死火山指史前曾发生过喷发,但在人类历史时期从来没有活动过与长期不喷发的火山。此类火山因长期不曾喷发已丧失了活动能力。
分类
火山是多种多样的,根据它们的活动情况可以分为死火山、
休眠火山和活火山三大类。
活火山
活火山,指现代尚在活动或周期性发生喷发活动的火山。这类火山正处于活动的旺盛时期。
如爪哇岛上的
默拉皮火山,本世纪以来,平均间隔两三年就要持续喷发一个时期、中国的火山活动以台湾岛大屯火山群的主峰
七星山最为有名。大陆上,仅95年在新疆
昆仑山西段于田的卡尔达西火山群有过火山喷发记录。
火山喷发形成了一个平顶
火山锥,锥顶海拔4900米,锥高145米,锥体底直径642米,锥顶直径175米,火山口深56米。
休眠火山
指有史以来曾经喷发过.但长期以来处于相对
静止状态的
火山。此类火山都保存有完好的火山形态,仍具有火山活动能力,或尚不能断定其已丧失火山活动能力。
如中国
长白山天池,曾于1597年、1668年和1702年三度喷发,在此之前还有多次活动。当前虽然没有喷发活动,但从山坡上一些深不可测的喷气
孔中不断喷出高温气体,可见该火山正处于休眠状态。
死火山
指史前曾发生过喷发,但有史以来一直未活动过的火山。此类火山已丧失了活动能力。
有的火山仍保持着完整的火山形态,有的则已遭受风化侵蚀,只剩下残缺不全的火山遗迹、中国山西
大同火山群在方圆约50平方公里的范围内,分布着2个孤立的
火山锥,其中狼窝山火山锥高将近120米。
这三种类型的火山之间没有严格的界限。休眠火山可以复苏,死火山也可以“复活”相互间并不是一成不变的。
过去一直认为意大利的
维苏威火山是一个死火山,在火山脚下,人们建筑起许多的城镇,在火山坡上开辟了葡萄园,但在公元79年维苏威火山突然爆发,高温的火山喷发物袭占了毫无防备的庞贝和赫拉古农姆两座古城,两座城市及居民全部毁灭和丧生。
形态
由于史前火山喷发的物理化学条件的不同,死火山在形态上有多种不同的类型。
盾状火山
盾状死火山是具有宽阔顶面和缓坡度侧翼(盾状)的大型火山。由于死火山挤出的产物主要为低粘滞性的玄武岩岩浆。
夏威夷岛(大岛)是典型的盾状火山。大岛是由5个连续年龄的火山连接而成。其中的MaunaLoa火山是最大的,从海底到山顶有9090米。
渣锥火山
火山渣锥是
玄武岩碎片堆积而成的山丘,喷出气体携带熔岩滴进入大气,然后在火山口附近降落,而形成火山锥。
熔岩滴通常在飞行中间,降落地面之前已经是固态的或部分固态的,称之为
火山弹(Volcanic Bombs)。
如果气体压力下降,最后阶段的可能是熔岩流冲出渣锥的底部,如果熔融岩浆中具有充裕的水,它们的相互作用将形成
玛珥湖(
低平火山口)而不是火山渣锥。喷发时间越长,
火山锥越高。
一些火山锥只有几米高,而一些如墨西哥的Paricutin火山,从1943年到1952年连续喷发,火山锥高达610米,随着火山碎屑活动,熔岩流从其底部流出,摧毁了Paricutin村。火山渣锥可以单独存在,也可以组成小的或大的群,或火山场。
复合火山
复合型死火山为多次喷发所建造,其复发周期可以是几十万年,也可以是几百年。形成复合型火山的最经常的是
安山岩,但也有例外。
虽然安山岩复合型火山锥主要由火山碎屑组成,有些岩浆侵入使锥体内部破裂而形成岩墙或岩床。这样多次侵入形成的岩墙或岩床将碎石编织成巨大堆积。这样的构造可以比单独由碎屑物构成的火山锥高。由于其太高,有可能使其太陡、不稳定而在重力作用下垮塌。地球上一万年来已知1511火山喷发,其中699座为层状火山。
地球上最高的火山为层状火山——智利的NevadoOjosdelSalado火山高6887m。历史上喷发过的最高的火山为高6739m的Llullaillaco火山,二者都在北智利
安第斯山脉。
圣海仑斯火山为Cascades最年轻的层状火山,同时也最活动,地质学家识别出过去3500年35层喷发的火山灰。Shasta火山是Cascades最大的层状火山。
熔岩穹丘
熔岩穹丘是高粘滞性、富硅岩浆缓慢挤出而形成的,大部分
熔岩穹丘比较小,但可能超过25立方公里。穹丘挤出可以相当缓慢的熔岩运动而终结,也可能开始爆炸,扩展成为火山碎屑所覆盖的坑。
破火山口
