火山

地壳之下100至150千米处，有一个“液态区”，区内存在着高温、高压下含气体挥发份的熔融状硅酸盐物质，即岩浆。它一旦从地壳薄弱的地段冲出地表，就形成了火山。能喷出多种物质。 目录[显示]火山的名字来源 火山概况 火山的形成火山资源 火山奇观 火山类型 （二）火山喷发类型火山的影响 火山 板块构造 地球上的著名火山 太阳系中其他星球的火山 火山碎屑 火山锥的类型 火山喷发类型 火山分布 火山喷发 火山 火山电影 火山的益处 最大火山简介 火山的名字来源火山概况 火山的形成火山资源火山奇观火山类型 （二）火山喷发类型火山的影响火山板块构造地球上的著名火山太阳系中其他星球的火山火山碎屑火山锥的类型火山喷发类型火山分布火山喷发火山火山电影火山的益处最大火山简介 [编辑本段]火山的名字来源古罗马时期，人们看见火山[1]喷发的现象，便把这种山在燃烧的原因归之为火神武尔卡发怒，于是意大利南部地中海利帕里群岛中的武尔卡诺火山便由此而得名，同时也成为火山一词的英文名称——Volcano。 [编辑本段]火山概况炽热地心的窗口，是地球上最具爆发性的力量：火山 volcano 在地球上已知的“死火山”约有2000座；已发现的“活火山”共有523座,其中陆地上有455座，海底火山有68座。 火山在地球上分布是不均匀的，它们都出现在地壳中的断裂带。就世界范围而言，火山主要集中在环太平洋一带和印度尼西亚向北经缅甸、喜马拉雅山脉、中亚、西亚到地中海一带，现今地球上的活火山百分之九十九分布都在这两个带上。 火山出现的历史很悠久。有些火山在人类有史以前就喷发过，但现在已不再活动，这样的火山称之为“死火山”；不过也有的“死火山”随着地壳的变动会突然喷发，人们称之为“休眠火山”；人类有史以来，时有喷发的火山，称为“活火山”。 火山活动能喷出多种物质，在喷出的固体物质中，一般有被爆破碎了的岩块、碎屑和火山灰等；在喷出的液体物质中，一般有熔岩流、水、各种水溶液以及水、碎屑物和火山灰混合的泥流等；在喷出的气体物质中，一般有水蒸汽和碳、氢、氮、氟、硫等的氧化物。除此之外，在火山活动中，还常喷射出可见或不可见的光、电、磁、声和放射性物质等，这些物质有时能致人于死地，或使电、仪表等失灵，使飞机、轮船等失事。 火山喷发的强弱与熔岩性质有关，喷发时间也有长有短，短的几小时，长的可达上千年。按火山活动情况可将火山分为三类：活火山、死火山和休眠火山。其中休眠火山指有人类历史的记载中曾有过喷发，但后来一直未见其活动，世界上大约有500座活火山。 火山喷发可在短期内给人类和生命财产造成巨大的损失，它是一种灾难性的自然现象。然而火山喷发后，它能提供丰富的土地、热能和许多种矿产资源，还能提供旅游资源。 许多书籍中都对火山喷发的情形做了详细的描述。例如在《黑龙江外传》中记述了黑龙江五大连池火山群中两座火山喷发的情况。“墨尔根（今嫩江）东南，一日地中出火，石块飞腾，声振四野，越数日火熄，其地遂成池沼此康熙五十八年事。” 火山的形成 火山是由什么形成的？地表下面，越深温度越高。在距离地面大约32公里的深处，温度之高足以熔化大部分岩石。 岩石熔化时膨胀，需要更大的空间。世界的某些地区，山脉在隆起。这些正在上升的山脉下面的压力在变小，这些山脉下面可能形成一个熔岩（也叫“岩浆”）库。 这种物质沿着隆起造成的裂痕上升。熔岩库里的压力大于它上面的岩石顶盖的压力时，便向外迸发成为一座火山。 喷发时，炽热的气体、液体或固体物质突然冒出。这些物质堆积在开口周围，形成一座锥形山头。