地震与火山教材

火山的种类和地震的分类火山可分为死火山、休眠火山和活火山三类。死火山是指那些保留火山形态和物质、但在人类历史时期和现今从未活动过的火山，这类火山在世界上的分布最广泛；休眠火山是指人类历史时期有过活动、但现今处于“休眠”状态的火山，休眠火山随着地壳的变动会突然喷发；活火山则是指那些现今仍在活动的火山。目前，世界上的活火山约有500余座。火山的分类

按火山的变化节奏，火山可以分为活火山、死火山、休眠火山。活火山：是指有史以来有过活动的火山。如南美洲的图彭加托火山，夏威夷的冒纳罗亚火山以及我国新疆的卡尔达西火山、黑龙江省的五大连池火山等。目前全球的活火山数量很多，近400年以来，爆发的活火山就有500多座。它的分布可分为三带，即环太平洋火山带（也叫“火环”），大西洋火山带、地中海及非洲火山带。其中，整个太平洋区域的活火山，约占世界活火山总数的85％。

死火山：有史以来没有活动过的火山。如我国山西省的大同火山群、非洲的乞力马扎罗火山等。

休眠火山：在人类历史上曾经爆发，后处于平静状态的火山，但还有可能重新喷发，这样的火山称为休眠火山。如意大利的维苏威火山、我国东北的白头山等。根据火山喷发的特点和形态特征，还可分为以下三种：

盾形火山：由熔岩凝固组成，顶部似盾故名盾形火山。夏威夷的冒纳罗亚火山是典型的盾形火山，故也称夏威夷型火山。

锥形火山：由火山渣、火山灰和熔岩流相互叠置而成的火山锥体。这种火山是由多次火山活动造成。火山口内还可形成小的火山锥。这类火山以意大利的维苏威火山最典型，故也称维苏威式火山。

马尔式火山：只有低平的火山口，没有火山锥的火山。多因水汽爆炸而成。火山口常积水成湖。如欧洲的马尔火山、南非的金伯利火山。

火山的生命周期：(a)火山猛烈喷发阶段，大量物质由火山口喷出;(b)火山持续喷发阶段，火山喷出物质以气体为主;(c)喷发尾声阶段，气体沿火山口附近的大量的裂隙喷出；(d)进入休眠阶段，大量物质喷出后，火山口附近地面下降，形成火山湖，火山进入休眠。让我们来了解一下火山吧！富士火山维苏威火山大同火山群圣海伦斯火山黄石国家公园休眠火山—日本富士火山位于日本本州岛中南部,第四纪形成的复合火山,是日本最大的火山之一,海拔3776米,体积约870立方千米。日本富士火山最初爆发时期为第四纪后期,形成古富士火山(见图)。当时的喷出物广布于山麓地带,喷出物主要是玄武岩质火山渣及火山灰等。古富士火山喷发的后期有大量的熔岩流溢出,约在1万年前火山活动近于停止状态,进入休眠期。在5000～6000年前,火山再次活动,在古富士火山体上形成了圆锥形层状火山,称新富士山。最近一次喷发在1707年。现在火山体上部被覆的火山岩大部为新富士山的熔岩流及火山碎屑物。但在部分地区因断层的关系,使古富士火山体局部出露。在山腹及山麓地带,寄生火山锥发育,约有100个左右,主要集中于火山体北北西南南东方向,据历史记载寄生火山口也经常喷发。古富士火山和新富士火山为高铝玄武岩构成,熔岩中二氧化硅含量为49%～51%,并含有橄榄石、普通辉石、紫苏辉石及奥长活火山—意大利维苏威火山