一种在火山顶部的较大的圆形拗陷,其直径往往大于1英里。通常是岩浆回撤、火山自身塌陷时形成,或浅部岩浆囊喷发而形成的。
大量岩浆的撤退可能是由于其构造支撑的丧失而造成的。在西班牙语中Caldera意为罐或大锅,在Canary岛原来指锅底状的拗陷,而不管其成因。
破火山口直径可达8-16公里,而火山口直径通常不超过1-1.6公里,主要是在火山喷发期间由于爆炸而挖掘出来的。
低平火山
玛珥的英文“maar”来源于拉丁文“mare”,即海的意思,使德国莱茵地区的人们对湖泊、沼泽的称呼。1921年德国科学家Steininger把maar定义为一种火山类型。
玛珥是由岩浆水汽相互作用发生爆炸而形成的。在地表下形成了深切到围岩的圆形火山口,并被一个低矮的碎屑环包围。玛珥是一个由环形壁、火山口沉积物、火山筒和馈浆通道组成的系统。
泥火山
泥火山是泥浆与气体同时喷出地面后,堆积而成。其外型多为锥状小丘或者是盆穴状,丘的尖端部常有凹陷,并由此间断地喷出泥浆与气体。泥火山无岩浆甬道,外形像火山,手伸进去很凉爽,也称凉火山。
形成原因
死火山究竟是怎样形成的,科学家们认为,驱动死火山活动的能量深深地隐埋在地下65 公里到80公里处,而当今世界上最深的钻井是80年代苏联打成的,深12公里。
科学家还不可能将实验仪器置于理想的深处,去探测死火山之源。
当今,研究死火山的主要方法有:采用
轨道卫星、计算机和高度精密的仪器对死火山进行观测、收集并分析各种数据;在实验室对死火山口的岩石和进行分析或做模拟实验以推测
火山爆发的机制。
板块理论
六十年代中期兴起一种新的大地构造理论──板块结构理论。它认为
岩石圈的构造单元是板块。全球可被划分为六大板块:欧亚板块、
太平洋板块、美洲板块、非洲板块、印度洋板块和南极板块。
火山学家根据这一理论认为,当组成地球最外层的巨形岩石板块之间发生碰撞及挤磨时,俯冲带的温度大幅度上升,甚至达到使地壳下面的岩石发生部分熔融的程度,从而导致火山的形成。
由于世界上绝大部分死火山都分布在各个板块的边缘地带,看来这种解释是合理的。
热点理论
夏威夷群岛火山是人们研究较多的火山。但
夏威夷群岛离最近的板块边缘有3200公里。显然用板块理论解释是行不通的。热点理论认为,夏威夷群岛是由地球内部一个神秘的“热点”形成的。
当太平洋板块在这个热点上移动时,板块底层岩石就被熔化,借助地下的压力侵入到地壳上部形成
岩浆库,最后变成死火山。
这一理论成功地解释了夏威夷群岛形成的过程,受到人们的重视。
但对于热点是产生于地核深处还是局限于该地区地壳底部尚有争论。
此外,有的火山学家研究了冰川变化与死火山活动的关系,较好地解释了死火山的形成。
影响
首先,火山跟地震是孪生的兄弟,就是有火山的地方基本上都有地震,但是有地震的地方不一定有火山,这一点反过来是不对的,但是地震,还没有研究出来它到底有什么好处,有什么用处,但是火山不是这样,它给人类社会造成的好处大于它的害处,它的好处,就是它有用的地方,第一个是它可以给人类创造一些土地资源,这个土地资源的,像
夏威夷岛全是火山喷发出来的,就是土地了,就是美国国土了,而且大夏威夷岛那块几乎年年都有火山喷发,岩浆流到海边去以后在那儿凝固了就成了陆地,扩展了领土;若是火山喷发地强烈, 一年能扩展几平方公里,或者再多点。这些岛屿基本都是火山喷发形成的。
除了土地资源,就是矿产资源,由火山作用形成的矿产资源是挺多的,包括非金属资源和金属资源。
那非金属资源就是
火山喷发物,随便哪种火山岩石几乎都可以用,有些
玄武岩就用作铸石来开发,像长白山产的浮石、火山灰和火山渣装到编织口袋里就能卖,实际上价钱比白面还贵,它是很好的填充建筑材料,修高级机场、体育场,如果要用这种火山渣填充的话,质量就比较高了,高级的水泥也是用火山渣做填料的,所以火山喷出来的东西几乎都有用,这是在
非金属材料方面。
还有就是很多的矿产跟火山喷发有关系,大家要是比较感兴趣的就是宝石了,有些宝石就是火山喷发出来的;很多矿产资源,包括一些金矿,还有一些铜矿都跟火山作用有关系,所以火山能给我们创造很多的矿产资源。
死火山复活
由于地壳的不断运动,地下岩浆的反复流动,死火山也可能发生再次爆发现象,形成活火山。
