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活火山
活火山
活火山(活火山)
活火山(active volcano):正在噴發(fā)和預期可能再次噴發(fā)的火山。那些休眠火山,即使是活的但不是現在就要噴發(fā),而在將來可能再次噴發(fā)的火山也可稱為活火山。那些其最后一次噴發(fā)距今已很久遠,并被證明在可預見的將來不會發(fā)生噴發(fā)的火山,稱為熄滅的火山或死火山。一般來說,只有活火山才會發(fā)生噴發(fā)。
目錄 定義發(fā)展 成因 噴發(fā)過程 噴發(fā)條件 定義發(fā)展根據哪些準則來判斷一座火山的“死”或“活”或“休眠”,迄今并沒有一種嚴格而科學的標準。經驗上或傳統上將有過歷史噴發(fā)或有歷史噴發(fā)記載的火山稱為活火山,但這樣的火山在全球有534座。但是歷史或歷史記錄對每個國家和地區(qū)可以是很不相同的,有的只有三、四百年,有的則可達三、四千年或更長。在那些渺無人煙的偏遠地區(qū),即使是發(fā)生在近代的活火山噴發(fā),也可能不為人所知或沒有任何歷史記錄。例如我國靖宇以西40km的金龍頂子火山,在距今約1600年前曾發(fā)生過一次爆炸式噴發(fā),但迄今未發(fā)現有歷史記載。顯然,基于歷史或歷史記錄的活火山的定義是很不完全和不符合實際的。于是一些火山學家根據對大量活火山噴發(fā)間隔期和熄滅的火山最后一次噴發(fā)時間的統計,提出一個有一定時間條件限制的、改進的活火山的定義,即那些在過去10000年、5000年或2000年來有過一次噴發(fā)的火山,稱為活火山。究竟是采用10000年、5000年或2000年,將允許根據不同國家不同地區(qū)的具體情況而定。這一改進的活火山定義仍然允許有例外情況,并且要求對一個具體的活火山進行評價時,能夠提供該火山地下是否存在活動的巖漿房系統的證據。 根據以上所述,我們可以得到關于活火山的一般概念:那就是正在噴發(fā)的或歷史時期及近10000年來有過噴發(fā)的火山稱為活火山。當火山下面存在活動的巖漿系統或巖漿房時,這個火山被認為具有噴發(fā)危險性,應置于現代的火山監(jiān)測系統之中。 但是火山的“死”或“活”仍然是相對的。有一些在10000年甚至更長時期以來沒有發(fā)生過噴發(fā)的“死”火山,也可能由于深部構造或巖漿活動而導致重新復活而噴發(fā)。例如我國五大連池火山群中,大部分火山是在100000年前噴發(fā)的,但是其中的老黑山火山和火燒山火山卻是在公元1719-1721年噴發(fā)形成的。 于是,在火山下面是否存在活動的巖漿系統巖漿系統,就成為判斷一座火山“死”或“活”的.關鍵,怎樣才能知道火山下面存在活動的巖漿系統呢?一般可根據以下現象作出初步判斷:(1)在活火山區(qū)存在水熱活動或噴氣現象;(2)以火山為中心的小范圍內,微震活動明顯高于其外圍地區(qū);(3)火山區(qū)出現某些可觀測到的地表形變。上述現象都是由于火山下面巖漿系統具體活動情況,則必須在該火山區(qū)布設長期地震-地形變觀測臺網,以及其他多種地球物理物理、地球化學方法進行探測。這是當該火山已被確認為危險的火山之后應當進行的基本監(jiān)測和探測研究。
成因火山的形成涉及一系列物理化學過程。地殼上地幔巖石在一定溫度壓力條件下產生部分熔融并與母巖分離,熔融體通過孔隙或裂隙向上運移,并在一定部位逐漸富集而形成巖漿囊。隨著巖漿的不斷補給巖漿囊的巖漿過剩壓力逐漸增大。當表殼覆蓋層的強度不足以阻止巖漿繼續(xù)向上運動時,巖漿通過薄弱帶向地表上升。在上升過程中溶解在巖漿中揮發(fā)份逐漸溶出,形成氣泡,當氣泡占有的體積分數超過75%時,禁錮在液體中的氣泡會迅速釋放出來,導致爆炸性噴發(fā)氣體釋放后巖漿粘度降到很低,流動轉變成湍流性質的。如若巖漿粘滯性數較低或揮發(fā)份較少,便僅有寧靜式溢流。從部分熔融到噴發(fā)一系列的物理化學過程的差別形成了形形色色的火山活動。
噴發(fā)過程火山噴出地表前的過程歸納為三個階段:巖漿形成與初始上升階段、巖漿囊階段和離開巖漿囊到地表階段。
第一階段
巖漿的產生必須有兩個過程:部分熔融和熔融體與母巖分離。實際上這兩種過程不大可能互相獨立,熔融體與母巖的分離可能在熔融開始產生時就有了。部分熔融是液體(即巖漿)和固體(結晶)的共存態(tài),溫度升高、壓力降低和固相線降低均可產生部分熔融。當部分熔融物質隨地幔流上升時,在流動中也會產生液體和固體的分離現象,從而產生液體的移動乃至聚集,稱之為熔離。
第二階段
巖漿囊是火山底下充填著巖漿的區(qū)域,是地殼或上地幔巖石介質中巖漿相對富集的地方。一般視為與油藏類似的巖石孔隙(或裂隙)中的高溫流體,通常認為在地幔柱內,巖漿只占總體積的5%-30%。從局部看,可以視為內部相對流通的液態(tài)集合。巖漿是由巖漿熔融體、揮發(fā)物、以及結晶體組成的混合物。
第三階段
巖漿從巖漿源區(qū)一直到近地表的通路的上升,與巖漿囊的過剩壓力、通道的形成與貫通、以及巖漿上升中的結晶、脫氣過程有關。當地殼中引張或引張-剪切應力大于當地巖石破裂強度時,便可能形成張性或張-剪性破裂,如若這些裂隙互相連通,就可以作為巖漿噴發(fā)的通道。
噴發(fā)條件一個地方能否形成火山主要在于是否具備以下條件: 1.部分熔融體的形成必須有較高的地熱(自身積累的或外邊界條件產生的),或隆起減壓過程,或脫水而減低固相線; 2.巖漿在地殼中的富集,或巖漿囊形成的位置與中性浮力面的深度有關,而中性浮力面的深度又與地殼流變學間斷面有關; 3.巖漿囊中的物理化學過程,主要是結晶體、揮發(fā)物與流體的分額與相互作用,巖漿噴發(fā)起著促使、或抑制作用。地殼巖漿囊的存在起著攔截、改造地幔升上的巖漿的作用。它也是形成爆炸式火山噴發(fā)的重要條件。 4.巖漿囊的存在對巖漿通道的形成有促進作用,而構造活動產生的引張應力場是形成巖漿通道的主要原因。 5.巖漿離開巖漿囊后的上升受到壓力梯度與浮力的雙重驅動。
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