火山灾害及其防治

2023/2/61第三章火山灾害及减灾对策2023/2/62全球十大海底火山：喷发造就美丽新月岛屿

夏威夷摩罗基尼坑火山口2023/2/63美国加州莫洛岩石

2023/2/64苏特西岛海底火山

2023/2/65冰岛埃尔德菲尔火山

2023/2/66日本琉璜岛附近海底火山

2023/2/67新西兰兄弟火山

2023/2/68海利火山

2023/2/69日本NW-罗塔1火山

2023/2/610加勒比海基克姆詹尼海底火山2023/2/611南极洲布兰斯菲尔德海峡海底火山

2023/2/612近代最强大的5大火山爆发

圣海伦斯火山圣海伦火山于1980年5月18日上午8:32的爆发是美国历史上死伤人数最多和对经济破坏最严重的一次火山爆发，造成57人死亡，导致250座住宅、47座桥梁、24公里铁路和300公里高速公路被摧毁。火山爆发引发的大规模山崩使山的海拔高度从爆发前2950米下降到了2550米，并形成了1.5公里宽、125米深的马蹄形火山口。喷发出的火山灰和碎屑的体积达到了2.3立方公里，夷平了附近600平方公里的植被和建筑物，爆发的能量总共相当于27000枚广岛原子弹,是历史记载中最大规模的一次。2023/2/613皮纳图博火山爆发

1991年6月9日，经过600多年的沉寂，位于菲律宾吕宋岛、海拔1436米的皮纳图博火山突然猛烈喷发，喷射出大约4.9立方公里的熔岩。两周内，伤亡700余人，20多万人逃离家园，损失达50亿比索。四处飞扬的火山灰落下后形成了5厘米厚的火山灰，覆盖了近4000平方公里的土地，导致3000平方公里的农田绝收、70平方公里的森林毁于一旦。火山喷发使山峰的高度大约降低了300米，产生了一个新的塌陷破火山口，直径有2.4公里。皮纳图博火山此次爆发是二十世纪所有火山喷发中规模和威力最大的一次，死亡大约350人。“云亚”台风和雨使火山灰又湿又重，降落到人口稠密的地区，约200人死在压塌的屋顶下。2023/2/6141912年6月6日，伴随着一阵阵剧烈的爆炸声和腾空而起的火山灰烟云，诺瓦拉普塔火山爆发开始了，连续两天半由火山口不断的喷出多达七立方英里的岩浆，冲入云霄，使得北半球好几个月天空一片黑暗，好似乌云密布，看不见太阳。同时有两立方英里半的滚烫的熔岩灰烬，从火山口滚滚而出流向山谷，把广达一百平方公里的山谷装满，深达一百多公尺厚。这个地方就是一九一六年被人发现而名噪一时的万烟谷，整个峡谷有数千处冒着白色蒸气，夹杂在红色的燃烧灰烬中，景象十分壮观，令人震栗。一直到20世纪60年代，这里才逐渐冷却并安定下来。诺瓦拉普塔火山2023/2/615喀拉喀托火山爆发

1883年8月27日,位于印尼的喀拉喀托火山的爆发，力量之大，声音之响，能让2000英里以外澳大利亚也感受到它的震动。此次爆发的威力比最大的氢弹测试的威力还要大26倍，火山爆发时喷发出的岩浆达18立方公里。火山爆发在海底形成一个巨大的火山口，直径7公里，深70～270米。爆发引起的连续海啸甚至到达了夏威夷岛和南美洲海岸，致使海水掀起40米高巨浪，卷走沿岸渔船及村舍，3.6万余人葬身海底。2023/2/616坦博拉火山爆发坦博拉火山1815年的一次大喷发从4月5日持续到7月中旬，其释放的能量相当于第二次世界大战末期美国投在日本广岛的那颗原子弹爆炸威力的8000万倍,是人类目前所知道的最猛烈的火山爆发。这次火山爆发喷入空中的火山灰和碎石估计为170万吨。当烟雾消散以后，可看到坦博拉火山已“喷掉了山顶”，其高度从4100米减为2850米。火山爆发厚重的火山灰在以后3天内将附近480千米范围内的天空完全遮黑。伴随的地震使海底地壳沉陷，引起了海啸，巨浪将位于火山旁的坦博拉镇吞没了。这次爆发导致9.2万人死亡，其中8万受害者死于饥饿，因为火山爆发严重毁坏了农业。火山灰和浓厚的充满了尘埃的积云影响了整个北半球，造成了1816年异常的寒冷气候，农作物也严重欠收。所以有人说，那年没有夏季。2023/2/617一、火山的形成2023/2/618二、火山喷发1、裂隙式喷发

