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中国评论学术出版社 >> 文章内容
第二节 火山基本概况
在我们的地球上,火山活动一般常在一些不寻常的地质背景上发生,其中大多数都在构成岩石圈的庞大的板块边界处。约80%的地球活火山及其相关的火山活动都发生在两个板块相聚,幷且其中一个俯冲到另一个下面的地方。俯冲下去的板块,一方面因挤压而造成局部压力增加,一方面其自身也融为岩浆;这时,上面受到挤压的板块如果出现裂口或薄弱处,压力极大的岩浆就会从这些地方喷出来,形成火山。还有另一种不同的情况,是在大洋中脊轴上,这里,岩浆自地幔涌出并向脊的两侧分开,形成新的洋底。这类火山活动实际上都发生在水下。
火山是多种多样的,根据它们的活动情况可以分为死火山、休眠火山和活火山三大类。死火山,指史前曾发生过喷发,但有史以来一直未活动过的火山。此类火山已丧失了活动能力。有的火山仍保持着完整的火山形态,有的则已遭受风化侵蚀,只剩下残缺不全的火山遗迹。我国山西大同火山群在方圆约50平方公里的范围内,分布着2个孤立的火山锥,其中狼窝山火山锥高将近120米。休眠火山,指有史以来曾经喷发过,但长期以来处于相对静止状态的火山。此类火山都保存有完好的火山形态,仍具有火山活动能力,或尚不能断定其已丧失火山活动能力。如我国白头山天池,曾于1597年和1792年两度喷发,在此之前还有多次活动。目前虽然没有喷发活动,但从山坡上一些深不可测的喷气孔中不断喷出高温气体,可见该火山目前正处于休眠状态。活火山,指现代尚在活动或周期性发生喷发活动的火山。这类火山正处于活动的旺盛时期。如爪哇岛上的梅拉皮火山,本世纪以来,平均间隔两三年就要持续喷发一个时期,我国近期火山活动以台湾岛大屯火山群的主峰七星山最为有名。大陆上,仅95年在新疆昆仑山西段于田的卡尔达西火山群有过火山喷发记録。火山喷发形成了一个平顶火山锥,锥顶海拔4900米,锥高145米,锥体底直径642米,锥顶直径175米,火山口深56米。
应该说明的是,这三种类型的火山之间没有严格的界限。休眠火山可以复苏,死火山也可以“复活”,相互间并不是一成不变的。过去一直认为意大利的维苏威火山是一个死火山,在火山脚下,人们建筑起许多的城镇,在火山坡上开辟了葡萄园,但在公元79年维苏威火山突然爆发,高温的火山喷发物袭占了毫无防备的庞贝和赫拉古农姆两座古城,两座城市及居民全部毁灭和丧生。
火山喷发时,气体、岩浆、固体等物质向外排出的出口叫做火山口。一般来说,中心喷发每次只有一个火山口,但絶大多数火山都是多次喷发。以后的喷发有些是从原来的火山口喷出,但更多的是在其侧喷发,从而形成新的火山口,被称做寄生火山口。除了中心喷发还有裂隙喷发,即喷发物质从地殻裂隙处喷出来。它形成的火山口是比较多的。如冰岛的拉基火山喷发,在长达32公里的裂口里,熔岩从105个排成一列的火山口里不断流出。火山口的形状大部分为圆形,一般分为五类:对称的火山口、不对称的火山口、裂缝火山口、没有明显的火山口和沉降的火山口。火山口中有一类较特殊的,叫破火山口。它是因火山喷发过于猛烈,巨大量的岩浆一下子将火山颈和周围的岩石冲开,这种喷发所造成的火山口,直径往往超过5公里,猛烈的爆发除了形成破火山口外,还使火山的高度大大降低。如坦博腊火山爆发,产生了一个直径12公里的破火山口,幷且海拔高度也随之降低了1400米。
因岩浆性质、地下岩浆库内压力、火山通道形状、火山喷发环境(陆上或水下)等诸因素的影响,使火山喷发的形式有很大差别,一般有这样一些分类:
1.裂隙式喷发
岩浆沿着地殻上巨大裂缝溢出地表,称为裂隙式喷发。这类喷发没有强烈的爆炸现象,喷出物多为基性熔浆,冷凝后往往形成覆盖面积广的熔岩台地。如分布于我国西南川滇黔三省交界地区的二迭纪峨眉山玄武岩和河北张家口以北的第三纪汉诺坝玄武岩都属裂隙式喷发。现代裂隙式喷发主要分布于大洋底的洋中脊处,在大陆上只有冰岛可见到此类火山喷发活动,故又称为冰岛型火山。
2.中心式喷发
地下岩浆通过管状火山通道喷出地表,称为中心式喷发。这是现代火山活动的主要形式,又可细分为三种:
