火山

火山喷发
火山喷发
    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。火山爆发能喷出多种物质。岩浆一旦从地壳薄弱的地段到达地面或伴随有水气和灰渣喷出地表,就形成特殊结构和锥状形态的山体。

概况

  火山(volcano)是炽热地心的窗口,是地球上最具爆发性的力量。
  所属学科:地理学(一级学科);地貌学(二级学科)
  名字来源:古罗马时期,人们看见火山[1]喷发的现象  火山口,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。

·火山的构成

火山口
火山口
  由火山口和火山锥组成 。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、、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、、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。  
  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”。 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。     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。”   
  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。   

·火山的形成

  在距离地面大约32公里的深处存在大量高温液体,其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。   
火山喷发
火山喷发
  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。

火山的分类  

·按活动情况分类

  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、中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</A>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。
  2、死火山(extinct volcano)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。
日本富士山
日本富士山
  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锥形态,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。如我国长白山天池,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。

·按火山喷发类型分类

·  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。

爆裂式喷发
爆裂式喷发
   1、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。
   2、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。

火山喷发阶段

气体的爆炸
  在火山喷发的孕育阶段,由于气体出溶和震群的发生,上覆岩石裂隙化程度增高,压力降低,而岩浆体内气体出溶量不断增加,岩浆体积逐渐膨胀,密度减小,内压力增大,当内压力大大超过外部压力时,在上覆岩石的裂隙密度带发生气体的猛烈爆炸,使岩石破碎,并打开火山喷发的通道,首先将碎块喷出,相继而来的就是岩浆的喷发。
喷发柱的形成
  气体爆炸之后,气体以极大的喷射力将通道内的岩屑和深部岩浆喷向高空,形成了高大的喷发柱。喷发柱又可分为三个区:   
  (1)气冲区:它位于喷发柱的下部,相当于整个喷发柱高度的十分之一。因气体从火山口冲出时的速度和力量很大,虽然喷射出来的岩块等物质的密度远远超过大气的密度,但它也会被抛向高空。气冲的速度,在火山通道内上升时逐渐加快,当它喷出地表射向高空时,由于大气的压力和喷气能量的消耗,其速度逐渐减小,被气冲到高空的物质,按其重力大小在不同的高度开始降落。
  (2)对流区:位于气冲区的上部,因喷发柱气冲的速度减慢,气柱中的气体向外散射,大气中的气体不断加入,形成了喷发柱内外气体的对流,因此称其为对流区。该区密度大的物质开始下落。密度小于大气的物质,靠大气的浮力继续上升。对流区气柱的高度较大,约占喷发柱总高度的十分之七。
   (3)扩散区:位于喷发柱的最顶部,此区喷发柱与高空大气的压力达到基本平衡的状态。喷发柱不断上升,柱内的气体和密度小的物质是沿着水平方向的扩散,故称其为扩散区。被带入高空的火山灰可形成火山灰云,火山灰云能长时间飘流在空中,而对区域性的气候带来很大影响,甚至会造成灾害。此区柱体高度占柱体总高度的十分之二左右。
喷发柱的塌落
  喷发柱在上升的过程中,携带着不同粒径和密度的碎屑物,这些碎屑物依着重力的大小,分别在不同高度和不同阶段塌落。决定喷发柱塌落快慢的因素主要有四点:
   (1)火山口半径大的,气体冲力小,柱体塌落的就快;   
  (2)若喷发柱中岩屑含量高,并且粒径和密度大,柱体塌落的就快;
   (3)若喷发柱中重复返回空中的固体岩块多,柱体塌落的就快;
   (4)喷发柱中若有地表水的加入,可增大柱体的密度,柱体塌落的就快。反之,喷发柱在空中停留时间长,塌落的就慢。
  火山喷发并非千遍一律,像夏威夷基拉韦厄火山那样的喷发,事前熔岩已静静地流出,由于熔岩流动缓慢,因而只破坏财产而没有危及生命。而像1883年印尼喀拉喀托火山那样的火山碎屑喷发或蒸气爆炸(或蒸气猛烈爆发),则造成人员的重大伤亡。
  在火山喷发过程中,挥发性物质充当了重要的角色,它不仅是火山喷发的产物,更是火山喷发的动力。从岩浆的产生到火山喷发的整个过程,挥发性物质的活动无一不在起作用。

世界火山带

  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。  

·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、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。

