1、地質(zhì)現(xiàn)象之火山活動(dòng)地質(zhì)現(xiàn)象之火山活動(dòng) 制作:高二（10）班 何莎白、楊冰涵、莫雅文 1. 火山的組成 2. 火山的成因 3. 火山的噴發(fā)條件 4. 火山的類型和噴發(fā)因素 5. 巖漿和熔巖 6. 火山噴發(fā)碎屑 7. 火山碎屑流 8. 火山渣和浮巖 9. 火山泥流 10.活火山1.火山的組成 火山是一個(gè)由固體碎屑、熔巖、流或穹狀噴出物圍繞著其噴出口堆積而成的隆起的丘或山?；鹕絿姵隹谑且粭l由地球上地?；驇r石圈到地表的管道，大部分物質(zhì)堆積在火山口附近，有些被大氣攜帶到高處而擴(kuò)散到幾百或幾千公里外的地方。2.火山的成因 火山的形成涉及一系列物理化學(xué)過程。地殼上地幔巖石在一定溫度壓力條件下產(chǎn)生部分熔融并與

2、母巖分離，熔融體通過孔隙或裂隙向上運(yùn)移，并在一定部位逐漸富集而形成巖漿囊。隨著巖漿的不斷補(bǔ)給，巖漿囊的巖漿過剩壓力逐漸增大。當(dāng)表殼覆蓋層的強(qiáng)度不足以阻止巖漿繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，巖漿通過薄弱帶向地表上升。在上升過程中溶解在巖漿中揮發(fā)份逐漸溶出，形成氣泡，當(dāng)氣泡占有的體積分?jǐn)?shù)超過75時(shí)，禁錮在液體中的氣泡會(huì)迅速釋放出來，導(dǎo)致爆炸性噴發(fā)，氣體釋放后巖漿粘度降到很低，流動(dòng)轉(zhuǎn)變成湍流性質(zhì)的。如若巖漿粘滯性數(shù)較低或揮發(fā)份較少，便僅有寧靜式溢流。從部分熔融到噴發(fā)一系列的物理化學(xué)過程的差別形成了形形色色的火山活動(dòng)。 3.火山的噴發(fā)條件 一個(gè)地方能否形成火山主要在于是否具備以下條件： 1.部分熔融體的形成，必須有較

3、高的地?zé)幔ㄗ陨矸e累的或外邊界條件產(chǎn)生的），或隆起減壓過程，或脫水而減低固相線； 2.巖漿在地殼中的富集，或巖漿囊形成的位置與中性浮力面的深度有關(guān)，而中性浮力面的深度又與地殼流變學(xué)間斷面有關(guān)； 3.巖漿囊中的物理化學(xué)過程，主要是結(jié)晶體、揮發(fā)物與流體的分額與相互作用，巖漿噴發(fā)起著促使、或抑制作用。地殼巖漿囊的存在起著攔截、改造地幔升上的巖漿的作用。它也是形成爆炸式火山噴發(fā)的重要條件。 4.巖漿囊的存在對(duì)巖漿通道的形成有促進(jìn)作用，而構(gòu)造活動(dòng)產(chǎn)生的引張應(yīng)力場(chǎng)是形成巖漿通道的主要原因。 5.巖漿離開巖漿囊后的上升受到壓力梯度與浮力的雙重驅(qū)動(dòng)。4.火山的類型和噴發(fā)因素. 由于火山噴發(fā)的物理化學(xué)條件的不同，

4、火山在形態(tài)上有多種不同的類型。1.盾狀火山(Shield Volcanoes)2.火山渣錐 Cinder cones (scoria cones)3. 復(fù)合型火山（層狀火山）( Composite Volcanoes)4. 熔巖穹丘（Domes）5. 破火山口（Calderas）6. 低平火山口（瑪珥湖 Maar）7. 泥火山（Mud volcano） 火山所處的大地構(gòu)造環(huán)境不同，火山噴發(fā)類型的特點(diǎn)也大不相同?？v觀世界火山的噴發(fā)類型，其決定因素一是巖漿的成分、揮發(fā)分含量、溫度和粘度。決定因素之二是地下巖漿上升通道的特點(diǎn);決定因素之。三是巖漿噴出的構(gòu)造環(huán)境。5.巖漿和熔巖巖漿（巖漿（Magma）