宁静式:火山喷发时只有大量炽热的熔岩从火山口宁静溢出,顺着山坡缓缓流动,好象煮沸了的米汤从饭锅里沸泻出来一样。溢出的以基性熔浆为主,熔浆温度较高,粘度小,易流动。含气体较少,无爆炸现象,夏威夷诸火山为其代表,又称为夏威夷型。 这类火山人们可以尽情地欣赏。
爆烈式:火山爆发时产生猛烈的爆炸,同时喷出大量的气体和火山碎屑物质,喷出的熔浆以中酸性熔浆为主。1902年12月16日,西印度群岛的培雷火山爆发震撼了整个世界。它喷出的岩浆粘稠,同时喷出大量浮石和炽热的火山灰。这次造成26000人死亡的喷发,就属此类,也称培雷型。
中间式: 属于宁静式和爆烈式喷发之间的过渡型.此种类型以中基性熔岩喷发为主。若有爆炸时,爆炸力也不大。可以连续几个月,甚至几年,长期平稳地喷发,并以伴有歇间性的爆发为特征。以靠近意大利西海岸利帕里群岛上的斯特朗博得火山为代表。该火山大约每隔2-3分钟喷发一次,夜间在50公里以外仍可见火山喷发的光焰,故而被誉为“地中海灯塔”,又称斯特朗博利式。有人认为我国黑龙江省五大连池火山属于这种类型。
3.熔透式喷发
岩浆熔透地殻大面积地溢出地表,称为熔透式喷发。这是一种古老的火山活动方式,现代已不存在。一些学者认为,在太古代时,地殻较薄,地下岩浆热力较大,常造成熔透式岩浆喷出活动。
决定火山喷发形式主要由两个方面决定:一是岩浆的性质,二是喷发时固体、气体、液体三者的比例。岩浆根据其含二氧化硅的多少,可以分为基性岩浆和酸性岩浆。基性岩浆粘性小,流动性大,又称玄武岩岩浆,由这种岩浆引发的火山活动爆发较少,岩浆能在地面作较远距离的流动,并形成奇特的景观 。酸性岩浆粘性大,流动性差,由此引发的火山活动活动凶猛强烈。除此以外,以气体为主的喷发最强,称为“爆炸”;以固体为主的喷发次之,称为“喷出”;以液体为主的最弱,称为“流动”;三者都有的强度较大,称为“喷射”。
世界上有很多火山,在过去400多年里,爆发过的活火山就有500多座。火山的数量虽多,但它的分布却是很有规律的。人们把火山分为四带:环太平洋火山带、大西洋火山带、地中海火山带和东非火山带。太平洋火山带包括东西两岸,像我国的台湾就在这条火山带上。号称“火山之国”的萨尔瓦多也在这条火山带上,世界上最高的活火山-智利的尤耶亚科火山,海拔6723米;最高的死火山-智利的阿空加瓜火山,海拔6964米,也都在这个带上。大西洋火山带中最引人注目的海底火山爆发和随之而来的火山岛的形成。在那里,有时候你会看到海底火山喷发的奇特景象,数天的时间里,原来一片汪洋处就能冒出一座岛屿。由于新形成的火山岛物质还比较疏松,扺抗不住海浪的冲击,所以经常会像变魔术一般又突然消失了。地中海火山带以火山活动频繁而着称,举世闻名的维苏威火山就在这条火山带上。这条带上的很多火山至今仍然活动着,如位于西西里岛上的埃特纳火山,从公元前6千多年一直到今天从未停止过喷发。非洲大陆因受到两侧的拉扯力而形成断层,叫作东非大裂谷,这里也是火山活动十分活跃的地方。大裂谷两侧,耸立着一座座火山,死火山至今仍有水汽喷出,温泉涌流,活火山更是热气腾腾,烟雾缭绕。两个世界闻名的火山奇观就在这里:一是第二大破火山口-恩戈罗恩戈罗火山口,一是尼拉贡戈火山的熔岩湖。非洲第一高峰-乞力马扎罗山,第二高峰-肯尼亚山,这两座死火山的山顶终年覆盖着白雪,十分美丽。
中国的火山,约660座,其中絶大部分是死火山。活火山和休眠火山主要分布在台湾省、昆仑山区、黑龙江省、长白山和云南腾冲等地。黑龙江和吉林共有230多座,其中著名的有五大连池和白头山。内蒙古是我国火山数量最多的地区,共有270多座,我国最大的,包含有100多座火山的火山群,就分布在这里,其中达里火山群有多达56座火山。台湾省正好位于环太平洋火山带中,是我国火山活动最为剧烈的地方。澎湖列岛、火烧岛、钓鱼岛等都是海底火山喷发而成的火山岛。台湾最著名的大屯火山群,在岛的北部,由10多座海拔千米左右的火山组成。
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