日本火山的地理分布与活动特征

日本火山的地理分布与活动特征众所周知，日本是著名的火山之国。全国的火山超过200座。世界大约800座活火山中有77座分布在日本。日本国土的10%为火山喷出物所覆盖，耕地的1/4分布在火山灰土壤之上。根据板块理论，日本列岛是环太平洋火山地震带的重要组成部分。向西北移动的太平洋板块与向北移动的菲律宾板块以一定的倾斜度插入亚欧板块之下，从而使亚欧板块边缘受到来自海洋板块的推挤产生隆起和凹陷，环太平洋岸形成一系列岛弧、深海沟以及舟状海盆。在地层内部，亚欧大陆板块与海洋板块的结合面还形成一个深发地震层，日本列岛上频发的地震，其震源大多集中在此。随着太平洋板块的不断插入，板块的结合面上势必产生高温、高压，又因为板块表面有凹凸，所以会局部熔解，产生岩浆。这些岩浆通过地壳裂隙或岩脉喷出地表，就形成火山。在火山类型的划分上，长期以来最常用的方法是根据其历史记录的有无，将其分成活火山、休眠火山和死火山。由于各国各地区记录火山的年代相差甚远，这种分类法实际上将许多活火山疏漏于记录之外。比如日本木曾山脉御岳山，因为有史以来从未有过记录，过去一直被人认为是死火山，直到1979年突然爆发，人们才认识到它的真面貌。所以，日本现在更多的是按火山喷发的方式和喷出物组成成分来对火山进行分类。日本的火山，以安山岩质的熔岩流与火山碎屑物互变而成的层状火山居多。其分布从北至南，纵贯全国，如阿寒山、白根山、浅间山、樱岛山、雾岛山等属于此类。富士山虽然以其标准的圆锥型和高度成为日本第一山而举世闻名，但就其组成成分看，它实际上并不代表日本火山的主流，因为富士山虽然因历次喷发物相继堆积而具层状结构，但其主要堆积物不显示安山岩性质而是显示出玄武岩性质，应属盾状火山。而典型的玄武岩质熔岩覆盖形成的盾形火山在日本分布比较少。特别有必要一提的是日本的火山地形中，由强粘度的安山岩性岩浆活动形成的火山以及巨大盆状火山地形，即破火山口或巨火山口分布较多(日本称火山原)，这是日本火山分布的主要特征，代表了日本火山的主流。特别是北海道与九州集中了许多世界最大级的破火山口，比如：北海道的阿寒、洞爷火口原、九州的阿苏火山原、鹿儿岛湾等都属此类。著名的阿苏火山口原东西长17千米，南北长25千米，面积大约为350平方千米，是世界上最大的破火山口。地质研究表明这些巨大的火山地形大多是在第四纪的数十万年间形成的(如，日本地质界一般认为：阿苏火口原形成于距今30万~3万年的更新世晚期)。这种火山地形多生成于威力巨大的“热云式喷发”之后。热云式喷发是破坏力最大的火山喷发类型，往往伴随巨量的固体喷出物和浓烟，如果岩浆上升过程中遇到地下水层，还会喷出大量水蒸气。由于喷出量大，喷发后火山顶部或火口下陷就形成周壁陡峻的盆状地形，即火口原。其喷发过程主要表现为：地下岩浆向上冲撞，将原先堵塞于火口通道上的熔岩圆顶丘顶起，随后爆裂崩溃，强烈气流带着碎石、火山灰卷起黑烟冲天而上，同时受向外喷射气流的强烈推动，爆裂崩溃后的巨岩、碎石、火山灰等从山顶顺着山地斜坡向下冲泻，速度一般可达每小时100多千米(根据录像解析最高时速有200多千米)形成可怕的火山热云，其最大破坏半径可达100千米。世界上最有名的热云式火山喷发是1902年发生于西印度群岛马提尼克岛的培雷火山大喷发，当时距火口8千米之外的小城圣皮埃尔仅在3分钟之内就为火山热云所吞没，瞬间死亡人数达3万人。因此，人们又将热云式火山喷发称作为“培雷式火山”喷发。日本有史以来最有代表性的热云式火山喷发要数1108年和1783年发生在浅间山附近的大爆发，前者的破坏范围达80平方千米，后者的死亡人数达477人。日本距今最近、规模最大的热云式大喷发，发生于1990年底，地点在九州地区云仙•普贤岳。这次喷发断断续续达4年之久，固体总喷出量超过2亿3千万立方米。喷出高峰期间曾记录到73个从喷火口隆起的熔岩圆顶丘，其中隆起高度最高达260米，熔岩圆顶丘崩塌后的碎石泥块，随着喷出的热气流，顺着陡峻的山坡急泻而下形成巨大的热流，腾起冲天的烟云，埋没和燃烧了沿途的村庄和森林，造成了44人死亡的惨痛灾难。在这次大喷发中，九州大学火山情报观察所的研究者们首先提出了“火碎流”这一新名词，随即被日本新闻媒体广泛传播