什么是火山爆发的原因

什么是火山?

岩浆活动穿过地壳,到达地面或伴随水汽和灰渣喷出地表,形成特殊结构和锥状等形态的山体。火山喷发物围绕着喷发中心堆积成盾状、锥状、穹状等形态的地质体成为火山。

火山的英文名Volcano,源自意大利语Vulcano,它原是地中海利帕里群岛一个火山的名称,是以罗马神话中火神Vulcan命名的,后来成为火山专业名词。

什么是火山爆发的原因

火山的形成示意图

火山可以分为活火山、休眠火山和死火山。火山根据喷发产物与形态可分为盾火山、锥火山、层火山等。火山爆发是一种惊天动地的自然现象,常伴有地震。火山喷发会对人类造成危害,但它也带来一些好处。

活火山

正在喷发和预期可能再次喷发的火山,称为活火山。各国对活火山的界定不甚一致,我国比较普遍的界限是将1万年以来有过喷发的火山列为活火山,日本则将近2000年以来有过喷发活动的火山称为活火山。地球上约有活火山1343座。我国黑龙江五大连池老黑山火山、火烧山火山,云南腾冲火山,吉林长白山天池火山,海南海口马鞍岭火山等属于活火山。

什么是火山爆发的原因

熔岩流

什么是火山爆发的原因

海口马鞍岭火山口

什么是火山爆发的原因

五大连池老黑山火山口

什么是火山爆发的原因

云南腾冲火山

什么是火山爆发的原因

吉林长白山天池

休眠火山

长期没有喷发,但是将来还会喷发的火山称为休眠火山。每座火山活动的喷发周期与频率各不相同。火山一次喷发之后处于静止,但仍可能再喷发,两次喷发的中间长时间处于静止状态的火山,都列为休眠火山。

死火山

虽然保存着火山形态和喷发物,但无活动性表现的火山为死火山。此类火山长期不曾喷发,有的仍保持着完整的火山形态,有的则已遭受风化剥蚀,保留不完整的火山遗迹。

火山喷发

火山喷发是火山岩浆从火山口中喷出地表的现象,是所有火山活动地质现象的统称。火山喷溢、火山爆发、火山侵出以及岩浆与水相互作用发生的蒸汽岩浆爆发等均归为火山喷发。

火山喷溢

火山喷溢是火山岩浆以相对比较平静的方式溢出地表的一种火山喷发现象。喷溢过程无爆炸,形成熔岩河、熔岩瀑布、熔岩胡等景观,以夏威夷火山为代表。

什么是火山爆发的原因

夏威夷火山熔岩河和熔岩喷泉

火山爆发

泛指火山在一定的条件下,以猛烈的爆炸方式喷发,同时喷出大量气体和火山碎屑物质的现象。从本质上讲它是一种能量迅速释放的方式。这种能量既可以来源于包含在岩浆中的高压压缩气体,也可以是岩浆或岩浆热能与外部水相接触而产生的蒸汽。

什么是火山爆发的原因

美国圣海伦斯火山爆发

火山侵出

火山侵出既不是猛烈的爆发,也不是平静的溢流,而是黏度较高的岩浆从相对小的管道中如牙膏状挤出,通常形成岩穹,以及岩钟、岩针、岩碑等奇特的形态。熔岩从火山口侵出时,岩穹崩塌形成岩块流,观之似“火柱”。

岩浆爆发

当有一定数量的岩浆聚集在地下的某一部位,如熔岩堵塞火山管道的上部,岩浆得以有相当数量的聚集,构成浅岩浆房。当岩塞或上部封闭壳遭到破坏时,外压迅速下降,岩浆在一定深度上开始沸腾,气相与液相分离,由固相加液相的岩浆转变为含气泡的固相加液相的岩浆。当岩浆内压力大于上覆岩层的静压力时,气体释放,特别是二氧化碳、氨气、二氧化硫、氯化氢、水蒸气的释放,火山就发生爆炸,形成气体、碎屑物混合组成的喷发柱。

什么是火山爆发的原因

岩浆爆发示意图(左)及日本Usu火山喷发柱(右)

蒸汽岩浆爆发

蒸汽岩浆爆发是岩浆或岩浆热与外部水相互作用形成的火山喷发现象。岩浆进入含水层、冰层、浅海或熔岩流进入水体,使水迅速汽化,当压力逐渐升高,超过上覆岩层最大忍受力时发生的爆炸。

什么是火山爆发的原因

蒸汽岩浆爆发形成图解(据沃伦茨)

水下爆发

火山喷发环境除陆上之外,还有水下环境,如浅海、深海、湖泊及其他水体底部的火山喷发。热的岩浆与冷的水会发生蒸汽爆发及非爆炸发生的碎屑化作用,所以水下喷溢岩浆多形成玻璃碎屑岩,又称淬碎玻璃岩屑。Fayal Azores火山为浅海环境爆发。