·洋脊火山带

  大洋中脊也称大洋裂谷,它在全球呈“W”形展布,从北极盆穿过冰岛,到南大西洋,这一段是等分了大西洋壳,并和两岸海岸线平行。向南绕非洲的南端转向NE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边,太平洋中脊偏向太平洋东部,向北延促又进入北极区海域,整个大洋中脊构成了“W”形图案,成为全球性的大洋裂谷,总长8万余公里。大洋裂谷中部多为隆起的海岭,比两侧海原高出2-3公里,故称其为大洋中脊,在海岭中央又多有宽20-30公里,深1-2公里的地堑,所以又称其为大洋裂谷。大洋内的火山就集中分布在大洋裂谷带上,人们称其为大洋中脊火山带。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。
  大洋中脊火山带火山的分布也是不均匀的,多集中于大西洋裂谷,北起格陵兰岛,经冰岛、亚速尔群岛至佛得角群岛,该段长达万余公里,海岭由玄武岩组成,是沿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S、Thorarinsson(1960)统计,在近1000a内,大约发生了200多次火山喷发,平均5a喷发一次。著名的活火山有海克拉火山,从1104年以来有过20多次大的喷发。拉基火山于1783年的一次喷发为人们所目睹,从25公里长的裂缝里溢出的熔岩达12公里以上,熔岩流覆盖面积约565平方公里,熔岩流长达70多公里,造成了重大灾害。1963年在冰岛南部海域火山喷发,这次喷发一直延续到1967年,产生了一个新的岛屿-苏特塞火山岛,高出海面约150m,面积2.8平方公里。6a之后,在该岛东北32公里处的维斯特曼群岛的海迈岛火山又有一次较大的喷发。这些火山的喷发,反映了在大西洋裂谷火山喷发的特点。
   在太平洋中脊,于南纬6°-14°的太平洋东隆的轴部,新生代以来的裂隙喷发,形成了宽40-60公里,长800公里的玄武岩台地,发现的活火山仅有14座,其活动强度与频度都不如大西洋裂谷火山带。
   印度洋,据查有三列走向近SN的海底山脉,即海岭,仅有部分火山出露海面而成火山岛屿,如塞舌尔群岛和马尔克林群岛,它们都是现代海底火山喷发形成的。
   在大洋中脊以外,仅有一些零散火山分布,它们是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一中途岛的火山链,有关岛、塞班岛、提尼安岛、帕劳群岛、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。这些火山岛屿都由玄武岩构成,与大洋裂谷带内的火山岩基本相同。   

·红海沿岸与东非火山带

  东非裂谷是大陆最大裂谷带,分为两支:裂谷带东支南起希雷河河口,经马拉维肖,向北纵贯东非高原中部和埃塞俄比亚中部,至红海北端,长约5800公里,再往北与西亚的约旦河谷相接;西支南起马拉维湖西北端,经坦喀噶尼喀湖、基伍湖、爱德华湖、阿尔伯特湖,至阿伯特尼罗河谷,长约1700公里。裂谷带一般深达1000-2000m,宽30-300公里,形成一系列狭长而深陷的谷地和湖泊,如埃塞俄比亚高原东侧大裂谷带中的阿萨尔湖,湖面在海平面以下150m,是非洲陆地上的最低点。
   自中生代裂谷形成以来,火山活动频繁,尤其晚新生代以来更为盛行,据统计,非洲有活火山30余座,多分布在裂谷的断裂附近,有的也分布在裂谷边缘百公里以外,如肯尼亚山、乞力马扎罗山和埃尔贡山,它们的喷发同裂谷活动也密切相关。东非裂谷火山带火山喷发类型有两种,一种是裂隙式喷发,主要发生在埃塞俄比亚裂谷系两侧,形成了玄武岩熔岩高原(台地),占埃塞俄比亚全国面积的三分之二,熔岩厚达4000m,它是30-50万a以来上百次玄武岩浆沿裂隙溢流形成的。在肯尼亚西北部,也形成了厚达1000m 的熔岩台地,其形成时间晚于埃塞俄比亚的熔岩台地,大约形成于14-23万a间,在更晚些时候形成的是响岩,在11-13万a间形成了长达300公里的响岩熔岩台地。第二种是中心式喷发,多分布在裂谷带的边缘,主要的活火山有扎伊尔的尼拉贡戈山、尼亚马拉基拉山、肯尼亚的特列基火山、莫桑比克的兰埃山和埃塞俄比亚的埃特尔火山等。有的火山喷发只生成了爆裂火口,或成火口洼地,或是火口湖,如恩戈罗恩戈罗(坦桑)火口洼地直径达19公里,面积304平方公里。
   现代火山活动中心集中在三个地区,一是乌干达-卢旺达-扎伊尔边界的西裂谷系,自1912-1977年就有过13次火山喷发,尼拉贡戈火山至今仍在活动;二是埃塞俄比亚阿费尔(阿曼)坳陷的埃尔塔火山和阿夫代拉火山,自1960-1977年曾发生过多次喷发;三是坦桑尼亚纳特龙(坦桑)湖南部的格高雷(Grgory)裂谷上的伦盖(坦桑)火山,自1954到1966年曾有过多次喷发,喷出岩为碳酸盐岩类,有较高含量的碳酸钠,为世界所罕见。位于肯尼图尔卡纳湖南端的特雷基火山在80-90年代间也曾多次喷发。现代火山活动区,温泉广泛发育,火山喷气活动明显,多为水蒸气和含硫气体,这是火山现今的活动迹象。   

