登陆注册
17294300000030

第30章 地壳的呼吸——火山

火山的成因

板块构造学说主张板块的运动是由于地球内部软流圈的热对流造成的。而当板块互相推挤,密度较大的一边会下降到另一边下方,称作隐没,而发生隐没的带状地区称为隐没带或聚合性板块交界。地底的高温会将隐没的板块熔融,形成岩浆。岩浆借由浮力缓缓上升,最后聚集成为岩浆库,就是火山底部储存岩浆的场所。而当岩浆中的气体压力累积到一个程度,火山就爆发了。例如:环太平洋地区的火山大多为此种火山。

有些火山分布在板块的张裂性交界上,也就是两个板块分离的带状地区。在这种地区,高温的地幔物质会上升,形成海底火山山脉,称作中洋脊。

中洋脊还有一些火山并不位于板块的交接处,例如美国黄石复式破火山口及夏威夷群岛。火山学家称这些火山是坐落于“热点”上。目前“热点”的作用机制尚不清楚,但科学家普遍认同“热点”是由地幔底部上升的“热柱”造成。当板块在“热点”上做水平移动时,便有一连串的火山生成。这样作用连续发生后,会造成一系列的火山岛群,而离“热点”越远的火山其生成年代越老。

火山的分布

全世界有516座活火山,其中69座是海底火山,以太平洋地区最多。活火山主要分布在环太平洋火山带、地中海—印度尼西亚火山带、大洋中脊火山带和东非火山带。中国境内的新生代火山锥约有900座,以东北和内蒙古的数量最多,有600~700座。最近一次喷发的火山是位于新疆于田县的卡尔达的火山。火山的分布受控于全球板块构造。

板块构造理论建立以来,很多学者根据板块理论建立了全球火山模式,认为大多数火山都分布在板块边界上,少数火山分布在板块内部,前者构成了四大火山带,即环太平洋火山带、大洋中脊火山带、东非裂谷火山带和阿尔卑斯—喜马拉雅火山带。板块学说在火山研究中的意义,在于它能把很多看来是彼此孤立的现象联为一个有机的整体,但以这个学说建立的火山活动模式也并不是十分完美的,如环大西洋为什么就没有火山带;板内火山不在板块边界上,用地幔柱解释它的成因似乎依据也不够充分。新近又有学者提出两极挤压说,揭开了地球发展的奥秘,认为在两极挤压力作用下,地球赤道轴扩张形成经向张裂和纬向挤压,全球火山主要分布在经向和纬向构造带内。

1.环太平洋火山带

环太平洋火山带,南起南美洲的科迪勒拉山脉,转向西北的阿留申群岛、堪察加半岛,向西南延续的是千岛群岛、日本列岛、琉球群岛、台湾岛、菲律宾群岛以及印度尼西亚群岛,全长4万余千米,呈一向南开口的环形构造系。

环太平洋火山带也称环太平洋火山环,有活火山512座,其中南美洲科迪勒拉山系安第斯山南段有30余座活火山,北段有16座活火山,中段尤耶亚科火山海拔6723米,是世界上最高的活火山。再向北为加勒比海地区,沿太平洋沿岸分布着著名的火山有奇里基火山、伊拉苏火山、圣阿纳火山和塔胡木耳科火山。北美洲有活火山90余座,著名的有圣海伦斯火山、拉森火山、雷尼尔火山、沙斯塔火山、胡德火山和散福德火山。在阿留申群岛上最著名的是卡特迈火山和伊利亚姆纳火山。在堪察加半岛上有经常活动的克留契夫火山,向南千岛群岛和日本列岛山岛弧,著名火山分布在日本列岛,如浅间山、岩手山、十胜岳、阿苏山和三原山都是多次喷发的活火山。琉球群岛至台湾岛有众多的火山岛屿,如赤尾屿、钓鱼岛、彭佳屿、澎湖岛、七星岩、兰屿和火烧岛等,都是新代以来形成的火山岛。火山活动最活跃的可算菲律宾至印度尼西亚群岛的火山,如喀拉喀托火山、皮纳图博火山、塔匀火山、坦博拉火山和小安的列斯群岛的培雷火山等,近代曾发生过多次喷发。

