火山[山體之一]

火山[山體之一]

火山是一種常見的地貌形態,由地下熔融物質及其攜帶的固體碎屑衝出地表後堆積形成的山體。地殼之下100-150千米處,有一個“液態區”,區記憶體在著高溫、高壓下含氣體揮發成份的熔融狀矽酸鹽物質,即岩漿。它一旦從地殼薄弱的地段衝出地表,就形成了火山。火山分為“活火山”、“死火山”和“休眠火山”。火山是熾熱地心的視窗,地球上最具爆發性的力量,爆發時能噴出多種物質。危害有:火山土石流、熔漿流等。

基本信息

成因

火山的成因 火山的成因

火山是一個由固體碎屑、熔岩流或穹狀噴出物圍繞著其噴出口堆積而成的隆起的丘或山。火山噴出口是一條由地球上地幔或岩石圈到地表的管道,大部分物質堆積在火山口附近,有些被大氣攜帶到高處而擴散到幾百或幾千公里外的地方。

火山的形成是一系列物理化學過程。主要是地球內部存在的大量的放射性物質,在自然狀態下衰變,產生大量的熱。這些熱無法散發到地面,溫度不斷升高,直至把岩石融化,形成地球內部的高溫融化狀態。這些岩漿一旦衝破地殼噴出地面,就形成了火山。

有人認為火山是岩石因壓力而融化,那岩漿噴出地面後,因壓力迅速降低,其溫度就不可能還那么高,而應該是常溫或者比常溫低。如果是因壓力的原因導致的升溫,那當壓力不在增加後,其溫度也不會再上升,也就是說,在地球形成之初,溫度就不會再升高了。

我們可以做這樣的實驗,將冰櫃用的冷媒,裝入一個密閉很好的活塞,壓縮活塞並保持壓強不變,冷媒的溫度會先升高,壓力不變後,溫度最多保持不變或者逐漸降低。即使在最高溫度時刻突然給冷媒減壓至常壓,其溫度也不可能比常溫高多少。岩石更不可能保持融化狀態噴出地面。

從熱力學理論的角度進行分析整個過程:壓縮時,外界對冷媒做功,溫度升高;減壓時,冷媒對外界做功,溫度必然降低。

所以說,火山應該是放射性物質衰變產生的熱使岩石融化形成的。

岩漿的來源

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。

現今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,只是來源深度、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。

現今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。

岩漿運移的動力

岩漿由地球深處移動到地殼內形成侵入岩或噴發到地表形成火山,岩漿移動的動力主要有二:

其一,由於地球內球比重大於液態層和外球,在繞太陽公轉時,內球始終偏向引力的反方向,內球不在地球中心。形成內球對液態層由內向外的擠壓力,使岩漿和其他氣液態物質由地球內部向外移動或噴發到地表。

其二,岩漿結晶或發生其他物化反應,產生一些水和氣及其他物質,形成膨脹擠壓力,使岩漿和其他氣液態物質由地球內部向外移動或噴發到地表。

構造

由火山口,岩漿通道和火山錐 組成

火山噴發 火山噴發

在地球上已知的“死火山”約有2000座;已發現的“活火山”共有523座,其中陸地上有455座,海底火山有68座。火山在地球上分布是不均勻的,它們都出現在地殼中的斷裂帶。就世界範圍而言,火山主要集中在環太平洋一帶和印度尼西亞向北經緬甸、喜馬拉雅山脈、中亞、西亞到地中海一帶,現今地球上的活火山絕大部分都分布都在這兩個帶上。

火山出現的歷史很悠久。有些火山在人類有史以前就噴發過,但不再活動,這樣的火山稱之為“ 死火山”;而有史以來曾經噴發過,但長期以來處於相對靜止狀態的火山,此類火山都保存有完好的火山錐形態,仍然具有火山活動能力,或尚不能斷定其已喪失火山活動能力,人們稱之為“休眠火山”;人類有史以來,時有噴發的火山,稱為“ 活火山”。

地殼之下100至150千米處,有一個“液態區”(軟流層),區記憶體在著高溫、高壓下含氣體揮發份的熔融狀矽酸鹽物質,即岩漿。它一旦從地殼薄弱的地段衝出地表,就形成了火山。

火山活動能噴出多種物質,在噴出的固體物質中,一般有被爆破碎了的岩塊、碎屑和火山灰等;在噴出的液體物質中,一般有熔岩流、水、各種水溶液以及水、碎屑物和火山灰混合的泥流等;在噴出的氣體物質中,一般有水蒸汽和碳、氫、氮、氟、硫等的氧化物。除此之外,在火山活動中,還常噴射出可見或不可見的光、電、磁、聲和放射性物質等,這些物質有時能致人於死地,或使電、儀表等失靈,使飛機、輪船等失事。

根源

火山噴發 火山噴發

在距離地面大約32公里的深處存在大量高溫液體,其溫度之高足以熔化大部分岩石。

岩石熔化時膨脹,需要更大的空間。世界的某些地區,山脈在隆起。這些正在上升的山脈下面的壓力在變小,這些山脈下面可能形成一個熔岩(也叫“岩漿”)庫。

這種物質沿著隆起造成的裂痕上升。熔岩庫里的壓力大於它上面的岩石頂蓋的壓力時,便向外迸發成為一座火山。

噴發時,熾熱的氣體、液體或固體物質突然冒出。這些物質堆積在開口周圍,形成一座錐形山頭。“火山口”是火山錐頂部的窪陷,開口處通到地表。錐形山是火山形成的產物。火山噴出的物質主要是氣體,但是象渣和灰的大量火山岩和固體物質也噴了出來。實際上,火山岩是被火山噴發出來的岩漿,當岩漿上升到接近地表的高度時,它的溫度和壓力開始下降,發生了物理和化學變化,岩漿就變成了火山岩。

形成

火山的形成涉及一系列物理化學過程。在上升過程中溶解在岩漿中揮發份逐漸溶出,形成氣泡,當氣泡占有的體積分數超過75%時,禁錮在液體中的氣泡會迅速釋放出來,導致爆炸性噴發,氣體釋放後岩漿粘度降到很低,流動轉變成湍流性質的。如若岩漿粘滯性數較低或揮發份較少,便僅有寧靜式溢流。從部分熔融到噴發一系列的物理化學變化的差別形成了形形色色的火山活動。

分布

板塊構造理論建立以來,很多學者根據板塊理論建立了全球火山模式,認為大多數火山都分布在板塊邊界上,少數火山分布在板內,前者構成了四大火山帶,即環太平洋火山帶、大洋中脊火山帶、東非裂谷火山帶和阿爾卑斯-喜馬拉雅火山帶。板塊學說在火山研究中的意義在於它能把很多看來是彼此孤立的現象,聯為一個有機的整體,但以這個學說建立的火山活動模式也並不是十分完美的,如環大西洋為什麼就沒有火山帶;板內火山不在板塊邊界上,用地幔柱解釋它的成因似乎依據也不夠充分。新近又有學者(李鴻業,1993)提出兩極擠壓說,揭開了地球發展的奧秘,他認為在兩極擠壓力作用下,地球赤道軸擴張形成經向張裂和緯向擠壓,全球火山主要分布在經向和緯向構造帶內。下圖為全球火山和強震分布圖,圖中紅色為全新世火山,數據取自 Smithsonian 研究所,白色為7級以上強震,根據中國地震台網目錄繪製。

