火山
(科普··· ···2013-02-01 20:55:09)
火山是地球內部熾熱的融熔狀態的岩漿等物衝出地表面所形成的山。一般來說，火山的噴發總是令人毛骨悚然，那猛烈的爆炸形成濃密的煙塵，遮天蔽日；黑暗中滾燙的岩漿從火山口向四面八方奔流，遍及之處無所不摧；大量的火山灰從天而降，令無數生靈塗炭。火山爆發是地球最有威力自然現象之一。
火山成因 在我們的地球上，火山活動一般常在一些不尋常的地質背景上發生，其中大多數都在構成岩石圈的龐大的板塊邊界處。約80%的地球活火山及其相關的火山活動都發生在兩個板塊相聚，並且其中一個俯衝到另一個下面的地方。俯衝下去的板塊,一方面因擠壓而造成局部壓力增加，一方面其自身也融為岩漿；這時，上面受到擠壓的板塊如果出現裂口或薄弱處，壓力極大的岩漿就會從這些地方噴出來，形成火山。還有另一種不同的情況，是在大洋中脊軸上，這裡，岩漿自地幔湧出並向脊的兩側分開，形成新的洋底。這類火山活動實際上都發生在水下。
火山類型 火山是多種多樣的，根據它們的活動情況可以分為死火山、休眠火山和活火山三大類。死火山，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迹、我國山西大同火山群在方圓約50平方公里的範圍內，分布著2個孤立的火山錐，其中狼窩山火山錐高將近120米。休眠火山，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。如我國白頭山天池，曾於1597年和1792年兩度噴發，在此之前還有多次活動。目前雖然沒有噴發活動，但從山坡上一些深不可測的噴氣孔中不斷噴出高溫氣體，可見該火山目前正處於休眠狀態。活火山，指現代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。如爪吐島上的梅拉皮火山，本世紀以來，平均間隔兩二年就要持續噴發一個時期、我國近期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95年在新疆昆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，錐頂海拔4900米，錐高145米，錐體底直徑642米，錐頂直徑175米，火山口深56米。 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佔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。火山噴發時，氣體、岩漿、固體等物質向外排出的出口叫做火山口。一般來說，中心噴發每次只有一個火山口，但絕大多數火山都是多次噴發。以後的噴發有些是從原來的火山口噴出，但更多的是在其側噴發，從而形成新的火山口，被稱做寄生火山口。除了中心噴發還有裂隙噴發，即噴發物質從地殼裂隙處噴出來。它形成的火山口是比較多的。如冰島的拉基火山噴發，在長達32公里的裂口裡，熔岩從105個排成一列的火山口裡不斷流出。火山口的形狀大部分為圓形，一般分為五類：對稱的火山口、不對稱的火山口、裂縫火山口、沒有明顯的火山口和沉降的火山口。火山口中有一類較特殊的，叫破火山口。它是因火山噴發過於猛烈，巨大量的岩漿一下子將火山頸和周圍的岩石沖開，這種噴發所造成的火山口，直徑往往超過5公里，猛烈的爆發除了形成破火山口外，還使火山的高度大大降低。如坦博臘火山爆發，產生了一個直徑12公里的破火山口，並且海拔高度也隨之降低了1400米。
下面是維蘇威火山的幾張圖片
火山噴發 因岩漿性質、地下岩漿庫內壓力、火山通道形狀、火山噴發環境（陸上或水下）等諸因素的影響，使火山噴發的形式有很大差別，一般有這樣一些分類： 1、裂隙式噴發 岩漿沿著地殼上巨大裂縫溢出地表，稱為裂隙式噴發。這類噴發沒有強烈的爆炸現象，噴出物多為基性熔漿，冷凝後往往形成覆蓋面積廣的熔岩台地。如分布於我國西南川滇黔三省交界地區的二迭紀峨眉山玄武岩和河北張家口以北的第三紀漢諾壩玄武岩都屬裂隙式噴發。現代裂隙式噴發主要分布於大洋底的洋中脊處，在大陸上只有冰島可見到此類火山噴發活動，故又稱為冰島型火山。 2、中心式噴發 地下岩漿通過管狀火山通道噴出地表，稱為中心式噴發。這是現代火山活動的主要形式，又可細分為三種：寧靜式：火山噴發時．只有大量熾熱的熔岩從火山口寧靜溢出，順著山坡緩緩流動，好象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，易流動。含氣體較少，無爆炸現象、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。
爆烈式；火山爆發時，產生猛烈的爆炸，同時噴出大量的氣體和火山碎屑物質，噴出的熔漿以中酸性熔漿為主。1902年12月16日，西印度群島的培雷火山爆發震撼了整個世界。它噴出的岩漿粘稠，同時噴出大量浮石和熾熱的火山灰。這次造成26000人死亡的噴發，就屬此類,也稱培雷型。
中間式: 屬於寧靜式和爆烈式噴發之間的過渡型．此種類型以中基性熔岩噴發為主。若有爆炸時，爆炸力也不大。可以連續幾個月，甚至幾年，長期平穩地噴發，並以伴有歇間性的爆發為特徵。以靠近義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分鐘噴發一次，夜間在50公里以外仍可見火山噴發的光焰，故而被譽為「地中海燈塔」。又稱斯特朗博利式。有人認為我國黑龍江省五大連池火山屬於這種類型。3、熔透式噴發 岩漿熔透地殼大面積地溢出地表，稱為熔透式噴發。這是一種古老的火山活動方式，現代已不存在。一些學者認為，在太古代時，地殼較薄，地下岩漿熱力較大，常造成熔透式岩漿噴出活動。 決定火山噴發形式主要由兩個方面決定：一是岩漿的性質，二是噴發時固體、氣體、液體三者的比例。岩漿根據其含二氧化硅的多少，可以分為基性岩漿和酸性岩漿。基性岩漿粘性小，流動性大，又稱玄武岩岩漿，由這種岩漿引發的火山活動爆發較少，岩漿能在地面作較遠距離的流動，並形成奇特的景觀。酸性岩漿粘性大，流動性差，由此引發的火山活動活動兇猛強烈。除此以外，以氣體為主的噴發最強，稱為「爆炸」；以固體為主的噴發次之，稱為「噴出」；以液體為主的最弱，稱為「流動」；三者都有的強度較大，稱為「噴射」。
