概论10火山活动

火山活动

及

地球内外圈层的物质交流

火山活动与地球内外圈层的物质交流一、地球上火山活动二、地球表面火山活动分布三、火山活动的原因四、地球内外圈层的物质交流五、火山活动的意义与危害一、地球上的火山活动岩浆作用是地球内能向外释放的另一种表现形式根据岩浆是喷出地表还是在地下冷凝可以把岩浆作用分为两大类，火山作用和侵入作用，由此形成的两类岩石分别称为火山岩（喷出岩）和侵入岩（深成岩）地球上的火山活动次火山阶段岩浆一般形成于上地幔的软流圈，并逐渐向上运移注入岩浆房。此时岩浆的成分是玄武质的，并包含了溶解状态的气体和水蒸汽当岩浆的温度下降到1200C时，岩浆开始分异出单独的气体和水蒸汽地球上的火山活动由于岩浆向上运移过程中，上覆的压力逐渐减少，气体在热的作用下膨胀，使得岩浆的压力急剧增加，并力图向上运动，并以一股强大的力量向上开辟自己的通道。

由于S波不能在岩浆中传播，采用这种方法可以确定岩浆房的存在。维苏威火山岩浆房的体积是5104km3，顶界深度为5km地球上的火山活动

火山过程的主阶段

岩浆通过火山口喷出地表的瞬间标志着火山过程主阶段的开始

各类火山喷发的过程是不一样的，可以分为融透式、裂隙式和中心式三大类

固体的、流体的火山喷出物一般集中在火山口附近，形成锥状的火山，在火山的顶部常形成漏斗状的火山口。火山口底部与火山通道（火山颈）相连

15.1.3火山期后阶段

这一阶段的主要特点是火山的活动性已经大为减弱，岩浆已经不能溢出地表，但可流出大量的火山气流或热水。

火山气流称为火山喷气，气体的成分非常复杂。

喷发水蒸汽也是火山期后阶段的特点之一。由于水被加热成蒸汽，因此有很大的压力而形成喷泉。

火山可以把泥浆与水一起喷发出来，形成泥火山。地球上的火山活动地球上的火山活动

火山喷发的产物火山喷发的液体产物就是岩浆，当岩浆冷却固结后即形成火山岩（喷出岩）。火山岩的分类主要依据其化学成分可分为四大类：酸性、中性、基性和超基性岩火山岩中最常见的构造有：流动构造、绳状构造、气孔状构造、杏仁状构造、枕状构造、柱状节理等。常见的结构有：隐晶质结构、斑状结构、细晶结构等岩浆有时被抛至空中，在空中旋转运动，并在空中冷却形成火山蛋地球上的火山活动火山喷发的液体产物就是岩浆，当岩浆冷却固结后即形成火山岩（喷出岩）。火山岩的分类主要依据其化学成分可分为四大类：酸性、中性、基性和超基性岩火山岩中最常见的构造有：流动构造、绳状构造、气孔状构造、杏仁状构造、枕状构造、柱状节理等。常见的结构有：隐晶质结构、斑状结构、细晶结构等岩浆有时被抛至空中，在空中旋转运动，并在空中冷却形成火山蛋地球上的火山活动大多数火山在喷出液体产物的同时喷出大量的固体产物，这些固体产物经成岩作用以后形成火山碎屑岩。根据火山碎屑物颗粒的大小可以将火山碎屑岩分为凝灰岩、火山角砾岩、火山集块岩等火山喷发过程中有大量的气体喷出，气体成分复杂二、地球表面火山活动分布

二、地球表面火山活动分布火山的地理分布世界上火山的分布极不均匀，第四纪以来活动火山大多数分布在三个带上环太平洋带有活火山约340座，约占世界活火山总数的2/3。第三纪-第四纪的死火山主要分布在大陆一侧，活火山主要分布在大洋一侧二、地球表面火山活动分布特提斯带有近150座火山活动，印尼和地中海分布更集中大西洋带主要分布在大西洋中脊地区三、火山活动可能的原因

火山的危害公元79年意大利维苏威火山爆发，火山灰掩埋了附近的三座城市（庞贝、希科拉尼、斯达卑）火山可能的成因魏格纳（德国气象学家）1911年秋，魏格纳在研究世界古气候时偶然读到一篇论文，文中提到“根据古生物证据，巴西和非洲陆地曾经连为一体”，从而产生了大陆漂移的思想

1912年初在法兰克福地质协会做了题为“根据地球物理学论地壳轮廓的形成”的演讲，几天之后他又在马尔堡科学协进会上做了题为“大陆的水平位移”的第二次演讲。同年，他将这些研究成果整理发表，从而形成了著名的大陆漂移学说火山可能的成因

