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第2章 隐含杀机的山岭—火山(2)

这种火山灰云是一种高热度气体,全是炽热的火山灰微粒,密度非常大,当它沿山坡向下移动的时候,景象如同飓风。在培雷式喷发中,向上逃逸的气体经常被火山口中的熔岩堵住,在压力逐渐增大的时候就会发生爆炸。熔岩被火山灰含量很高的气体所推动向外流出,但除了从火口中流出黏稠的熔岩外,其他地方就没有熔岩流出的现象了。

历史上发生培雷式喷发的火山较多:1835年科西圭那、1883年喀拉喀托、1902年苏弗里埃尔、1912年卡特迈、1951年拉明顿火山、1955~1956年别兹米扬、1968年马荣和1982年埃尔奇琼火山喷发都属此种类型。

不同性质的火山

因为火山喷发有不同的物理化学条件,所以也有多种不同的火山形态。

1.盾状火山

盾状火山是由大量快速流动的岩浆涌出地表构成。在岩浆冷却之后,就成为宽广低平的拱形火山,因为这类火山的顶部如同盾,所以被称为盾形火山。其中最为典型的盾形火山是夏威夷的冒纳罗亚火山。

它是由数以千计的各股岩浆互相层迭而成的。

2.什么是火山渣锥

火山渣锥是由火山喷出物喷出地表又落到喷发口附近相互迭置堆积而成的火山锥体,如火山渣、火山灰和熔岩流。在多次火山活动下,这种火山才得以形成。在火山口内,还可形成小的火山锥。其中最为主要的是火山渣,这些火山渣又逐渐形成了圆锥形的火山。大多数的锥形火山都很耐侵蚀,因为落到锥上的降雨渗入到高渗水性的火山渣里,较少对它们的表面进行侵蚀作用。由于火山碎屑物胶结松散,故无法形成较高的堆积。

3.复合型火山:复合型火山为多次喷发所形成的,它的复发周期特别长。形成复合型火山的最为常见的是安山岩,但也有特殊情况发生。虽然安山岩复合型火山锥主要由火山碎屑组成,有些岩浆侵入使锥体内部破裂而形成岩墙或岩床。

这样构造的火山锥更高。由于其太高,有可能使其太陡、不稳定而在重力作用下垮塌。

4.熔岩穹丘:熔岩穹丘是高黏滞性、富硅岩浆缓慢挤出而形成的,其中,大部分熔岩穹丘还是比较小的。穹丘挤出之后可以进行熔岩运动,可以通过爆炸扩展成为火山碎屑所覆盖的坑。

5.破火山口:破火山口是一种在火山顶部的较大的圆形拗陷。通常来说,破火山口是岩浆回撤、火山自身塌陷时形成,或浅部岩浆囊喷发而形成的。大量岩浆之所以出现撤退情况可能是因为它构造支撑的不断丧失。

6.玛珥湖:玛珥的英文“maar”

来源于拉丁文“mare”,也就是海的意思,它是德国莱茵地区人们对水域的称谓。在1921年,德国科学家Steininger把玛珥湖定义为一种火山类型。玛珥是一个由环形壁、火山口沉积物、火山筒和馈浆通道组成的系统。它是由岩浆水汽相互作用发生爆炸而形成的。

7.泥火山:泥火山是泥浆与气体同时喷出地面后而堆积成的。泥火山的外型多为锥状小丘或者是盆穴状,它的尖端部通常有凹陷,它用这些凹陷来使泥浆和气体间断喷出。

喷发频率分类

火山喷发频率分类依照火山喷发的频繁程度,可以将火山分为“活火山”与“休眠火山”两大类型。

在全球气候变暖问题日益严峻的今天,英国牛津大学的大卫·考拜耳教授说:“随着冰山变得越来越薄,火山爆发的频率可能会大大增加。”

这也是探讨火山这个主题的同时,应同时关注的问题。

1.活火山

活火山是指有史以来有过活动的火山。如南美洲的图彭加托火山,夏威夷的冒纳罗亚火山以及我国新疆的卡尔达西火山、黑龙江省的五大连池火山等。目前全球的活火山数量很多,近400年以来,爆发的活火山就有500多座。这类火山正处于活动的旺盛时期。如爪吐岛上的梅拉皮火山,20世纪以来,平均每间隔两年就要持续喷发一次,我国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1995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录。

这次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。然而,迄今为止,还没有一个严格而又科学的标准来判断一个火山的“死活”。一般来说,在火山下面,是否存在活动的岩浆系统,是判断一座火山“死”或“活”的关键。可是,怎样才能知道火山下面是否存在活动的岩浆系统呢?一般可根据以下现象作出初步判断:

(1)在活火山区存在水热活动或喷气现象;(2)以火山为中心的小范围内,微震活动明显高于其外围地区;(3)火山区出现某些可观测到的地表形变。

其实,判断一座火山究竟是活火山还是死火山,主要还是为了确定这座火山是否需要对它进行监测研究,以避免或减少火山喷发带来的危害。

2.休眠火山

休眠火山是指以前某个时期曾经喷发过,但长期以来处于相对静止状态的火山。它们还具有重新喷发的可能性。如意大利的维苏威火山、我国东北的白头山等。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仍然不断喷出高温气体,可见该火山目前正处于休眠状态。这类火山好似人在睡觉,不知道什么时候就会醒来,因此被称为休眠火山。