一、環太平洋火山帶

環太平洋火山帶 環太平洋火山帶

環太平洋火山帶(又稱環太平洋帶、環太平洋地震帶或火環),南起南美洲的安第斯山脈,經北美洲西部的落基山脈(科迪勒拉山系),轉向西北的阿留申群島、堪察加半島,向西南延續的是千島群島、日本列島、琉球群島、台灣島、菲律賓群島以及印度尼西亞群島,全長4萬餘公里,呈一向南開口的環形構造系。環太平洋火山帶也稱環太平洋火環,有活火山512座,其中南美洲科迪勒拉山系安第斯山南段的30餘座活火山,北段有16座活火山,中段尤耶亞科火山海拔6723m,是世界上最高的活火山。再向北為加勒比海地區,沿太平洋沿岸分布著著名的火山有奇里基火山、伊拉蘇火山、聖阿納火山和塔胡木耳科火山。北美洲有活火山90餘座,著名的有聖海倫斯火山、拉森火山、雷尼爾火山、沙斯塔火山、胡德火山和散福德火山。在阿留申群島上最著名的是卡特邁火山和伊利亞姆納火山。在堪察加半島上有經常活動的克留契夫火山,向擊千島群島和日本列島山島弧,著名火山分布在日本列島,如淺間山、岩手山、十勝岳、阿蘇山和三原山都是多次噴發的活火山。琉球群島至台灣島有眾多的火山島嶼,如赤尾嶼、釣魚島、彭佳嶼、澎湖島、七星岩、蘭嶼和火燒島等,都是新生代以來形成的火山島。火山活動最活躍的可算菲律賓至印度尼西亞群島的火山,如喀拉喀托火山、皮納圖博火山、塔勻火山、坦博拉火山和小安的列斯群島的培雷火山等,近代曾發生過多次噴發。

環太平洋帶,火山活動頻繁,據歷史資料記載全球現代噴發的火山這裡占80%,主要發生在北美、堪察加半島、日本、菲律賓和印度尼西亞。印度尼西亞被稱為“火山之國”,南部包括蘇門答臘、爪哇諸島構成的弧-海溝系,火山近400座,其中129座是活火山,這裡僅1966-1970年5年間,就有22座火山噴發,此外海底火山噴發也經常發生,致使一些新的火山島嶼出露海面。

環太平洋火山帶的火山岩主要是中性岩漿噴發的產物,形成了鈣鹼性系列的岩石,最常見的火山岩類型是安山岩,距海溝軸150-300公里的陸地內,安山岩平行於海溝呈弧形分布,即成所謂的“安山岩線”。另一特點是,自海溝向陸地方向岩石有明顯的水平分帶性,一般隨與海溝距離的增大,依次分布為拉斑系列岩石、鈣鹼性系列岩石和鹼性系列的岩石。這裡的火山多為中心式噴發,火山爆發強度較大,如果發生在人口稠密區,則往往造成嚴重的火山災害。

二、洋脊火山帶

大洋中脊也稱大洋裂谷,它在全球呈“W”形展布,從北極盆穿過冰島,到南大西洋,這一段是等分了大西洋殼,並和兩岸海岸線平行。向南繞非洲的南端轉向NE與印度洋中脊相接。印度洋中脊向北延伸到非洲大陸北端與東非裂谷相接。向南繞澳大利亞東去,與太平洋中脊南端相邊,太平洋中脊偏向太平洋東部,向北延促又進入北極區海域,整個大洋中脊構成了“W”形圖案,成為全球性的大洋裂谷,總長8萬餘公里。大洋裂谷中部多為隆起的海嶺,比兩側海原高出2-3公里,故稱其為大洋中脊,在海嶺中央又多有寬20-30公里,深1-2公里的地塹,所以又稱其為大洋裂谷。大洋內的火山就集中分布在大洋裂谷帶上,人們稱其為大洋中脊火山帶。根據洋底岩石年齡測定,說明大洋裂谷形成較早,但張裂擴大和激烈活動是在中生代到新生代,尤其第四紀以來更為活躍,突出表現在火山活動上。

大洋中脊火山帶火山的分布也是不均勻的,多集中於大西洋裂谷,北起格陵蘭島,經冰島、亞速爾群島至維德角群島,該段長達萬餘公里,海嶺由玄武岩組成,是沿大洋裂谷火山噴發的產物。由於火山多為海底噴發,不易被人們發現,據有關資料記載,大西洋中脊僅有60餘座活火山。冰島位於大西洋中脊,冰島上的火山我們可以直接觀察到,島上有200多座火山,其中活火山30餘座,人們稱其為火山島。據地質學家S、Thorarinsson(1960)統計,在近1000年內,大約發生了200多次火山噴發,平均5a噴發一次。著名的活火山有海克拉火山,從1104年以來有過20多次大的噴發。拉基火山於1783年的一次噴發為人們所目睹,從25公里長的裂縫裡溢出的熔岩達12公里以上,熔岩流覆蓋面積約565km²,熔岩流長達70多公里,造成了重大災害。1963年在冰島南部海域火山噴發,這次噴發一直延續到1967年,產生了一個新的島嶼-蘇特塞火山島,高出海面約150m,面積2.8km²。6a之後,在該島東北32公里處的維斯特曼群島的海邁島火山又有一次較大的噴發。這些火山的噴發,反映了在大西洋裂谷火山噴發的特點。

在太平洋中脊,於南緯6°-14°的太平洋東隆的軸部,新生代以來的裂隙噴發,形成了寬40-60公里,長800公里的玄武岩台地,發現的活火山僅有14座,其活動強度與頻度都不如大西洋裂谷火山帶。

印度洋,據查有三列走向近SN的海底山脈,即海嶺,僅有部分火山出露海面而成火山島嶼,如塞席爾群島和馬爾克林群島,它們都是現代海底火山噴發形成的。

在大洋中脊以外,僅有一些零散火山分布,它們是以火山島嶼的形式出現,如太平洋海底火山噴發形成的島嶼有夏威夷群島,即通常所說的夏威夷一中途島的火山鏈,有關島、塞班島、提尼安島、帛琉群島、俾斯麥群島、索羅門群島、新赫布里底群島及薩摩亞群島等。在大西洋,如聖赫倫那島、阿森松島,特里斯坦-達庫尼亞群島也都是一些火山島,南極洲的羅斯海中的埃里伯斯火山也屬該種類型。這些火山島嶼都由玄武岩構成,與大洋裂谷帶內的火山岩基本相同。

三、紅海沿岸與東非火山帶

東非裂谷是大陸最大裂谷帶,分為兩支:裂谷帶東支南起希雷河河口,經馬拉威肖,向北縱貫東非高原中部和衣索比亞中部,至紅海北端,長約5800公里,再往北與西亞的約旦河谷相接;西支南起馬拉威湖西北端,經坦喀噶尼喀湖、基伍湖、愛德華湖、阿爾伯特湖,至阿伯特尼羅河谷,長約1700公里。裂谷帶一般深達1000-2000m,寬30-300公里,形成一系列狹長而深陷的谷地和湖泊,如衣索比亞高原東側大裂谷帶中的阿薩爾湖,湖面在海平面以下150m,是非洲陸地上的最低點。

