火山的結構和型別
火山是熾熱地心的視窗,地球上最具爆發性的力量,爆發時能噴出多種物質。形成火山的因素有很多,下面就讓小編來給你科普一下火山是如何形成的。
火山形成的原因
火山是一個由固體碎屑、熔岩流或穹狀噴出物圍繞著其噴出口堆積而成的隆起的丘或山。火山噴出口是一條由地球上地幔或岩石圈到地表的管道,大部分物質堆積在火山口附近,有些被大氣攜帶到高處而擴散到幾百或幾千公里外的地方。
火山的形成是一系列物理化學過程。主要是地球內部存在的大量的放射性物質,在自然狀態下衰變,產生大量的熱。這些熱無法散發到地面,溫度不斷升高,直至把岩石融化,形成地球內部的高溫融化狀態。這些岩漿一旦衝破地殼噴出地面,就形成了火山。
有人認為火山是岩石因壓力而融化,那岩漿噴出地面後,因壓力迅速降低,其溫度就不可能還那麼高,而應該是常溫或者比常溫低。如果是因壓力的原因導致的升溫,那當壓力不在增加後,其溫度也不會再上升,也就是說,在地球形成之初,溫度就不會再升高了。
我們可以做這樣的實驗,將冰箱用的冷媒,裝入一個密閉很好的活塞,壓縮活塞並保持壓強不變,冷媒的溫度會先升高,壓力不變後,溫度最多保持不變或者逐漸降低。即使在最高溫度時刻突然給冷媒減壓至常壓,其溫度也不可能比常溫高多少。岩石更不可能保持融化狀態噴出地面。
從熱力學理論的角度進行分析整個過程:壓縮時,外界對冷媒做工,溫度升高;減壓時,冷媒對外界做工,溫度必然降低。
所以說,火山應該是放射性物質衰變產生的熱使岩石融化形成的。
岩漿的來源
岩漿分為原生岩漿和再生岩漿。
原生岩漿是地核俘獲的熔融物質形成的。地核俘獲熔融物質和其他一些物質形成巨厚的熔融層。這些物質其成分是不均的。原生岩漿凝固形成最原始的地球外殼。
現今所見到的各類侵入岩,如超基性岩、基性巖、中性巖、酸性巖和鹼性岩等,以及火山噴發出的各類岩漿,它們都是再生岩漿,只是來源深度、通道、物質成分及分異程度不同而已。
再生岩漿包括原生岩漿變異出的岩漿和重熔岩漿。
現今地球液態層是由原生岩漿經變異形成的再生岩漿組成的——經過溫度、成分和物態的改變而形成的。
岩漿運移的動力
岩漿由地球深處移動到地殼內形成侵入岩或噴發到地表形成火山,岩漿移動的動力主要有二:
其一,由於地球內球比重大於液態層和外球,在繞太陽公轉時,內球始終偏向引力的反方向,內球不在地球中心。形成內球對液態層由內向外的擠壓力,使岩漿和其他氣液態物質由地球內部向外移動或噴發到地表。
其二,岩漿結晶或發生其他物化反應,產生一些水和氣及其他物質,形成膨脹擠壓力,使岩漿和其他氣液態物質由地球內部向外移動或噴發到地表。
火山的構造
由火山口,岩漿通道和火山錐組成
在地球上已知的“死火山”約有2000座;已發現的“活火山”共有523座,其中陸地上有455座,海底火山有68座。火山在地球上分佈是不均勻的,它們都出現在地殼中的斷裂帶。就世界範圍而言,火山主要集中在環太平洋一帶和印度尼西亞向北經緬甸、喜馬拉雅山脈、中亞、西亞到地中海一帶,現今地球上的活火山絕大部分都分佈都在這兩個帶上。
火山出現的歷史很悠久。有些火山在人類有史以前就噴發過,但不再活動,這樣的火山稱之為“死火山”;而有史以來曾經噴發過,但長期以來處於相對靜止狀態的火山,此類火山都儲存有完好的火山錐形態,仍然具有火山活動能力,或尚不能斷定其已喪失火山活動能力,人們稱之為“休眠火山”;人類有史以來,時有噴發的火山,稱為“活火山”。
地殼之下100至150千米處,有一個“液態區”***軟流層***,區記憶體在著高溫、高壓下含氣體揮發份的熔融狀矽酸鹽物質,即岩漿。它一旦從地殼薄弱的地段衝出地表,就形成了火山。