5、：）：巖漿是指地下熔融或部分熔融的巖石。當(dāng)巖漿噴出地表后，則被稱為熔巖（Lava）。巖漿一般由以下幾部分組成： 熔化形成的液體 從液體中結(jié)晶的礦物 捕虜體和包裹體 巖漿中溶解的氣體 1. 熔巖（熔巖（Lava）：）： 熔巖是指噴出地表的巖漿，也用來表示熔巖冷卻后形成的巖石。熔巖在熔融狀態(tài)下的流動(dòng)性隨二氧化硅的增加而減弱，基性熔巖粘度小易于流動(dòng)，酸性熔巖則不易流動(dòng)。由于熔巖化學(xué)成分的不同或火山環(huán)境的差異，熔巖有多種表現(xiàn)形式。6.火山噴發(fā)碎屑 “Tephra”原為希臘詞匯，是“灰”的意思，現(xiàn)已成為火山專業(yè)術(shù)語，是火山噴發(fā)時(shí)飛入空中的所有碎屑物的總稱。因而，可譯為“火山噴發(fā)碎屑”，也可稱為“火山空降

6、碎屑”?；鹕絿姲l(fā)碎屑包括各種尺寸和密度的碎屑物，它們由于爆炸、熱氣流或巖漿的噴發(fā)被帶入空中。火山噴發(fā)碎屑是被噴入空中的碎屑，因而在回落地表時(shí)具有一定程度的分選性，一般較粗粒的碎屑離火山口較近，而細(xì)粒的較遠(yuǎn)。 根據(jù)火山噴發(fā)碎屑的尺寸和形態(tài)又可分為多種類型，如火山灰、火山礫、火山塊、火山彈等。7. 火山碎屑流 火山碎屑流是火山專業(yè)術(shù)語，其英文名為Pyroclastic Flow，用來描述火山爆炸后形成的巖石火巖漿碎塊?；鹕剿樾剂魇菤怏w和碎屑的混合物，是一種夾雜著巖石碎屑的、高密度的、高溫高速的氣流，常緊貼地面橫掃而過?；鹕剿樾剂鳒囟瓤蛇_(dá)1500F，速度可達(dá)每小時(shí)100-150英里，它能擊碎和燒毀在

7、它流經(jīng)路徑上的任何生命和財(cái)物。火山碎屑流起因于火山爆炸式噴發(fā)或熔巖穹丘的崩塌。 8. 火山渣和浮巖 火山渣和浮巖均為火山噴發(fā)時(shí)產(chǎn)生的富含氣泡或多孔的巖石。產(chǎn)生這類巖石的過程有點(diǎn)類似于打開啤酒瓶時(shí)泡沫噴出的過程。當(dāng)啤酒瓶開啟時(shí)，瓶?jī)?nèi)的壓力驟然下降，致使啤酒中 溶解的二氧化碳?xì)怏w迅速逃逸形成泡沫?；鹕奖l(fā)時(shí)，火山通道內(nèi)的巖漿中溶解的火山氣體迅速逃逸也形成了大量泡沫，這些泡沫冷卻后就形成火山渣和浮巖。 一、火山渣（一、火山渣（Scoria） 二、網(wǎng)狀火山渣（二、網(wǎng)狀火山渣（Reticulite） 三、浮巖（三、浮巖（Pumice）9. 火山泥流火山泥流指的是在火山斜坡上生成的泥流和巖石碎塊流。火山泥

8、流是一種水、粘土、砂和巖石碎塊的混合物，其中巖石碎塊的尺寸大小不一，最大可達(dá)幾十米。它不是普通的水流，也不是普通的泥流，在它的密度大、粘度高，沿山谷下沖時(shí)具有很高的能量和搬運(yùn)能力?；鹕侥嗔鞲咚傧聸_時(shí)可達(dá)85公里/小時(shí)，高密度火山泥流的形態(tài)類似于高速流動(dòng)的混凝土灰漿?；鹕侥嗔髂苡绊懙缴习俟锏南掠危茐牧軓?qiáng)，橋梁、建筑物可被火山泥流破壞并搬運(yùn)到很遠(yuǎn)的地方。人類和其他生命可能被埋葬或被漂礫擊中，也有可能被高溫的巖石碎塊燒傷?；鹕侥嗔魇侵饕幕鹕綒⑹种?。 10.活火山一般來說，只有活火山才會(huì)發(fā)生噴發(fā)。正在噴發(fā)和預(yù)期可能再次噴發(fā)的火山，當(dāng)然可稱為活火山。而那些休眠的火山，即使是活的但不是現(xiàn)在就要噴