自中生代裂谷形成以來,火山活動頻繁,尤其晚新生代以來更為盛行,據統計,非洲有活火山30餘座,多分布在裂谷的斷裂附近,有的也分布在裂谷邊緣百公里以外,如肯亞山、吉力馬札羅山和埃爾貢山,它們的噴發同裂谷活動也密切相關。東非裂谷火山帶火山噴發類型有兩種,一種是裂隙式噴發,主要發生在衣索比亞裂谷系兩側,形成了玄武岩熔岩高原(台地),占衣索比亞全國面積的2\3,熔岩厚達4000m,它是30-50萬a以來上百次玄武岩漿沿裂隙溢流形成的。在肯亞西北部,也形成了厚達1000m 的熔岩台地,其形成時間晚於衣索比亞的熔岩台地,大約形成於14-23萬年間,在更晚些時候形成的是響岩,在11-13萬年間形成了長達300公里的響岩熔岩台地。第二種是中心式噴發,多分布在裂谷帶的邊緣,主要的活火山有薩伊的尼拉貢戈山、尼亞馬拉基拉山、肯亞的特列基火山、莫三比克的蘭埃山和衣索比亞的埃特爾火山等。有的火山噴發只生成了爆裂火口,或成火口窪地,或是火口湖,如恩戈羅恩戈羅(坦桑)火口窪地直徑達19公里,面積304km²。

現代火山活動中心集中在三個地區,一是烏干達-盧安達-薩伊邊界的西裂谷系,自1912-1977年就有過13次火山噴發,尼拉貢戈火山至今仍在活動;二是衣索比亞阿費爾(阿曼)坳陷的埃爾塔火山和阿夫代拉火山,自1960-1977年曾發生過多次噴發;三是坦尚尼亞納特龍(坦桑)湖南部的格高雷(Grgory)裂谷上的倫蓋(坦桑)火山,自1954到1966年曾有過多次噴發,噴出岩為碳酸鹽岩類,有較高含量的碳酸鈉,為世界所罕見。位於肯尼圖爾卡納湖南端的特雷基火山在80-90年代間也曾多次噴發。現代火山活動區,溫泉廣泛發育,火山噴氣活動明顯,多為水蒸氣和含硫氣體,這是火山現今的活動跡象。

四、地中海-印度尼西亞火山帶

這一帶共有共有活火山70餘座,其中地中海沿岸有13座,印度尼西亞有60餘座。這一火山帶噴發的岩漿性質從基性到酸性都有,不同的火山表現不同,同一火山不同噴發階段也有變化。

分布

全世界有516座活火山,其中69座是海底火山,以太平洋地區最多。活火山主要分布在環太平洋火山帶,地中海-喜馬拉雅 - 印度尼西亞火山帶、大洋中脊火山帶和紅海-東非大陸裂谷帶。中國境內的新生代火山錐約有900座,以東北和內蒙古的數量最多,約有600~700座。如今一次噴發的火山是位於新疆于田縣的卡爾達的火山。火山的分布受控於全球板塊構造。

如俄羅斯堪察加半島希韋盧奇火山。2012年4月17日早晨,希韋盧奇火山強烈噴發,噴發出的火山灰高度高于海平面9500米。報導說,俄羅斯科學院遠東火山與地震研究所的專業人員在距火山40公里的研究站觀測到了噴出的火山灰。火山灰氣流在東側方向綿延100公里。此次噴發是2012年初以來該火山最強烈的一次噴發。儘管火山灰不會給附近居民點帶來嚴重影響,但對當地航空安全造成了威脅。

火山活動是一種 宇宙自 現象。宇航探測發現月球、火星、金星、木衛一上均有火山活動。

類型

按活動情況

1、 活火山 (active volcano)

梅拉皮火山 梅拉皮火山

指尚在活動或周期性發生噴發活動的火山。這類火山正處於活動的旺盛時期。如爪哇島上的梅拉皮火山,本世紀以來,平均間隔兩三年就要持續噴發一個時期、我國火山活動以台灣島大屯火山群的主峰七星山最為有名。大陸上,僅在新疆崑崙山西段于田的卡爾達西火山群有過火山噴發記錄。火山噴發形成了一個平頂火山錐。

2、 死火山 (extinct volcano)

指史前曾發生過噴發,但有史以來一直未活動過的火山。此類火山已喪失了活動能力。有的火山仍保持著完整的火山形態,有的則已遭受風化侵蝕,只剩下殘缺不全的火山遺蹟、我國山西大同火山群在方圓約123平方公里的範圍內,分布著99個孤立的火山錐,其中狼窩山火山錐高將近1900米。

3、休眠火山(dormant volcano)

指有史以來曾經噴發過.但長期以來處於相對靜止狀態的火山。此類火山都保存有完好的火山錐形態,仍具有火山活動能力,或尚不能斷定其已喪失火山活動能力。如我國長白山天池,曾於1327年和1658年兩度噴發,在此之前還有多次活 動。雖然沒有噴發活動,但從山坡上一些深不可測的噴氣孔中不斷噴出高溫氣體,可見該火山如今正處於休眠狀態。

應該說明的是,這三種類型的火山之間沒有嚴格的界限。休眠火山可以復甦,死火山也可以“復活”相互間並不是一成不變的。過去一直認為義大利的維蘇威火山是一個死火山,在火山腳下,人們建築起許多的城鎮,在火山坡上開闢了葡萄園,但在公元79年維蘇威火山突然爆發,高溫的火山噴發物襲占了毫無防備的龐貝和赫拉古農姆兩座古城,兩座城市及居民全部毀滅和喪生。

按噴發類型

火山噴發類型按岩漿的通道分為裂隙式噴發、熔透式噴發和中心式噴發三大類。

裂隙式噴發 又稱冰島型火山噴發。岩漿沿地殼中的斷裂帶或裂隙溢出地表,這樣形成的火山通道在地表呈窄而長的線狀,向下呈牆壁狀。這類噴發沒有強烈的爆炸現象,噴發溫和寧靜,噴出的岩漿為粘性小的基性玄武岩漿,碎屑和氣體少。基性熔岩溢出後,可以形成廣而薄的熔岩流、熔岩坡或熔岩台地,甚至形成熔岩高原。

熔透式噴發熔透式噴發的岩漿上升時,由於溫度很高,再加上岩漿和岩石之間的一些化學作用,致使上面的岩石被熔透而頂開,形成直徑很大、形狀不規則的火山通道;岩漿失去壓力後大面積溢出地表。熾熱的岩漿從火山通道緩慢溢出形成熔岩流,最後逐漸冷凝形成熔岩。熔透式噴發形成的火山岩分布範圍很廣,火山口一般不明顯。這類噴發有時岩漿上升停留在中途,沒能融化頂部岩層便冷凝下來,只在地面隆起成丘,這種火山稱為“潛火山”或“地下火山”。一些學者認為,遠古時代地殼較薄,地下岩漿熱力較大,常造成熔透式岩漿噴發,現代已不存在。