（一）喷发的类型火山喷发是岩浆等喷出物在短时间内从火山口向地表的释放。岩浆沿着地壳上巨大裂缝溢出地表，称为裂隙式喷发。2023/2/6192、中心式喷发宁静式（夏威夷型）中间式

爆烈式（培雷型）

夏威夷群岛的熔岩瀑布2023/2/6203、熔透式喷发岩浆熔透地壳大面积地溢出地表，称为熔透式喷发。这是一种古老的火山活动方式，现代已不存在。一些学者认为，在太古代时，地壳较薄，地下岩浆热力较大，常造成熔透式岩浆喷出活动。2023/2/621(二)火山喷出物气态喷出物液态喷出物固态喷出物水—气比例很大，约占60％～90％H2S、S02、C02、HF、HCl、NaCl、NH4Cl等大规模火山喷发期间沿火山侧面斜坡快速向下运动的炽热高速的火山碎屑物质流火山灰、火山渣和火山弹2023/2/622三、火山类型1.按火山的活动状况分类死火山休眠火山活火山2023/2/6232.按火山口形态分类盾状火山岩渣锥火山复合型火山熔岩穹丘破火山口低平火山口泥火山复合型火山2023/2/624四、火山的空间分布2023/2/625（一）全球火山分布1.环太平洋火山带2.地中海火山带3.大西洋海底火山带4.东非火山带2023/2/626（二）中国火山分布1.东北环蒙古高原区域2.西南青藏高原区域3.东部环太平洋西岸区域2023/2/627五、火山效应（一）火山灾害效应2023/2/628(1)空降火山喷发的碎屑物2023/2/629(2)火山碎屑流2023/2/630(3)火山涌浪2023/2/631(4)火山泥石流2023/2/632(5)熔岩流2023/2/633(6)山崩2023/2/634（7)海啸2023/2/635（8）火山性地震2023/2/636（9）地壳变化2023/2/637（10）空振（11）火山气体（12）影响气候（13）饥饿与疾病2023/2/638（二）火山有利资源1.利用地热及火山温泉中的微量元素2.制造陆地3.火山灰是优质富钾肥料；火山岩、火山灰是隔音、绝热、轻质、抗压磨、耐酸、碱、防放射性的建筑材料与制造水泥、铸石、岩棉等主要原料。4.火山活动形成很多金属、非金属矿床5.火山风景作为旅游资源2023/2/6392023/2/640火山资源＿西藏羊八井地热发电2023/2/641

羊八井，距拉萨90多公里，过去只是一块绿草如茵的牧场，从地下汩汩冒出的热水奔流不息、热汽日夜蒸腾。从1974年开始，国家把羊八井开发作为重点科技攻关项目，先后拨出２亿多元资金，经过藏汉工程技术人员的艰苦创业，丰富的地热资源开始被开发利用。1975年，西藏第三地质大队用岩心钻在羊八井打出了我国第一口湿蒸汽井，第二年我国大陆上第一台兆瓦级地热发电机组在这里成功发电，开创了世界中温浅层热储资源发电的先列，进入了工业性发电阶段。位于藏北羊井草原深处的羊八井地热电厂，是我国目前最大的地热试验基地，也是当今世界唯一利用中温浅层热储资源进行工业性发电的电厂。海拔4300米的羊八井盆地上，现已兴起了一座全新的地热城，地热开发利用正向综合性方向发展。近10多年来，这里建成了蔬菜基地以及畜产品、硼砂加工厂等企业。目前，电厂已有８台3000千瓦机组，总装机2.5万千瓦。到去年底，共为西藏发电12亿千瓦小时，年发电量在拉萨电网中占45％。目前，在羊八井地热的基础上，已开发出了价廉物美的地热温泉，此温泉不含硫磺，温度较高。去羊八井不是看风景，主要是体验一下高海拨地区的温泉浴，洗去西藏旅游的一身征尘及疲劳，目前泡温泉分室内游泳池、室外游泳池以及室内小温泉池等，高原泡温泉应注意不要过于疲劳，时间不能太长。2023/2/6422023/2/643让火山造福人类

[俄罗斯《独立报》5月19日文章]题：地球内的天然气管道（作者俄罗斯自然科学院院士亚历山大·波尔特诺夫）

美国和中国正在推广使用氢气为动力的汽车，而火山是名副其实的氢气产地。火山在地球上存在了数十亿年，火山好比是地球内的一个个管道的末端，是连接地核与地幔的天然输气管的出口和终端。

