火山

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May 21, 2022

火山或火山或火山活动一般是一个术语,可以定义为从地球表面以下约 10 公里深度延伸到地球表面的热流体通道系统(液体或熔岩形式的岩石),包括火山喷发时喷射出的物质积累而形成的沉积物。地球的火山是在地壳分裂成 17 个主要的刚性构造板块时形成的,这些板块漂浮在更热、更软的地幔顶部。因此,地球上的火山经常出现在构造板块的发散和会聚边界处。火山通常不会在两个构造板块相互滑动的地方形成。火山灰的危险在于航空,尤其是喷气式飞机,因为灰尘会损坏喷气发动机的涡轮。大规模喷发会影响温度,因为喷发喷出的烟雾和硫酸液滴可以阻挡太阳并冷却地球大气层的下部,例如对流层,但这种物质也可以吸收地球散发的热量,从而加热平流层。此外,“火山”一词也用于命名冰火山和泥火山形成的现象。冰火山在冬季多雪的高纬度地区很常见。火山遍布世界各地但火山最知名的位置是沿着太平洋火环弧的火山。太平洋火环的弧线是两个及更多构造板块之间的摩擦线,太平洋板块与相邻板块相互摩擦。火山在其整个生命周期中以多种形式存在。活火山可能会在最终变得不活跃或死亡之前将阶段变为半活跃状态、静止状态。但是火山能够静止很长时间,超过数千年才重新活跃起来。当岩浆穿过地壳并出现在地表时,就会发生火山喷发。当火山爆发时,火山下方岩浆房中的岩浆以熔岩的形式喷发,在此熔岩在流动并与地表物质混合后会变成熔岩。除了熔岩流,火山喷发造成的破坏。研究火山的科学称为火山学,该科学研究火山喷发,目的是估计火山可能发生的喷发,从而抑制火山喷发的负面影响。这门科学研究火山喷发,目的是估计火山可能发生的喷发,从而抑制火山喷发的负面影响。这门科学研究火山喷发,目的是估计火山可能发生的喷发,从而抑制火山喷发的负面影响。

成型区

地球上的火山是由地壳中的构造板块相互摩擦和挤压而形成的。因此,在构造板块的边界附近发现了许多火山。在地质上,火山形成的区域分为三个,即:

板块之间的发散边界

如果两个构造板块相互远离,岩浆排放到海底表面就会形成新的洋壳。相互远离的两个板块之间的区域称为发散边界。这种活动然后会产生洋中脊,洋中脊是由上升到地表的冷却岩浆形成的。这一活动形成的火山位于海底,具有热液通风现象。如果这个洋中脊突出到海平面,就会形成火山岛,例如冰岛。

板块之间的收敛边界

与由两个构造板块相互远离运动产生的发散边界相反,板块之间的会聚边界是两个或多个板块相遇然后相互挤压并发生俯冲从而使一个板块的边缘重叠的区域另一个的边缘。这种板块重叠的特点是在海床上形成海槽形式的景观。这种现象引起地幔中物质的熔化,使物质变成岩浆,上升到薄地壳表面。该地区的火山是由两个大洋地壳板块或大洋地壳板块与大陆地壳板块的相遇形成的。两个大陆地壳板块之间的相遇通常不会触发火山的形成,因为大陆地壳的厚度无法被地表以下的岩浆穿透。这些火山的一个例子是太平洋火环或意大利埃特纳火山上的火山范围。

热点

热点是火山区域,由于地壳中的裂缝允许这种运动,因此岩浆上升到地表。可以在远离两个构造板块之间的边界处找到热点。这种运动产生了一座火山,该火山具有特征性的微弱喷发,熔岩平稳上升到地表。由于构造板块继续缓慢移动,热点可以形成根据板块运动路径而变化的火山。夏威夷群岛是由太平洋热点地区的火山活动形成的群岛。

基于形状的火山类型

Shield 由低粘度的熔岩流岩石组成,冻结,使其来不及形成高(陡)锥,其形状将是倾斜的,其成分由玄武岩组成。像这样的山脉通常只会经历相对较弱的喷发。在夏威夷、冰岛和东非群岛发现了这种火山形式的例子。 Stratovolcano 由火山灰和熔岩喷发组成,随着喷发类型的不同,它可以产生多种类型的岩石的多层排列。然后熔岩层堆积形成一个大锥体(巨型),有时具有不规则的形状。日惹的默拉皮山、日本的富士山、菲律宾的马荣山、维苏威火山、和意大利的斯特龙博利山就是这种类型火山的例子。层状火山的熔岩通常比盾状火山产生的熔岩含有更多的气体和二氧化硅。这种组合导致成层火山的熔岩变得更加粘稠并产生更多的火山灰。成层火山也有相当陡峭的斜坡,例如波波卡特佩特山,其斜坡的平均坡度约为 14.04°(25%),最大坡度为 32.21°(63%)。煤渣锥是一座火山,火山灰和火山岩的小碎片散布在山周围。这种类型的山大部分在顶部形成一个碗。很少有它距离周围地面 500 米以上。Caldera 这种类型的火山是由过去的一次非常强烈的爆炸形成的,它抛出了山的顶部和边缘,形成了一个盆地。布罗莫火山就是这种类型,这里现在的腾格里火山口是过去大喷发的结果。马尔马尔火山是一座海拔低、火山口直径较宽的火山,该火山是由岩浆与地下水混合引起的岩浆喷发形成的。当不活动时,玛尔通常会充满水,因此看起来像一个普通的湖泊。马尔马尔火山是一座海拔低、火山口直径较宽的火山,该火山是由岩浆与地下水混合引起的岩浆喷发形成的。当不活动时,玛尔通常会充满水,因此看起来像一个普通的湖泊。马尔马尔火山是一座海拔低、火山口直径较宽的火山,该火山是由岩浆与地下水混合引起的岩浆喷发形成的。当不活动时,玛尔通常会充满水,因此看起来像一个普通的湖泊。