中心式噴發 岩漿沿火山喉管噴出地面。根據噴出物和活動強弱又可分為下列幾種,其名稱用代表性的火山名或地名、人名命名。

按火山錐

火山熔岩構成的是熔岩錐,它形狀扁平、坡度緩(2°~10°),頂部有碗狀火山口。其中規模巨大的叫盾形火山。全部由火山碎屑組成的是碎屑錐。其平面近似圓形,坡度約30°,頂部有一個漏斗狀火山口。由熔岩和碎屑互層構成的叫複合錐,也叫層狀火山錐。其坡度大多超過30°,形狀比較對稱,上部多熔岩,下部和邊緣主要是火山碎屑。火山口呈碗狀或漏斗狀。有些火山錐坡上還有小型火山錐,其通道與主火山錐的通道相連,無獨立的岩漿源。這種小型火山錐稱寄生錐。

危害

火山土石流

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、橋樑,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象洪水一般淹沒了整座城市。

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。

碎屑污染

火山碎屑是火山噴出的岩漿冷凝碎屑以及火山通道內和四壁岩石碎屑。火山碎屑按大小分為大於雞蛋的火山塊,小於雞蛋的火山礫,小於黃豆的火山砂和顆粒極細小的火山灰;按形狀分為:紡錘形、條帶形或扭動形狀的火山彈,扁平的熔岩餅,絲狀的火山毛;按內部結構分為:內部多孔、顏色較淺的浮石,泡沫,內部多孔、顏色黑、褐的火山碴。被噴射到空中的火山碎屑,粗重的落在火山口附近,輕而小的或被風吹到幾百千米以外沉降,或上升到平流層隨大氣環流。火山噴發時灼熱的火山灰流與水(火山區暴雨、附近的河流湖泊等)混合則形成密度較大的火山泥流。火山灰流和泥流都帶有災害性。

火山碎屑熔岩是火山碎屑物質的含量占90%以上的岩石,火山碎屑物質主要有岩屑、晶屑和玻屑,因為火山碎屑沒有經過長距離搬運,基本上是就地堆積,因此,顆粒分選和磨圓度都很差。

火山碎屑流

火山碎屑流是主要的火山殺手之一,具有極大的破壞性和致命性。由於其速度很快,因而很難躲避。火山碎屑流是氣體和火山碎屑的混合物。它不是水流,而是一種夾雜著岩石碎屑的、高密度的、高溫的、高速的氣流,常緊貼地面橫掃而過。火山碎屑流溫度可達1500°F,速度可達每小時100-150英里(Myers 等, 1995),它能擊碎和燒毀在它流經路徑上的任何生命和財物。火山碎屑流起因於火山爆炸式噴發或熔岩穹丘的崩塌。

熔岩流

在火山噴發後,有一定機率會形成熔岩流。呈液態在地表流動的熔岩被稱為熔岩流,熔岩流冷卻後形成固體岩石堆積有時也稱之為熔岩流。呈液態流動的熔岩溫度熔岩流常在900°C~1200°C之間,如熔岩中氣體的含量多,更低的溫度也能流動。酸性熔岩粘滯,流動不遠,大面積的熔岩流常為基性熔岩。溫度高、坡度陡時,熔岩流的流速可達每小時65km。熔岩流的形態取決於多個方面,如熔岩成分(玄武岩、鞍山岩、英安岩、流紋岩)、流量、地形和環境等。

山體滑坡

在火山噴發之後,火山噴發所產生的巨大震動,會導致火山周邊的泥土鬆動,從而導致山體滑坡。

腐蝕性

2018年5月21日,美國夏威夷基拉韋火山口噴發的熔岩已經流入太平洋。熔岩遇到海水將產生高溫且具有腐蝕性的氣體熔岩霧靄。

美國地質調查所稱,夏威夷大島上的兩股熔岩連夜順著東南部普納海岸流入海洋。這一過程中產生的熔岩霧靄是鹽酸氣體、蒸氣及火山玻璃顆粒形成的刺激性混合物,對人體有害。

這種溫度極高且具腐蝕性的混和氣體,曾在2000年出現過,並在當地造成兩起死亡案例。由於火山連續噴發,排放的火山氣體量已驟增3倍。尤其是在火山下風口地區,可能會形成濃度不一的“火山煙霧”。

價值

增加資源

火山資源的利用也可以帶給我們生活的樂趣與便利。一般來說,火山資源主要體現在它的旅遊價值、地熱利用和火山岩材料方面。火山和地熱是一對孿生兄弟,有火山的地方一般就有地熱資源。地熱能是一種廉價的新能源,同時無污染,因而得到了廣泛的套用。從醫療、旅遊、農用溫室、水產養殖一直到民用採暖、工業加工、發電方面,都可見到地熱能的套用。人們曾對卡邁特火山區進行過地熱能的計算,那裡有成千上萬個天然蒸氣和熱水噴口,平均每秒噴出的熱水和蒸氣達2萬立方米,一年內可從地球內部帶出熱量40萬億大卡,相當於600萬噸煤的能量。冰島由於地處火山活動頻繁地帶,可開發的地熱能為450億千瓦時,地熱能年發電量可達72億千瓦時,那裡的人民很好地利用了這一資源,雖然開發的僅占其中的7%,但已經給當地人民帶來了很多效益。其中,雷克雅未克周圍的3座地熱電站為15萬冰島人提供熱水和電力,而整個冰島有85%的居民都通過地熱取暖。地熱資源乾淨衛生,大大減少了石油等能源進口。自1975年後,冰島空氣品質大為改善。冰島人還善於提高地熱資源的使用效率,包括進行溫室蔬菜花草種植、建立全天候室外游泳館、在人行道和停車場下鋪設熱水管道以加快冬雪融化等。地熱發電,我國西藏羊八井建立了全國最大地熱試驗基地,取得了很好的成績。

火山活動還可以形成多種礦產,最常見的是硫磺礦的形成。陸地噴發的玄武岩,常結晶出自然銅和方解石,海底火山噴發的玄武岩,常可形成規模巨大的鐵礦和銅礦。另外,我們熟知的鑽石,其形成也和火山有關。玄武岩是分布最廣的一種火山岩,同時它又是良好的建築材料。熔煉後的玄武岩稱為“鑄石”,可以製成各種板材、器具等。鑄石最大的特點是堅硬耐磨、耐酸、耐鹼、不導電和可作保溫材料。

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厘米厚的火山灰,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。

熔岩崩解後,雜草苔類開始冒出來。

繩狀熔岩流過的山坡長出蕨類植物。

火山灰讓周圍的土地肥沃,當地的葡萄年年豐收。資源 火山雖然經常給人類帶來巨大的災害,但它也並非一無是處。

製造奇觀

間歇泉是火山噴發後期的一種自然現象。當地下的高溫將地下水加溫到一定壓力後,水和蒸氣就會從噴口處衝出,壓力降低後便停止噴出,進入下一個過程。美國黃石公園的間歇泉是很著名的,其中有些可射到100多米高,其驚濤駭浪般的吼聲使人驚心動魄。如老忠實泉,它噴出的水柱可達180米左右,沸水散發出的蒸氣像一團潔白的雲掛在藍天上。它每一小時噴射一次,每次歷時5分鐘,非常準時,所以得了這么一個名字。