·地中海—印度尼西亚火山带

  这一带共有共有活火山70余座,其中地中海沿岸有13座,印度尼西亚有60余座。这一火山带喷发的岩浆性质从基性到酸性都有,不同的火山表现不同,同一火山不同喷发阶段也有变化。

中国的火山喷发

  中国最早记录的活火山是山西大同聚乐堡的昊天寺,它在北魏(公元 5世纪)时还在喷发(据《山海经据》记载);东北的五大莲池火山在1719年至1721年,还猛烈喷发过,其情景是:“烟火冲天,其声如雷,昼夜不绝,声闻五六十里,其飞出者皆黑石硫磺之类,经年不断…… 热气逼人30余里”(据《宁古塔记略》);
  1916年和1927年, 台湾东部海区的海底火山先后爆发过两次,呈现出“一半是海水,一半是火焰”,蔚为壮观;
  1951年 5月, 新疆于田以南昆仑山中部有一座火山爆发,当时浓烟滚滚,火光冲天,岩块飞腾,轰鸣如雷,整整持续了好几个昼夜,堆起了一座 145米高的锥状体;至于台湾北部海拔1130米的活火山-七星山,迄今还在喷发着大量硫磺热气。

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。

·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。   

·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。   

·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。

·资源利用

  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,我国西藏羊八井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。

·奇观价值

  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。
碎屑利用
火山灰
火山灰
  火山碎屑是火山喷出的岩浆冷凝碎屑以及火山通道内和四壁岩石碎屑。火山碎屑按大小分为大于鸡蛋的火山块,小于鸡蛋的火山砾,小于黄豆的火山砂和颗粒极细小的火山灰;按形状分为:纺锤形、条带形或扭动形状的火山弹,扁平的熔岩饼,丝状的火山毛;按内部结构分为:内部多孔、颜色较浅的浮石,泡沫,内部多孔、颜色黑、褐的火山碴。被喷射到空中的火山碎屑,粗重的落在火山口附近,轻而小的或被风吹到几百千米以外沉降,或上升到平流层随大气环流。火山喷发时灼热的火山灰流与水(火山区暴雨、附近的河流湖泊等)混合则形成密度较大的火山泥流。火山灰流和泥流都带有灾害性。
  火山碎屑熔岩是火山碎屑物质的含量占90%以上的岩石,火山碎屑物质主要有岩屑、晶屑和玻屑,因为火山碎屑没有经过长距离搬运,基本上是就地堆积,因此,颗粒分选和磨圆度都很差。

世界著名火山

  日本富士山(位于日本梨县东南部与静冈县交界处,海拔3776米,是日本第一高峰。山峰高耸入云,山巅白雪皑皑。)
   斯德朗博利火山(位于意大利西西里风神岛,经常喷发,每小时准时喷发2-3次,已经持续了2000多年,从古代起就被称为“地中海的灯塔”。)
   圣海伦斯火山 (位于美国的华盛顿州,在1980年喷发之前,山顶布满积雪,被称为“美国的富士山”。)
  雷尼尔山(美国最高的火山,常年被冰雪覆盖,是美国著名的旅游胜地。位于华盛顿州。)
  马荣火山(位于菲律宾首都马尼拉东东南约300千米处,是菲律宾最高的活火山。)
   埃特纳火山(位于意大利的西西里岛,是一座著名的活火山,有记录来共爆发200多次。)
  科多帕西火山(厄瓜多尔境内,海拔5897米,是世界上最高的活火山。)
  比亚利卡火山 (位于智利普孔小镇的比亚利卡湖畔,银装素裹,风景秀美。)
   桑托林火山(位于希腊爱琴海的桑托林岛上。20世纪中有过3次小规模的喷发。大约在公元前1645年有过一次猛烈的喷发。)