根据火山活动对火山进行分类

火山的活动程度不同。有些火山一年可以喷发几次,而另一些火山每几万年才喷发一次。:47 火山可以非正式地分为活跃的、休眠的或死亡的,尽管这种分类的界限不是很清楚。

积极的

没有共识能够定义火山何时被称为“活跃”。火山的寿命从几周到几百万年不等。这种长寿有时远远超出人类甚至地球文明的寿命。例如,一座火山在过去的几千年里已经喷发了几十次,尽管该火山目前没有显示出火山活动的迹象。这种情况是一座山实际上是活跃的,但在人类看来已经死了,它比山短得多。科学家通常根据地震活动、山上的气体排放等多种因素假设火山已经喷发或将喷发。大多数科学家认为火山“如果火山在 10,000 年(全新世时期)内喷发,则“活跃”——史密森尼全球火山活动计划使用相同的标准。截至 2020 年 9 月,该计划记录了 1420 座在全新世期间喷发的活火山。大部分火山位于在太平洋火环带,有超过 5 亿人居住在火山附近。判断火山是否活跃的另一个依据是使用历史记录。这个依据实际上带来了新的问题,因为每个地区的历史记录地区,世界不一样。在中国和地中海地区,历史记载记录了3000年前发生的事件,但美国西北部和加拿大的历史记录只记录了不到 300 年前发生的事件。夏威夷和新西兰的历史甚至只记录了大约 200 年前发生的事件。然而,国际火山学协会在 1951 年至 1975 年间部分出版的《世界活火山目录》就是根据这一基础为世界 500 座火山指定活动状态的。截至 2019 年,这里列出了 5 座最活跃的火山。印度尼西亚:默拉皮山 Sinabung Mount Anak Krakatau Mount Agung Mount Karangetang国际火山学协会在 1951 年至 1975 年期间部分出版的《世界活火山目录》使用此基础为世界上 500 座火山指定了活动状态。截至 2019 年,以下是印度尼西亚最活跃的五座火山:默拉皮山 Sinabung Mount Anak Krakatau Mount Agung Mount Karangetang国际火山学协会在 1951 年至 1975 年期间部分出版的《世界活火山目录》使用此基础为世界上 500 座火山指定了活动状态。截至 2019 年,以下是印度尼西亚最活跃的五座火山:默拉皮山 Sinabung Mount Anak Krakatau Mount Agung Mount Karangetang

睡觉

休眠火山是有记录以来从未喷发过但未来可能再次喷发的火山。火山可以长时间保持这种状态,比如7万年前就处于静止状态的黄石。另一个例子是锡纳朋山,它已经休息了至少 1200 年,直到 2010 年它终于恢复显示火山活动。

死的

死火山或已熄灭的火山是从未喷发过并且不太可能喷发的火山,因为它们不再有岩浆供应。死火山的例子有德国的 Hohentwiel 山、新墨西哥州的希普罗克山和荷兰的 Zuidwal 山。死山一词实际上仍在争论中,因为这座山的年龄比观察它的人类的年龄要长得多。一些山脉甚至在被宣布死亡后喷发,例如阿拉斯加的四峰山于 2006 年喷发,在全新世期间没有任何记录的火山活动。

根据印度尼西亚火山喷发频率对火山进行分类

印度尼西亚火山学家根据喷发/喷发的历史记录将火山分为三类。A型火山:1600年以后至少有过一次岩浆喷发的记录。 B型火山:1600年以后还没有岩浆喷发的记录,但仍有火山活动的迹象,如solfatara活动。C型火山:人类记录中不知道喷发的历史,但仍然有过去活动的迹象,表现为solfatara/fumarola场的形式较弱。