有的火山口底部有岩漿湖,就像一鍋滾開的粥一樣。夏威夷島上的基拉韋厄火山口直徑4千多米,深130米,在這個“大鍋”的底部,就是一片深十幾米的岩漿湖,有時湖上還會出現高達數米的岩漿噴泉。

我國黑龍江省有一處“地下森林”,它是由7個死火山口演化來的。由於火山噴發物經風化後形成了肥沃的土壤,一些植物便在這大坑裡安下了家。這種地下森林是很少見的。

有些火山口堪稱是大自然的鬼斧神功之作。如號稱“世界第八奇蹟”的恩戈羅恩戈羅火山口,它深達600多米,上面直徑為18公里,面積254平方公里,底面積為260平方公里,活像一口直上直下的巨井。而在這口“井”里,還生活著獅子、長頸鹿、水牛、斑馬等很多動物,簡直像個熱鬧的動物園。

世界上最大的活火山口是日本九州島上的阿蘇火山,這個火山口東西方向17公里,南北方向25公里,周長100多公里,從它規模就可以想當時爆發的巨大威力。火山的附近經常還有溫泉,人們非常喜愛它。

噴發

一、火山噴發的過程

火山噴出地表前的過程歸納為三個階段:岩漿形成與初始上升階段、岩漿囊階段和離開岩漿囊到地表階段。

1.岩漿形成與初始上升階段

岩漿的產生必須有兩個過程:部分熔融和熔融體與母岩分離。實際上這兩種過程不大可能互相獨立,熔融體與母岩的分離可能在熔融開始產生時就有了。部分熔融是液體(即岩漿)和固體(結晶)的共存態,溫度升高、壓力降低和固相線降低均可產生部分熔融。當部分熔融物質隨地幔流上升時,在流動中也會產生液體和固體的分離現象,從而產生液體的移動乃至聚集,稱之為熔離。

2. 岩漿囊階段

岩漿囊是火山底下充填著岩漿的區域,是地殼或上地幔岩石介質中岩漿相對富集的地方。一般視為與油藏類似的岩石孔隙(或裂隙)中的高溫流體,通常認為在地幔柱內,岩漿只占總體積的5%-30%。從局部看,可以視為內部相對流通的液態集合。岩漿是由岩漿熔融體、揮發物、以及結晶體組成的混合物。

3. 從岩漿囊到地表階段

岩漿從岩漿源區一直到近地表的通路的上升,與岩漿囊的過剩壓力、通道的形成與貫通、以及岩漿上升中的結晶、脫氣過程有關。當地殼中引張或引張-剪下應力大於當地岩石破裂強度時,便可能形成張性或張-剪性破裂,如若這些裂隙互相連通,就可以作為岩漿噴發的通道。噴發時常有巨大的閃電出現。

二、破火山口的形成

1.破火山口形成時

火山輕微爆發期間,岩漿升到火山主要裂口的頂部。

2.下一階段

當噴發力量加強時,岩漿迅速回落到岩漿池的頂部。

3.頂點

在蒲林尼型或佩萊型火山噴發達到頂點後,岩漿回落到岩漿池頂部的下面,在過去支撐池頂的地方留下一個空間。

4.塌陷

一旦失去岩漿支撐,破火山口就陷入岩漿池,破火山口的底部會有更多噴發。

、火山噴發條件

一個地方能否形成火山主要在於是否具備以下條件:

1.部分熔融體的形成,必須有較高的地熱(自身積累的或外邊界條件產生的),或隆起減壓過程,或脫水而減低固相線;

2.岩漿在地殼中的富集,或岩漿囊形成的位置與中性浮力面的深度有關,而中性浮力面的深度又與地殼流變學間斷面有關;

3.岩漿囊中的物理化學過程,主要是結晶體、揮發物與流體的分額與相互作用,岩漿噴發起著促使、或抑制作用。地殼岩漿囊的存在起著攔截、改造地幔升上的岩漿的作用。它也是形成爆炸式火山噴發的重要條件。

4.岩漿囊的存在對岩漿通道的形成有促進作用,而構造活動產生的引張應力場是形成岩漿通道的主要原因。

5.岩漿離開岩漿囊後的上升受到壓力梯度與浮力的雙重驅動。

益處

火山的益處舉凡火山地質、火山地形及後火山作用的地熱和溫泉,肥沃火山土壤,都帶給人們相當多的益處。

火山作用對我們並非完全有害無益。例如岩漿只要能留在地表下,就是很好的地熱來源。火山附近常有溫泉或熱泉,這就是因為岩漿散發出的熱度使地下水變熱而形成的。這種熱源我們稱為地熱,規模大的可形成“地熱田”。

火山作用的另一個好處是為我們製造陸地。地球表面大約有71%被海水所覆蓋,海底火山經年累月不斷地冒出岩漿,冷凝成岩石,如此長期堆積,直到有一天岩石高出水面形成島嶼。夏威夷群島與冰島就是這么形成的,至今,島上還有活動火山不時噴出岩漿。

此外,火山爆發所形成的火山灰雲層會在爆發後一段時間內影響該區阻擋太陽光,該區的平均溫度亦因此下降,科學家認為火山爆發是地球天然的氣候調整機制。

研究

火山[山體之一] 火山[山體之一]

火山學是一門研究火山、熔岩、岩漿及相關地質現象的學問,研究的人稱為火山學家。

火山學家常常要實地造訪火山(特別是活火山)來觀察火山噴發,採集噴發的產物,例如火山噴發碎屑、岩石及熔岩樣本。另外一個研究的重心是預測火山的噴發。並沒有準確的方法可以預測火山的噴發,但是預測火山的噴發如同預測地震一樣可以拯救許多生命。

科學家中最危險的行業之一就是火山學家,因為突如其來的火山噴發隨時可能在研究活火山時發生。

附錄

最大火山

冒納羅亞火山位於夏威夷群島的中部,海拔4170米,從海底算起高約9300餘米。其山頂常有白雲繚繞,忽隱忽現。島北冒納開亞山海拔4205米,是夏威夷的最高峰。世界最高的天文台,就設在此山的頂峰。

冒納羅亞火山是一座活火山,冒納羅亞火山再次爆發,當時沸騰的熔岩冒著氣泡從一個長達一公里半的缺口處噴射出來,持續時間可達達一個月,岩漿噴出的最高度超過了紐約的帝國大廈。1984年3月,莫納羅亞火山又一次爆發,舉世罕見的壯麗景色,吸引了來自世界各地的遊客。是夏威夷海島上的一個活躍盾狀火山,是形成夏威夷的五個火山當中的一個。雖然它峰頂比相鄰的冒納凱亞火山要低36米,但夏威夷人仍然把它命名為“MaunaLoa”,意為“長山”。估計它的容量大約為75,000立方千米(18,000立方英里)。從冒納羅亞火山噴發出的熔岩流動性非常高,這導致該火山的坡度十分小。

冒納羅亞火山噴發了至少70萬年,約在40萬年前露出海平面,但當地已知最古老的岩石年齡不超過20萬年。海島之下其中一個熱點的岩漿在過去千萬年來形成了夏威夷島鏈。隨著太平洋板塊的緩慢漂泊,冒納羅亞火山最終被帶離熱點,並將在50到100萬年後停止噴發。

