火山爆發是什麼形成的

  火山爆發是一種正常的自然現象,世界上的各個火山爆發的強弱也不同。對於造成火山爆發的原因,是人們好奇的。下面由小編為你詳細介紹火山爆發的相關知識。

  形成火山爆發的原因

  地球內部充滿著熾熱的岩漿。在極大的壓力下,岩漿便會從薄弱的地方衝破地殼,噴湧而出,造成火山爆發。

  火山可分活火山、死火山和休眠火山。前面講到的坦博拉火山和夏威夷群島上的火山,現在還在活動,這就是活火山。死火山是指史前有過活動,但歷史上無噴發記載的火山。我國境內的600多座火山,大都是死火山。有些火山在歷史上有過活動的記載,但後來一直沒有活動,這種火山就稱作休眠火山。休眠火山可能會突然“醒來”,成為活火山。

  猛烈的火山爆發會吞噬、摧毀大片土地,把大批生命、財產燒為灰燼。可是令人驚訝的是,火山所在地往往是人煙稠密的地區,日本的那須火山和富士火山周圍就是這樣。原來,火山噴發出來的火山灰是很好的天然肥料,富士山地區的桑樹長得特別好,有利於養蠶業;維蘇威火山地區則盛產葡萄。火山地區景象奇特,往往成為旅遊勝地。

  在人類能夠控制火山活動之前,加強預報是防止火山災害的唯一辦法。科學家對火山爆發問題的研究,常常得益於動、植物的某種突然變化。許多動物往往在火山爆發之前就紛紛逃離遠去,似乎知識大禍即將臨頭。印度尼西亞爪哇島上有一種奇特的植物,在火山爆發之前會開花,當地居民把它叫做“火山報警花”。

  火山的成因

  火山是一個由固體碎屑、熔岩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。火山噴出口是一條由地球上地幔或岩石圈到地表的管道,大部分物質堆積在火山口附近,有些被大氣攜帶到高處而擴散到幾百或幾千公里外的地方。

  火山的形成是一系列物理化學過程。主要是地球內部存在的大量的放射性物質,在自然狀態下衰變,產生大量的熱。這些熱無法散發到地面,溫度不斷升高,直至把岩石融化,形成地球內部的高溫融化狀態。這些岩漿一旦衝破地殼噴出地面,就形成了火山。

  有人認為火山是岩石因壓力而融化,那岩漿噴出地面後,因壓力迅速降低,其溫度就不可能還那麼高,而應該是常溫或者比常溫低。如果是因壓力的原因導致的升溫,那當壓力不在增加後,其溫度也不會再上升,也就是說,在地球形成之初,溫度就不會再升高了。

  我們可以做這樣的實驗,將冰箱用的冷媒,裝入一個密閉很好的活塞,壓縮活塞並保持壓強不變,冷媒的溫度會先升高,壓力不變後,溫度最多保持不變或者逐漸降低。即使在最高溫度時刻突然給冷媒減壓至常壓,其溫度也不可能比常溫高多少。岩石更不可能保持融化狀態噴出地面。

  從熱力學理論的角度進行分析整個過程:壓縮時,外界對冷媒做工,溫度升高;減壓時,冷媒對外界做工,溫度必然降低。

  所以說,火山應該是放射性物質衰變產生的熱使岩石融化形成的。

  火山岩漿的來源

  岩漿分為原生岩漿和再生岩漿。

  原生岩漿是地核俘獲的熔融物質形成的。地核俘獲熔融物質和其他一些物質形成巨厚的熔融層。這些物質其成分是不均的。原生岩漿凝固形成最原始的地球外殼。

  現今所見到的各類侵入岩,如超基性岩、基性巖、中性巖、酸性巖和鹼性岩等,以及火山噴發出的各類岩漿,它們都是再生岩漿,只是來源深度、通道、物質成分及分異程度不同而已。

  再生岩漿包括原生岩漿變異出的岩漿和重熔岩漿。

  現今地球液態層是由原生岩漿經變異形成的再生岩漿組成的——經過溫度、成分和物態的改變而形成的。

  岩漿運移的動力

  岩漿由地球深處移動到地殼內形成侵入岩或噴發到地表形成火山,岩漿移動的動力主要有二:

  其一,由於地球內球比重大於液態層和外球,在繞太陽公轉時,內球始終偏向引力的反方向,內球不在地球中心。形成內球對液態層由內向外的擠壓力,使岩漿和其他氣液態物質由地球內部向外移動或噴發到地表。