如何利用丰富的地球能源为人类造福呢？技术上要解决的问题是，在定期活动的火山脚下开凿斜井接通地球内的天然输气管。天然气工作者未来任务是，拦截尚未氧化的地幔气体，防止它在喷发的火山口燃烧。

前苏联曾创下钻井深度超过12.6千米的世界纪录，这个纪录至今未被打破。当然，在火山脚步下开凿天然气井并不需要这么深，但技术上仍有难度，因为深层地下气体高温、高压且具有腐蚀性。一次火山喷发带来的是40亿至60亿立方米以氢为主的气体，它是制造燃料电池的潜在原料，可提供数十亿千瓦的电力！

通过若干千米深的井排出气体，能预防火山的灾难性喷发，保持维苏威火山和埃特纳火山周边地带的宁静，解决日本和堪察加的能源与环境问题。在荒无人烟的千岛上能够建火山气田厂，运用最新技术生产燃料电池。炽热的火山带将成为主要能源产地。届时，对环境造成危害的铀、煤和石油将推动存在的意义。2023/2/644六、火山活动的监测与预报（一）火山活动的前兆现象1.地震活动2.地面变形3.地面热辐射变化4.地球化学场变化2023/2/645（二）火山活动监测1.地震定位2.地形变测量3.地电测量4.地磁观测5.地球化学方法微观2023/2/646宏观1.会有地光出现；

2.可见的地表变形标志。

3.从蒸气喷孔、喷气孔、泉眼等发出气体气味、颜色、噪声及其喷发物体积和速率的增减变化；火山口有气体冒出或着比以前的气体冒出速度加快；火山口及周围地区可以闻到刺激性气味，一般是硫磺和硫化氢的味道。

4.水位、水温、水化学等异常变化。火山周围的水温会比平时的高很多。

5.生物异常，包括植物褪色、枯死与小动物（如猪、狗、猫、家禽等）的行为异常（如：烦躁不安）及死亡等。

6.地下发出噪声，有感地震和其他由地震而引起的震动。2023/2/647（三）火山喷发预报除了辨别活火山、休眠火山和死火山外，还必须研究火山的活动历史：（1）确定火山历史上的喷发样式，这对预报活动类型和喷发可能影响的范围是十分重要的；（2）确定火山喷发的周期，它是准确预报喷发时间的关键。2023/2/648七、减轻火山灾害的对策（一）火山灾害的预测与评价