1914年第一次世界大战爆发后，魏格纳应征入伍，但他1915年利用负伤病休期间发表了他的著作《海陆起源》，系统地阐述了大陆漂移的理论，之后在1920年至1924年三次再版，成为新地球科学观的经典著作火山可能的成因古生物的证据植物化石舌羊齿植物化石发现于南美、南非、澳大利亚、印度及南极区同一时代岩石中,这种植物成熟的种子直径达几毫米,风不可能携带它漂洋过海。南部各个大陆上几乎同时出现舌羊齿植物化石动物化石古生代和中生代爬行动物的分布情况也与之类似,爬行动物几个种属的化石,在现在分离的南部各大陆上均有发现。例如,有一种类似哺乳动物的爬行动物--水龙兽早先曾提出过陆桥假说(类似今天的中美洲),来解释水龙兽出现于世界上相距遥远的地区,但是海底的研究并未发现这类现已沉没的陆桥。火山可能的成因古生代冰川证据在晚古生代(约300百万年),冰川覆盖了南半球大陆的很大部分。通过冰川留下的沉积物,以及由下伏岩石上留下的冰川擦痕和擦沟可以判别冰川的运动方向，这一方向指向一个方向火山可能的成因海底扩张学说全球裂谷系：1946年美国海军组织了11条船，执行“跳高行动”（OperationHighJump）的探险计划，发现了东太平洋隆起。这些发现引起了哥伦比亚大学拉蒙特研究所黑甄（B.Heezen）的极大兴趣，因为他发现地震活动有沿着大洋中脊分布的趋势。黑甄指导一位年轻的绘图员，利用一些已有的资料来编制一张海底地形图，由于资料残缺不全，他又利用一些间接的资料加以补充，最后终于绘制完成了一张大西洋的海底地形图。这张图上清晰地出现了一条洋脊的轮廓，使黑甄受到了极大的鼓舞。1957年3月26日，黑甄在普林斯顿大学报告了关于大洋中脊系统的发现，使在场的地质学家受到了极大的震动，当时的普林斯顿大学地质系主任赫斯（H.H.Hess）对他说：“你动摇了地质学的基础”。火山可能的成因海底磁异常条带：1955年，美国的“先锋”号考察船再次到西海岸进行考察，在船上工作的英国访问学者梅森（R.G.Mason）根据测量资料绘制出一张磁场强度等值线图，这张图上清晰地反映出一系列南北走向的磁强的峰谷。这个发现使科学家们兴奋不已，并促使斯克利普的研究人员再次到“先锋”号上工作，以求更大的发现。1956年斯克利普的科学家们在西海岸附近测制了一幅长二千千米，宽几百千米的磁异常图。。火山可能的成因四十年代，毕鸟夫（H.Benioff）将南美发生地震的震源投影到一张图上，结果他发现这些震源大都集中在一个长长的斜坡带上。浅源地震发生在海沟附近，而深源地震则发生在安第斯山之下，构成一个长达4500千米，呈45角向大陆方向倾斜的斜面。后来人们把它称之为“毕鸟夫带”。尤温兄弟（J&M.Ewing）在五十年代末对大西洋沉积物的研究时发现，大西洋中脊几乎没有沉积物，大洋底的沉积物也不厚。尤其重要的是，这些沉积物的年龄都不超过2.5亿年，似乎大洋只是中生代以来的产物，因此大洋不可能是永存的。火山可能的成因赫斯（H.Hess1906-1969），这位地学革命中的风云人物是美国普林斯顿大学地质系的系主任。二次世界大战期间，他以运输中队中校的身份参加了那场战争，并且常有机会乘坐潜艇进行水下观察。赫斯没有忘记自己地质学家的身份，仍然潜心观察海底的地质现象，他发现了太平洋海底有许多顶部平坦的火山。战后，赫斯报导了160个这种“太平洋中下沉的古岛”，并以普林斯顿大学第一位地质学教授盖约特（Guyot）的名字命名这种平顶山。这些“盖约特”一般高出海底3－4千米，但离水面不超过1千米，后来他又在汤加海沟发现一座高出海底8200米的“盖约特”，其平顶离水面730米，向西倾斜1，象比萨斜塔一样歪立在海沟的斜坡上，好象它就要沿着海沟的斜坡滑下去一样。按照达尔文的理论，“盖约特”在缓慢下沉过程中应该发育成堡礁，但大部分的“盖约特”并非如此。火山可能的成因赫斯联想到黑甄的大洋中脊体系、布拉德和马克斯韦的海底热流异常、尤温兄弟的洋底沉积物研究、毕鸟夫带、地幔对流等等全球地学研究的最新成果，终于瓜熟蒂落，一个新的学