环太平洋火山带,火山活动频繁,据历史资料记载全球现代喷发的火山这里占80%,主要发生在北美、堪察加半岛、日本、菲律宾和印度尼西亚。印度尼西亚被称为“火山之国”,南部包括苏门答腊、爪哇诸岛构成的岛弧—海沟系,火山近400座,其中129座是活火山,这里仅1966—1970年5年间,就有22座火山喷发,此外海底火山喷发也经常发生,致使一些新的火山岛屿出露海面。

环太平洋火山带的火山岩主要是中性岩浆喷发的产物,形成了钙碱性系列的岩石,最常见的火山岩类型是安山岩,距海沟轴150~300千米的陆地内,安山岩平行于海沟呈弧形分布,即成所谓的“安山岩线”。另一特点是,自海沟向陆地方向岩石有明显的水平分带性,一般随与海沟距离的增大,依次分布为拉斑系列岩石、钙碱性系列岩石和碱性系列的岩石。这里的火山多为中心式喷发,火山爆发强度较大,如果发生在人口稠密区,则往往造成严重的火山灾害。

2.大西洋海底隆起火山带(洋脊火山带)

大洋中脊也称大洋裂谷,它在全球呈“W”形展布,从北极盆地穿过冰岛,到南大西洋,这一段是等分了大西洋壳,并和两岸海岸线平行。向南绕非洲的南端转向北东与印度洋中脊相接。印度洋中脊向北延伸到非洲大陆北端与东非裂谷相接。向南绕澳大利亚东去,与太平洋中脊南端相边,太平洋中脊偏向太平洋东部,向北延伸又进入北极区海域,整个大洋中脊构成了“W”形图案,成为全球性的大洋裂谷,总长8万余千米。大洋裂谷中部多为隆起的海岭,比两侧海原高出2~3千米,故称其为大洋中脊,在海岭中央又多有宽20~30千米、深1~2千米的地堑,所以又称其为大洋裂谷。大洋内的火山就集中分布在大洋裂谷带上,人们称其为大洋中脊火山带。根据洋底岩石年龄测定,说明大洋裂谷形成较早,但张裂扩大和激烈活动是在中生代到新生代,尤其第四纪以来更为活跃,突出表现在火山活动上。

大洋中脊火山带火山的分布也是不均匀的,多集中于大西洋裂谷,北起格陵兰岛,经冰岛、亚速尔群岛至佛得角群岛,该段长达万余千米,海岭由玄武岩组成,是沿大洋裂谷火山喷发的产物。由于火山多为海底喷发,不易被人们发现,据有关资料记载,大西洋中脊仅有60余座活火山。冰岛位于大西洋中脊,冰岛上的火山我们可以直接观察到,岛上有200多座火山,其中活火山30余座,人们称其为火山岛。据地质学家S.Thorarinsson1960年统计,在近1000年内,冰岛发生了200多次火山喷发,平均5年喷发一次。著名的活火山有海克拉火山,从1104年以来有过20多次大的喷发。拉基火山于1783年的一次喷发为人们所目睹,从25千米长的裂缝里溢出的熔岩达12千米以上,熔岩流覆盖面积约565平方千米,熔岩流长达70多千米,造成了重大灾害。1963年在冰岛南部海域火山喷发,这次喷发一直延续到1967年,产生了一个新的岛屿——苏特塞火山岛,高出海面约150米,面积2.8平方千米。6年之后,在该岛东北32千米处的维斯特曼群岛的海迈岛火山又有一次较大的喷发。这些火山的喷发,反映了在大西洋裂谷火山喷发的特点。