“火山口”是火山锥顶部的洼陷，开口处通到地表。锥形山是火山形成的产物。火山喷出的物质主要是气体，但是象渣和灰的大量火山岩和固体物质也喷了出来。 实际上，火山岩是被火山喷发出来的岩浆，当岩浆上升到接近地表的高度是，它的温度和压力开始下降，发生了物理和化学变化，岩浆就变成了火山岩。 火山的形成 火山的形成涉及一系列物理化学过程。地壳上地幔岩石在一定温度压力条件下产生部分熔融并与母岩分离，熔融体通过孔隙或裂隙向上运移，并在一定部位逐渐富集而形成岩浆囊。随着岩浆的不断补给，岩浆囊的岩浆过剩压力逐渐增大。当表壳覆盖层的强度不足以阻止岩浆继续向上运动时，岩浆通过薄弱带向地表上升。在上升过程中溶解在岩浆中挥发份逐渐溶出，形成气泡，当气泡占有的体积分数超过75％时，禁锢在液体中的气泡会迅速释放出来，导致爆炸性喷发，气体释放后岩浆粘度降到很低，流动转变成湍流性质的。如若岩浆粘滞性数较低或挥发份较少，便仅有宁静式溢流。从部分熔融到喷发一系列的物理化学变化的差别形成了形形色色的火山活动。 [编辑本段]火山资源火山虽然经常给人类带来巨大的灾害，但它也并非一无是处。火山资源的利用也可以带给我们生活的乐趣与便利。一般来说，火山资源主要体现在它的旅游价值、地热利用和火山岩材料方面。火山和地热是一对孪生兄弟，有火山的地方一般就有地热资源。地热能是一种廉价的新能源，同时无污染，因而得到了广泛的应用。现在，从医疗、旅游、农用温室、水产养殖一直到民用采暖、工业加工、发电方面，都可见到地热能的应用。人们曾对卡迈特火山区进行过地热能的计算，那里有成千上万个天然蒸气和热水喷口，平均每秒喷出的热水和蒸气达2万立方米，一年内可从地球内部带出热量40万亿大卡，相当于600百万吨煤的能量。冰岛由于地处火山活动频繁地带，可开发的地热能为４５０亿千瓦时，地热能年发电量可达７２亿千瓦时，那里的人民很好地利用了这一资源，虽然目前开发的仅占其中的７％，但已经给当地人民带来了很多效益。其中，雷克雅未克周围的３座地热电站为１５万冰岛人提供热水和电力，而整个冰岛有８５％的居民都通过地热取暖。地热资源干净卫生，大大减少了石油等能源进口。自１９７５年后，冰岛空气质量大为改善。冰岛人还善于提高地热资源的使用效率，包括进行温室蔬菜花草种植、建立全天候室外游泳馆、在人行道和停车场下铺设热水管道以加快冬雪融化等。现在，全世界有十几个国家都在利用地热发电，我国西藏羊八角建立了全国最大地热试验基地，取得了很好的成绩。 火山活动还可以形成多种矿产，最常见的是硫磺矿的形成。陆地喷发的玄武岩，常结晶出自然铜和方解石，海底火山喷发的玄武岩，常可形成规模巨大的铁矿和铜矿。另外，我们熟知的钻石，其形成也和火山有关。玄武岩是分布最广的一种火山岩，同时它又是良好的建筑材料。熔炼后的玄武岩称为“铸石”，可以制成各种板材、器具等。铸石最大的特点是坚硬耐磨、耐酸、耐碱、不导电和可作保温材料。 [编辑本段]火山奇观间歇泉是火喷发后期的一种自然现象。当地下的高温将地下水加温到一定压力后，水和蒸气就会从喷口处冲出，压力降低后便停止喷出，进入下一个过程。美国黄石公园的间歇泉是很著名的，其中有些可射到100多米高，其惊涛骇浪般的吼声使人惊心动魄。如老忠实泉，它喷出的水柱可达180米左右，沸水散发出的蒸气像一团洁白的云挂在蓝天上。它每一小时喷射一次，每次历时5分钟，非常准时，所以得了这么一个名字。 有的火山口底部有岩浆湖，就像一锅滚开的粥一样。夏威夷岛上的基拉韦厄火山口直径4千多米，深130米，在这个“大锅”的底部，就是一片深十几米的岩浆湖，有时湖上还会出现高达数米的岩浆喷泉。 