一、火山

(一)火山的类型与分布

岩浆喷出地表的地方叫火山。火山喷发是地球内部物质和能量骤然强烈释放的一种形式。火山喷出物很复杂,既有气体、液体,也有固体。气体中除大量的水蒸汽外,尚有氢、氯化氢、硫化氢、一氧化碳、二氧化碳、氟化氢等。火山液体就是熔岩。不同的火山熔岩的性质和喷出量也不同。火山的固体是指喷发时抛射出来的熔岩和围岩的碎屑物质,如火山灰、火山渣、火山豆、火山弹、火山块等,大小非常悬殊。

火山喷发的型式有两大类:

  1. 裂隙式喷发 这种喷发多见于大洋中脊的裂谷中,常可造成海底扩张。陆上仅见于个别地方,如冰岛拉基火山,在 1783 年 6 月喷发时熔岩从

长条裂隙中的 22 个地点涌出,绵延几十公里。这次活动持续两年,流出的熔岩达 120×108m3 以上,覆盖了 500km2 以上的地面。

  1. 中心式喷发 这种喷发呈管状喷发。它们又可分为:1)夏威夷型(宁静式)——没有猛烈的火山碎屑物喷发,只有流动性的大量熔岩溢出。2) 培雷型(爆炸式)——喷发时产生非常猛烈的爆炸现象。3)中间型——特点介于前两者之间,依喷发力递增次序再可分为:斯特朗博利型、武尔卡型、维苏威型(均以同名火山命名)。中心式喷发的差异,主要与喷发物的性质和含量等有明显的关系。通常,岩浆的酸度愈高、气体含量愈多,其爆炸性就愈强。但同一火山在不同时期喷发的强度也可能发生变化。

火山爆发的景象非常壮观,但也常给人类带来灾害性的破坏。火山的分布有一定的规律性。绝大多数的火山活动位于各板块的边界上。在大洋中脊的裂谷中,任何地方都可能喷出熔岩。据估计,从所有扩张中心溢出的火山物质每年约有 4km3,为陆上火山物质的四倍。这种喷发一般都较平静,且在大洋底部,所以很少被察觉。但露出海面的也不少,如北大西洋的冰岛、扬马延岛;印度洋的阿姆斯特丹岛、圣波尔岛,东太平洋海隆上的许多死火山岛屿,位于转换断层附近的大西洋亚速尔群岛等。

在汇聚型边界上火山活动尤为强烈。但值得注意的是,火山不是分布于海沟附近,而是在离海沟有一定距离的岛弧一侧。板块学说认为,这是由于冷的大洋板块从海沟下潜到岛弧(或大陆)一侧时,初期因温度不高难于引起火山活动,达一定距离和深度后才因摩擦加热,导致地壳物质的熔融,从

而引起火山喷发。这类火山常以安山岩质为主,喷发方式也较猛烈。

环太平洋的弧-沟系是火山密集之地。据统计,世界上的活火山约有 500

多座,其中 370 多座就出现在这一带,所以有“火环”之称。它从阿拉斯加半岛经阿留申群岛,堪察加半岛,千岛群岛和日本群岛,菲律宾群岛,至北岛和南岛,以及中美和南美西部,就是火山的集中分布带。

亚欧板块南界也是一条火山分布带,称地中海—印度尼西亚火山带。地中海区火山也很集中,有许多有名的火山如维苏威火山、埃特纳火山、斯特朗博利火山等。由此向东活火山较为少见,这可能与板块近期俯冲活动减弱和地壳厚度过大有关。印度尼西亚一带火山活动又强烈起来,上世纪曾猛烈爆发的坦博腊火山和喀拉托火山都出现在这里。仅在 1966—1970 年间,这

里就有 22 座火山爆发。

此外,亦有极少数火山不是分布于大板块的边界上,而是在小板块的边界上(如东非的火山),或在“热点”上(如太平洋中部的火山)。北太平洋从中途岛至夏威夷岛的一列火山岛群,据认为是板块向西北面移动中通过热点时造成的。这个热点便是夏威夷岛的基拉韦厄活火山,离开这个热点愈远,火山的年龄愈老。南太平洋中也有类似的情况。

我国的火山活动以濒临太平洋岛-弧系的台湾一带最为活跃。自钓鱼岛、赤尾屿经台湾岛北部至小兰屿一带,共有火山 20 余座,其中以大屯火山最为闻名。在台湾东海区还发现有几处海底活火山。我国大陆东部在地质时期曾有广泛的火山活动,而在历史时期喷发过的仅见于东北个别地方,如五大连池火山群中的一些火山和长白山的白头山等。我国西部属地中海—印度尼西亚火山带东段,亦有个别地方有火山分布,如云南腾冲火山群。1951 年在新疆于田附近昆仑山中曾有一座小型火山喷发。

(二)火山地貌

火山作用形成的地貌有多种,在地表分布很广。裂隙式喷发除形成大洋中脊和洋盆外,在陆上则形成大面积的玄武岩高原,如巴西南部高原,印度德干高原,埃塞俄比亚高原,我国内蒙古东南部的玄武岩高原等。

中心式喷发多数形成中、小型的火山地貌,常见的有如下几类(图 2- 38):

  1. 灰渣火山锥 主要由火山喷出的碎屑物在喷口周围堆积成锥形体。如菲律宾的马荣火山。

  2. 富硅质熔岩穹丘 流动性小、富含硅质的熔岩前挤后拥地堆积在一起,形成穹圆体。如腾冲火山中的覆锅山和台北大屯火山中的个别火山体。 3.基性熔岩盾 流动性大的基性熔岩流反复喷出堆积而成,形如盾状。

如夏威夷火山。

  1. 次生火山锥 古火山锥因后来的再喷发使锥顶破坏和扩大成环形凹地,并在其中再产生新的火山锥。如维苏威火山、我国东北沙秃火山群中的个别火山。

  2. 复合火山锥 多次喷发的火山碎屑和熔岩呈层状混合堆成的火山锥, 或称层状火山。有的复合火山锥上还生长着许多小火山锥,称寄生火山。如意大利的埃特纳火山,在高达 3700 米的大火山锥上还分布有 300 多个小型的岩渣火山锥。

其次,除火山喷出物直接堆成的火山地貌外,还有与火山形成有关的其他地貌类型,如:

  1. 破火山口 有些爆炸式喷发的火山,喷发时堆积物很少却形成一个大的爆破口。如 1815 年印尼坦博腊火山爆发,火山上部大约失去 7×1010 吨物质,整个坦博腊镇葬身海底。又如 1883 年喀拉喀托火山爆发,它冲开一个

深约 300 多米的大坑,一股海水突然灌进火山口,发出惊人的巨响。破火山口也包括新火山在原来火山口上再爆发使锥顶破坏扩大而成的大凹地,以及其他方式造成塌陷而扩大的火山口。

  1. 火山塞 填塞在火山喷管中的大块凝固熔岩,在火山锥被剥蚀后露出地表,形如瓶塞。如美国怀俄明州的“鬼塔”(Devil’s Tower)。

  2. 火山口湖 火山口积水可形成湖泊。如白头山的天池。

火山活动是一种自然现象,有些地方给附近居民带来灾难。而且可能引起地震、山崩和海啸等现象。但是,火山活动也常带来丰富的地热和温泉, 以及多种的矿产和肥沃的火山灰

一、火山 - 图1

土壤等资源,可供开发利用。有些火山地区还成为人们喜爱的旅游或疗养胜地。