9、發(fā)，而在將來可能再次噴發(fā)的火山也可稱為活火山。那些其最后一次噴發(fā)距今已很久遠(yuǎn)，并被證明在可預(yù)見的將來不會(huì)發(fā)生噴發(fā)的火山，稱為熄滅的火山或死火山。正在噴發(fā)的或歷史時(shí)期及近10000年來有過噴發(fā)的火山稱為活火山。當(dāng)火山下面存在活動(dòng)的巖漿系統(tǒng)或巖漿房時(shí)，這個(gè)火山被認(rèn)為具有噴發(fā)危險(xiǎn)性，應(yīng)置于現(xiàn)代的火山監(jiān)測(cè)系統(tǒng)之中。結(jié)束的話火山活動(dòng)是大家熟悉的地質(zhì)現(xiàn)象，現(xiàn)代火山噴發(fā)，一方面可造福于人類，為人類提供沃土、空氣、礦產(chǎn)、建材、能源和其他資源；另一方面，又常給人類帶來災(zāi)難和痛苦。火山噴發(fā)物，如火山灰、熔巖流、火山碎屑流以及與火山噴發(fā)相伴生的火山泥石流、地震、海嘯等均可造成巨大的災(zāi)害，甚至帶來長(zhǎng)期的災(zāi)害后果，引起

10、全球性的氣候變化，導(dǎo)致大區(qū)域性的災(zāi)荒。據(jù)統(tǒng)計(jì)，每年全球約有50-65座火山噴發(fā)，對(duì)人類的生活構(gòu)成了嚴(yán)重的威脅。從本世紀(jì)20年代以來，不少國家為防御和減輕火山災(zāi)害，開展了火山活動(dòng)的監(jiān)測(cè)研究，進(jìn)行火山災(zāi)害預(yù)測(cè)，采取了相應(yīng)的抗災(zāi)減災(zāi)對(duì)策。為此，我們必須對(duì)火山的活動(dòng)規(guī)律、火山的形成過程、噴發(fā)機(jī)制等有較深刻的認(rèn)識(shí)?；鹕交顒?dòng)自古以來就給人們留下了深刻的印象，留下了許多寶貴的記載，但是和整個(gè)地球歷史比較，人類的歷史畢竟是暫短的一瞬，所以研究火山活動(dòng)規(guī)律，一方面要依靠對(duì)現(xiàn)今活動(dòng)火山的詳細(xì)觀察，另一方面也要對(duì)大量火山遺跡進(jìn)行研究，才能取得對(duì)它們的全面了解。其中對(duì)地球上火山分布的研究，是認(rèn)識(shí)火山活動(dòng)規(guī)律的一個(gè)重要

11、方面。1. 盾狀火山 盾狀火山是具有寬闊頂面和緩坡度側(cè)翼（盾狀）的大型火山。由于火山擠出的產(chǎn)物主要為低粘滯性的玄武巖巖漿。 夏威夷島（大島）是典型的盾狀火山。大島是由5個(gè)連續(xù)年齡的火山連接而成。其中的 Mauna Loa火山是最大的,從海底到山頂有9090米。返回2.火山渣錐 火山渣錐是玄武巖碎片堆積而成的山丘，噴出氣體攜帶熔巖滴進(jìn)入大氣，然后在火山口附近降落，而形成火山錐。熔巖滴通常在飛行中間，降落地面之前已經(jīng)是固態(tài)的或部分固態(tài)的，稱之為火山彈。如果氣體壓力下降，最后階段的可能是熔巖流沖出渣錐的底部，如果熔融巖漿中具有充裕的水，它們的相互作用將形成瑪珥湖（低平火山口）而不是火山渣錐。 噴發(fā)時(shí)

