火山噴發(fā)
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     火山噴發(fā)(volcanic eruption)是一種奇特的地質(zhì)現(xiàn)象,是地殼運(yùn)動(dòng)的一種表現(xiàn)形式,也是地球內(nèi)部熱能在地表的一種最強(qiáng)烈的顯示。是巖漿等噴出物在短時(shí)間內(nèi)從火山口向地表的釋放。由于巖漿中含大量揮發(fā)分,加之上覆巖層的圍壓,使這些揮發(fā)分溶解在巖漿中無法溢出,當(dāng)巖漿上升靠近地表時(shí),壓力減小,揮發(fā)分急劇被釋放出來,于是形成火山噴發(fā)。

  • 詳細(xì)解釋


     概述

    火山噴發(fā)(volcanic eruption)是一種奇特的地質(zhì)現(xiàn)象,是地殼運(yùn)動(dòng)的一種表現(xiàn)形式,也是地球內(nèi)部熱能在地表的一種最強(qiáng)烈的顯示。是巖漿等噴出物在短時(shí)間內(nèi)從火山口向地表的釋放。由于巖漿中含大量揮發(fā)分,加之上覆巖層的圍壓,使這些揮發(fā)分溶解在巖漿中無法溢出,當(dāng)巖漿上升靠近地表時(shí),壓力減小,揮發(fā)分急劇被釋放出來,于是形成火山噴發(fā)。

    火山噴發(fā)的類型

    因巖漿性質(zhì)、地下巖漿庫內(nèi)壓力、火山通道形狀、火山噴發(fā)環(huán)境(陸上或水下)等諸因素的影響,使火山噴發(fā)的形式有很大差別,一般有這樣一些分類。

    裂隙式噴發(fā)

    巖漿沿著地殼上巨大裂縫溢出地表,稱為裂隙式噴發(fā)。這類噴發(fā)沒有強(qiáng)烈的爆炸現(xiàn)象,噴出物多為基性熔漿,冷凝后往往形成覆蓋面積廣的熔巖臺(tái)地。如分布于中國西南川、滇、黔三省交界地區(qū)的二迭紀(jì)峨眉山玄武巖和河北張家口以北的第三紀(jì)漢諾壩玄武巖都屬裂隙式噴發(fā)。現(xiàn)代裂隙式噴發(fā)主要分布于大洋底的洋中脊處,在大陸上只有冰島可見到此類火山噴發(fā)活動(dòng),故又稱為冰島型火山。裂隙式噴發(fā)多見于大洋底部,是海底擴(kuò)張?jiān)蛑?/p>

    中心式噴發(fā)

    地下巖漿通過管狀火山通道噴出地表,稱為中心式噴發(fā)。這是現(xiàn)代火山活動(dòng)的主要形式,又可細(xì)分為三種:

    (1)寧靜式:火山噴發(fā)時(shí).只有大量熾熱的熔巖從火山口寧靜溢出,順著山坡緩緩流動(dòng),好像煮沸了的米湯從飯鍋里沸瀉出來一樣。溢出的以基性熔漿為主,熔漿溫度較高,粘度小,揮發(fā)性成分少,易流動(dòng)。含氣體較少,無爆炸現(xiàn)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)爆烈式:火山爆發(fā)時(shí),產(chǎn)生猛烈的爆炸,同時(shí)噴出大量的氣體和火山碎屑物質(zhì),噴出的熔漿以中酸性熔漿為主。一般來說中心式噴發(fā)的猛烈程度主要與巖漿的粘稠度及其中所含的揮發(fā)性成分有關(guān),粘稠度高,揮發(fā)性成分多都會(huì)導(dǎo)致劇烈的噴發(fā)。1902年12月16日,西印度群島的培雷火山爆發(fā)震撼了整個(gè)世界。它噴出的巖漿粘稠,同時(shí)噴出大量浮石和熾熱的火山灰。這次造成26000人死亡的噴發(fā),就屬此類,也稱培雷型。

