火山噴發

火山噴發

火山噴發(volcanic eruption),地質學專業術語,是一種奇特的地質現象,是地殼運動的一種表現形式,也是地球內部熱能在地表的一種最強烈的顯示。是岩漿等噴出物在短時間內從火山口 向地表的釋放。由于岩漿中含大量揮發分,加之上覆岩層的圍壓,使這些揮發分溶解在岩漿中無法溢出,當岩漿上升靠近地表時,壓力減小,揮發分急劇被釋放出來,于是形成火山噴發。

  • 中文名稱
    火山噴發
  • 外文名稱
    volcanic eruption
  • 屬性
    一種奇特的地質現象
  • 術語
    地質學專業

由來

古羅馬時期,人們看見火山噴發的現象,便把這種山在燃燒的原因歸之為火神武爾卡(Volcano)發怒,于是義大利南部地中海利帕裏群島中的武爾卡諾火山便由此而得名,同時也成為火山一詞的英文名稱--Volcano。

岩漿分為原生岩漿和再生岩漿。

原生岩漿是地核俘獲的熔融物質形成的。地核俘獲熔融物質和其他一些物質形成巨厚的熔融層。這些物質其成分是不均的。原生岩漿凝固形成最原始的地球外殼。

我們所見到的各類侵入岩,如超基性岩、基性岩、中性岩、酸性岩和鹼性岩等,以及火山噴發出的各類岩漿,它們都是再生岩漿,隻是來源深度、通道物質成分及分異程度不同而已。

再生岩漿包括原生岩漿變異出的岩漿和重熔岩漿。

地球液態層是由原生岩漿經變異形成的再生岩漿組成的--經過溫度、成分和物態的改變而形成的。

噴發類型

因岩漿性質、地下岩漿庫內壓力、火山通道形狀、火山噴發環境(陸上或水下)等諸因素的影響,使火山噴發的形式有很大差別,一般有這樣一些分類。

裂隙式噴發

岩漿沿著地殼上巨大裂縫溢出地表,稱為裂隙式噴發。這類噴發沒有強烈的爆炸現象,噴出物多為基性熔漿,冷凝後往往形成覆蓋面積廣的熔岩台地。如分布于中國西南川、滇、黔三省交界地區的二疊紀峨眉山玄武岩和河北張家口以北的第三紀漢諾壩玄武岩都屬裂隙式噴發。現代裂隙式噴發主要分布于大洋底的洋中脊處,在大陸上隻有冰島可見到此類火山噴發活動,故又稱為冰島型火山。裂隙式噴發多見于大洋底部,是海底擴張原因之一。

中心式噴發

地下岩漿通過管狀火山通道噴出地表,稱為中心式噴發。這是現代火山活動的主要形式,又可細分為九種:

(1)寧靜式:火山噴發時隻有大量熾熱的熔岩從火山口寧靜溢出,順著山坡緩緩流動,好像煮沸了的米湯從飯鍋裏沸瀉出來一樣。溢出的以基性熔漿為主,熔漿溫度較高,粘度小,揮發性成分少,易流動。含氣體較少,無爆炸現象、夏威夷諸火山為其代表,又稱為夏威夷型。這類火山人們可以盡情地欣賞。

(2)爆裂式:火山爆發時,產生猛烈的爆炸同時噴出大量的氣體和火山碎屑物質,噴出的熔漿以中酸性熔漿為主。一般來說中心式噴發的猛烈程度主要與岩漿的粘稠度及其中所含的揮發性成分有關,粘稠度高,揮發性成分多都會導致劇烈的噴發。1902年12月16日,西印度群島的培雷火山爆發震撼了整個世界。它噴出的岩漿粘稠,同時噴出大量浮石和熾熱的火山灰,導致了熔岩穹丘崩塌,這次造成26000人死亡的噴發,就屬此類,也稱培雷型。

爆烈式噴發爆烈式噴發

(3)中間式: 屬于寧靜式和爆裂式噴發之間的過渡型.此種類型以中基性熔岩噴發為主。若有爆炸時爆炸力也不大。可以連續幾個月,甚至幾年,長期平穩地噴發,並以伴有歇間性的爆發為特征。以靠近義大利西海岸利帕裏群島上的斯特朗博得火山為代表.該火山大約每隔2-3分鍾噴發一次,夜間在50公裏以外仍可見火山噴發的光焰,故而被譽為"地中海燈塔"。又稱斯特朗博利式。有人認為我國黑龍江省的五大連池火山屬于這種類型。