死火山喷发是岩浆等喷出物在短时间内从火山口向地表的释放。由于岩浆中含大量挥发分,加之上覆岩层的围压,使这些挥发分溶解在岩浆中无法溢出,当岩浆上升靠近地表时,压力减小,挥发分急剧被释放出来,于是形成
火山喷发。
死火山喷发是一种奇特的
地质现象,是地壳运动的一种表现形式,也是地球内部热能在地表的一种最强烈的显示。
因岩浆性质、地下岩浆库内压力、火山通道形状、火山喷发环境(陆上或水下)等诸因素的影响,使死火山喷发喷发的形式有很大差别,一般有这样一些分类:
裂隙喷发
岩浆沿着地壳上巨大裂缝溢出地表,称为裂隙式喷发。这类喷发没有强烈的爆炸现象,喷出物多为基性熔浆,冷凝后往往形成覆盖面积广的熔岩台地。如分布于中国西南川、滇、黔三省交界地区的二迭纪
峨眉山玄武岩和河北张家口以北的第三纪汉诺坝玄武岩都属裂隙式喷发。现代裂隙式喷发主要分布于大洋底的洋中脊处,在大陆上只有
冰岛可见到此类火山喷发活动,故又称为冰岛型死火山喷发。
中心喷发
地下岩浆通过管状死火山喷发通道喷出地表,称为
中心式喷发。
这是现代火山活动的主要形式,又可细分为三种:
(1)宁静式:火山喷发时.只有大量炽热的熔岩从火山口宁静溢出,顺着山坡缓缓流动,好像煮沸了的米汤从饭锅里沸泻出来一样。溢出的以基性熔浆为主,熔浆温度较高,粘度小,易流动。含气体较少,无爆炸现象、夏威夷诸火山为其代表,又称为夏威夷型。这类火山人们可以尽情地欣赏。
(2)爆烈式:火山爆发时,产生猛烈的爆炸,同时喷出大量的气体和火山碎屑物质,喷出的熔浆以中酸性熔浆为主。1902年12月16日,
西印度群岛的培雷火山爆发震撼了整个世界。它喷出的岩浆粘稠,同时喷出大量浮石和炽热的火山灰。这次造成26000人死亡的喷发,就属此类,也称培雷型。
判断标准
一般来说,只有活火山才会发生喷发。正在喷发和预期可能再次喷发的火山,当然可称为活火山。
而那些
休眠火山,即使是活的但不是就要喷发,而在将来有可能再次喷发的火山也可称为活火山。那些其最后一次喷发距今已很久远,并被证明在可预见的将来不会发生喷发的火山,称为熄灭的火山或死火山。
根据哪些准则来判断一座火山的“死”或“活”,迄今并没有一种严格而科学的标准。经验上或传统上将有过历史喷发或有历史喷发记载的火山称为活火山,但这样的火山在全球有534座。但是历史或历史记录对每个国家和地区可以是很不相同的,有的只有三、四百年,有的则可达三、四千年或更长。在那些渺无人烟的偏远地区,即使是发生在近代的活火山喷发,也可能不为人所知或没有任何历史记录。例如中国靖宇以西40km的金龙顶子火山,在距今约1600年前曾发生过一次爆炸式喷发,但迄今未发现有历史记载。
显然,基于历史或历史记录的活火山的定义是很不完全和不符合实际的。于是一些火山学家根据对大量活火山喷发间隔期和熄灭的火山最后一次喷发时间的统计,提出一个有一定时间条件限制的、改进的活火山的定义,即那些在过去10000年、5000年或2000年来有过一次喷发的火山,称为
活火山。究竟是采用10000年、5000年或2000年,将允许根据不同国家、不同地区的具体情况而定。这一改进的活火山定义,仍然允许有例外情况,并且要求对一个具体的活火山进行评价时,能够提供该火山地下是否存在活动的岩浆房系统的证据。
但是火山的“死”或“活”仍然是相对的。有一些在10000年甚至更长时期以来没有发生过喷发的“死”火山,也可能由于深部构造或岩浆活动而导致重新复活而喷发。例如中国五大连池火山群中,大部分火山是在100000年前喷发的,但是其中的老黑山火山和火烧山火山却是在公元1719-1721年喷发形成的。
于是,在火山下面,是否存在活动的岩浆系统,就成为判断一座火山“死”或“活”的关键,怎样才能知道火山下面存在活动的岩浆系统呢?
一般可根据以下现象作出初步判断:
②以火山为中心的小范围内,微震活动明显高于其外围地区;
③火山区出现某些可观测到的地表形变。
上述现象都是由于火山下面岩浆系统具体活动情况,则必须在该火山区布设长期地震-地形变观测台网,以及其他多种地球物理、地球化学方法进行探测。这是当该火山已被确认为危险的火山之后应当进行的基本监测和探测研究。
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