在太平洋中脊,于南纬6度~14度的太平洋东隆的轴部,新生代以来的裂隙喷发,形成了宽40~60千米、长800千米的玄武岩台地,发现的活火山仅有14座,其活动强度与频度都不如大西洋裂谷火山带。

在印度洋,据查有3列走向近似平行的海底山脉,即海岭,仅有部分火山露出海面而成火山岛屿,如塞舌尔群岛和马尔克林群岛,它们都是现代海底火山喷发形成的。

在大洋中脊以外,仅有一些零散火山分布,它们是以火山岛屿的形式出现,如太平洋海底火山喷发形成的岛屿有夏威夷群岛,即通常所说的夏威夷—中途岛的火山链,有关岛、塞班岛、提尼安岛、帕劳群岛、俾斯麦群岛、所罗门群岛、新赫布里底群岛及萨摩亚群岛等。在大西洋,如圣赫勒拿岛、阿森松岛,特里斯坦—达库尼亚群岛也都是一些火山岛,南极洲的罗斯海中的埃里伯斯火山也属该种类型。这些火山岛屿都由玄武岩构成,与大洋裂谷带内的火山岩基本相同。

3.东非火山带

东非裂谷是大陆最大裂谷带,分为两支:裂谷带东支南起希雷河河口,经马拉维湖,向北纵贯东非高原中部和埃塞俄比亚中部,至红海北端,长约5800千米,再往北与西亚的约旦河谷相接,西支南起马拉维湖西北端,经坦喀噶尼喀湖、基伍湖、爱德华湖、阿尔伯特湖,至阿伯特尼罗河谷,长约1700千米。裂谷带一般深达1000~2000米,宽30~300千米,形成一系列狭长而深陷的谷地和湖泊。如埃塞俄比亚高原东侧大裂谷带中的阿萨尔湖,湖面在海平面以下150米,是非洲陆地上的最低点。

自中生代裂谷形成以来,火山活动频繁,尤其晚新生代以来更为盛行。据统计,非洲有活火山30余座,多分布在裂谷的断裂附近,有的也分布在裂谷边缘数千米以外,如肯尼亚山、乞力马扎罗山和埃尔贡山,它们的喷发同裂谷活动也密切相关。东非裂谷火山带火山喷发类型有2种,一种是裂隙式喷发,主要发生在埃塞俄比亚裂谷系两侧,形成了玄武岩熔岩高原(台地),占埃塞俄比亚全国面积的2/3,熔岩厚达4000米,它是30万~50万年以来上百次玄武岩浆沿裂隙溢流形成的。在肯尼亚西北部,也形成了厚达1000米的熔岩台地,其形成时间晚于埃塞俄比亚的熔岩台地,形成于14万~23万年间,在更晚些时候形成的是响岩,在11万~13万年间形成了长达300千米的响岩熔岩台地。第二种是中心式喷发,多分布在裂谷带的边缘,主要的活火山有扎伊尔的尼拉贡戈山、尼亚马拉基拉山、肯尼亚的特列基火山、莫桑比克的兰埃山和埃塞俄比亚的埃特尔火山等。有的火山喷发只生成了爆裂火口,或成火口洼地,或是火口湖,如恩戈罗恩戈罗(坦桑)火口洼地直径达19千米,面积304平方千米。

现代火山活动中心集中在3个地区,一是乌干达—卢旺达—扎伊尔边界的西裂谷系,自1912—1977年就有过13次火山喷发,尼拉贡戈火山至今仍在活动;二是埃塞俄比亚阿费尔(阿曼)拗陷的埃尔塔火山和阿夫代拉火山,自1960—1977年曾发生过多次喷发;三是坦桑尼亚纳特龙(坦桑)湖南部的格高雷裂谷上的伦盖(坦桑)火山,自1954—1966年曾有过多次喷发,喷出岩为碳酸盐岩类,有较高含量的碳酸钠,为世界所罕见。位于肯尼图尔卡纳湖南端的特雷基火山在20世纪八九十年代也曾多次喷发。现代火山活动区,温泉广泛发育,火山喷气活动明显,多为水蒸气和含硫气体,这是火山现今的活动迹象。

