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火山喷发是一种奇特的地质现象

科普小知识2021-11-04 16:39:51
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火山爆发是一个地质术语,是一种特殊的地质现象,是地壳运动的表现,也是地球内部热能在地表的最强表现。它是岩浆和其他喷出物在短时间内从火山口释放到地表。因为岩浆含有大量的挥发性物质和周围上覆地层的压力,这些挥发性物质不能在岩浆中溢出。当岩浆上升到接近地表时,压力降低,挥发性物质迅速释放,从而形成火山爆发。

原始岩浆是由核心捕获的熔融物质形成的。芯捕获熔融材料和其他物质,形成厚的熔融层。这些物质的成分不均匀。原始岩浆凝固形成了地球上最原始的地壳。

我们看到的各种侵入岩,如超基性岩、基性岩、中间岩、酸性岩和碱性岩,以及火山喷发的各种岩浆,都是再生岩浆,但其源区深度、通道物质组成和分异程度不同。

再生岩浆包括由原生岩浆变异而来的岩浆和重熔岩浆。

地球的液体层是由原始岩浆变化形成的再生岩浆组成的,原始岩浆是由温度、成分和物质状态的变化形成的。

岩浆从地球深处进入地壳,形成侵入岩,或者喷发到地表,形成火山。岩浆运动的动力主要有两个:

首先,因为地球的内部球体比液体层和外部球体具有更大的比重,当围绕太阳旋转时,内部球体总是偏离重力的相反方向,并且内部球体不在地球的中心。内部球体从内到外对液体层的挤压力导致岩浆和其他气体和液体物质从地球内部移动或喷发到地表。

其次,岩浆结晶或其他物理和化学反应产生一些水和气体,形成膨胀挤压力,导致岩浆和其他气体和液体物质从地球内部向外移动或喷发到地表。

喷发类型

受岩浆性质、地下岩浆库压力、火山通道形状、火山喷发环境(陆上或水下)等影响。,火山爆发的形式有很大不同,一般有一些分类。

裂缝喷发

岩浆沿着地壳的巨大裂缝溢出地表,这被称为裂缝喷发。在这样的喷发中没有强烈的爆炸现象。大部分喷出物是基本的熔融浆,在凝结后,通常会形成覆盖大面积的熔岩平台。如分布在我国西南川滇黔交界地区的二叠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均属裂隙喷发。现代裂缝喷发主要分布在洋底的洋中脊。冰岛是唯一可以看到这种火山爆发的大陆,因此也被称为冰岛火山。裂缝喷发主要出现在海底,这是海底扩张的原因之一。

*喷口喷发

地下岩浆通过管状火山通道从地球表面喷出,称为*喷发。这是现代火山活动的主要形式,可细分为九种类型:

(1)安静型:当火山爆发时,只有大量的热熔岩从火山口平静地溢出,沿着山坡缓缓流动,就像从电饭锅里煮出来的米汤。溢流主要基于碱性熔融料浆,具有高温、低粘度、挥发性成分少、易流动等特点。气体较少,没有爆炸。夏威夷火山是它的代表,也被称为夏威夷型。人们可以尽情享受这些火山。

(2)爆发型:火山爆发时,产生剧烈爆炸,喷出大量气体和火山碎屑物质。喷出的熔浆主要是中酸性熔浆。一般来说,中心喷发的强度主要与岩浆的粘度和其中所含的挥发性成分有关。高粘度和许多挥发性成分会导致剧烈喷发。1902年12月16日,西印度群岛的佩雷火山爆发震惊了全世界。它喷出的岩浆很厚,同时喷出大量浮石和炽热的火山灰,导致熔岩圆顶坍塌。这场导致26,000人死亡的火山爆发属于这种类型,也被称为裴蕾类型。

(3)中间型:介于平静型和爆发型喷发之间的过渡型。这种类型主要是由中级基本熔岩喷发。如果发生爆炸,爆炸力就不大。它可以稳定爆发几个月甚至几年,其特征是间歇性爆发。以意大利西海岸附近利帕里群岛上的斯特兰博德山为代表,这座火山大约每2-3分钟喷发一次,在50公里外的夜晚仍能看到它的耀斑,因此它被称为“地中海灯塔”。也被称为奇怪。有人认为黑龙江省五大连池火山属于这种类型。