(4)普林尼式:最強大的一種火山爆發形式,能將火山灰噴灑到45公裏以上的高空,然後覆蓋大片區域。此種類型以酸性岩漿為主,流動力小,粘度大,但能形成強大的火山碎屑流。以"普林尼"人名而命名,也可叫"維蘇威式噴發"。普林尼式火山噴發特征是噴射到平流層的火山氣體及火山灰。最特別的是噴發大量的浮岩及非常劇烈的氣體爆發。短暫的噴發可以在一天內完結,但也可以長達數日,甚至數月。較長時間的噴發最初是灰雲的生成,有時會連同火山碎屑流。可以噴出大量岩漿令火山口崩塌,形成破火山口。細灰可以覆蓋很大面積。普林尼式火山噴發一般會有很大的聲響,就如喀拉喀托火山噴發時一樣。熔岩一般都是流紋岩及有豐富的矽酸鹽。普林尼式火山噴發很少會有玄武岩熔岩,而如今一次有玄武岩熔岩的是1886年的塔拉威拉山噴發。

(5)武爾卡諾式:能將炙熱的岩石和火山灰噴到20公裏以上的高空,並落在火山附近,此類噴發與培雷式噴發略像。這種類型噴發比斯通博利式火山熔岩粘度更大,呈熔漿狀,噴發較為猛烈。不噴發時在火山口上形成較厚的固結外殼,氣體在固結的外殼下聚集,使熔岩柱的上部氣體趨于飽和。當壓力增大時,發生猛烈的爆炸,有時足以摧毀一部分火山錐,使阻塞物被炸開,一些碎片和熔岩組成的"面包皮狀火山彈"和火山渣被一起噴出,同時伴隨著含相當數量火山灰的"菜花狀"噴發雲。

(6)蘇特塞式:火山活動的前半個時期,在淺海海底的一個火山口以反復爆發式噴發為特征,當玄武質岩漿與海水接觸時又發生爆炸,產生大量細粒物質(火山灰),這種由岩漿-水蒸氣、水蒸氣-岩漿爆發的類型與陸上的斯通博利型噴發不一樣。

(7)超級武爾卡諾式:和水蒸氣爆發一樣,幾乎是無岩漿物質的爆發式噴發。有的稱超火山(日本磐梯山)型爆發。由于噴發隻有噴發物質而無熔岩,因此噴發物質是在冷卻狀態下噴發的,偶爾在熾熱狀態下噴出。其特點是出現大量的基底火山碎屑,有時可達75%-100%。 超武爾卡諾型噴發出的物質體積大小變化很大,從巨形岩塊到火山灰均有。碎屑通常是棱角狀和尖棱角狀,無火山彈和熔渣。

(8)超級普林尼式:極為罕見的一種火山爆發形式,規模非常大,噴出的火山灰可以覆蓋全球。與普林尼式噴發一樣,但是規模是普林尼式的10倍。超級火山就是屬于這種類型的。例,黃石火山、多巴火山......

(9)泛布玄武岩式:泛布玄武岩是對"火山噴發導致整個大陸被熔融岩石覆蓋"的一種委婉說法。它們的規模非常龐大,整個國家都將被玄武岩覆蓋。跟這個名單上的其他名目不同,以前這種情況發生過,而且它是會反復出現的自然災害。例,西伯利亞地盾......

噴發階段

氣體的爆炸

在火山噴發的孕育階段,由于氣體出溶和震群的發生,上覆岩石裂隙化程度增高,壓力降低而岩漿體內氣體出溶量不斷增加,岩漿體積逐漸膨脹,密度減小,內壓力增大,當內壓力大大超過外部壓力時,在上覆岩石的裂隙密度帶發生氣體的猛烈爆炸,使岩石破碎,並開啟火山噴發的通道,首先將碎塊噴出,相繼而來的就是岩漿的噴發。

火山噴發火山噴發 火山噴發時氣體爆炸火山噴發時氣體爆炸

噴發柱的形成

氣體爆炸之後,氣體以極大的噴射力將通道內的岩屑和深部岩漿噴向高空,形成了噴發柱。噴發柱又可分為三個區:

