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火山喷发类型

发布时间:2008-2-28 阅读次数:

  纵观世界火山的喷发类型,其决定因素一是岩浆的成分、挥发分含量、温度和粘度,如玄武质岩浆含SiO2成分低,含挥发分相对少、温度高、粘度小,因此岩浆流动性大,火山喷发相对较宁静,多为岩浆的喷溢,可形成大面积的熔岩台地和盾形火山;流纹质和安山质岩浆富含SiO2和挥发分,其温度低、粘性大,流动性差,因此火山喷发猛烈,爆炸声巨大,有大量的火山灰、火山弹喷出,常形成高大的火山碎屑锥,并伴有火山碎屑流和发光云现象,往往造成重灾。决定因素之二是地下岩浆上升通道的特点,若岩浆房中的岩浆沿较长的断裂线涌出地表,即形成裂隙式喷发;若沿两组断裂交叉而成的筒状通道上涌,在岩浆内压力作用下,便可产生猛烈的中心式喷发。决定因素之三是岩浆喷出的构造环境,看其是在陆地,还是水下;是在洋脊还是在板内;是在岛弧还是在碰撞带等等。火山所处的大地构造环境不同,火山喷发类型的特点也大不相同。

1. 玄武岩泛流喷发

    这种喷发如印度的德干高原,北美的哥伦比亚高原。它们是岩浆沿一个方向的大断裂(裂隙)或断裂群上升,喷出地表,有的从窄而长的通道全面上喷;有的火山呈一字形排列分别喷发,但向下则相连成为墙状通道,因此称为“裂隙喷发”。喷发以玄武岩为主,流动方向近于平行,厚度及成分较为稳定,产状平缓,以熔岩被多见,常形成熔岩高原。因为玄武岩流动性大,熔岩喷出量大,少有爆发相,在地形平坦处似洪水泛滥,到处流溢、分布面积广,所以又称“玄武岩泛流喷发”。1783年冰岛的拉基火山喷发,从长25km的裂隙中喷出约12km3的熔岩及3km3的火山啐屑物,覆盖面积达565km2。美国亚利桑那州的威廉峪谷,从120m宽的裂隙中一次性流出熔岩,形成14×22km2的高原,厚度最大达240m。我国贵州、云南、四川的二叠纪玄武岩(260000km2)及河北省的汉诺坝(1700km2)也都是玄武岩泛流喷发。

2. 夏威夷式喷发(Hawaiian eruption)

    属热点火山,以美国夏威夷岛为代表,特点是很少发生爆炸,常常从山顶火山口和山腰裂隙溢出相当多数量的玄武质熔岩流,岩浆粘度小,流动性大,表现为比较安静的溢流,气体释放量可多可少。由于喷发时岩浆受到较大的静压力以及气泡的膨胀作用,当其到达地表时,形成熔岩喷泉,被逸出气体推动的熔岩喷泉可高达300m或更高,被喷出的多是玄武质熔岩,也可以是安山质熔岩,也有少量的火山渣和火山灰。这种喷发类型,熔岩往往是多次溢流,而且有许多裂隙作为通道,流出的熔岩形成比较平坦的熔岩穹。例如1924年基拉维厄和1975年冒纳罗亚火山的喷发就是典型的夏威夷式喷发。这种类型喷发基本没有人员伤亡,但可以毁坏农田村庄,造成财产损失。

3. 斯通博利型(Strombolian eruption)

    源自20世纪初早期意大利语。最典型的是意大利的斯通博利火山,位于西西里风神岛,经常有火山喷发活动,从古代起即被称为“地中海的灯塔”,其喷发特征是或多或少的定期的中等强度喷发,喷出炽热熔岩,其粘性比夏威夷式要大一些,伴随着白色蒸汽云。火山口的熔岩有轻度硬结,主要为块状熔岩,由玄武质、安山质成分的岩石组成,熔岩流厚而短,也有少数为绳状,每隔半小时就有气体从中逸出。这种火山韵律性地喷出白热的火山渣、火山砾和火山弹,爆炸较为温和,很多火山碎屑又落回火口,再次被喷出,其它的落到火山锥形成的坡上并滚入海中。如斯通博利火山(意大利)、帕利库廷火山(墨西哥)、维苏威火山(意大利)、阿瓦琴火山、克留契夫火山(前苏联),都具有斯通博利型喷发特点。

4. 武尔卡诺型喷发(Vulcanian eruption)