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海底火山喷发

火山喷发类型

火山喷发按岩浆的通道分为两大类:一类是裂隙式喷发,又称冰岛型火山喷发,喷发时岩浆沿地壳中的断裂带溢出地表;另一类的中心式喷发,喷发时岩浆沿火山通道喷出地表。

裂隙式喷发:岩浆从线状裂隙中喷发。如印度德干高原玄武岩,就是熔岩从裂隙中溢出后向两侧缓慢流动而形成的。裂隙式喷发多为玄武岩,如冰岛基拉火山,裂隙长度约25千米,覆盖面积达565平方千米。裂隙式喷发也会发生火山碎屑流,如美国内华达州第三纪熔结凝灰岩席的面积达20万平方千米,厚度达2500米。这种巨大的熔结凝灰岩层亦称为火山碎屑岩高原。

什么是火山爆发的原因

冰岛裂隙式火山喷发

中心式喷发:岩浆沿着直立或陡倾的管道喷出地表,溢出成熔岩或侵出成岩穹,也可以爆发形成火山碎屑物构成的锥体。世界上的火山多数是中心式喷发,如黑龙江的五大连池14座火山均属中心式喷发。

什么是火山爆发的原因

五大连池火山分布示意图

由于岩浆成分黏度、所含气体的多少等物理化学性质的差异,决定了每个具体火山喷发形式的不同。为了确定和区分各火山的喷发习性,科学家通常以典型火山命名火山喷发类型,如泛流玄武岩型、夏威夷型、斯特朗博利型、乌尔卡型、普林尼型、培雷型、卡特迈型、叙尔特塞型等。

什么是火山爆发的原因

火山喷发类型示意图

泛流玄武岩型

泛流玄武岩是—种低黏度的玄武岩浆从火山源地向外溢流,反复地流出,移动很长的距离,往往构成熔岩台地、熔岩高原,故名泛流玄武岩。其覆盖面积可达10万平方千米,斜坡坡度小,一般仅2~3°。美国俄勒冈州和爱达荷州哥仑比亚高原玄武岩在泛流玄武岩中具有代表性,其面积达22万平方千米,时代为中新世中期,在2~3百万年间喷发而成。中国川、滇、桂边境地区分布的二叠纪峨眉玄武岩也属泛流玄武岩。

夏威夷型

以夏威夷火山命名的一种火山喷发类型。稀液态岩浆比较宁静地溢流,一般为玄武岩,也可以为安山岩,主要呈岩流、熔岩胡、熔岩喷泉形态,爆发活动微弱。熔岩可呈块状、绳状。岩颈一般为熔岩充填,抛出物中有牛粪状火山弹、火山灰,此类喷发往往形成盾火山或寄生火山。

什么是火山爆发的原因

夏威夷火山

斯特朗博利型

由意大利西海岸斯特朗博利火山二得名的一种火山喷发类型。其特点是中等黏度岩浆的喷溢,有低能量的爆发。岩浆成分以玄武-安山质为主。极厚到中厚的熔岩,常见有火山弹、火山渣,构成火山渣锥。

什么是火山爆发的原因

斯特朗博利火山

乌尔卡型

以地中海西里岛附近的乌尔卡诺火山命名的一种火山喷发类型。火山岩浆黏度较大,火山喷发以爆发为主。岩浆成分从安山质到流纹质。通常无岩流,如有则较厚而短小。喷发产物大多为半冷却的岩块或面包状的火山弹。抛出物由玻璃质到岩屑质,以火山灰为主,形成火山碎屑锥。

普林尼型

这是一种特别强烈的火山喷发,以纪念因观察维苏威火山大规模灾害性喷发时遇难的罗马火山学家、博物学家普林尼而命名。这类岩浆黏度大,形成以火山灰、浮岩为主的喷发柱,同时伴有火山碎屑流以及地面涌流和空落凝灰岩,通常伴有破火山口的崩塌。

什么是火山爆发的原因

维苏威火山

培雷型

以位于小安德列斯群岛的马提尼克岛的培雷火山命名的一种火山喷发类型。培雷型火山喷发属黏稠岩浆的猛烈爆发,岩浆成分大多为流纹质,也可以是安山质、粗面质。爆发产物为炽热的火山碎屑流,并伴随有火山穹丘的形成,可以发生岩穹的侧向爆发形成火山碎屑流。

什么是火山爆发的原因

培雷火山

卡特迈型

以位于阿拉斯加的卡特迈火山命名的一种火山喷发类型。岩浆黏度极高,成分为流纹质、英安质、粗面质等其特点是形成巨厚、炽热的火山灰流,碎屑物大小不一,无分选性,如卡特迈火山附近的“万烟谷”火山灰流。由于大量的岩浆物质喷出而形成崩塌破火山口。

什么是火山爆发的原因

卡特迈火山口湖

叙尔特塞型

以冰岛附近的叙尔特塞岛火山命名的一种火山喷发类型。岩浆或岩浆热与冷的水相互作用而发生的蒸汽岩浆爆发,往往形成基地涌流和火山灰空落堆积,常呈凝灰岩环、凝灰岩锥、低平火山口。

什么是火山爆发的原因

1963年学者观察叙尔特塞岛


注:据《火山与火山岩景观》(陶奎元 编著)编辑整理,部分图文来源于网络。

原创文章,作者:李小白,如若转载,请注明出处:https://www.sssaaa.cn/article/11301.html

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