  其二,岩漿結晶或發生其他物化反應,產生一些水和氣及其他物質,形成膨脹擠壓力,使岩漿和其他氣液態物質由地球內部向外移動或噴發到地表。

  火山的構造

  由火山口,岩漿通道和火山錐組成

  在地球上已知的“死火山”約有2000座;已發現的“活火山”共有523座,其中陸地上有455座,海底火山有68座。火山在地球上分佈是不均勻的,它們都出現在地殼中的斷裂帶。就世界範圍而言,火山主要集中在環太平洋一帶和印度尼西亞向北經緬甸、喜馬拉雅山脈、中亞、西亞到地中海一帶,現今地球上的活火山絕大部分都分佈都在這兩個帶上。

  火山出現的歷史很悠久。有些火山在人類有史以前就噴發過,但不再活動,這樣的火山稱之為“死火山”;而有史以來曾經噴發過,但長期以來處於相對靜止狀態的火山,此類火山都儲存有完好的火山錐形態,仍然具有火山活動能力,或尚不能斷定其已喪失火山活動能力,人們稱之為“休眠火山”;人類有史以來,時有噴發的火山,稱為“活火山”。

  地殼之下100至150千米處,有一個“液態區”***軟流層***,區記憶體在著高溫、高壓下含氣體揮發份的熔融狀矽酸鹽物質,即岩漿。它一旦從地殼薄弱的地段衝出地表,就形成了火山。

  火山活動能噴出多種物質,在噴出的固體物質中,一般有被爆破碎了的巖塊、碎屑和火山灰等;在噴出的液體物質中,一般有熔岩流、水、各種水溶液以及水、碎屑物和火山灰混合的泥流等;在噴出的氣體物質中,一般有水蒸汽和碳、氫、氮、氟、硫等的氧化物。除此之外,在火山活動中,還常噴射出可見或不可見的光、電、磁、聲和放射性物質等,這些物質有時能致人於死地,或使電、儀表等失靈,使飛機、輪船等失事。

  火山的外形地形

  複式火山

  複式火山***Stratovolcano,又稱為成層火山***,其外觀多為優美、對稱的錐形。它們是由無數熔岩流不斷堆積形成的。此種火山的熔岩黏滯性較高,通常為安山岩質。因其優美對稱的外型,多成為觀光勝地。許多著名的山都屬此類,例如:日本的富士山、臺灣的七星山、菲律賓的馬榮火山、義大利的維蘇威火山、Stromboli火山等。

  盾狀火山

  主條目:盾狀火山

  盾狀火山***Shield Volcano***具有寬廣緩和的斜坡,整體看來就像是一個盾牌。此種火山通常由玄武岩岩漿構成,流動性高,故能夠分佈在很大的區域,才能形成寬廣的山形。最著名的例子是夏威夷群島,這個群島的每個島嶼都是一座巨大的盾狀火山。

  火山穹丘

  主條目:火山穹丘

  火山穹丘***lava dome,或稱為熔岩穹丘***,常見於火山口內或火山的側翼,是一種圓頂狀的突起,看起來類似某些植物的球根。火山穹丘是由高黏度的熔岩形成的,由於其黏度太高,不能從火山口遠流,在火山口上及其附近冷卻凝固。火山穹丘會成長,這是由於地底岩漿庫的空間不足以容納所有岩漿,導致部分岩漿擠入穹丘下方。如果成長中的穹丘是位於陡峭的山坡上,其成長有可能導致重心的不穩定,最後導致山崩或火山碎屑流。

  火山渣錐

  主條目:火山渣錐

  火山渣錐***Cinder cone***是指由火成岩屑或火山渣***火山的噴出物質***在火山口周圍堆積而成的山丘。大多數的火山渣錐都很耐侵蝕,因為落到錐上的降雨滲入到高滲水性的火山渣裡,較少對它們的表面進行侵蝕作用。由於火山碎屑物膠結鬆散,故無法形成較高的堆積,通常都小於500米。

  其他地形

  破火山口***Caldera***:破火山口通常是由於火山錐頂部***或一群火山錐***因失去地下熔岩的支撐崩塌形成。外形為碗形的凹地,其直徑為數百米至數公里不等。著名的例子是美國黃石國家公園的黃石複式破火山口。其英文名的語源為西班牙文Caldera,意指罐子或大鍋子。

  低平火山口***maar***:是由岩漿和水相互作用發生爆炸而形成。在地表下形成了深切到圍巖的圓形火山口,並被一個低矮的碎屑環包圍。常常會積水而形成火山湖。其語源為拉丁文的mare,即“海”。參見低平火山口。

  熔岩臺地:或稱熔岩高原,通常是由高流動性的岩漿由一大群裂縫中滲透形成。

  熔岩平原:火山噴發的區域若整體地勢平坦即稱之。成因與熔岩臺地相似。

  火山溝:由於地下岩漿空虛,引起上方地塊向下發生斷層作用形成寬溝。


火山爆發的原因