我国黑龙江省有一处“地下森林”，它是由7个死火山口演化来的。由于火山喷发物经风化后形成了肥沃的土壤，一些植物便在这大坑里安下了家。这种地下森林是很少见的。 有些火山口堪称是大自然的鬼斧神功之作。如号称“世界第八奇迹”的恩戈罗恩戈罗火山口，它深达600多米，上面直径为18公里，面积254平方公里，底面积为260平方公里，活像一口直上直下的巨井。而在这口“井”里，还生活着狮子、长颈鹿、水牛、斑马等很多动物，简直像个热闹的动物园。 世界上最大的破火山口是日本九州岛上的阿苏火山，这个火山口东西方向17公里，南北方向25公里，周长100多公里，从它规模就可以想当时爆发的巨大威力。 [编辑本段]火山类型 （一）根据火山活动情况的分类 1、活火山（active volcano） 指现代尚在活动或周期性发生喷发活动的火山。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，本世纪以来，平均间隔两三年就要持续喷发一个时期、我国近期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6年前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。火山喷发形成了一个平顶火山锥。此类火山已丧失了活动能力。有的火山仍保持着完整的火山形态，有的则已遭受风化侵蚀，只剩下残缺不全的火山遗迹、我国山西大同火山群在方圆约50平方公里的范围内，分布着2个孤立的火山锥，其中狼窝山火山锥高将近120米。 2、死火山 指史前曾发生过喷发，但有史以来一直未活动过的火山。此类火山已丧失了活动能力。有的火山仍保持着完整的火山形态，有的则已遭受风化侵蚀，只剩下残缺不全的火山遗迹、我国山西大同火山群在方圆约123平方公里的范围内，分布着99个孤立的火山锥，其中狼窝山火山锥高将近1900米。 3、休眠火山（dormant volcano） 指有史以来曾经喷发过．但长期以来处于相对静止状态的火山。此类火山都保存有完好的火山雄形态，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1327年和1658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不断喷出高温气体，可见该火山目前正处于休眠状态。 应该说明的是，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，高温的火山喷发物袭占了毫无防备的庞贝和赫拉古农姆两座古城，两座城市及居民全部毁灭和丧生。 （二）火山喷发类型 火山喷发类型按岩浆的通道分为裂隙式喷发和中心式喷发两大类。 裂隙式喷发又称冰岛型火山喷发。岩浆沿地壳中的断裂带溢出地表。喷发温和宁静，喷出的岩浆为粘性小的基性玄武岩浆,碎屑和气体少。基性熔岩溢出后,形成广而薄的熔岩被，或玄武岩高原。沿断裂带熔岩锥呈线状排列。 中心式喷发岩浆沿火山喉管喷出地面。根据喷出物和活动强弱又可分为下列几种，其名称用代表性的火山名或地名、人名命名。 ①夏威夷型岩浆为基性溶岩，气体和火山灰很少。熔岩从火山口中溢出，火山锥体为盾形，顶部碗状火山口中有灼热熔岩湖，湖面有熔岩“喷泉”。 ②斯特朗博利型岩浆为较粘性的中-基性,气体较多，具有中等强度的爆炸，喷出物主要是火山弹、火山渣和老岩屑，也有熔岩流。火山锥为碎屑锥或层状锥。 ③乌尔坎诺型猛烈喷发的一种。粘性的或固体有棱角的大块熔岩伴随大量火山灰抛出，形成“烟柱”。熔岩流少或没有熔岩流。形成碎屑锥或层状锥。 ④培雷型岩浆为粘稠的中-酸性，多气体,强烈爆炸,有迅猛的火山灰流。火山锥为坡度较大的碎屑锥,锥顶部为岩穹，经风化剥蚀后火山颈突出地面。 ⑤普里尼型粘稠岩浆在火山通道内形成“塞子”，一旦熔岩冲破“塞子”，爆炸特别强烈，产生高耸入云的发光火山云及火山灰流。锥顶为猛烈的爆炸所破坏的火山口。 ⑥超乌尔坎诺型通常无岩浆喷出，喷出物主要是岩石碎屑和火山灰、气体，量不多，火山口低平。 ⑦蒸气喷发型地下水被岩浆气化，连续的或周期性喷出气体。 [编辑本段]火山的影响 最具威力、最壮观的火山爆发常常发生在俯冲带。这里的火山可能在沉寂达数百年之后再度爆发,而一旦爆发,威力就特别猛烈。这样的火山爆发常常会给人类带来灭顶之灾。 1、影响全球气候 火山爆发时喷出的大量火山灰和火山气体，对气候造成极大的影响。因为在这种情况下，昏暗的白昼和狂风暴雨，甚至泥浆雨都会困扰当地居民长达数月之久。火山灰和火山气体被喷到高空中去,它们就会随风散布到很远的地方。这些火山物质会遮住阳光,导致气温下降。此外,它们还会滤掉某些波长的光线,使得太阳和月亮看起来就像蒙上一层光晕,或是泛着奇异的色彩,尤其在日出和日落时能形成奇特的自然景观。 2、破坏环境 火山爆发喷出的大量火山灰和暴雨结合形成泥石流能冲毁道路、桥梁,淹没附近的乡村和城市，使得无数人无家可归。 泥土、岩石碎屑形成的泥浆可象洪水一般淹没了整座城市。 岩石虽被火山灰云遮住了，但火山刚爆发时仍可看到被喷到半空中的巨大岩石。 3、重现生机 火山爆发对自然景观的影响十分深远。土地是世界最宝贵的资源，因为它能孕育出各种植物来供养万物。如果火山爆发能给农田盖上不到20厘米厚的火山灰，对农民来说可真是喜从天降，因为这些火山灰富含养分能使土地更肥沃。 熔岩崩解后,杂草苔类开始冒出来。 绳状熔岩流过的山坡长出蕨类植物。 火山灰让周围的土地肥沃，当地的葡萄年年丰收。 [编辑本段]火山火山爆发呈现了大自然疯狂的一面。一座爆发中的火山,可能会流出灼热的红色熔岩流,或是喷出大量的火山灰和火山气体。这样的自然浩劫可能造成成千上万人伤亡的惨剧,不过大多数火山爆发对生命和财产只造成轻微的伤害。 火山爆发是世界各地都可能发生的自然灾害,只是有些地区发生得比较频繁而已。 地球内部充满着炽热的岩浆。在极大的压力下，岩浆便会从薄弱的地方冲破地壳，喷涌而出，造成火山爆发。 火山可分活火山、死火山和休眠火山。前面讲到的坦博拉火山和夏威夷群岛上的火山，现在还在活动，这就是活火山。死火山是指史前有过活动，但历史上无喷发记载的火山。我国境内的600多座火山，大都是死火山。有些火山在历史上有过活动的记载，但后来一直没有活动，这种火山就称作休眠火山。休眠火山可能会突然“醒来”，成为活火山。 猛烈的火山爆发会吞噬、摧毁大片土地，把大批生命、财产烧为灰烬。可是令人惊讶的是，火山所在地往往是人烟稠密的地区，日本的那须火山和富士火山周围就是这样。原来，火山喷发出来的火山灰是很好的天然肥料，富士山地区的桑树长得特别好，有利于养蚕业；维苏威火山地区则盛产葡萄。火山地区景象奇特，往往成为旅游胜地。 在人类能够控制火山活动之前，加强预报是防止火山灾害的唯一办法。科学家对火山爆发问题的研究，常常得益于动、植物的某种突然变化。许多动物往往在火山爆发之前就纷纷逃离远去，似乎知识大祸即将临头。印度尼西亚爪哇岛上有一种奇特的植物，在火山爆发之前会开花，当地居民把它叫做“火山报警花”。 