火山爆發(fā)科普知識(shí):火山噴發(fā)的概述

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    火山噴發(fā)
    火山噴發(fā)是巖漿等噴出物在短時(shí)間內(nèi)從火山口向地表的釋放。由于巖漿中含大量揮發(fā)分,加之上覆巖層的圍壓,使這些揮發(fā)分溶解在巖漿中無(wú)法溢出,當(dāng)巖漿上升靠近地表時(shí),壓力減小,揮發(fā)分急劇被釋放出來(lái),于是形成火山噴發(fā)。火山噴發(fā)是一種奇特的地質(zhì)現(xiàn)象,是地殼運(yùn)動(dòng)的一種表現(xiàn)形式,也是地球內(nèi)部熱能在地表的一種烈的顯示。
    火山噴發(fā)的類(lèi)型
    因巖漿性質(zhì)、地下巖漿庫(kù)內(nèi)壓力、火山通道形狀、火山噴發(fā)環(huán)境(陸上或水下)等諸因素的影響,使火山噴發(fā)的形式有很大差別,一般有這樣一些分類(lèi):
    裂隙式噴發(fā)
    巖漿沿著地殼上巨大裂縫溢出地表,稱(chēng)為裂隙式噴發(fā)。這類(lèi)噴發(fā)沒(méi)有強(qiáng)烈的爆炸現(xiàn)象,噴出物多為基性熔漿,冷凝后往往形成覆蓋面積廣的熔巖臺(tái)地。如分布于中國(guó)西南川、滇、黔三省交界地區(qū)的二迭紀(jì)峨眉山玄武巖和河北張家口以北的第三紀(jì)漢諾壩玄武巖都屬裂隙式噴發(fā)?,F(xiàn)代裂隙式噴發(fā)主要分布于大洋底的洋中脊處,在大陸上只有冰島可見(jiàn)到此類(lèi)火山噴發(fā)活動(dòng),故又稱(chēng)為冰島型火山。
    中心式噴發(fā)
    地下巖漿通過(guò)管狀火山通道噴出地表,稱(chēng)為中心式噴發(fā)。這是現(xiàn)代火山活動(dòng)的主要形式,又可細(xì)分為三種:
    (1)寧?kù)o式:火山噴發(fā)時(shí).只有大量熾熱的熔巖從火山口寧?kù)o溢出,順著山坡緩緩流動(dòng),好像煮沸了的米湯從飯鍋里沸瀉出來(lái)一樣。溢出的以基性熔漿為主,熔漿溫度較高,粘度小,易流動(dòng)。含氣體較少,無(wú)爆炸現(xiàn)象、夏威夷諸火山為其代表,又稱(chēng)為夏威夷型。這類(lèi)火山人們可以盡情地欣賞。
    (2)爆烈式:火山爆發(fā)時(shí),產(chǎn)生猛烈的爆炸,同時(shí)噴出大量的氣體和火山碎屑物質(zhì),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(fā)震撼了整個(gè)世界。它噴出的巖漿粘稠,同時(shí)噴出大量浮石和熾熱的火山灰。這次造成26000人死亡的噴發(fā),就屬此類(lèi),也稱(chēng)培雷型。
    (3)中間式: 屬于寧?kù)o式和爆烈式噴發(fā)之間的過(guò)渡型.此種類(lèi)型以中基性熔巖噴發(fā)為主。若有爆炸時(shí),爆炸力也不大??梢赃B續(xù)幾個(gè)月,甚至幾年,長(zhǎng)期平穩(wěn)地噴發(fā),并以伴有歇間性的爆發(fā)為特征。以靠近意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(fā)一次,夜間在50公里以外仍可見(jiàn)火山噴發(fā)的光焰,故而被譽(yù)為“地中海燈塔”。又稱(chēng)斯特朗博利式。有人認(rèn)為我國(guó)黑龍江省的五大連池火山屬于這種類(lèi)型。