火山分布 世界上有很多火山，在過去400多年裡，爆發過的活火山就有500多座。火山的數量雖多，但它的分布卻是很有規律的。人們把火山分為四帶：環太平洋火山帶、大西洋火山帶、地中海火山帶和東非火山帶。太平洋火山帶包括東西兩岸，像我國的台灣就在這條火山帶上。號稱「火山之國」的薩爾瓦多也在這條火山帶上，世界上最高的活火山-智利的尤耶亞科火山，海拔6723米；最高的死火山-智利的阿空加瓜火山，海拔6964米，也都在這個帶上。大西洋火山帶中最引人注目的海底火山爆發和隨之而來的火山島的形成。在那裡，有時候你會看到海底火山噴發的奇特景象，數天的時間裡，原來一片汪洋處就能冒出一座島嶼。由於新形成的火山島物質還比較疏鬆，抵抗不住海浪的衝擊，所以經常會像變魔術一般又突然消失了。地中海火山帶以火山活動頻繁而著稱，舉世聞名的維蘇威火山就在這條火山帶上。這條帶上的很多火山至今仍然活動著，如位於西西里島上的埃特納火山，從公元前6千多年一直到今天從未停止過噴發。非洲大陸因受到兩側的拉扯力而形成斷層，叫作東非大裂谷，這裡也是火山活動十分活躍的地方。大裂谷兩側，聳立著一座座火山，死火山至今仍有水汽噴出，溫泉涌流，活火山更是熱氣騰騰，煙霧繚繞。兩個世界聞名的火山奇觀就在這裡：一是第二大破火山口-恩戈羅恩戈羅火山口，一是尼拉貢戈火山的熔岩湖。非洲第一高峰-乞力馬扎羅山，第二高峰-肯亞山，這兩座死火山的山頂終年覆蓋著白雪，十分美麗。 中國的火山，約660座，其中絕大部分是死火山。活火山和休眠火山主要分布在台灣省、昆崙山區、黑龍江省、長白山和雲南騰衝等地。黑龍江和吉林共有230多座，其中著名的有五大連池和白頭山。內蒙古是我國火山數量最多的地區，共有270多座，我國最大的，包含有100多座火山的火山群，就分布在這裡，其中達里火山群有多達56座火山。台灣省正好位於環太平洋火山帶中，是我國火山活動最為劇烈的地方。澎湖列島、火燒島、釣魚島等都是海底火山噴發而成的火山島。台灣最著名的大屯火山群，在島的北部，由10多座海拔千米左右的火山組成。
上圖為世界火山分布圖，圖中的紅點表示火山區域
上圖是我國長白山的一個火山口湖，人稱長白山天池
火山資源 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。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，因而得到了廣泛的應用。現在，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，都可見到地熱能的應用。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600百萬噸煤的能量。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，雖然目前開發的僅占其中的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，冰島空氣質量大為改善。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。現在，全世界有十幾個國家都在利用地熱發電，我國西藏羊八角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。
火山預報 歷史上火山曾經給人類帶來巨大的災難，一次火山噴發使數萬生靈和他們的家園毀於一瞬。火山噴發看起來是突然的，但它是有規律的，前兆也比地震明顯得多。火山噴發前山體易膨脹，這是熔岩在其內部涌動所造成的。火山附近的溫泉、熱氣口及火山口湖的溫度在噴發前經常急劇上升。熔岩在深處流動會引起局部地區重力和磁力的變化。為了準確、及時預報火山噴發，科學家們一直在不懈地努力，並成功地對一些大爆發做出了準確的預報。如1979年在聖海倫斯山的北坡產生過一個圓丘，1980年5月18日大爆發前，該圓丘竟以每天45厘米的速度增長。美國在此周圍設有13個觀測站，最終準確地做出了預報，而火山的爆發就是從掀去這個圓丘開始的。
公元79年8月24日義大利維蘇威火山爆發，掩埋了兩座城市，造成了巨大的悲劇。這是被火山灰吞沒的人們。
火山奇觀 因火山而形成的地質奇觀有許多，間歇泉是火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，所以得了這麼一個名字。
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。世界上最大的破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。
火山研究 1980年，聖海倫斯火山噴發時，碎石和火山灰被高達300多度的瓦斯氣流推著以每小時1000公里的速度從山上滾下來。當時美國著名火山學家楊斯頓正在觀察這次火山噴發。後來人們只找到了一盤錄音帶，上面錄下了一聲巨響和他最後的一句話：「來了，來了。」對火山的研究，正是因為有楊斯頓這樣一批卓越的科學家，取得了很大的成功。不僅使我們生活得更安全，更快樂，也讓我們能夠欣賞到火山活動的壯觀景象。讓我們在這裡對他們表示敬意吧。
下圖為岩漿吞沒了樹林和公路
下圖為從飛機上俯瞰一個火山口湖
下圖為海底火山爆發
下圖為巨大的火山口
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