世界最大火山

  冒纳罗亚火山位于夏威夷群岛的中部,海拔4170米,从海底算起高约9300余米。其山顶常有白云缭绕,忽隐忽现。岛北冒纳开亚山海拔4205米,是夏威夷的最高峰。世界最高的天文台,就设在此山的顶峰。
   冒纳罗亚火山是一座活火山,在过去的200年间,约喷发过35次。至今山顶上还留有好几个锅状火山口和宽达2700米的大型破火山口。1959年11月,冒纳罗亚火山再次爆发,当时沸腾的熔岩冒着气泡从一个长达一公里半的缺口处喷射出来,持续时间达一个月之久,岩浆喷出的最高度超过了纽约的帝国大厦。1984年3月,莫纳罗亚火山又一次爆发,举世罕见的壮丽景色,吸引了来自世界各地的游客。是夏威夷海岛上的一个活跃盾状火山,是形成夏威夷的五个火山当中的一个。虽然它峰顶比相邻的冒纳凯亚火山要低36米,但夏威夷人仍然把它命名为(MaunaLoa),意为(长山)。估计它的容量大约为75,000立方千米(18,000立方英哩)。从冒纳罗亚火山喷发出的熔岩流动性非常高,这导致该火山的坡度十分小。
  冒纳罗亚火山喷发了至少70万年,约在40万年前露出海平面,但当地已知最古老的岩石年龄不超过20万年。海岛之下其中一个热点的岩浆在过去千万年来形成了夏威夷岛链。随着太平洋板块的缓慢漂泊,冒纳罗亚火山最终被带离热点,并将在50到100万年后停止喷发。

太阳系中其他星球的火山

  月球没有火山活动,但仍具有许多曾有火山活动的特征,诸如月海、月谷及拱丘等。
  金星的表面有90%是玄武岩,地表地形有80%为火山地形,表示在金星表面形成的过程中,火山扮演了非常重要的角色。金星可能在5亿年前有过全星球的表面再造运动,科学家发现的证据包括表面陨石坑的密度等。熔岩流在金星可说是非常普遍,而且各种不在地球上出现的火山作用也在金星上出现。金星大气层组成的变化及闪电的发生,被认为是因进行中的火山喷发而造成。但目前没有任何的确切证据能说明金星的火山是否仍然活跃。
  观测发现,火星上有一些死火山,包括四座巨大的盾状火山,比地球上任何一座山都来的巨大。这些山包括了∶阿尔西亚山(Arsia Mons)、阿斯克拉厄斯山(Ascraeus Mons)、海卡特斯山(Hecates Tholus)、奥林帕斯火山(Olympus Mons)及帕蒙尼斯山(Pavonis Mons)。美国太空总署、欧洲太空总署及意大利太空总署(Italian Space Agency)合作发射了火星探测太空船,火星快递(Mars Express)号。这个计划的主要目标是要寻找地下水源和合适登陆的地点,并研究火星的大气层、行星结构和地质构造。这个计划发现了一些证据,显示奥林帕斯火山可能尚未完全熄灭。这可能推翻(这些火山早在数百万年前就已成为死火山)的说法。
  木星卫星埃欧是太阳系中火山活动最剧烈的星体,原因是来自它与木星、木卫二及木卫三的潮汐力作用,这个力量使木卫一扭动、弯曲,幅度约100公尺,并在这个过程中产生能量。埃欧的火山会喷出硫磺、二氧化硫及矽酸盐岩石,使得整个卫星的地貌完全改变。埃欧的表面有大量的破火山口、硫湖、连绵不绝的火山山脉。埃欧的火山所喷出的岩浆是目前已知最热的,温度约为1800 K (1500°C)。木卫一火山的喷发物可以射至极高处,离表面可达300公里以上,在喷发出的一刻,其速度可达每秒一公里。在2001年2月,太阳系中有史以来最大的火山活动在埃欧发生。来自圣路易大学及华盛顿大学的研究人员对木卫一上的火山喷发进行电脑模拟实验。实验结果显示,木卫一的火山所喷出的熔岩能将其表面的钠、钾、矽及铁等物质及化合物熔化、蒸发到大气中。这些气态物质与火山喷出的气体(含亚硫化物及氯化物)发生反应,形成了木卫一大气独特的组成成份∶钠的氯化物、钾的氯化物及镁和铁的二氯化物。 木星的另一颗卫星,欧罗巴(木星的四颗伽利略卫星中最小者),也被认为拥有活跃的火山系统。但是它的火山(熔岩)组成完全是水,并且在欧罗巴寒冷的表面结冰。这使它的火山喷发时看起来就像是一个冻结的喷泉。这种型态的火山现在被称做冰火山(cryovolcanism),是类木行星的卫星上最常见的火山喷发形式。冰火山的喷出物可能由水、冰、液态氮及液态甲烷组成。
  1998年,航海家二号太空船发现了海王星其中一个卫星,崔顿上的上的冰火山。
  在2005年,卡西尼-惠更斯号的探测器拍摄到了土星的其中一颗卫星,土卫二上的水蒸气喷发。卡西尼-惠更斯号也发现了土卫六上一座冰火山喷出液态甲烷的证据。这被认为是造成土卫六大气层中高甲烷含量的原因。科学家推论,柯伊伯带天体中的小行星50000(Quaoar 50000)可能也有冰火山活动的存在。