    武尔卡诺岛位于地中海西西里岛附近。这种类型喷发比斯通博利式火山熔岩粘度更大,呈熔浆状,喷发较为猛烈。不喷发时在火山口上形成较厚的固结外壳,气体在固结的外壳下聚集,使熔岩柱的上部气体趋于饱和。当压力增大时,发生猛烈的爆炸,有时足以摧毁一部分火山锥,使阻塞物被炸开,一些碎片和熔岩组成的“面包皮状火山弹”和火山渣被一起喷出,同时伴随着含相当数量火山灰的“菜花状”喷发云。当火山口的“阻塞物”都被喷出后,就有熔岩流从火山口或火山锥侧缘的裂隙中涌出。

5. 培雷式喷发(Peléan eruption)

    名字起源于西印度群岛马提尼克岛培雷火山1902年的喷发,当时毁灭了圣皮埃尔城,死亡人数超过3万。这种喷发产生高粘度岩浆,爆发特别强烈,最明显的特征是产生炽热的火山灰云,这是一种高热度气体,全是炽热的火山灰微粒,就象活动的乳浊液,密度大,当它沿山坡向下移动时,足以产生象飓风一样的效果。在培雷式喷发中,向上逃逸的气体经常被火山口中的熔岩堵住,压力逐渐增大发生爆炸时就象从瓶塞底下喷出水平方向的一阵疾风。熔岩被火山灰含量很高的气体所推动向外流出,但除了从火口中流出粘稠的熔岩外,其它地方就没有熔岩流出的现象了。历史上发生培雷式喷发的火山较多:1835年科西圭那、1883年喀拉喀托、1902年苏弗里埃尔、1912年卡特迈、1951年拉明顿火山、1955-1956年别兹米扬、1968年马荣和1982年埃尔奇琼火山喷发都属此种类型。

6. 普林尼式喷发(Plinian eruption)

    岩浆粘度大、爆发强烈,火山碎屑物常达90%以上,其中围岩碎屑占10%-25%,喷出物以流纹质与粗面质浮岩、火山灰为主,分布较广,伴有少量熔岩流或火山灰流。由于爆发强烈及岩浆物质大量抛出,常形成锥顶崩塌的破火山口。这种火山喷发过程常为:清除火山通道-岩浆泡沫化-猛烈爆发出浮岩及火山灰-通道壁上碎石坠入及堵塞火山通道,如此反复作用,形成复杂的火山机构。公元79年维苏威火山爆发是典型的普林尼式喷发,伴随喷发大规模降落浮石、火山渣和火山灰。喷出的火山渣顺风降落,离火山口13km的庞贝城,为平均7m 厚的浮石层所掩埋。日本1783年的浅间火山活动也同样降下浮石层,大喷发中同时有火山碎屑流和熔岩流的喷出。1980年5月18日美国圣海伦斯火山爆发也是普林尼式,爆发时形成热液-岩浆爆炸。

7. 超武尔卡诺型喷发

    和水蒸气爆发一样,几乎是无岩浆物质的爆发式喷发。有的称超火山(日本磐梯山)型爆发。由于 喷发只有喷发物质而无熔岩,因此喷发物质是在冷却状态下喷发的,偶尔在炽热状态下喷出。其特点是出现大量的基底火山碎屑,有时可达75%-100%。 超武尔卡诺型喷发出的物质体积大小变化很大,从巨形岩块到火山灰均有。碎屑通常是棱角状和尖棱角状,无火山弹和熔渣。

8. 苏特塞式喷发

    1963-1967年,冰岛南部近海不停的火山喷发产生一个苏特塞火山岛。火山活动的前半个时期,在浅海海底的一个火山口以反复爆发式喷发为特征,当玄武质岩浆与海水接触时又发生爆炸,产生大量细粒物质(火山灰),这种由岩浆-水蒸气、水蒸气-岩浆爆发的类型与陆上的斯通博利型喷发不一样。

    以上的分类法也不是最完善的,实际调查揭示,即使是同一种喷发类型也可能出现在不同类型的火山作用中,而同一座火山在自身的活动过程中也可能产生不同的喷发类型,甚至在同一喷发期也有时出现不同的火山活动形式。如以斯通博利型而命名的斯通博利火山,发生几次武尔卡诺型喷发;命名为夏威夷式喷发的基拉韦厄和冒纳罗亚火山,在不同时期均观测到从斯通博利型到超武尔卡诺型的喷发。

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