    (3)中間式: 屬于寧靜式和爆烈式噴發(fā)之間的過渡型.此種類型以中基性熔巖噴發(fā)為主。若有爆炸時(shí),爆炸力也不大??梢赃B續(xù)幾個(gè)月,甚至幾年,長期平穩(wěn)地噴發(fā),并以伴有歇間性的爆發(fā)為特征。以靠近意大利西海岸利帕里群島上的斯特朗博得火山為代表.該火山大約每隔2-3分鐘噴發(fā)一次,夜間在50公里以外仍可見火山噴發(fā)的光焰,故而被譽(yù)為“地中海燈塔”。又稱斯特朗博利式。有人認(rèn)為我國黑龍江省的五大連池火山屬于這種類型。

    火山噴發(fā)的階段

    1、氣體的爆炸

    在火山噴發(fā)的孕育階段,由于氣體出溶和震群的發(fā)生,上覆巖石裂隙化程度增高,壓力降低,而巖漿體內(nèi)氣體出溶量不斷增加,巖漿體積逐漸膨脹,密度減小,內(nèi)壓力增大,當(dāng)內(nèi)壓力大大超過外部壓力時(shí),在上覆巖石的裂隙密度帶發(fā)生氣體的猛烈爆炸,使巖石破碎,并打開火山噴發(fā)的通道,首先將碎塊噴出,相繼而來的就是巖漿的噴發(fā)。

    2、 噴發(fā)柱的形成

    氣體爆炸之后,氣體以極大的噴射力將通道內(nèi)的巖屑和深部巖漿噴向高空,形成了高大的噴發(fā)柱。噴發(fā)柱又可分為三個(gè)區(qū):

    (1)氣沖區(qū):它位于噴發(fā)柱的下部,相當(dāng)于整個(gè)噴發(fā)柱高度的十分之一。因氣體從火山口沖出時(shí)的速度和力量很大,雖然噴射出來的巖塊等物質(zhì)的密度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過大氣的密度,但它也會(huì)被拋向高空。氣沖的速度,在火山通道內(nèi)上升時(shí)逐漸加快,當(dāng)它噴出地表射向高空時(shí),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(zhì),按其重力大小在不同的高度開始降落。

    (2)對(duì)流區(qū):位于氣沖區(qū)的上部,因噴發(fā)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(fā)柱內(nèi)外氣體的對(duì)流,因此稱其為對(duì)流區(qū)。該區(qū)密度大的物質(zhì)開始下落。密度小于大氣的物質(zhì),靠大氣的浮力繼續(xù)上升。對(duì)流區(qū)氣柱的高度較大,約占噴發(fā)柱總高度的十分之七。

    (3)擴(kuò)散區(qū):位于噴發(fā)柱的最頂部,此區(qū)噴發(fā)柱與高空大氣的壓力達(dá)到基本平衡的狀態(tài)。噴發(fā)柱不斷上升,柱內(nèi)的氣體和密度小的物質(zhì)是沿著水平方向的擴(kuò)散,故稱其為擴(kuò)散區(qū)。被帶入高空的火山灰可形成火山灰云,火山灰云能長時(shí)間飄流在空中,而對(duì)區(qū)域性的氣候帶來很大影響,甚至?xí)斐蔀?zāi)害。此區(qū)柱體高度占柱體總高度的十分之二左右。

    3. 噴發(fā)柱的塌落

    噴發(fā)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(fā)柱塌落快慢的因素主要有四點(diǎn):

    (1)火山口半徑大的,氣體沖力小,柱體塌落的就快;

    (2)若噴發(fā)柱中巖屑含量高,并且粒徑和密度大,柱體塌落的就快;

    (3)若噴發(fā)柱中重復(fù)返回空中的固體巖塊多,柱體塌落的就快;

    (4)噴發(fā)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(fā)柱在空中停留時(shí)間長,塌落的就慢。