(4)普林尼型:火山爆发的最强形式,它能喷出超过45公里的火山灰,然后覆盖大面积。该类型主要为酸性岩浆,流动力小,粘度高,但可形成强烈的火山碎屑流。以“普林尼”命名,也可以称为“维苏威火山爆发”。普林尼火山爆发的特点是火山气体和火山灰喷入平流层。最特别的是大量浮石的喷发和非常猛烈的气体爆炸。一次短暂的喷发可能在一天内结束,但也可能持续几天甚至几个月。较长时间的喷发最初是由火山灰云产生的,有时伴随着火山碎屑流。大量的岩浆可以喷射出来,使火山口塌陷,形成一个火山口。细灰可以覆盖大面积。普林尼火山通常会发出很多噪音,就像喀拉喀托火山爆发时一样。熔岩通常是流纹岩,富含硅酸盐。在普林尼火山爆发中很少发现玄武岩熔岩,但今天有玄武岩熔岩的是1886年塔拉维拉火山的爆发。

(5)火神型:它能喷射热岩石和火山灰到20多公里的高度,并落在火山附近。这种喷发有点类似于常年型喷发。这种类型的喷发比斯托姆堡-李雷火山熔岩更粘稠,后者以熔融浆的形式出现,喷发更猛烈。当它不喷发时,在火山口上形成一个厚的凝固壳,气体在凝固壳下聚集,使熔岩柱的上部气体趋于饱和。当压力增加时,会发生剧烈的爆炸,有时足以摧毁火山锥的一部分,导致堵塞物被炸开,由一些碎片、熔岩和火山渣组成的“地壳状火山弹”被一起喷射出来,伴随着含有大量火山灰的“花椰菜状”喷发云。

(6)萨瑟兰型:在火山活动的前半段,浅海海底的火山口以反复喷发为特征。当玄武岩岩浆与海水接触时,它会再次爆炸,产生大量细粒物质(火山灰)。这种岩浆-水蒸气、水蒸气-岩浆的喷发不同于陆地上的斯通伯里型喷发。

(7)超级火山型:像蒸汽爆炸一样,它几乎是一次没有岩浆的爆发。有人称之为超级火山(日本岩手山)式喷发。因为只有喷发的物质而没有熔岩,所以喷发的物质在冷却状态下喷发,偶尔在高温状态下喷发。其特征是大量的基底火山碎屑,有时高达75%-100%。超级火神星喷射出的物质体积变化很大,从巨大的岩石到火山灰。碎片通常是棱角分明的,没有火山炸弹和矿渣。

(8)超级普林尼型:一种非常罕见的火山爆发形式,规模非常大,释放的火山灰可以覆盖整个世界。它与普林尼火山喷发相同,但大小是普林尼火山喷发的10倍。超级火山属于这种类型。例如,黄石火山和多巴火山......

(9)无处不在的玄武岩类型:无处不在的玄武岩是“火山爆发导致整个大陆被熔岩覆盖”的委婉说法。它们的规模非常大,整个国家将被玄武岩覆盖。与名单上的其他名字不同,这是以前发生过的,而且是一场会反复发生的自然灾害。例如,西伯利亚盾......

喷发阶段

气体爆炸

在火山喷发的准备阶段,由于气体溶解和地震群的出现,上覆岩石中裂隙的形成程度增加,压力降低,岩浆体内的气体溶解量不断增加。岩浆体积逐渐膨胀,密度降低,内部压力增加。当内部压力大大超过外部压力时,上覆岩石的裂隙密度带就会发生剧烈的气体爆炸,使岩石破裂,打开火山爆发的通道。碎片首先被喷出,然后是岩浆喷发。

喷发柱的形成

瓦斯爆炸后,瓦斯以巨大的喷射力将通道内的岩屑和深部岩浆喷向高空,形成一个高大的喷发柱。喷发柱可分为三个区域:

(1)空气冲击区:位于喷发柱的下部,相当于整个喷发柱高度的十分之一。由于气体冲出火山口的速度和强度,尽管喷出的岩石和其他物质的密度远远超过了大气的密度,但它们也会被抛向天空。当气体在火山隧道中上升时,其速度逐渐增加。当它喷射出地球表面并高高射向天空时,由于大气压力和喷射能量的消耗,它的速度逐渐降低。被气体冲到高空的物质根据其重力开始下落到不同的高度。

(2)对流区:位于气体冲击区的上部,由于喷发柱的气体冲击速度减慢,气体柱中的气体向外扩散,大气中的气体不断增加,形成喷发柱内外气体的对流,称为对流区。这个地区的致密物质开始下降。密度小于大气密度的物质根据大气的浮力继续上升。对流区气体柱的高度相对较高,约占喷发柱总高度的7/10。