4.地中海—印度尼西亚火山带

此火山带也可分为地中海火山带和苏门答腊岛—爪哇岛火山带。这一带共有活火山70余座,其中地中海沿岸有13座,印度尼西亚有60余座。这一火山带喷发的岩浆性质从基性到酸性都有,不同的火山表现不同,同一火山不同喷发阶段也有变化。

火山灾害

我们可以看出,活火山的分布局限在少数地区,许多活火山的位置又很偏僻,因此虽然它的威力巨大,对人类的危害却没有其他自然灾害那样广泛。不过,在活火山附近的地区,则经常处于它的威胁之下。

火山爆发,能产生地震,或者引起海啸,因而造成人畜的伤亡、建筑物的损坏,由它的喷出物带来的灾祸更为严重:火山灰和其他碎屑物质能在广大面积的土地上落下,而且来得迅速,毁坏庄稼,破坏农田,甚至掩埋村镇。

火山灰的降落,给现代化的城市也造成了极大的困难,使机场关闭,汽车损坏。因为火山灰里含着酸性物质,对金属有腐蚀作用,会损坏金属制造的机器。

火山喷出的熔岩虽然流得较慢,在一般的情况下,人们可以避开它,但是城市、村庄、田园却没法带走,常常眼睁睁看着它来侵占。有时它从山坡上突然泻下或者堵塞了道路,使人们来不及逃走而被就地围困。熔岩堆塞河流,河水就会泛滥。火山灰大量地落下,也能产生这种不良后果。

火山喷出的气体有许多是有毒的,多了的时候,对人和其他生物也会造成危害。

同类推荐
  • 百科知识-科普新课堂:大脑探秘

    百科知识-科普新课堂:大脑探秘

    作为“万物之灵”的人,在形体上不如许多动物高大;也没有狮子、老虎那样的奔跑速度;人的嗅觉远远不如狗灵敏;人的眼睛没有鹰隼敏锐;即使是游泳世界冠军,在水里也不会像鱼儿那样游得自由自在;如果没有飞行器的帮助,人不能像鸟儿那样在空中高高飞翔……
  • 探索未知-近代物理学漫淡

    探索未知-近代物理学漫淡

    探索未知,追求新知,创造未来。本丛书包括:奇特的地理现象、遗传简介、生活物理现象解读、奥妙无穷的海洋、认识微生物、数学经典题、垃圾与环境、湛蓝浩瀚四大洋、生物的行为、漫谈电化学、数学古堡探险、中国的世界文化遗产、中国古代物理知识、中国三大三角洲、中国的地理风情、多姿的中国地形、认识少数民族医学、悠悠的中国河流等书籍。
  • 开阔眼界的奇趣故事

    开阔眼界的奇趣故事

    我们的世界充满着美妙的幻想和冒险的勇气,我们的作品记录下的,不仅是有趣的故事,还有我们天马行空的想象:多少奇趣,多少故事。多少思考,多少悠远!
  • 科技文化

    科技文化

    本书主要分析了科学文化与人文文化的现状、两者分离的原因以及对两种文化发展趋势的展望。
  • 来自未来世界的探访

    来自未来世界的探访

    《来自未来世界的探访》中将详细研究令人神往的时间旅行的可行性,还将介绍和探讨已被证明是现实存在的理论和实践,要知道,这种时间旅行对那些来自我们未来的时空的男女访客来说,简直是司空见惯的现象,可是,我们往往容易将这些来自未来时空的时间访客误认作外星人。让此书伴随我们在意识和观念上爆发一场革命。不!不是让宇宙飞船将我们送往遥远的星系,期待着我们的是通往更高精神生活和令人难以置信的发达技术的殿堂。多维空间隧道。要倾听时间访客的呼唤,加速我们的心灵升华。获得时间旅行的可能,并利用这一可能完善整个世界,未来将成为今天,让我们共同迎接那令人神往的未来吧!
热门推荐
  • 冷酷王爷的天才王妃