12、間越長(zhǎng)，火山錐越高?；鹕皆F可以單獨(dú)存在，也可以組成小的或大的群，或火山場(chǎng)。返回3.復(fù)合型火山 （層狀火山） 復(fù)合型火山為多次噴發(fā)所建造，其復(fù)發(fā)周期可以是幾十萬年，也可以是幾百年。形成復(fù)合型火山的最經(jīng)常的是安山巖，但也有例外。雖然安山巖復(fù)合型火山錐主要由火山碎屑組成， 有些巖漿侵入使錐體內(nèi)部破裂而形成巖墻或巖床。這樣多次侵入形成的巖墻或巖床將碎石編織成巨大堆積。這樣的構(gòu)造可以比單獨(dú)由碎屑物構(gòu)成的火山錐高 。由于其太高，有可能使其太陡、不穩(wěn)定而在重力作用下垮塌。地球上一萬年來已知1,511 火山噴發(fā)，其中699座為層狀火山。返回4. 熔巖穹丘 熔巖穹丘是高粘滯性、富硅巖漿緩慢擠出而形成的，大部分

13、熔巖穹丘比較小，但可能超過25立方公里。穹丘擠出可以相當(dāng)緩慢的熔巖運(yùn)動(dòng)而終結(jié)，也可能開始爆炸，擴(kuò)展成為火山碎屑所覆蓋的坑。返回5. 破火山口 一種在火山頂部的較大的圓形拗陷，其直徑往往大于1英里。通常是巖漿回撤、火山自身塌陷時(shí)形成，或淺部巖漿囊噴發(fā)而形成的。大量巖漿的撤退可能是由于其構(gòu)造支撐的喪失而造成的。 破火山口直徑可達(dá)8-16公里，而火山口直徑通常不超過1-1.6公里，主要是在火山噴發(fā)期間由于爆炸而挖掘出來的。返回6. 低平火山口（瑪珥湖 Maar） 瑪珥的英文“maar”來源于拉丁文“mare”，即海的意思，是德國萊茵地區(qū)的人們對(duì)湖泊、沼澤的稱呼。 1921年德國科學(xué)家Steining

14、er把maar定義為一種火山類型。瑪珥是由巖漿水汽相互作用發(fā)生爆炸而形成的。在地表下形成了深切到圍巖的圓形火山口，并被一個(gè)低矮的碎屑環(huán)包圍?，旂硎且粋€(gè)由環(huán)形壁、火山口沉積物、火山筒和饋漿通道組成的系統(tǒng)。返回7. 泥火山 泥火山是泥漿與氣體同時(shí)噴出地面后，堆積而成。其外型多為錐狀小丘或者是盆穴狀，丘的尖端部常有凹陷，並由此間斷地噴出泥漿與氣體。返回返回巖漿的表現(xiàn)形式 由于熔巖化學(xué)成分的不同或火山環(huán)境的差異，熔巖有多種表現(xiàn)形式。 熔巖流（熔巖流（Lava Flow） 熔巖穹丘（熔巖穹丘（Lava Dome） 熔巖管道（熔巖管道（Lava Tube）和熔巖隧洞）和熔巖隧洞（Lava Tube Cav

15、es） 渣塊熔巖（渣塊熔巖（aa） 結(jié)殼熔巖（結(jié)殼熔巖（Pahoehoe） 枕狀熔巖（枕狀熔巖（Pillow Lava）返回熔巖流熔巖流呈液態(tài)在地表流動(dòng)的熔巖被稱為熔巖流，熔巖流冷卻后形成固體巖石堆積有時(shí)也稱之為熔巖流。呈液態(tài)流動(dòng)的熔巖溫度常在9001200C之間，如熔巖中氣體的含量多，更低的溫度也能流動(dòng)。酸性熔巖粘滯，流動(dòng)不遠(yuǎn)，大面積的熔巖流常為基性熔巖。溫度高、坡度陡時(shí)，熔巖流的流速可達(dá)每小時(shí)65公里。 熔巖流的形態(tài)取決于多個(gè)方面，如熔巖成分（玄武巖、鞍山巖、英安巖、流紋巖）、流量、地形和環(huán)境等。返回熔巖穹丘熔巖穹丘熔巖穹丘是圓形的、邊緣陡峭的丘狀物，是由于高粘度的火山熔巖（英安巖或流紋巖