火山活動能噴出多種物質,在噴出的固體物質中,一般有被爆破碎了的巖塊、碎屑和火山灰等;在噴出的液體物質中,一般有熔岩流、水、各種水溶液以及水、碎屑物和火山灰混合的泥流等;在噴出的氣體物質中,一般有水蒸汽和碳、氫、氮、氟、硫等的氧化物。除此之外,在火山活動中,還常噴射出可見或不可見的光、電、磁、聲和放射性物質等,這些物質有時能致人於死地,或使電、儀表等失靈,使飛機、輪船等失事。
火山的型別
按活動情況
1、活火山***active volcano***
指尚在活動或週期性發生噴發活動的火山。這類火山正處於活動的旺盛時期。如爪哇島上的梅拉皮火山,本世紀以來,平均間隔兩三年就要持續噴發一個時期、我國火山活動以臺灣島大屯火山群的主峰七星山最為有名。大陸上,僅在新疆崑崙山西段于田的卡爾達西火山群有過火山噴發記錄。火山噴發形成了一個平頂火山錐。
2、死火山***extinct volcano***
指史前曾發生過噴發,但有史以來一直未活動過的火山。此類火山已喪失了活動能力。有的火山仍保持著完整的火山形態,有的則已遭受風化侵蝕,只剩下殘缺不全的火山遺蹟、我國山西大同火山群在方圓約123平方公里的範圍內,分佈著99個孤立的火山錐,其中狼窩山火山錐高將近1900米。
3、休眠火山***dormant volcano***
指有史以來曾經噴發過.但長期以來處於相對靜止狀態的火山。此類火山都儲存有完好的火山錐形態,仍具有火山活動能力,或尚不能斷定其已喪失火山活動能力。如我國長白山天池,曾於1327年和1658年兩度噴發,在此之前還有多次活 動。雖然沒有噴發活動,但從山坡上一些深不可測的噴氣孔中不斷噴出高溫氣體,可見該火山如今正處於休眠狀態。
應該說明的是,這三種類型的火山之間沒有嚴格的界限。休眠火山可以復甦,死火山也可以“復活”相互間並不是一成不變的。過去一直認為義大利的維蘇威火山是一個死火山,在火山腳下,人們建築起許多的城鎮,在火山坡上開闢了葡萄園,但在公元79年維蘇威火山突然爆發,高溫的火山噴發物襲佔了毫無防備的龐貝和赫拉古農姆兩座古城,兩座城市及居民全部毀滅和喪生。
按噴發型別
火山噴發型別按岩漿的通道分為裂隙式噴發、熔透式噴發和中心式噴發三大類。
裂隙式噴發 又稱冰島型火山噴發。岩漿沿地殼中的斷裂帶或裂隙溢位地表,這樣形成的火山通道在地表呈窄而長的線狀,向下呈牆壁狀。這類噴發沒有強烈的爆炸現象,噴發溫和寧靜,噴出的岩漿為粘性小的基性玄武岩漿,碎屑和氣體少。基性熔岩溢位後,可以形成廣而薄的熔岩流、熔岩坡或熔岩臺地,甚至形成熔岩高原。
熔透式噴發熔透式噴發的岩漿上升時,由於溫度很高,再加上岩漿和岩石之間的一些化學作用,致使上面的岩石被熔透而頂開,形成直徑很大、形狀不規則的火山通道;岩漿失去壓力後大面積溢位地表。熾熱的岩漿從火山通道緩慢溢位形成熔岩流,最後逐漸冷凝形成熔岩。熔透式噴發形成的火山岩分佈範圍很廣,火山口一般不明顯。這類噴發有時岩漿上升停留在中途,沒能融化頂部岩層便冷凝下來,只在地面隆起成丘,這種火山稱為“潛火山”或“地下火山”。一些學者認為,遠古時代地殼較薄,地下岩漿熱力較大,常造成熔透式岩漿噴發,現代已不存在。
中心式噴發 岩漿沿火山喉管噴出地面。根據噴出物和活動強弱又可分為下列幾種,其名稱用代表性的火山名或地名、人名命名。
按火山錐
火山熔岩構成的是熔岩錐,它形狀扁平、坡度緩***2°~10°***,頂部有碗狀火山口。其中規模巨大的叫盾形火山。全部由火山碎屑組成的是碎屑錐。其平面近似圓形,坡度約30°,頂部有一個漏斗狀火山口。由熔岩和碎屑互層構成的叫複合錐,也叫層狀火山錐。其坡度大多超過30°,形狀比較對稱,上部多熔岩,下部和邊緣主要是火山碎屑。火山口呈碗狀或漏斗狀。有些火山錐坡上還有小型火山錐,其通道與主火山錐的通道相連,無獨立的岩漿源。這種小型火山錐稱寄生錐。