(3)扩散区:位于爆发柱顶部,爆发柱与该区上层大气之间的压力达到基本平衡状态。喷发柱不断上升,柱内低密度气体和物质沿水平方向扩散,称为扩散区。带入天空的火山灰会形成火山灰云,火山灰云会在空中漂浮很长时间,对区域气候有很大影响,甚至会造成灾害。在这个区域中,柱子的高度约占柱子总高度的2/10。

喷发柱塌陷

在上升过程中,喷发柱携带不同粒径和密度的碎片,根据重力大小,这些碎片分别落在不同高度和不同阶段。有四个主要因素决定喷发柱的坍塌速度:

(1)如果弹坑半径大,气体动量小,柱迅速坍塌;

(2)如果喷发柱中的碎屑含量高,粒径和密度大,则喷发柱会很快坍塌;

(3)如果喷发柱中有更多的固体岩石反复向空中返回,喷发柱将迅速坍塌;

(4)如果向喷发柱中加入地表水,柱的密度会增加,柱会迅速坍塌。相反,如果喷发柱长时间停留在空气中,它会慢慢坍塌。

火山爆发不一样。对于像夏威夷基拉韦厄火山这样的火山爆发来说,熔岩已经提前悄悄地流出。由于熔岩流动缓慢,它只会损害财产,不会危及生命。然而,火山碎片的爆发或蒸汽爆炸(或蒸汽的剧烈爆炸)如1883年印度尼西亚的喀拉喀托火山造成了重大伤亡。

挥发性物质在火山爆发过程中起着重要作用。它不仅是火山爆发的产物,也是火山爆发的动力。从岩浆的产生到火山爆发的整个过程,挥发性物质的活动都发挥了作用。

英国科学家认为超级火山爆发可能毁灭人类

英国科学家认为人类可能会在一次超强度的火山爆发中毁灭。英国公立大学的斯蒂芬·瑟夫在接受电子杂志记者采访时说,没有办法阻止这种灾难。目前,科学家们正忙于制定各种策略来抵御“外部威胁”,例如如何防止小行星与地球相撞,但他们很少考虑到主要的危险可能来自地球内部。

地球物理学家断言,一些火山的爆发强度比过去大几百倍,在文明出现前不久,地球经历了如此大规模的灾难。

美国地质学家早些时候在黄石国家公园发现了一个深度相对较低的火山灰死层,认为它的形成是62万年前的一次超级火山爆发造成的。因此,这里仍然可以看到漏斗状的火山口,它们都是破坏性火山爆发后形成的火山口。

在给英国*自然灾害工作组的一份报告中,已经详细描述了这次超级火山爆发的后果——大部分地区将被熔岩覆盖,散落到大气中的灰尘和灰烬将阻止大量阳光到达地球表面,这无疑将改变全球气候。

根据纽约大学的迈克尔·拉姆·皮诺的说法,74000年前苏门答腊火山的大规模爆发导致了全球变冷,并摧毁了北半球四分之三的植物。

损害

最强大和壮观的火山爆发通常发生在俯冲带。这里的火山在沉寂了几百年后可能会再次爆发,一旦爆发,它的力量将会特别强大。这种火山爆发经常给世界带来毁灭。

火山释放的大量火山灰和气体会影响全球气候,对气候有很大影响。因为在这种情况下,黑暗的日子,强风和暴雨,甚至泥巴雨都会困扰当地居民好几个月。火山灰和气体被吹向高空,它们会随风向远方扩散。这些火山物质会阻挡阳光,导致温度下降。此外,它们还会过滤掉某些波长的光,使太阳和月亮看起来像被光晕覆盖或有奇怪的颜色,特别是当日出和日落能形成奇怪的自然景观时。

对环境的破坏

火山爆发产生的大量火山灰与暴雨结合形成泥石流,会冲走道路和桥梁,淹没附近的村庄和城市,导致无数人无家可归。泥浆和岩石碎片形成的泥浆会淹没整个城市。

尽管岩石被火山灰云覆盖,但当火山首次爆发时,巨大的岩石仍然清晰可见。

回归生活

火山爆发对自然景观产生了深远的影响。土地是世界上最宝贵的资源,因为它可以培育各种植物来支撑一切。如果火山爆发可以覆盖厚度不到20厘米的农田,这对农民来说是一件好事,因为火山灰富含营养,可以使土地更加肥沃。

1.熔岩分解后,杂草和苔藓开始出现。

2.蕨类植物生长在山坡上,绳索状的熔岩流过这里。

3.火山灰使周围的土地肥沃,当地的葡萄每年都有收获。