلتيًا.
• يحتوي حجر القار ، وهو زجاج بركاني حمضي يشبه حجر الأوبسيديان، على نسبة أعلى من الماء. ^{[ 8 ]}

الزجاج البركاني غير مستقر كيميائياً ويتحلل تدريجياً مع مرور الوقت. ولأنه يفتقر إلى بنية بلورية، يتفاعل معه الماء بسهولة. يؤدي هذا التفاعل إلى إزالة بعض العناصر من الزجاج وتكوين معادن جديدة. ونتيجة لذلك، يمكن أن يتحول الرماد البركاني إلى صخور صلبة بسرعة نسبية. في بعض البيئات، ساهم الزجاج البركاني المتحول في تكوين رواسب معدنية مثل الزيوليت والبنتونيت، والتي لها أهمية اقتصادية.