第四节 火山与熔岩地貌

一、火山地貌

火山是岩浆喷出地面后形成的山体,它由火山口和火山锥两部分组成。

(一)火山口

它是火山喷发的出口,平面上呈圆形或椭圆形。火山喷发时,首先是气体把上覆的岩层爆破,造成火山口(图 3-8),然后是火山碎屑物和熔岩从火山口喷出,随后部分喷出

物在火山口周围堆积下来,构成高起的环形火口垣。于是火山口便成为封闭式的漏斗状洼地,内壁陡峭,中央低陷,直径由数十米至数百米,少数超过千米,深几十米至百米以上。口内往往积水成为火口湖,如我国白头山上的天池,面积 9.8 平方千米,最大水深为 373 米。

世界上许多大型火山口是经过破坏扩大而成的,又称为破火山口,成因类型有:

  1. 爆破型破火山口。

它是后期火山的再次猛烈喷发,将原火山口周围的锥体摧毁,使火山口扩大。直径一般由几百米至 2 千米,深 20~400 多米。

  1. 塌陷型破火山口。

火山熔岩经过大量喷发后,引起地下岩浆房的空虚,在上覆岩石的重压之下,火山口周围便发生大量崩陷。这种破火山口最常见,规模也最大,直径 10~15 千米,个别达到 20 千米,深达数百米。

  1. 侵蚀型破火山口。

火山口四周被沟谷侵蚀扩大而成。

(二)火山锥

火山锥以火山口为中心,四周堆积着由火山熔岩及火山碎屑物(包括火山灰、火山砂、火山砾、火山渣和火山弹等)组成的山体,形态主要有锥状火山、盾状火山和低平火山等三种(图 3-9)。火山锥的形态与喷发的熔岩性质有关。

  1. 锥状火山口。

形态呈截顶锥形,上部坡度大,约 30°~40°,下部坡度较小,锥顶有火山口或破火山口。组成火山的物质主要是火山熔岩和火山碎屑物。

锥状火山属爆裂式喷发火山,如意大利的维苏威火山(1186 米)和印度尼西亚的喀拉卡托火山。这种火山喷发物主要是中、酸性熔岩(如安山岩、英安岩、流纹岩和粗面岩等),化学成分中的 SiO2 含量较多,故粘性大,不易流动和扩散,加上冷凝快,故喷出地面后易在火山口附近堆积,造成坡度大的锥形。又容易在火山口内冷凝成为火山塞,堵住火山喉管,为下次火山喷发造成更大的爆炸性。又因该类火山喷出大量气体和碎屑物,因此,它不但具有较大的爆炸威力,而且火山碎屑物堆积也较多,往往形成厚层的火山碎屑岩,并具有较大的倾角,这是火山坡度大的重要原因之一。

锥状火山有时通过多条火山喉管喷发,或者在同一喉管上多次喷发,结果会在火山口内或山坡上,产生次一级火山锥,这种火山称为复式锥状火山

(或称多重火山)。组成锥状火山的岩石有三种:一是由熔岩组成的熔岩锥,

包括中、酸性岩和基性熔岩;二是由层状火山碎屑岩组成的碎屑锥;三是由熔岩和火山碎屑岩互层组成的混合锥。

由火山碎屑岩组成的山坡,易被流水侵蚀,产生辐射状沟谷,它由锥顶向四周散开,这种沟谷称为火山濑。

我国第三纪以来由中、酸性熔岩形成的火山有东北的白头山(碱性粗面岩)、台湾北部大屯、基隆火山(安山岩)等。

  1. 盾状火山。

它是宁静喷发的火山,如美国的冒纳罗亚火山(4170 米),该类火山主要喷发基性熔岩(玄武岩),因熔岩中的 SiO2 含量较少,故粘性小、流动快, 加上温度高(1200℃),不易凝固,故扩散面广,形成的火山基座大而坡度小,一般只有 5°~10°,似盾状。由于火山气体喷发较少,故少有强烈的喷发。

我国由基性熔岩(玄武岩)喷发的火山有东北长白山区的五大连池,山西大同的火山群和华南琼雷火山群等等。这些火山有成盾状的,如雷州半岛的螺岗岭。也有不少是锥状的,如海南岛北部的雷虎岭,高 168 米,由火山碎屑岩组成,有火山口,直径 50(下)~280(顶)米,深 80 米(图 3-10)。还有介于盾状与锥状火山之间的,如大同东部的许堡火山,基座是由火山碎屑岩组成,但西坡上覆了熔岩流,故坡度较缓,东坡露出火山碎屑岩层,故坡度较陡。

  1. 低平火山。

它是形态低矮的火山,成因主要是地下大量气体一次性喷发所成,形态有二种:一是漏斗状的火山口盆地,直径约 200~3000 米,火山口下连接喷发喉管,火山口内堆积了喷发碎屑物,有时四周还堆积着由松散喷发物组成的环形堤,但没有熔岩溢出,也不具山形。二是低丘状,如我国琼雷玄武岩地区所见,是由碎物组成的山丘,相对高度 10~20 米,火山口直径数十米, 深仅数米。