著名火山

富士山 富士山

日本富士山(位於日本山梨縣東南部與靜岡縣交界處,海拔3776米,是日本第一高峰。山峰高聳入雲,山巔白雪皚皚。它是日本人的驕傲和象徵)

斯德朗博利火山(位於義大利西西里風神島,經常噴發,每小時準時噴發2-3次,已經持續了2000多年,從古代起就被稱為“地中海的燈塔”。)

聖海倫斯火山(位於美國的華盛頓州,在1980年噴發之前,山頂布滿積雪,被稱為“美國的富士山”。)

雷尼爾山(美國最高的火山,常年被冰雪覆蓋,是美國著名的旅遊勝地。位於華盛頓州。)

馬榮火山(位於菲律賓首都馬尼拉東東南約300千米處,是菲律賓最高的活火山。)

埃特納火山(位於義大利的西西里島,是一座著名的活火山,有記錄來共爆發200多次。)

科多帕西火山(厄瓜多境內,海拔5897米,是世界上最高的活火山。)

比亞利卡火山 (位於智利普孔小鎮的比亞利卡湖畔,銀裝素裹,風景秀美。)

桑托林火山(位於希臘愛琴海的桑托林島上。20世紀中有過3次小規模的噴發。大約在公元前1645年有過一次非常猛烈的噴發。)

十大火山

冰島埃亞菲亞德拉冰蓋火山噴發 冰島埃亞菲亞德拉冰蓋火山噴發

冰島火山噴發  冰島的火山噴發似乎並沒有停歇的跡象,而事實證明已經火山產生的塵埃柱非常危險。毫無 疑問,冰島火山噴出的火山灰仍在增加。禁飛令、噴出的灰塵和有害排放物都是這個世界需要承受的不利後果。以前也有過這種規模的火山爆發,它們產生的嚴重後果,足以動搖人類文明。下面是十次最大規模的火山爆發。 艾雅法拉火山爆發產生的塵埃雲團,升至冰川上方高達5000英尺(1.52公里)的地方。從很遠就可以看到,煙霧和灰塵正在向南漂移,淹沒了英格蘭上空和歐洲一部分地區,使交通陷入一片混亂。該洲的很多航班被迫取消。地質學家稱,這座火山的活動正在加劇,火山灰可導致飛機發動機失靈。

拉·加里塔·卡爾迪拉火山爆發 (La Garita Caldera)是位於美國科羅拉多州西南聖胡安山脈的聖胡安火山區域的一個大火山口,位於科羅拉多州拉加里塔鎮的西部。它在2800萬年前爆發,這也許是地球史上最大規模的火山爆發,它噴出超過1200立方英里(5千億立方米)的火山熔岩,留下這些由火山灰構成的美麗景觀。

冰島火山噴發 冰島火山噴發

諾瓦拉普塔火山爆發  20世紀最大規模的火山爆發發生在1912年,噴發從6月6日持續到6月8日,最終形成諾瓦拉普塔火山。爆發指數為6的諾瓦拉普塔火山,噴發產生的阿拉斯加半島組成物,比歷史上其他所有阿拉斯加火山爆發給這個半島帶來的物質都多。在科迪亞克島舍利科夫海峽,火山灰紛紛從天而降,這種情況一直持續了3天,主要市鎮的地面上堆積的火山灰足有1英尺(30.48厘米)厚。這次火山爆發非常劇烈,它導致距離它有6英里(9.66公里)的卡特邁山的頂部坍塌。

印尼坦博拉火山爆發 印尼坦博拉火山爆發

印尼坦博拉火山爆發印尼坦博拉火山爆發,是過去2個世紀最大規模的火山爆發。這次爆發從1815年4月10日持續到11日,它的爆發指數達到7級,據稱,這座最致命的火山導致近9.2萬人喪生。火山爆發和它產生的火山灰,使全球氣溫下降超過5華氏度(約2.8攝氏度)。1816年無法正常播種,這一年又被稱作“無夏年”。

喀拉喀托火山爆發  1883年8月27日,喀拉喀托火山爆發,它發出的震耳欲聾的聲音,從遠在大約2000英里(3218.69公里)以外的澳大利亞也能聽到。爆發指數為6級的這場大規模爆發,引發一系列高達150英尺(45.72米)的海嘯,它們波及夏威夷群島和南美洲,超過3.6萬人喪失。它產生5立方英里灰塵,在長達兩天時間裡,內周圍地區一直陷在黑暗之中。那是多年來全球看到的最引入注目的一次日落景觀。

皮納圖博火山爆發 皮納圖博火山爆發

皮納圖博火山爆發1991年皮納圖博火山爆發,它的爆發指數達到6級,據稱它的爆發規模在20世紀位居第二,這次爆發導致大約800人喪生。該火山位於菲律賓群島邦板牙省、描禮士省和打拉省交界處。同一時期發生的熱帶風暴助長了火山熔岩的散布。結果全球氣溫在3年內持續下降,臭氧的消耗量也臨時增加。

基拉韋厄火山爆發  基拉韋厄火山是夏威夷群島,也是世界上最活躍的一座活火山,是組成夏威夷島的5座盾狀火山之一。這座火山從1983年開始噴發,並一直持續到如今。看到流入太平洋的熔岩流,一定會令你感到大吃一驚。為了一睹日落時分火山噴發的壯觀場面,大量遊客不辭辛苦來到這裡。

聖海倫斯火山爆發 聖海倫斯火山爆發

聖海倫斯火山爆發聖海倫斯火山是一座活火山,位於美國太平洋西北華盛頓州的斯卡梅尼縣,是喀斯喀特山脈的一部分。它休眠了大約100年後,在1980年爆發。炙熱的火山灰升至大約8萬英尺(24.38公里)高空,把山頂削低了大約1400英尺(426.72米),導致57人喪生,造成經濟損失高達30億美元。

聖瑪利亞火山爆發  聖瑪利亞火山是位於瓜地馬拉西高地省的一座很大的活火山,它靠近克薩爾特南戈市。歷史上有記錄的聖瑪利亞火山第一次爆發發生在1902年10月。這次火山噴發的爆發指數是6級,它產生的火山灰一直蔓延到舊金山。1902年的火山爆發產生的火山口,導致聖地亞古多上的這座火山的南側非常陡峭。聖地亞古多發生的每一次地震或火山爆發,都會引發大規模山崩,使方圓多達100平方公里的土地被覆蓋。

培雷火山爆發  培雷火山是位於法國的海外屬地、加勒比海小安地列斯島弧馬提尼克島上的一座活火山。它是世界上最致命的層狀火山之一。1902年5月8日的火山爆發,導致2.9萬人喪生,摧毀了距離該地大約4英里(6.44公里)的港市聖皮埃爾堡。迅速流動的熾熱氣體和緻密的液化火山粒子對所到之地造成很大破壞。