    熔透式噴發(fā)
    巖漿熔透地殼大面積地溢出地表,稱(chēng)為熔透式噴發(fā)。這是一種古老的火山活動(dòng)方式,現(xiàn)代已不存在。一些學(xué)者認(rèn)為,在太古代時(shí),地殼較薄,地下巖漿熱力較大,常造成熔透式巖漿噴出活動(dòng)。
    火山噴發(fā)的階段
    1、氣體的爆炸
    在火山噴發(fā)的孕育階段,由于氣體出溶和震群的發(fā)生,上覆巖石裂隙化程度增高,壓力降低,而巖漿體內(nèi)氣體出溶量不斷增加,巖漿體積逐漸膨脹,密度減小,內(nèi)壓力增大,當(dāng)內(nèi)壓力大大超過(guò)外部壓力時(shí),在上覆巖石的裂隙密度帶發(fā)生氣體的猛烈爆炸,使巖石破碎,并打開(kāi)火山噴發(fā)的通道,首先將碎塊噴出,相繼而來(lái)的就是巖漿的噴發(fā)。
    2、 噴發(fā)柱的形成
    氣體爆炸之后,氣體以極大的噴射力將通道內(nèi)的巖屑和深部巖漿噴向高空,形成了高大的噴發(fā)柱。噴發(fā)柱又可分為三個(gè)區(qū):
    (1)氣沖區(qū):它位于噴發(fā)柱的下部,相當(dāng)于整個(gè)噴發(fā)柱高度的十分之一。因氣體從火山口沖出時(shí)的速度和力量很大,雖然噴射出來(lái)的巖塊等物質(zhì)的密度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)大氣的密度,但它也會(huì)被拋向高空。氣沖的速度,在火山通道內(nèi)上升時(shí)逐漸加快,當(dāng)它噴出地表射向高空時(shí),由于大氣的壓力和噴氣能量的消耗,其速度逐漸減小,被氣沖到高空的物質(zhì),按其重力大小在不同的高度開(kāi)始降落。
    (2)對(duì)流區(qū):位于氣沖區(qū)的上部,因噴發(fā)柱氣沖的速度減慢,氣柱中的氣體向外散射,大氣中的氣體不斷加入,形成了噴發(fā)柱內(nèi)外氣體的對(duì)流,因此稱(chēng)其為對(duì)流區(qū)。該區(qū)密度大的物質(zhì)開(kāi)始下落。密度小于大氣的物質(zhì),靠大氣的浮力繼續(xù)上升。對(duì)流區(qū)氣柱的高度較大,約占噴發(fā)柱總高度的十分之七。
    (3)擴(kuò)散區(qū):位于噴發(fā)柱的最頂部,此區(qū)噴發(fā)柱與高空大氣的壓力達(dá)到基本平衡的狀態(tài)。噴發(fā)柱不斷上升,柱內(nèi)的氣體和密度小的物質(zhì)是沿著水平方向的擴(kuò)散,故稱(chēng)其為擴(kuò)散區(qū)。被帶入高空的火山灰可形成火山灰云,火山灰云能長(zhǎng)時(shí)間飄流在空中,而對(duì)區(qū)域性的氣候帶來(lái)很大影響,甚至?xí)斐蔀?zāi)害。此區(qū)柱體高度占柱體總高度的十分之二左右。
    3. 噴發(fā)柱的塌落
    噴發(fā)柱在上升的過(guò)程中,攜帶著不同粒徑和密度的碎屑物,這些碎屑物依著重力的大小,分別在不同高度和不同階段塌落。決定噴發(fā)柱塌落快慢的因素主要有四點(diǎn):
    (1)火山口半徑大的,氣體沖力小,柱體塌落的就快;
    (2)若噴發(fā)柱中巖屑含量高,并且粒徑和密度大,柱體塌落的就快;
    (3)若噴發(fā)柱中重復(fù)返回空中的固體巖塊多,柱體塌落的就快;
    (4)噴發(fā)柱中若有地表水的加入,可增大柱體的密度,柱體塌落的就快。反之,噴發(fā)柱在空中停留時(shí)間長(zhǎng),塌落的就慢。