    火山噴發(fā)并非千遍一律,像夏威夷基拉韋厄火山那樣的噴發(fā),事前熔巖已靜靜地流出,由于熔巖流動(dòng)緩慢,因而只破壞財(cái)產(chǎn)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(fā)或蒸氣爆炸(或蒸氣猛烈爆發(fā)),則造成人員的重大傷亡。

    在火山噴發(fā)過程中,揮發(fā)性物質(zhì)充當(dāng)了重要的角色,它不僅是火山噴發(fā)的產(chǎn)物,更是火山噴發(fā)的動(dòng)力。從巖漿的產(chǎn)生到火山噴發(fā)的整個(gè)過程,揮發(fā)性物質(zhì)的活動(dòng)無一不在起作用。

    英國科學(xué)家認(rèn)為超級(jí)火山噴發(fā)可能毀滅人類

    英國科學(xué)家認(rèn)為:人類有可能在一次超強(qiáng)度的火山噴發(fā)中毀滅。大不列顛公共大學(xué)的斯蒂芬·塞爾夫在一次答電子雜志記者問時(shí)稱,目前還沒有任何辦法可以阻止這種災(zāi)難。當(dāng)前科學(xué)家們正在忙著制定種種抵抗“外部威脅”的戰(zhàn)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(xiǎn)有可能來自地球內(nèi)部。

    地球物理學(xué)家們斷言,有些火山的噴發(fā)強(qiáng)度要比過去的大好幾百倍,而且地球在出現(xiàn)文明前不久曾經(jīng)歷過如此大規(guī)模的災(zāi)難。

    美國地質(zhì)學(xué)家早些時(shí)候曾在黃石國家公園發(fā)現(xiàn)了不太深的火山灰死層,認(rèn)為其形成的原因是發(fā)生在62萬年前的一次超級(jí)火山噴發(fā),結(jié)果是至今這里還可以見到一些漏斗形的大坑,它們都是那些毀滅性火山噴發(fā)后形成的破火山口。

    在寫給英國政府自然災(zāi)害工作小組的報(bào)告中對(duì)這種超級(jí)火山噴發(fā)所造成后果曾有過詳細(xì)的描述———很大一片地域會(huì)被熔巖覆蓋,而且撒向大氣層的塵土和灰燼將會(huì)使不少陽光到達(dá)不了地球表面,這無疑會(huì)使全球性的氣候發(fā)生變化。

    據(jù)紐約大學(xué)的邁克爾·拉姆皮諾稱,發(fā)生于7.4萬年前的蘇門答臘火山的超強(qiáng)度噴發(fā)曾導(dǎo)致全球變冷和北半球3/4的植物毀于一旦。

    中國的火山噴發(fā)

    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(jì))時(shí)還在噴發(fā)(據(jù)《山海經(jīng)據(jù)》記載);東北的五大蓮池火山在1719年至1721年,還猛烈噴發(fā)過,其情景是:“煙火沖天,其聲如雷,晝夜不絕,聲聞五六十里,其飛出者皆黑石硫磺之類,經(jīng)年不斷…… 熱氣逼人30余里”(據(jù)《寧古塔記略》);

    1916年和1927年, 臺(tái)灣東部海區(qū)的海底火山先后爆發(fā)過兩次,呈現(xiàn)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(fā),當(dāng)時(shí)濃煙滾滾,火光沖天,巖塊飛騰,轟鳴如雷,整整持續(xù)了好幾個(gè)晝夜,堆起了一座 145米高的錐狀體;至于臺(tái)灣北部海拔1130米的活火山-七星山,迄今還在噴發(fā)著大量硫磺熱氣。

    火山噴發(fā)與恐龍滅絕

    火山噴發(fā)產(chǎn)生的氣體可能是恐龍滅絕原因

    倫敦3月20日公布的最新科學(xué)發(fā)現(xiàn)表明,火山噴發(fā)產(chǎn)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。

    現(xiàn)在印度境內(nèi)的德干巖群(DeccanTraps)是一系列火山噴發(fā)活動(dòng)后的產(chǎn)物。6500萬年前的火山噴發(fā)使空氣中充滿硫磺,并對(duì)地球的氣候造成了極具破壞性的影響。