(1)氣沖區:它位于噴發柱的下部,相當于整個噴發柱高度的十分之一。因氣體從火山口沖出時的速度和力量很大,雖然噴射出來的岩塊等物質的密度遠遠超過大氣的密度,但它也會被拋向高空。氣沖的速度,在火山通道內上升時逐漸加快,當它噴出地表射向高空時,由于大氣的壓力和噴氣能量的消耗,其速度逐漸減小,被氣沖到高空的物質,按其重力大小在不同的高度開始降落。

(2)對流區:位于氣沖區的上部,因噴發柱氣沖的速度減慢,氣柱中的氣體向外散射,大氣中的氣體不斷加入,形成了噴發柱內外氣體的對流,因此稱其為對流區。該區密度大的物質開始下落。密度小于大氣的物質,靠大氣的浮力繼續上升。對流區氣柱的高度較大,約佔噴發柱總高度的十分之七。

(3)擴散區:位于噴發柱的最頂部,此區噴發柱與高空大氣的壓力達到基本平衡的狀態。噴發柱不斷上升,柱內的氣體和密度小的物質是沿著水準方向的擴散,故稱其為擴散區。被帶入高空的火山灰可形成火山灰雲,火山灰雲能長時間飄流在空中,而對區域性的氣候帶來很大影響,甚至會造成災害。此區柱體高度佔柱體總高度的十分之二左右。

噴發柱的塌落

噴發柱在上升的過程中攜帶著不同粒徑和密度的碎屑物,這些碎屑物依著重力的大小,分別在不同高度和不同階段塌落。決定噴發柱塌落快慢的因素主要有四點:

(1)火山口半徑大的,氣體沖力小,柱體塌落的就快;

(2)若噴發柱中岩屑含量高,並且粒徑和密度大,柱體塌落的就快;

(3)若噴發柱中重復返回空中的固體岩塊多,柱體塌落的就快;

(4)噴發柱中若有地表水的加入,可增大柱體的密度,柱體塌落的就快。反之,噴發柱在空中停留時間長,塌落的就慢。

火山噴發並非千篇一律,像夏威夷基拉韋厄火山那樣的噴發,事前熔岩已靜靜地流出,由于熔岩流動緩慢,因而隻破壞財產而沒有危及生命。而像1883年印尼喀拉喀托火山那樣的火山碎屑噴發或蒸汽爆炸(或蒸汽猛烈爆發),則造成人員的重大傷亡。

在火山噴發過程中,揮發性物質充當了重要的角色,它不僅是火山噴發的產物,更是火山噴發的動力。從岩漿的產生到火山噴發的整個過程,揮發性物質的活動無一不在起作用。

英國科學家認為超級火山噴發可能毀滅人類

英國科學家認為:人類有可能在一次超強度的火山噴發中毀滅。大不列顛公共大學的斯蒂芬·塞爾夫在一次答電子雜志記者問時稱,還沒有任何辦法可以阻止這種災難。當前科學家們正在忙著製定種種抵抗"外部威脅"的戰略,比如說如何阻止小行星同地球相撞,卻很少去考慮主要危險有可能來自地球內部。

模擬毀滅性超級火山噴發模擬毀滅性超級火山噴發

地球物理學家們斷言,有些火山的噴發強度要比過去的大好幾百倍,而且地球在出現文明前不久曾經歷過如此大規模的災難。

美國地質學家早些時候曾在黃石國家公園發現了不太深的火山灰死層,認為其形成的原因是發生在62萬年前的一次超級火山噴發,結果是至今這裏還可以見到一些漏鬥形的大坑,它們都是那些毀滅性火山噴發後形成的破火山口。

在寫給英國政府自然災害工作小組的報告中對這種超級火山噴發所造成後果曾有過詳細的描述--很大一片地域會被熔岩覆蓋,而且撒向大氣層的塵土和灰燼將會使不少陽光到達不了地球表面,這無疑會使全球性的氣候發生變化。

據紐約大學的邁克爾·拉姆皮諾稱,發生于7.4萬年前的蘇門答臘火山的超強度噴發曾導致全球變冷和北半球3/4的植物毀于一旦。

中國火山噴發

中國最早記錄的活火山是山西大同聚樂堡的昊天寺,它在北魏(公元 5世紀)時還在噴發(據《山海經據》記載);東北的五大蓮池火山在1719年至1721年,還猛烈噴發過,其情景是:"煙火沖天,其聲如雷,晝夜不絕,聲聞五六十裏,其飛出者皆黑石硫磺之類,經年不斷…… 熱氣逼人30餘裏"(據《寧古塔記略》);