16、）堵塞噴火口所形成。熔巖穹丘頂端一般無火山口，從地下涌來的巖漿擠入熔巖穹丘內(nèi)部，從而引起熔巖穹丘突起變形。熔巖穹丘的表面是已經(jīng)冷卻的堅(jiān)硬的熔巖，因此當(dāng)深部巖漿不斷擠入，熔巖穹丘將會(huì)爆炸，形成碎屑坑。返回熔巖管道和熔巖隧洞熔巖管道和熔巖隧洞熔巖管道是在熔巖流內(nèi)部自然形成的管道。當(dāng)液態(tài)的熔巖流流動(dòng)時(shí)，由于表面冷卻較快，形成固體硬殼，在表層硬殼的保溫作用下，其內(nèi)部溫度高、流速快，從而形成管道。一個(gè)大型的熔巖流常有一個(gè)主管道和若干小的分支。當(dāng)火山噴發(fā)結(jié)束，熔巖供給終止，或上游熔巖流轉(zhuǎn)向，熔巖管道中的熔巖繼續(xù)向下流動(dòng)，從而形成排空的熔巖隧洞。一般排空的熔巖隧洞底面平坦，頂部常懸掛熔巖鐘乳。熔巖管道的存在

17、增加了熔巖流流動(dòng)的速度和距離。返回渣塊熔巖渣塊熔巖“aa”是夏威夷詞匯，音“阿阿”，用來描述表面粗糙的熔巖流。這種熔巖流中布滿多孔帶刺的熔巖碎塊，被稱為“渣塊”。 渣塊熔巖是因熔巖在流動(dòng)過程中，表層熔巖不斷固結(jié)，固結(jié)的表層隨著熔巖的流動(dòng)不斷發(fā)生脆性破裂，形成“渣塊” “渣塊”又有隨同液體熔巖翻滾、粘結(jié)，形成翻花狀。因此渣塊熔巖由稱為翻花熔巖。返回結(jié)殼熔巖結(jié)殼熔巖 “Pahoehoe”是夏威夷詞匯，用來描述一種有光滑表面的熔巖。這種熔巖有時(shí)呈圓丘狀或繩狀，也稱為繩狀熔巖。 結(jié)殼熔巖流動(dòng)過程中表面冷卻形成塑性外殼，而內(nèi)部的熔巖流又不斷的擠出形成新的殼體。結(jié)殼熔巖經(jīng)常展現(xiàn)出奇形怪狀的形態(tài)，常被形容為

18、熔巖雕塑。 結(jié)殼熔巖粘度小、易流動(dòng)，熔巖流表面氣孔較少。返回枕狀熔巖枕狀熔巖 枕狀熔巖是火山在水下噴發(fā)形成的，外形渾圓形似堆疊在一起的枕頭。 當(dāng)熔巖從水下流出時(shí)，由于快速的冷卻使熔巖流表面形成韌性的固體外殼。隨著熔巖流內(nèi)部壓力增大，外殼破裂，就會(huì)象擠牙膏一樣，擠出新的熔巖，隨后再次形成外殼。如此循環(huán)往復(fù)，便產(chǎn)生的枕狀熔巖。返回火山灰火山灰由巖石、礦物、火山玻璃碎片組成，直徑小于2毫米?；鹕交也煌跓熁遥鼒?jiān)硬、不溶于水。火山爆發(fā)時(shí)，巖石或巖漿被粉碎成細(xì)小顆粒，從而形成火山灰?；鹕奖l(fā)時(shí)熾熱的火山灰隨氣流快速地上升，將對(duì)飛行安全造成威脅。大規(guī)模的火山噴發(fā)所產(chǎn)生的火山灰可在平流層長(zhǎng)期駐留，從而對(duì)地球氣候產(chǎn)生嚴(yán)重影響?；鹕交乙矔?huì)對(duì)人、畜的呼吸系統(tǒng)產(chǎn)生不良影響?；鹕交业南侣湟矔?huì)給人們帶來傷害。返回火山礫火山礫 火山礫指的是264毫米直徑的火山噴發(fā)碎屑，在意大利語中“Lapilli”是“小石頭”的意思。另外，還有一種火山礫被稱為增生火山（accretionary lapilli），他的直徑范圍也是264毫米，其特殊之處在于它是球形的，是由細(xì)小的火山灰一