    大型的火山噴發(fā)還形成了“洪流玄武巖”(flood basalts),并且是造成史上周期性大量物種滅絕的兩個(gè)主要原因之一。

    另外一個(gè)原因是小行星活動(dòng)的影響,這被認(rèn)為是6500萬年前恐龍滅絕的最重要原因。

    從前,研究人員對(duì)火山的殺傷力一直心存懷疑,因?yàn)樗麄儾恢阑鹕絿姲l(fā)究竟能釋放多少有毒氣體。但是在對(duì)德干巖石的研究中,一支英國考察隊(duì)發(fā)現(xiàn)了至關(guān)重要的線索,揭開了原始火山氣體成分的神秘面紗。

    他們?cè)凇犊茖W(xué)》雜志(Science)上撰文總結(jié)道,火山噴發(fā)釋放的含有大量硫磺和氯氣的氣體很可能對(duì)環(huán)境產(chǎn)生“嚴(yán)重”影響。

    曾在英國開放大學(xué)(Open University)供職,現(xiàn)為美國核管理委員會(huì)(NuclearRegulatoryCommission)資深火山學(xué)家的StephenSelf說:“這一發(fā)現(xiàn)肯定能支持我們的結(jié)論,但還沒有最后證明。”

    “在大片洪流玄武巖形成的同時(shí),許多物種神秘地消失了。”

    火山噴發(fā)每年向空氣中釋放的硫磺量是現(xiàn)在人類每年燒煤和其他工業(yè)活動(dòng)產(chǎn)生硫磺量的10倍,導(dǎo)致了大面積酸雨,以及空氣中懸浮硫酸液滴的形成。這使得地表氣溫下降,正常的循環(huán)模式遭到破壞。

    火山的危害

    最具威力、最壯觀的火山爆發(fā)常常發(fā)生在俯沖帶。這里的火山可能在沉寂達(dá)數(shù)百年之后再度爆發(fā),而一旦爆發(fā),威力就特別猛烈。這樣的火山爆發(fā)常常會(huì)給人類帶來世界毀滅。

    影響全球氣候

    火山爆發(fā)時(shí)噴出的大量火山灰和火山氣體,對(duì)氣候造成極大的影響。因?yàn)樵谶@種情況下,昏暗的白晝和狂風(fēng)暴雨,甚至泥漿雨都會(huì)困擾當(dāng)?shù)鼐用耖L達(dá)數(shù)月之久?;鹕交液突鹕綒怏w被噴到高空中去,它們就會(huì)隨風(fēng)散布到很遠(yuǎn)的地方。這些火山物質(zhì)會(huì)遮住陽光,導(dǎo)致氣溫下降。此外,它們還會(huì)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(shí)能形成奇特的自然景觀。

    破壞環(huán)境

    火山爆發(fā)噴出的大量火山灰和暴雨結(jié)合形成泥石流能沖毀道路、橋梁,淹沒附近的鄉(xiāng)村和城市,使得無數(shù)人無家可歸。 泥土、巖石碎屑形成的泥漿可象洪水一般淹沒了整座城市。

    巖石雖被火山灰云遮住了,但火山剛爆發(fā)時(shí)仍可看到被噴到半空中的巨大巖石。

    重現(xiàn)生機(jī)

    火山爆發(fā)對(duì)自然景觀的影響十分深遠(yuǎn)。土地是世界最寶貴的資源,因?yàn)樗茉杏龈鞣N植物來供養(yǎng)萬物。如果火山爆發(fā)能給農(nóng)田蓋上不到20厘米厚的火山灰,對(duì)農(nóng)民來說可真是喜從天降,因?yàn)檫@些火山灰富含養(yǎng)分能使土地更肥沃。

    1、熔巖崩解后,雜草苔類開始冒出來。

    2、繩狀熔巖流過的山坡長出蕨類植物。

    3、火山灰讓周圍的土地肥沃,當(dāng)?shù)氐钠咸涯昴曦S收。