中國的火山中國的火山

1916年和1927年,台灣東部海區的海底火山先後爆發過兩次,呈現出"一半是海水,一半是火焰",蔚為壯觀;

1951年 5月, 新疆于田以南昆侖山中部有一座火山爆發,當時濃煙滾滾,火光沖天,岩塊飛騰,轟鳴如雷,整整持續了好幾個晝夜,堆起了一座 145米高的錐狀體;至于台灣北部海拔1130米的活火山-七星山,迄今還在噴發著大量硫磺熱氣。

印尼火山噴發

2015年6月23日,印尼錫納朋火山持續噴發,來自12個村庄的上萬民眾被迫撤離家園。

火山噴發

恐龍滅絕

火山噴發產生的氣體可能是恐龍滅絕原因

恐龍滅絕恐龍滅絕

倫敦公布的最新科學發現表明,火山噴發產生的氣體可能是過去5.45億年間大量物種--包括恐龍--滅絕的原因。

印度境內的德幹岩群(DeccanTraps)是一系列火山噴發活動後的產物。6500萬年前的火山噴發使空氣中充滿硫磺,並對地球的氣候造成了極具破壞性的影響。

大型的火山噴發還形成了"洪流玄武岩"(flood basalts),並且是造成史上周期性大量物種滅絕的兩個主要原因之一。

另外一個原因是小行星活動的影響,這被認為是6500萬年前恐龍滅絕的最重要原因。

從前研究人員對火山的殺傷力一直心存懷疑,因為他們不知道火山噴發究竟能釋放多少有毒氣體。但是在對德幹岩石的研究中,一支英國考察隊發現了至關重要的線索,揭開了原始火山氣體成分的神秘面紗。

他們在《科學》雜志(Science)上撰文總結道,火山噴發釋放的含有大量硫磺和氯氣的氣體很可能對環境產生"嚴重"影響。

曾在英國開放大學(Open University)供職,現為美國核管理委員會(NuclearRegulatoryCommission)資深火山學家的StephenSelf說:"這一發現肯定能支持我們的結論,但還沒有最後證明。"

"在大片洪流玄武岩形成的同時,許多物種神秘地消失了。"

酸雨,以及空氣中懸浮硫酸液滴的形成。這使得地表氣溫下降,正常的迴圈模式遭到破壞。

危害與好處

最具威力、最壯觀的火山爆發常常發生在俯沖帶。這裏的火山可能在沉寂達數百年之後再度爆發,而一旦爆發,威力就特別猛烈。這樣的火山爆發常常會給人類帶來世界毀滅。

冰島的艾雅法拉火山噴發情景冰島的艾雅法拉火山噴發情景

影響全球氣候 火山爆發時噴出的大量火山灰和火山氣體,對氣候造成極大的影響。因為在這種情況下,昏暗的白晝和狂風暴雨,甚至泥漿雨都會困擾當地居民長達數月之久。火山灰和火山氣體被噴到高空中去,它們就會隨風散布到很遠的地方。這些火山物質會遮住陽光,導致氣溫下降。此外,它們還會濾掉某些波長的光線,使得太陽和月亮看起來就像蒙上一層光暈,或是泛著奇異的色彩,尤其在日出和日落時能形成奇特的自然景觀。

破壞環境 火山爆發噴出的大量火山灰和暴雨結合形成土石流能沖毀道路、橋梁,淹沒附近的鄉村和城市使得無數人無家可歸。 泥土、岩石碎屑形成的泥漿可像洪水一般淹沒了整座城市。

火山灰火山灰

岩石雖被火山灰雲遮住了,但火山剛爆發時仍可看到被噴到半空中的巨大岩石。

重現生機 火山爆發對自然景觀的影響十分深遠。土地是世界最寶貴的資源,因為它能孕育出各種植物來供養萬物。如果火山爆發能給農田蓋上不到20釐米厚的火山灰,對農民來說可真是喜從天降,因為這些火山灰富含養分能使土地更肥沃。