全球七大活火山

基拉維厄火山  KILAUEA

基拉韋厄火山(KILAUEA)位於美國夏威夷島東南部。基拉韋厄火山是世界上活動力旺盛的活火山,至今仍經常噴發。山頂有一個巨大的破火山口,直徑4027米,深130餘米,其中包含許多火山口。整個火山口好像是一個大鍋,大鍋中又套著許多小鍋 (火山口)。在破火山口的的西南角有個翻騰著熾熱溶岩的火山口,直徑約1000米,深約400米,其中的熔岩,有時向上噴射,形成噴泉,有時溢出火山口外,形如瀑布,當地土著人稱它為“哈里摩摩”,意為“永恆火焰之家”。

這裡曾長期存在著一個世上最大的岩漿湖,面積廣達10萬平方米,通紅織熱的岩漿一般有十幾米深,在湖中翻滾嘶鳴,仿佛一爐沸騰的鋼水。在湖的邊緣部分,經常產生暗紅色的桔皮,它們堆積起來就像一捆捆繩子,桔皮有時破裂後再傾倒沉入白熱的岩漿中去。湖面上還不時出現高几米的岩漿噴泉,噴濺著五彩繽紛的火花。這種種驚心動魄的景象,稱得上是大自然中的奇觀。

1960年基拉韋厄火山大爆發時,熔岩流從高處奔騰下瀉,湧入大海,在海邊填造了一塊約2平方公里的新陸地。2002年7月29日,滾滾岩漿從基拉韋厄火山噴涌而出,流入大海,水火交融,形成壯觀的景象。2002年8月17日,該火山噴出的火紅岩漿滾滾湧向海邊,好似一條岩漿火龍。

20多年來,基拉韋厄火山持續不斷湧出的大量岩漿已經在夏威夷島東南形成幾個新的黑沙灘並使島的面積不斷擴大。

拉基火山

冰島南部火山裂縫和山,緊靠冰島最大的冰原瓦特納冰原(Vatnajokull)西南端。拉基山是火山裂縫噴發過程中形成的唯一顯著地形特徵,現稱之為拉基環形山(Lakagigar)。該裂縫為東北-西南走向,拉基山把它截為接近相等的兩部分。拉基山海拔818公尺(2,684尺),高出附近地帶200公尺(650尺)。拉基山並未被裂縫完全綻開。在山坡上裂縫之間只有若干極小的流出少量岩漿的火山口。

火山噴發於1783年6月8日開始,至7月29日只剩拉基山西南面裂縫還在活動。同日,東北面裂縫開始噴發,其後的噴發幾乎全在裂縫的這半邊。噴發一直持續至1784年2月初,被認為是有史以來地球上最大的熔岩噴發。普遍認為岩漿噴發量約為12.3立方公里(2.95立方里),覆蓋面積約達565平方公里(220平方哩)。

大量的火山氣體造成歐洲大陸大部分地區上空煙霧瀰漫,甚至波及到敘利亞、西伯利亞西部的阿爾泰山區及北非。釋放出的大量硫磺氣體妨礙了冰島的作物和草木生長,造成大部分家畜死亡。因煙霧造成的饑荒最後導致冰島1/5居民喪生。

冒納羅亞火山  在夏威夷火山國家公園(1916年建)內,為世界最大孤立山體之一。海拔4,169公尺(13,678尺)。其穹丘長120公里(75哩),寬103公里(64哩),熔岩流經面積達5,120平方公里(2,000平方哩)。火山口莫庫阿韋奧韋奧(Mokuaweoweo)面積約10平方公里(4平方哩),深152~183公尺(500~600尺)。冬季頂部常為冰雪覆蓋。

1832年起平均每隔3年半爆發一次,大部分的噴發物限止在莫庫阿韋奧韋奧火山口內,其餘則沿著東北或西南側的裂縫帶流下。在1935年的爆發中,美軍飛機曾對威脅到希洛(Hilo)城的岩漿流徑投擲炸彈。1950年6月,為期23天的浩瀚岩漿從一道21公里(13哩)的西南側裂縫流下,毀滅了一個小村莊。1975、1984年山頂曾發生大爆發。

冒納羅亞火山(Mauna Loa)是一座活火山,在過去的200年間,約噴發過35次。至今山頂上還留有好幾個鍋狀火山口和寬達2700米的大型破火山口。1959年11月,莫納羅亞火山再次爆發,當時沸騰的熔岩冒著氣泡從一個長達一公里半的缺口處噴射出來,持續時間達一個月之久,岩漿噴出的最高高度超過了紐約的帝國大廈。1984年3月,冒納羅亞火山又一次爆發,舉世罕見的壯麗景色,吸引了來自世界各地的遊客。

培雷火山爆發 培雷火山爆發

維蘇威火山  維蘇威火山 (Vesuvius) --全世界最著名的火山之一,位於坎帕尼亞平原的那不勒斯灣畔。於1944年噴發後形成。2,000,000多人居住在維蘇威火山地區及山坡低處。沿那不勒斯灣海岸有工業城鎮分布,山麓北部為小型農業中心。

經過幾個世紀靜止後發生一系列地震,持續6個月且強度逐漸增加,1631年12月16日發生大噴發。山坡上很多村莊被毀,約3,000人死亡;熔岩流抵海邊,天空昏暗達數日之久。1631年後火山噴發特徵發生變化,火山活動持續不斷。可以觀察到火山活動分兩期∶靜止期與噴發期。靜止期火山口封閉,噴發期火山口幾乎持續張開。

山麓遍布葡萄園和果園,此地產的葡萄酒叫“基督眼淚酒”(Lacrima Christi);古代龐貝的酒罈上多有“維蘇威”(Vesuvinum)的字樣。山上高處遍布櫟樹和栗樹雜木林。北坡樹林沿索馬山坡一直長到山頂。西側長著栗樹叢,海拔600公尺(2,000尺)以上則是遍布金雀花類植物的起伏不平的高原,西元79年那次大爆發留下的火山口已經填平。再往高處,大火山錐的斜坡上及索馬山的內側山坡上幾乎是不毛之地,在火山靜止期長著一簇簇草地植物。

維蘇威火山在1.2萬年中不時噴發,火山口總是繚繞著縷縷上升的煙霧,散發熱量足以點燃一張紙。山腳下遍布著果園和葡萄園,而火山上的坡則顯得荒涼和險惡。20世紀維蘇威火山已發生了6次大規模的噴發。

維蘇威火山最著名的一個噴發發生在公元79年,當時赫庫蘭尼姆和龐培兩鎮被毀滅。火山噴出黑色的煙雲,熾熱的火山灰石雨點般落下,有毒氣體湧入空氣中。龐培城只有四分之一的居民幸免於難,其餘的不是被火山灰掩埋,就是被濃煙窒息,或者被倒塌的建築物壓死。

聖海倫斯火山  位於美國西北部華盛頓州,喀斯喀特山北段。海拔2950米(1983)。休眠123年後於1980年3月27日突然復活,5月18日的噴發最為劇烈,煙雲沖向 2萬米高空,火山灰隨氣流擴散至4000公里以外,撒落在距火山800公里處的也有1.8厘米厚。火山附近河流被堵塞、改道,許多道路被埋沒。熔岩流引起森林大火,周圍幾十公里內生物絕跡。由於山地冰雪大量融化,形成洶湧的急流,加之上升氣流中的大量水汽在高空凝結,暴雨成災,使沖刷下的火山灰形成泥漿洪流,從山上傾瀉而下,嚴重破壞了沿途的農田、森林及一切設施。火山噴發後,附近地形發生顯著變化,原來的火山錐頂部崩坍,形成一個長3公里、寬1.5公里、深125米的新火山口。這次火山噴發造成60多人死亡,390平方公里土地變成不毛之地,損失巨大,是美國歷史上,也是20世紀以來地球上規模最大的火山爆發之一。如今,它仍有活動。