维苏威火山是一座活火山，位于意大利南部那不勒斯湾东海岸，是世界最著名的火山之一，被誉为“欧洲最危险的火山”，海拔1281米（4,200英尺）。维苏威在公元79年的一次猛烈喷发，摧毁了当时拥有2万多人的庞贝城。直到18世纪中叶，考古学家才将庞贝古城从数米厚的火山灰中发掘出来，古老建筑和姿态各异的尸体都保存完好，庞贝古城也成为意大利著名旅游圣地。维苏威火山最早形成于地质史上的更新世晚期，可能约不到200,000年前。虽为比较年轻的火山，多少世纪来一直在休眠中。西元79年大喷发，庞贝(Pompeii)和斯塔比伊(Stabiae)两城被火山灰和火山砾埋没，赫库兰尼姆(Herculaneum)城也被泥流掩埋。作家小普林尼(PlinytheYounger)当时停留在那不勒斯以西一处地方。他在致历史学家塔西图斯(Tacitus)的两封信中对这场大灾难有极好的描述。公元79～1631年间据报导有不少次喷发。已证实的喷发发生在203、472、512、787、968、991、999、1007和1036年。其中512年的喷发严重，国王狄奥多里克(TheodorictheGoth)免除了维苏威火山山麓居民的赋税。经过几个世纪静止后发生一系列地震，持续6个月且强度逐渐增加，；熔岩流抵海边，天空昏暗达数日之久。1631年后火山喷发特征发生变化，1660～1944年间观察到约有19个周期。猛烈爆发之后，即由喷发期转入静止期。其间大喷发的年份是1660、1682、1694、1698、1707、1737、1760、1767、1779、1794、1822、1834、1839、1850、1855、1861、1868、1872、1906和1944年。每一喷发期长度从6个月至30.75年不等，静止期从18个月至7.5年。大同火山群是中国著名第四纪火山群。已知有30余座，分布在山西省大同市、县和阳高县境内，集中于4区域：①东区指瓜园、神泉寺一带，有肖家窑头、鹅毛疙瘩等6座。盾状的肖家窑头火山由火山弹、火山砾、火山灰组成，局部覆盖熔岩流；穹窿状的鹅毛疙瘩火山由玄武岩组成，无火山口。大同火山群死火山圣海伦斯火山位于美国西北部华盛顿州﹐海拔2,549米，属喀斯喀特山脉。在喀斯喀特山脉的众多火山中，圣海伦斯火山是一座相对年轻的火山，大约在30万年前形成。该火山具有记载的大规模火山爆发发生在1980年5月，导致57人丧生，火山灰烬覆盖美国西部大片区域。该次火山爆发将山头削去了300米，崩塌造成的2.5立方千米岩屑直接冲入下面的山谷。2004年以后火山活动逐渐趋于活跃并产生小规模的爆发。活火山位于美国怀俄明州黄石国家公园，在黄石国家公园的地底下，潜伏着一个地球最具破坏力的超级火山。黄石公园超级火山，位于美国怀俄明州黄石国家公园，黄石公园是世界上

第一座

国家公园，它建成于1872年并在1978年被列为世界自然遗产，该公园主要坐落于怀俄明州的西北角，它向西北方向一直延伸至爱达荷州和蒙大拿州，其占地面积达7988平方公里。电影2012中就是以黄石公园为背景进行拍摄。地形地貌黄石国家公园是美国最大和建立最早的国家公园，黄石公园超级火山公园面积占地9000平方千米，大部分是开阔的火成岩高原地形。公园内部地质构造复杂，曾发生过强烈的火山活动，地面大面积覆盖着熔岩，地壳至今仍不稳定。公园中温泉和热泉随处可见。火山整体以黄石湖西边的西拇指（WestThumb）为中心，向东向西各15英里，向南向北各50英里，构成一个巨大的火山口。在这个火山口下面蕴藏着一个直径约为70公里、厚度约为10公里的岩浆库，这个巨大的岩浆库距离地面最近处仅为8公里，并且还在不断地膨胀。黄石国家公园1、美国黄石公园在火山爆发中形成，大约每隔60万年周期性喷发，现已进入喷发周期。黄石公园是整个“大黄石生态系”的核心地区，而“大黄石生态系”是地球上保存最完整、面积最大的温带生态系。2、210万年以来黄石地区在地质年代里多次发生地震和火山爆发，大规模的火山爆发发生过四次，一次次巨大的火山爆发，尤其是倒数第二次火山爆发，从火山口中喷发出来的物质将这里大约近9000平方公里的区域全部覆盖，厚度超过1500米，形成大片的玄武岩，安山岩、流纹岩等，形成海拔2000多米的熔岩高原。3、英国专家预测，美国黄石公园地底下的超级火山大约每隔60万年喷发一次，而自上一次喷发至今已有64万年。美国黄石公园地下是一座“超级火山”，潜藏着摧毁地球的超级能量，其喷发的空降碎屑能够埋没半个美国。4、黄石公园是躺在美国心脏地带的“超级火山”。其地质活动剧烈，地下岩浆含有大量二氧化硅，能将巨量的爆炸性气体凝固在岩浆内。一旦气体和岩浆凝固在一起，就会导致大规模喷发。从1923年至今，黄石公园部分地区的地面已经上升了70厘米。2011年1月，科学家们警告称，黄石火山或许已经进入活跃期，据模拟分析显示，一旦该火山喷发将导致灾难性后果。据地质学家推算，黄石超级火山历史上已喷发上百次，最早是在1650万年前，最后是在63万年前。而它的喷发周期大约就是60~80万年，再加上最近几年太阳活动越来越剧烈，黄石超级火山似乎很快就要喷发了。据估计，它的威力可能是美国圣海伦火山的1000倍到3000倍。200万年前的一次喷发出的火山灰等物质若堆在福建省，可高达20米；如果盖在云南可厚达6米。如果把圣海伦火山喷出的物质比作一粒豆子，黄石超级火山喷出的物质就是3个足球这么大。三处凝灰岩是游客去黄石国家公园不可错过的胜景，这三处岩层分别在距今大约210万年前、130万年前和64万年前形成，由黄石公园内发生的三次火山大爆发产生的火山灰堆积而成。在黄石国家公园的地底下潜伏着一个地球最具破坏力的超级火山，类似这样的“超级火山”一旦喷发，足以毁灭地球上大部分生物。2014年7月11日，美国西部的黄石国家公园的“地下超级火山”开始不断释放巨大热量，加之当地夏季气候炎热，造成一段长约5公里的柏油马路开始“熔化”。[1]