印度尼西亚的火山警报计划

喷发类型

一般来说,火山喷发分为岩浆喷发、潜水岩浆喷发和潜水喷发。

岩浆喷发

岩浆喷发是由减压事件释放的气体引起的。黏度低、含气量低的岩浆会产生相对较弱的喷发。另一方面,含有大量气体的粘性岩浆会产生强烈的喷发。以下类型的喷发是其名称源自历史事件的喷发: 夏威夷喷发是喷出气体含量相对较少的镁铁质熔岩的火山喷发。这次喷发只产生了熔岩流,但只释放了少量的火山灰。这种类型的喷发可以形成一个直径很大的倾斜火山,例如莫纳罗亚山。这次喷发的名称来自夏威夷火山的名称。斯特龙博利火山喷发喷出的岩浆比夏威夷火山喷发具有更高的粘度和气体含量。这种喷发以每隔几分钟发生一次的小喷发的形式出现。这次喷发的名字来自意大利的岛屿和火山的名字斯特龙博利。火山喷发释放出粘度更高的岩浆。这次喷发的名称来自地中海地区的一个小火山岛 Vulcano。:150 Peléan 喷发的特点是火山顶部两侧的火山碎屑流因高压或地震而坍塌。这次喷发的名称来自于贝利山的名称。:152 普林尼亚喷发是喷出大量火山灰的强大喷发。这次喷发还可以喷出大部分山锥并导致火山碎屑流的形成。这个名字来源于公元79年记录维苏威火山喷发的小普林尼的名字,喀拉喀托火山喷发威力巨大,几乎可以将整个山锥抛掷。这次喷发的名称来自于位于巽他海峡的喀拉喀托山。火山喷发的强度是使用火山爆发指数(VEI)来衡量的,该指数的尺度范围为夏威夷喷发的范围为 0,尺度为8 为巨型喷发。:27-31高达 8 级的巨型喷发。:27-31高达 8 级的巨型喷发。:27-31

自由岩浆喷发

岩浆喷发始于岩浆和地下水之间的相互作用。由于显着的温差,短时间内压力增加,导致爆炸。爆炸将水蒸气和火山碎屑碎片释放到空气中。与潜水喷发不同,潜水岩浆喷发也会喷出幼年粒子。

潜水喷发

就像潜水岩浆喷发一样,潜水喷发是由地下水与热岩或岩浆接触引起的。然后由于水温在短时间内升高而发生爆炸。这次喷发仅喷出蒸汽和部分火山口壁。

喷发材料

火山喷发期间释放的物质可分为三种类型:火山气体、水蒸气、二氧化碳和硫的混合物(可以是二氧化硫 SO2 或硫化氢 H2S,具体取决于喷发温度) 熔岩,到达地球表面的岩浆 Tephra,各种形状和大小的固体物质,被抛向空中

火山气

一座山的喷发产生的火山气体浓度可能与另一座不同。火山气体可以是硫化氢、二氧化硫、氯化氢和氟化氢。以氢气、氮气和一氧化碳形式存在的其他气体还包括火山喷发的火山气体。

熔岩流

火山喷发的形式和类型取决于它喷发的熔岩的成分。岩浆最重要的特征是它的粘度和溶解在其中的气体量。这两个特征也受岩浆中二氧化硅含量的影响。含有大量二氧化硅的岩浆往往比含有较少二氧化硅的岩浆更粘稠并含有更多的气体。

特福拉

当岩浆从迅速膨胀的热气体中喷发时,形成了火山灰。这种强大的爆炸产生了从火山中飞出的物质颗粒。直径小于2毫米的固体颗粒称为火山灰。

对人类的影响

火山喷发对人类文明构成巨大威胁。然而,火山活动也有好处。

不利影响

有几种事件是火山喷发的结果,例如火山碎屑流、火山泥流和二氧化碳排放。火山活动还会引发其他一些事件,例如地震、喷气孔、泥浆池和间歇泉。其中一些事件往往对人类活动产生直接的负面影响。火山气体可以到达平流层,从而形成硫酸气溶胶,能够散射来自太阳的辐射并降低地球表面的温度。 1600 年左右,瓦伊纳普蒂纳山上可能发生过类似的事情,当时大气中的火山气体导致了 1601 年至 1603 年之间的俄罗斯饥荒。平流层中硫酸盐气溶胶中发生的化学反应也会破坏臭氧层。氯化氢 (HCl) 和氟化氢 (HF) 等酸性物质会以酸雨的形式落到地球表面。爆炸性火山喷发也会释放温室气体,如二氧化碳。喷入空中的火山灰会伤害飞机,尤其是喷气式飞机。由于高温和发动机涡轮,进入喷气发动机的颗粒可能会熔化。此外,高速火山灰会损坏飞机的外部、导航仪器和通信系统。由于航班延误和改道,此类干扰可能导致航班中断。人们认为火山冬天发生在 70,000 年前,当时苏门答腊岛上发生了多巴火山的大规模喷发。这一事件可能造成了种群瓶颈,从而影响了当今人类的基因。 1815 年,坦博拉火山的喷发造成了全球气候异常,被称为“无夏之年”。一次重大的火山喷发也可能导致至少一次大规模灭绝事件。

良好的影响

虽然火山爆发被认为是危害人类的灾难,但过去的火山活动可以支持周边资源的开发。火山释放的火山灰含有可以使土壤肥沃的养分。火山活动还伴随着来自地球内部的热流,可用于地热发电厂。

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参考