    冷酷王爷的天才王妃

    她是二十一世纪的国际刑警,一天在家休假,家中突然有一道闪光,柳云笑陷入黑暗之中。醒来时发现自己竟然穿越到云溪国的当朝宰相嫡女身上。这个女儿不受父亲的宠爱,连自己的妹妹也欺负她。这个庶出的妹妹对她是百般的折磨。家中有位哥哥对她宠爱有加。但现在的柳云笑不是以前的柳云笑了,以前的仇她要一一让他们还回来。一次宴会中脱颖而出,与七王爷叶建尘,皇上叶天龙,三王爷叶晗伟相识,冷酷的七王爷原本不相信世上有真爱,在遇见柳云笑时,自己也开始慢慢爱上这个女孩。【由于第一次写小说,请大家多多指教】
  • 邪王绝宠:腹黑五小姐

    邪王绝宠:腹黑五小姐

    她,人人嘲笑,讽刺的夜家废材五小姐。他,冷酷邪魅,心狠手辣的帝国王爷,但又是人们引以为傲的荣耀。世人皆知她愚昧,无知。殊不知,她已不再是她。当二十一世纪的金牌杀手遇到腹黑强大的靖王爷,会擦出怎样的火花?
  • 魔鬼与烈火

    魔鬼与烈火

    李皓辰是一名功夫高手又是医术,治给所有人都是妙手回春······。
  • 妃本妖娆:王爷请入榻

    妃本妖娆:王爷请入榻

    黎落,21世界梦盾世家第一传人。作死的翻进大BOSS家交流人生,却沦落个全球追杀,无奈只能带着损友背个包袱跑路去鸟。一朝误杀,在次睁眼,阎王没见到,却遇上个自称主神的大姐,二话不说一袖子给她呼到了古代。本以为她这个新新人类,能在此混的风生水起一路外挂开到底,但梦想很饱满,现实很骨感,这不!和个亲都能遇上土匪!眼睁睁看着自己那少的可怜的嫁妆被搬完,某女怒了,一把掀起盖头冲出轿外,大喊了一句。“壮士,可否把我一同劫走?”
  • 净慈要语

    净慈要语

    本书为公版书,为不受著作权法限制的作家、艺术家及其它人士发布的作品,供广大读者阅读交流。
  • 男生女生流行的心理测试题

    男生女生流行的心理测试题

    趣味性心理测试是人们了解自我、认识世界的另一个途径。明智的人会利用这些测试题追寻自己在生活和工作中的影子,很好地了解自己的优缺点,进而扬长避短、完善自己、走向成功。
  • 武破神穹

    武破神穹

    世家大少,因为在青年强者赛中被击成重伤,修为尽失惨遭家族抛弃荒岭,绝处逢生,拜得一名修成人身的天狼武圣为师,古林修炼,得天地灵宝九品龙芝,更邂逅龙族后裔,七彩圣龙,强势回归,横扫天下!
  • 妄想狂

    妄想狂

    郑天野非常笃定地认为罗菲一直苦苦暗恋着他。于是,这是一个妄想症重症患者的苦逼情路……女主被脑残神经病赖上了的爱情故事。
  • 今生寻前世缘

    今生寻前世缘

    一句:该回去了。我竟莫名其妙的穿越了,我这是在哪儿?他的身影为何和我梦中的身影如此的相似,他是谁?我们究竟有什么关系?在经过一段时间的相处,才发现自己早已爱上了他,就在自己用情最深的时候,才知道自己只是他的一个替代品,我失去了最爱,自己又该何去何从?
  • 蝶恋花,你还记得我吗

    蝶恋花,你还记得我吗

    小时候的青梅竹马,蝶恋花你出国了,我等着你十年了,你还记得我吗