火山爆发可能是全球气候变暖的一个重要原因 “地球上每年大约有50多次规模不等的火山爆发,可能是全球气候变暖的一个重要原因”，中国南极村南极科学考察队首席科学家、中国科学院刘嘉麒院士在考察南极地区的火山和地质后指出。刘嘉麒院士同时强调这个结论还有待于科学家们的进一步探索和研究。 刘嘉麒院士是中国科学院地质与地球物理研究所研究员、国际知名的火山地质学与第四纪地质学专家。他多次参加我国南极、北极等极地科学考察与研究工作，足迹遍及天涯。在谈到本次南极科考时,作为本次科考首席科学家的刘院士兴奋地说:本次南极科考跨纬度30度,除我国南极长城站以外，还到达其他四个国家的南极科考站和十几个南极地区的小岛，采集了有关的样品,为进一步研究南极地区的地质演化、地壳运动和气候环境的变化获得了较多的信息和依据。 在谈到南极地区的火山活动与全球气候环境变化的关系时,刘嘉麒院士介绍说：南极大陆是个古老的大陆,又是平均海拔最高的大陆和气候最冷最干的大陆。南极地区在上世纪的60年代末和70年代初发生过多次大规模的火山爆发,每次爆发时会产生几十万吨的二氧化硫、二氧化碳等物质，说明南极地区的休眠火山已进入了活动期。 刘嘉麒院士强调：火山爆发和地壳运动是星球有生命的一种表现,目前在浩瀚的银河系中还只发现地球和木星的卫星(木卫1号)有这种大规模的火山和地壳运动。而在地球上，每年大约就有50多次规模不等的火山爆发。刘嘉麒院士指出火山爆发可能是全球气候变暖的一个重要原因。但这些问题还有待于科学家们的进一步探索和研究。 刘院士坦言：自然界还有许多事物未被人类发现和认识，人类对自然界的认识能力亦不可避免地受到时代和历史的局限，尤其是手段、方法、工具和人类本身认知能力的限制。我国的极地科学考察还任重道远,尤其是受交通工具的条件限制,日前还无法在南极更广阔的区域和半径上进行科考。如果有哪一天南极地区的某个山峰或岛屿以中国探险家或科学家的名字命名,那将是一件令国人骄傲的事情。 “一个国家的极地科研水平,实际上是一个国家综合实力的表现。在南极、北极这些极地科学的研究和考察中,中国虽然起步晚,但发展得很快。极地科考可以说是强国的象征。”在谈到人类极地科考和研究时，刘嘉麒院士补充说：我国的极地科学考察事业是从二十年前中国南极长城站的建立而揭开新的篇章,这是强国之举。目前全世界有50多个国家在南极设立科考站。《南极条约》中规定各国不能对南极地区有资源和领土要求,但南极条约是有时限的。目前世界各国正加紧南极战略。因为南极丰富的矿产资源、能源、生物资源和淡水资源等成了世界各国向外拓展生存空间的重要选择。南极洲是世界第五大洲，占有全球70%的淡水资源，但因南极和北极所特有的地理位置和复杂环境,人类在极地地区从事科学考察研究要比其他地区艰难和危险得多,代价也更大。刘院士指出：我国的极地科学研究虽然起步晚,但已经取得了很多科研成果,有些科研成果还走在世界前列。 火山并非是喷出“火”的山，它喷出的是一种高温粘稠的物质，这种物质叫岩浆。火山爆发时景象异常壮观。平时，死死被地包在地壳里岩浆，由于其温度极高，又承受着地壳的巨大压力，所以一遇地壳较薄的地方或有裂隙，岩浆就猛烈地冲出地面。 当火山爆发时，伴随着惊天动地的巨大轰鸣，石块飞腾翻滚，炽热无比的岩浆像条条凶残无比的火龙，从地下喷涌而出，吞噬着周围的一切，霎时间，方圆几十里都被笼罩在一片浓烟迷雾之中。有时候，由于火山爆发，还能使平地顷刻间矗立起一座高高的大山，如赤道附近的乞力马扎罗山和科托帕克希山就是这样形成的；有时候，又能在瞬间吞掉整个村庄和城镇。 