火山灾害的预测火山灾害区划火山灾害的评价对火山灾害的评价的分期界定重大工程场地的火山安全性评价2023/2/649（二）减轻火山灾害对策1.减轻城市火山灾害的对策(1)对有关城市的交通运输、能源、通讯、地下水分布和公众健康的数据库模型方面的灾害开展研究，并对其危险性进行评估。(2)在城市管理机制中，应建立一套与火山存在复苏相适应的行政管理机制，进行全面必要的火山地震监测，制定与之相对应的防灾和减灾对策。(3)在城市整体规划中，根据古火山分布现状，并结合现代地震火山监测资料的危险性判断和区域规划进行全盘布局，应按照社会组成的不同职能分散建设。2023/2/650(4)对于城市的建设规模，考虑到休眠火山多是新兴的疗养、旅游城市和火山科考基地，建议城市规模不宜过大。(5)对于城市建筑群结构，应采取互相远离，中间有现代化道路交通相连接的分散型城市建筑群结构。(6)在城市建筑物的层次和性能上，考虑灾害来临时易于疏散，火山碎屑及熔岩的疏松性、多孔性和脆性等所造成的建筑物基础易于塌陷和滑动的不稳定性和火山地震的影响，设计时以低层建筑物为主，且建筑物结构必须具有较高的抗震性能。(7)对于交通设施，应建设四通八达的公路网络，不宜修建机场和火车站。2023/2/6512．火山预报与对策(1)临喷预报和对策①成立防灾减灾工作领导小组，统一部署、组织领导，迅速做好火山灾害区防灾减灾准备工作。②编制应急预案。内容包括：应急机构和应急行动、临近喷发应急反应和火山喷发应急反应等。③积极准备充分的防灾物质。④当她驻军和公安机关进入警戒状态，做好疏散、救护和治安等应急准备。⑤将火山灾害的重灾区和中等灾区的居民和旅游区工作人员撤出危险区，停止旅游开放。⑥转移危险品和重大设备。2023/2/652(2)短期预报与对策①对火山监测机构增配仪器设备，加密观测，增配通讯工具和车辆，加强火山监测、捕捉I艋喷异常，以便对火山活动趋势作出正确判定。②利用广播、电视和报刊等传媒，进行火山知识和防灾知识的宣传，避免谣传和误传。③开展国际合作。2023/2/653(3)中长期预报对策与措施①详细研究火山的喷发历史、喷发类型、喷发产物、喷发过程和喷发的机制，火山形成的构造与动力学背景、岩浆的形成和演化过程及演化趋势、火山活动规律和深部状态，这是火山喷发预报和防灾减灾的基础。②建立火山活动监测站(台)网，实施对火山活动状态进行监测，并预测火山活动的变化趋势。③进行火山知识宣传。2023/2/654(4)喷发后的对策①开展灾害评估。②对火山喷发后趋势进行评估。③重建家园。2023/2/655（三）火山的工程有关的措施1.阻隔熔岩流A.爆破法（1）破熔岩流的侧缘使其产生一个“缺口”而形成支流，引导一部分熔岩流流向另一个方向来减少主流前锋的物质，从而控制熔岩流向某一居民点的流动。（2）爆破火山口的火山锥，使液态熔岩向四周扩散而不能汇聚成股状熔岩流，这种方法具有很大的冒险性。2023/2/656B.筑堤法C.喷水冷却法人工设置障碍物，促使熔岩流转向来保护那些更具价值的财产。要求具有适宜的地形地貌条件；障碍物必须由具有较强的抗高温、抗冲击性能的材料建成。该方法适合于粘度低、冲撞力较小的熔岩流。2023/2/6572.阻隔火山泥流(1)筑堤法适用于能够事先确定火山泥流流动途径的地区，对于局限在河谷中破坏性强的干流则不适用。（2）切断火山泥流的水体来源3.增强建筑物抗灾能力2023/2/658（四）火山应急管理（五）灾后援助与重建2023/2/659火山喷发后如何逃生倘若身处火山区，察觉到火山喷发前的先兆，应立刻离开使用任何可用的交通工具。火山灰越积越厚，车轮陷住就无法行驶，这时就要放弃汽车。迅速向大路奔跑，离开灾区。倘若熔岩流逼近，应立即爬上高地。切记保护头部，以免遭飞坠的石块击伤。最好戴上硬帽或头盔，任何帽子塞上报纸团戴在头上，也有保护作用。利用随手拿到的任何东西，即时造一副防毒面具，以湿手帕或湿围巾掩住口鼻，可以过滤尘埃和毒气。戴上护目镜，例如潜水面罩、眼罩，以保护眼睛。2023/2/660穿上厚重的衣服，保护身体。某些火山地区设有紧急庇护站。即使附近没有紧急庇护站，也不可在其他建筑物内躲避，只有熔岩块涌到跟前，则属例外。墙壁虽然可挡住横飞的岩屑，屋顶却很容易咂塌。2023/2/661具体应对方法：1、应对熔岩危害。在火山的各种危害中，熔岩流可能对生命的威胁最小，因为人们能跑出熔岩流的路线。所以必须迅速跑出熔岩流的路线范围。

2、应对喷射物危害。如果从靠近火山喷发处逃离时，建筑工人使用的那种坚硬的头盔、摩托车手头盔、骑马者头盔或用其他物品护住头部，防止砸伤。在更广阔的区域，逃离也许没有必要。

2023/2/6623、应对火山灰危害。火山灰具有刺激性，会对肺部产生伤害。逃生时应用湿布护住口鼻，或佩戴防毒面具。当火山灰中的硫磺随雨而落时，会灼伤皮肤、眼睛和黏膜。戴上护目镜、通气管面罩或滑雪镜能保护眼睛——但不是太阳镜。用一块湿布护住嘴和鼻子，或者如果可能，用工业防毒面具。到庇护所后，脱去衣服，彻底洗净暴露在外的皮肤，用干净水冲洗眼睛。4、应对气体球状物危害。火山喷发时会有气体和灰球体以超过每小时160公里的速度滚下火山。可躲避在附近坚实的地下建筑物中，如果附近没有坚实的地下建筑物，惟一的存活机会可能就是跳入水中；屏住呼吸半分钟左右，球状物就会滚过去。2023/2/6635、泥石流：火山喷发可能诱发泥石流，对此，可采用“泥石流自救互救方案”应对。火山在喷发之前常常活动增加，伴有隆隆声和蒸气与气体的溢出，硫磺味从当地河流中就可闻到。刺激性的酸雨、很大的隆隆声或从火山上冒出的缕绿蒸气是警告的信号。驾车逃离时要记住，火山灰可使路面打滑。不要走峡谷路线，它可能会变成火山泥流经过的道路。2023/2/6641.火山是地下深处的高温岩浆及其相关的气体、碎屑沿地壳薄弱地带喷发至地表形成的。目前有四大山带：