1、熔岩崩解後,雜草苔類開始冒出出來。

2、繩狀熔岩流過的山坡長出蕨類植物。

3、火山灰讓周圍的土地肥沃,當地的葡萄年年豐收。

自救

火山爆發會有前兆,比如地表變形,從噴氣孔、泉眼等發出奇怪的氣體和氣味;水位、水溫等會異常變化;生物會有異樣反映,包括植物褪色、枯死,小動物的行為異常和死亡等。

一旦發現火山爆發的前兆後,應該盡快選擇交通工具盡快離開,逃離過程中要用其它物品護住頭部防止砸傷。

當遭遇火山爆發時,我們針對火山噴發的性質應該做出相應的自救反映。

1,應對熔岩危險:火山爆發噴出了大量熾熱的熔岩,它會堅持向前推進,直到到達谷底或者最終冷卻。它們毀滅所經之處的所有東西。在火山的各種危害中,熔岩流可能對生命的威脅最小,因為人們能跑出熔岩流的路線。當看到火山噴出熔岩時,我們可以迅速跑出熔岩流的路線範圍。

2,應對火山噴射物危險:火山噴射物大小不等,從卵石大小的碎片到大塊岩石的熱熔岩"炸彈"都有,能擴散到相當大的範圍。而火山灰則能覆蓋更大的範圍,其中一些灰塵能被攜至高空,擴散到全世界,進而影響天氣情況。如果火山噴發時你正在附近,這時你應該快速逃離,並應戴上頭盔或用其他物品護住頭部,防止火山噴出的石塊等砸傷頭部。

3,應對火山灰災害:火山灰是細微的火山碎屑,由岩石、礦物和火山玻璃碎片組成,有很強的刺激性。其重量能使屋頂倒塌。火山灰可窒息庄稼、阻塞交通路線和水道,且伴隨有有毒氣體,會對肺部產生傷害,特別是對兒童、老人和有呼吸道疾病的人。隻有當離火山噴發處很近、氣體足夠集中時,才能傷害到健康的人。但當火山灰中的硫磺隨雨而落時,硫酸(和別的一些特質)會大面積、大密度產生,會灼傷皮膚、眼睛和粘膜。戴上護目鏡、通氣管面罩或滑雪鏡能保護眼睛--但不是太陽鏡。用一塊濕布護住嘴和鼻子,或者如果可能,用工業防毒面具。到避難所後,要脫去衣服,徹底洗凈暴露在外的皮膚,用清水沖洗眼睛。

4應對氣體球狀物危害:火山噴發時會有大量氣體球狀物噴出,這些物質以每小時160千米以上的速度滾下火山。這時,我們可以躲避在附近堅實的地下建築物中,或跳入水中屏住呼吸半分鍾左右,球狀物就會滾過去。

5,如果是駕車逃離,那麽一定要註意火山灰可使路面打滑。如果火山的高溫岩漿逼近,就要棄車盡快爬到高處躲避岩漿。

6,,地球上的火山在爆發時,會輻射出大量的強電粒子流。這種帶電粒子束,會影響火山周圍電子設備的正常工作以及會出現電子鍾表的計時誤差。這類似于太空輻射的帶電粒子對地球空間的電子通訊、電器設備、計時裝置等產生的幹擾。上述現象,主要是由火山在爆發過程中地殼運動所形成的帶電粒子飄逸。同時,這些飄逸出的帶電粒子又會對電子設備構成磁脈沖幹擾。最關鍵的一環是脈沖磁場在電子設備中可形成較強的感應電荷聚集累加,並可導致電子電路產生非正常狀態下的運行錯誤。

本章還對預測地震、減少地震,如何開採地震能源等問題作出較深層的分析研究。

超級火山

1.黃石超級火山(位于美國黃石公園正下方) N 44度26分 W 110度27分

2.多巴超級火山(位于印度尼西亞蘇門答臘島) N 2度34分 E 98度49分

3.長谷超級火山(位于美國加利福尼亞東部中心長谷河谷) N 36度53分 W 117度27分

4.陶波超級火山(位于紐西蘭) S 38度48分 E 175度53分

5.瓦勒斯超級火山(位于美國新墨西哥州) N 35度57分 W106度26分

6.愛拉超級火山(位于日本南部的鹿兒島)

7.特納普超級火山(位于西伯利亞地區)

8.坎皮佛萊格瑞超級火山(位于義大利那不勒斯)N 40度50分 E 14度09分

9.烏圖倫古超級火山(位于玻利維亞)S 20度02分 W 67度38分

10.拉謝爾超級火山(位于德國拉謝爾湖)N 50度24分 E 7度16分

11.糧船灣超級火山(位于中國香港糧船灣)(這是一座死火山,早已停止活動,與上述火山有明顯區別。)

相關搜尋