3.死火山

死火山是指史前曾发生过喷发,但有史以来没有活动过的火山。如我国山西省的大同火山群、非洲的乞力马扎罗火山等。关于乞力马扎罗火山,着名的美国作家海明威曾经以此为背景写过一篇着名的小说《乞力马扎罗的雪》,在海明威的笔下,乞力马扎罗的雪是作为不朽的灵魂而出现的。死火山通常会藏有金矿,科学家们相信世界上大多数最大的金矿乃是在史前时期火山的活动中所形成的。现在一些活火山山口也有金矿。

前面已经说过,到目前为止,还没有一个标准来判断一个火山的死活。因此,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,高温的火山喷发物侵占了毫无防备的庞贝和赫拉古农姆两座古城,两座城市及居民几乎全部毁灭和丧生,把整个庞贝城都毁了。

世界火山带分布

地球上火山分布很广,包括上面介绍的活火山、死火山和休眠火山。当然,现今人们最为关注的是活火山,活火山是我们防范灾害的主要对象。这里我们介绍世界上火山的分布,所指也是活火山。按照板块理论的解说,大部分火山分布在板块之间的边界带上;也有少数例外,如地球上的一些热异常点附近,也有火山存在。这里所谓的热异常点,又称热点,它的下面有地幔热柱。

地球上活火山是成带分布的,与地震带的分布有些类似,这可能是由于火山与地震的成因都与地球运动相关的缘故。地球上最主要的火山分布带也是环太平洋带、阿尔卑斯—喜马拉雅带、大洋中脊带以及东非裂谷带。

1.环太平洋火山带

环太平洋火山带,南起南美洲的科迪勒拉山脉,转向西北的阿留申群岛、堪察加半岛,向西南延续的是千岛群岛、日本列岛、琉球群岛、中国台湾岛、菲律宾群岛以及印度尼西亚群岛,经过巴布亚新几内亚,向南进入新西兰南北岛,全长4万余千米,构成向南开口的环形构造系。环太平洋火山带也称环太平洋火环,有活火山500多座。

环太平洋带上火山活动频繁,据历史资料记载,全球现代喷发的火山这里占80%,主要发生在北美、堪察加半岛、日本、菲律宾和印度尼西亚。例如,印度尼西亚被称为“火山之国”,南部包括苏门答腊、爪哇诸岛构成的弧—海沟系,火山近400座,其中129座是活火山,仅1966~1970年5年间,就有22座火山喷发,此外海底火山喷发也经常发生,致使一些新的火山岛屿露出海面。

2.大洋中脊火山带

大洋中脊也称大洋裂谷,它曲折地在几个大洋中展布:从北极盆穿过冰岛,到南大西洋;向南绕非洲的南端转向北东与印度洋中脊相接;印度洋中脊向北延伸到非洲大陆北端与东非裂谷相接;向南绕澳大利亚东去,与太平洋中脊南端相连,太平洋中脊偏向太平洋东部,向北延伸进入北极区海域,构成了“W”形图案,成为全球性的大洋裂谷,总长8万余千米。大洋裂谷中部多为隆起的海岭,比两侧海面高出2~3千米,故称其为大洋中脊,在海岭中央又有宽20~30千米、深1~2千米的地堑,所以又称其为大洋裂谷。大洋内的火山就集中分布在大洋中脊的位置上,所以称之为大洋中脊火山带。根据洋底岩石年龄测定,说明大洋裂谷形成较早,但张裂扩大和激烈活动是在中生代到新生代,尤其是第四纪以来更为活跃,突出表现在火山活动上。

大洋中脊火山带上的火山分布是不均匀的,多集中于大西洋裂谷,即大西洋中脊带。它北起格陵兰岛,经冰岛、亚速尔群岛至佛得角群岛,该段长达万余千米,海岭由玄武岩组成,是大洋裂谷火山喷发的产物。

由于火山多为海底喷发,不易被人们发现,据有关资料记载,大西洋中脊仅有60余座活火山。冰岛位于大西洋中脊,冰岛上的火山我们可以直接观察到,岛上有200多座火山,其中活火山30余座,人们称其为火山岛。据地质学家统计,近1000年来,大约发生了200多次火山喷发,平均5年喷发一次。

除大洋中脊火山带以外,还有一些零散的火山分布,一般以火山岛屿的形式出现,如太平洋海底火山喷发形成的岛屿有夏威夷群岛,即通常所说的夏威夷—中途岛的火山链,包括关岛、塞班岛、提尼安岛、贝劳群岛、俾斯麦群岛、所罗门群岛、新赫布里底群岛及萨摩亚群岛等。

在大西洋,如圣赫勒拿岛、阿森松岛,特里斯坦—达库尼亚群岛也都是一些火山岛,南极洲的罗斯海中的埃里伯斯火山也属该种类型。

3.东非裂谷火山带

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