在1980年的噴發前,聖海倫斯火山因形狀勻稱,山頂布滿積雪,很像日本的富士山,故被稱為“美國的富士山”,吸引了眾多旅遊者。1980年的噴發標誌著這座火山從1857年沉睡123年後再次甦醒。從此後發生了意想不到的變化。

由於火山噴發前較長時間的地震活動和蒸汽噴發,火山應急工作得當,並做出了較好的預測,聖.海倫斯火山的爆發沒有造成更大的人員傷亡。聖.海倫斯火山的休眠期比活躍期長的多,聖.海倫斯火山噴發的經驗告訴我們,不要對貌似死亡的活火山掉以輕心。

埃特納火山 埃特納火山

埃特納火山  義大利西西里島東岸活火山。其名來自希臘語Atine(aithn,意為“我燃燒了”)。為歐洲最高活火 山。海拔3,200公尺(10,000尺)以上,和其他活火山一樣,其高度各個時期變化不同,如1865年比20世紀末要高52公尺(170尺)。面積1,600平方公里(600平方哩)。基座周長約150公里(93哩)。埃特納火山坐落在燈火通明的義大利卡塔尼亞城上方,它不斷向空中噴射著火焰,而熔岩則如河流一般從兩翼向外溢出。儘管看起來讓人眼暈,埃特納火山還算相對安全,因為這座山火的噴發十分罕見且緊湊,同時熔岩流動緩慢,從而給了人逃生的機會。

歐洲最高的活火山。最猛烈的噴發是1669年,持續4個月之久,噴出熔岩約達7.8億立方米。破壞十分嚴重,卡塔尼亞等附近城市2萬人喪生。1981年3月17日的噴發,是近幾十年來最猛烈的一次,掩埋了數十公頃樹林和許多葡萄園,數百間房屋被毀。山坡植被分布:最低帶,布滿果樹種植園;中間帶,多山毛櫸、櫟樹和松樹;最高帶,有稀疏分散的灌木和藻類。山上有紀念羅馬皇帝登山的古蹟。

桑蓋火山  桑蓋國家公園位於厄瓜多中部莫羅納-聖地亞哥、欽博拉索和通古拉瓦三省交界處。地處赤道附近,面積2720平方千米。園內有世界上著名的世界上活動持續時間最長的活火山--桑蓋火山。海拔5410米的桑蓋火山山頂白雪皚皚,山勢險峻,從山頂到山麓近4000米的海拔高度差使這裡形成了厄瓜多所獨有的景觀。整個公園因為地處赤道附近,陽光照射充足,各處海拔的高度也不同,因而呈現出不同的生態景象,生活著許多珍稀的動植物。

熱帶雨林中生長著高達30~40米的樹木,高大挺拔。火山灰堆積而成的極為肥沃的地面使這裡的植物非常繁茂。除堅硬的木本植物外還有苔蘚、地衣、帶有圓球莖和雞冠狀葉子的菊科植物等。

太陽系火山

月球沒有火山活動,但仍具有許多曾有火山活動的特徵,諸如月海、月谷及拱丘等。

金星的表面有90%是玄武岩,地表地形有80%為火山地形,表示在金星表面形成的過程中,火山扮演了非常重要的角色。金星可能在5億年前有過全星球的表面再造運動,科學家發現的證據包括表面隕石坑的密度等。熔岩流在金星可說是非常普遍,而且各種不在地球上出現的火山作用也在金星上出現。金星大氣層組成的變化及閃電的發生,被認為是因進行中的火山噴發而造成。但沒有任何的確切證據能說明金星的火山是否仍然活躍。

火星上有一些死火山,即奧林匹斯火山,包括四座巨大的盾狀火山,比地球上任何一座山都來的巨大。這些山包括了∶阿爾西亞山(Arsia Mons)、阿斯克拉厄斯山(Ascraeus Mons)、海卡特斯山(Hecates Tholus)、奧林帕斯火山(Olympus Mons)及帕蒙尼斯山(Pavonis Mons)。美國太空總署、歐洲太空總署及義大利太空總署(Italian Space Agency)合作發射了火星探測太空船,‘火星快遞(Mars Express)’號。這個計畫的主要目標是要尋找地下水源和合適登入的地點,並研究火星的大氣層、行星結構和地質構造。這個計畫發現了一些證據,顯示奧林帕斯火山可能尚未完全熄滅。這可能推翻“這些火山早在數百萬年前就已成為死火山”的說法。

木星的衛星伊奧是太陽系中火山活動最劇烈的星體,原因是來自它與木星、木衛二及木衛三的潮汐力作用,這個力量使木衛一扭動、彎曲,幅度約100公尺,並在這個過程中產生能量。埃歐的火山會噴出硫磺、二氧化硫及矽酸鹽岩石,使得整個衛星的地貌完全改變。伊奧的表面有大量的破火山口、硫湖、連綿不絕的火山山脈。埃歐的火山所噴出的岩漿是目前已知最熱的,溫度約為1800 K (1500°C)。木衛一火山的噴發物可以射至極高處,離表面可達300公里以上,在噴發出的一刻,其速度可達每秒一公里。在2001年2月,太陽系中有史以來最大的火山活動在伊奧發生。來自聖路易大學及華盛頓大學的研究人員對木衛一上的火山噴發進行電腦模擬實驗。實驗結果顯示,木衛一的火山所噴出的熔岩能將其表面的鈉、鉀、矽及鐵等物質及化合物熔化、蒸發到大氣中。這些氣態物質與火山噴出的氣體(含亞硫化物及氯化物)發生反應,形成了木衛一大氣獨特的組成成份∶鈉的氯化物、鉀的氯化物及鎂和鐵的二氯化物。木星的另一顆衛星,歐羅巴(木星的四顆伽利略衛星中最小者),也被認為擁有活躍的火山系統。但是它的火山“熔岩”組成完全是水,並且在歐羅巴寒冷的表面結冰。這使它的火山噴發時看起來就像是一個凍結的噴泉。這種型態的火山被稱做冰火山(cryovolcanism),是類木行星的衛星上最常見的火山噴發形式。冰火山的噴出物可能由水、冰、液態氮及液態甲烷組成。1998年,航海家二號太空船發現了海王星其中一個衛星,崔頓上的上的冰火山。在2005年,卡西尼-惠更斯號的探測器拍攝到了土星的其中一顆衛星,土衛二上的水蒸氣噴發。卡西尼-惠更斯號也發現了土衛六上一座冰火山噴出液態甲烷的證據。這被認為是造成土衛六大氣層中高甲烷含量的原因。科學家推論,柯伊伯帶天體中的小行星50,000(Quaoar 50,000)可能也有冰火山活動的存在。

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