科学猜测

 
火山喷发产生的气体可能是恐龙灭绝原因
   伦敦3月20日公布的最新科学发现表明,火山喷发产生的气体可能是过去5.45亿年间大量物种--包括恐龙--灭绝的原因。
  现在印度境内的德干岩群(DeccanTraps)是一系列火山喷发活动后的产物。6500万年前的火山喷发使空气中充满硫磺,并对地球的气候造成了极具破坏性的影响。
  大型的火山喷发还形成了“洪流玄武岩”(flood basalts),并且是造成史上周期性大量物种灭绝的两个主要原因之一。
  另外一个原因是小行星活动的影响,这被认为是6500万年前恐龙灭绝的最重要原因。
   从前,研究人员对火山的杀伤力一直心存怀疑,因为他们不知道火山喷发究竟能释放多少有毒气体。但是在对德干岩石的研究中,一支英国考察队发现了至关重要的线索,揭开了原始火山气体成分的神秘面纱。
   他们在《科学》杂志(Science)上撰文总结道,火山喷发释放的含有大量硫磺和氯气的气体很可能对环境产生“严重”影响。
  曾在英国开放大学(Open University)供职,现为美国核管理委员会(NuclearRegulatoryCommission)资深火山学家的StephenSelf说:“这一发现肯定能支持我们的结论,但还没有最后证明。” “在大片洪流玄武岩形成的同时,许多物种神秘地消失了。”
  火山喷发每年向空气中释放的硫磺量是现在人类每年烧煤和其他工业活动产生硫磺量的10倍,导致了大面积酸雨,以及空气中悬浮硫酸液滴的形成。这使得地表气温下降,正常的循环模式遭到破坏。英国科学家认为超级火山喷发可能毁灭人类
  英国科学家认为:人类有可能在一次超强度的火山喷发中毁灭。大不列颠公共大学的斯蒂芬·塞尔夫在一次答电子杂志记者问时称,目前还没有任何办法可以阻止这种灾难。当前科学家们正在忙着制定种种抵抗“外部威胁”的战略,比如说如何阻止小行星同地球相撞,却很少去考虑主要危险有可能来自地球内部。
   地球物理学家们断言,有些火山的喷发强度要比过去的大好几百倍,而且地球在出现文明前不久曾经历过如此大规模的灾难。
  美国地质学家早些时候曾在黄石国家公园发现了不太深的火山灰死层,认为其形成的原因是发生在62万年前的一次超级火山喷发,结果是至今这里还可以见到一些漏斗形的大坑,它们都是那些毁灭性火山喷发后形成的破火山口。
  在写给英国政府自然灾害工作小组的报告中对这种超级火山喷发所造成后果曾有过详细的描述———很大一片地域会被熔岩覆盖,而且撒向大气层的尘土和灰烬将会使不少阳光到达不了地球表面,这无疑会使全球性的气候发生变化。
  据纽约大学的迈克尔·拉姆皮诺称,发生于7.4万年前的苏门答腊火山的超强度喷发曾导致全球变冷和北半球3/4的植物毁于一旦。

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《活火熔城》Volcano (1997)
剧情
  一场突如其来的强烈地震导致洛杉矶维修地下管道的工人被烧死,地质学家爱米博士经过考察认为火山即将爆发,但是急救中心的迈克认为证据不足,如轻率处理,势必引起市民的极大恐慌,造成更大的损失。然而深埋在地下的火山喷出了灼热的岩浆。熔岩在洛杉矶四处肆虐,所到之处房屋倒塌,引起通天大火。市民惊慌失措,乱做一团。爱米博士和迈克领导急救人员竭尽全力,力图挽救处于危亡之中的洛杉矶……
《超级火山——世界末日》
剧情
  讲述美国黄石公园超级火山又一次vie=8的超级爆发,其中穿插了很多细节及火山知识,相当精彩的一部电影。