火山的形成是地表下面，越深的地方，温度就越高，大约在20英里深处，温度之高足以熔化大部分岩石。 火山喷发岩石熔化时，就会膨胀而需要更多更大的空间。这种被高温熔化的物质便会沿着隆起造成的裂缝上升。 当熔岩槽里的压力大于它上面的岩石的压力时，便向外爆发而形成一座火山。 [编辑本段]板块构造板块构造理论建立以来，很多学者根据板块理论建立了全球火山模式，认为大多数火山都分布在板块边界上，少数火山分布在板内，前者构成了四大火山带，即环太平洋火山带、大洋中脊火山带、东非裂谷火山带和阿尔卑斯－喜马拉雅火山带。板块学说在火山研究中的意义在于它能把很多看来是彼此孤立的现象，联为一个有机的整体，但以这个学说建立的火山活动模式也并不是十分完美的，如环大西洋为什么就没有火山带；板内火山不在板块边界上，用地幔柱解释它的成因似乎依据也不够充分。新近又有学者（李鸿业，1993）提出两极挤压说，揭开了地球发展的奥秘，他认为在两极挤压力作用下，地球赤道轴扩张形成经向张裂和纬向挤压，全球火山主要分布在经向和纬向构造带内。下图为全球火山和强震分布图，图中红色为全新世火山，数据取自 Smithsonian 研究所，白色为7级以上强震，根据中国地震台网目录绘制。 一、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、台湾岛、菲律宾群岛以及印度尼西亚群岛，全长4万余公里，呈一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512座，其中南美洲笠迪勒拉山系安第斯山南段的30余座活火山，北段有16座活火山，中段尤耶亚科火山海拔6723m，是世界上最高的活火山。再向北为加勒比海地区，沿太平洋沿岸分布着著名的火山有奇里基火山、伊拉苏火山、圣阿纳火山和塔胡木耳科火山。北美洲有活火山90余座，著名的有圣海伦斯火山、拉森火山、雷尼尔火山、沙斯塔火山、胡德火山和散福德火山。在阿留申群岛上最著名的是卡特迈火山和伊利亚姆纳火山。在堪察加半岛上有经常活动的克留契夫火山，向击千岛群岛和日本列岛山岛弧，著名火山分布在日本列岛，如浅间山、岩手山、十胜岳、阿苏山和三原山都是多次喷发的活火山。琉球群岛至台湾岛有众多的火山岛屿，如赤尾屿、钓鱼岛、彭佳屿、澎湖岛、七星岩、兰屿和火烧岛等，都是新代以来形成的火山岛。火山活动最活跃的可算菲律宾至印度尼西亚群岛的火山，如喀拉喀托火山、皮纳图博火山、塔匀火山、坦博拉火山和小安的列斯群岛的培雷火山等，近代曾发生过多次喷发。 环太平洋带，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。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，这里仅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出露海面。 环太平洋火山带的火山岩主要是中性岩浆喷发的产物，形成了钙碱性系列的岩石，最常见的火山岩类型是安山岩，距海沟轴150－300公里的陆地内，安山岩平行于海沟呈弧形分布，即成所谓的“安山岩线”。另一特点是，自海沟向陆地方向岩石有明显的水平分带性，一般随与海沟距离的增大，依次分布为拉斑系列岩石、钙碱性系列岩石和碱性系列的岩石。这里的火山多为中心式喷发，火山爆发强度较大，如果发生在人口稠密区，则往往造成严重的火山灾害。