虽然这段路看上去还挺结实，但已经无法行车，很多地段像“烂泥”一样松软。与此同时，路边的土地也是如此，有的看上去很结实的地方甚至会造成游人直接陷入滚烫的地下水中。维修上述路面可能好花费数天甚至数周时间。[1]

科学家称，周围岩浆和岩石的密度差异意味着，超级火山火山口内的岩浆能够产生足够大的力量来冲破地壳，使熔岩和火山灰喷出表面。国家科学研究中心的Jean-PhilippePerrillat博士说道：“火山口内岩浆和周围岩石的密度差异足以将岩浆挤压到表面。效果就像水下一个充满气的足球，水的密度使它回到表面。”阻止超级火山爆发是不可能大，但是科学家们目前正在尝试找到监测地下岩浆压力的方法来进行预测。Perrillat博士声称，在可预见的未来并没有已知的超级火山处于爆发的危险之中，而且至少十年左右，火山口岩浆的压力才能够达到一个可能喷发的临界点大地震引起火山爆发的震例不多，但并非没有。意大利西南部著名的维苏威火山，公元63年开始火山周围不断发生小地震，地震不断增多增强，公元79年地震活动达到高潮时火山大爆发了。火山喷出大量熔岩、浮石、碎石、灰尘，把火山坡上的庞贝古城埋葬了，全城两万多市民无一人幸免于难。1500多年后，当地居民修水渠时，才发现被火山爆发掩埋的庞贝古城。如果庞贝城的古人们，能意识到火山爆发前十多年内发生的1000多次地震，是火山爆发前的警告，采取躲避措施，就不致于遭此灭顶绝后之灾。南美洲太平洋沿岸的智利，是一个多地震和火山的国家。智利南北长4000多千米，东西宽仅两三百千米，面临太平洋，东靠安第斯山脉。安第斯山中分布着几十座火山，其中康塞普西翁市东南约300千米的普耶韦休眠火山，海拔2000千米。1960年5月21日至6月22日康塞普西翁市太平洋沿海，连续发生13次7级以上的大地震，5月22日当地时间下午3点多钟发生最大的9.5级大地震，造成地下岩层剧烈变动，促使地下深处岩浆往上涌动，48小时后沿普耶韦火山口猛烈喷出地面，形成火山大爆发，火山灰和气体冲高6000多米，遮天蔽日。火山融岩还从火山两侧三四百米宽的大裂缝中喷涌出来，沿山谷往下流动。火山喷发持续了好几个星期。在严重的大地震灾害中，火山大爆发会造成更为严重的灾难。地震与火山的关系因此，火山区域发生地震时，特别是发生大地震时，要密切监测地震引起火山爆发的可能性。300多年前的清朝初年，我国有一本叫《坤会诊舆图说》的书，书中说地震是地下热气运动形成的，这是最早的火山地震说。多地震和火山的国家，人们早就注意到火山爆发前后将伴随地震发生。日本首都东京西部的富士山火山，海拔3700多米，是日本的最高山峰。2001年2月初，富士山附近连续发生几次小地震，引起日本科学家和当地民众的警惕，立即加强监测研究。火山爆发前发生的小地震，已经成为科学家监测预报火山爆发的重要手段之一。英国地质学家莱尔（C.Lyell）在调查1855年南太平洋岛国新西兰的一次地震时发现，火山区地下岩浆活动上涌，岩浆浸入岩层中的裂缝，致使岩层断裂形成地震。二十世纪七十年代以来，多火山的国家都陆续在火山周围用地震仪观测地震活动，监视火山爆发，取得良好效果。火山爆发前后发生的地震，大多数都不强烈，