概論10火山活動

火山活動

及

地球內(nèi)外圈層的物質交流

火山活動與地球內(nèi)外圈層的物質交流一、地球上火山活動二、地球表面火山活動分布三、火山活動的原因四、地球內(nèi)外圈層的物質交流五、火山活動的意義與危害一、地球上的火山活動巖漿作用是地球內(nèi)能向外釋放的另一種表現(xiàn)形式根據(jù)巖漿是噴出地表還是在地下冷凝可以把巖漿作用分為兩大類，火山作用和侵入作用，由此形成的兩類巖石分別稱為火山巖（噴出巖）和侵入巖（深成巖）地球上的火山活動次火山階段巖漿一般形成于上地幔的軟流圈，并逐漸向上運移注入巖漿房。此時巖漿的成分是玄武質的，并包含了溶解狀態(tài)的氣體和水蒸汽當巖漿的溫度下降到1200C時，巖漿開始分異出單獨的氣體和水蒸汽地球上的火山活動由于巖漿向上運移過程中，上覆的壓力逐漸減少，氣體在熱的作用下膨脹，使得巖漿的壓力急劇增加，并力圖向上運動，并以一股強大的力量向上開辟自己的通道。

由于S波不能在巖漿中傳播，采用這種方法可以確定巖漿房的存在。維蘇威火山巖漿房的體積是5104km3，頂界深度為5km地球上的火山活動

火山過程的主階段

巖漿通過火山口噴出地表的瞬間標志著火山過程主階段的開始

各類火山噴發(fā)的過程是不一樣的，可以分為融透式、裂隙式和中心式三大類

固體的、流體的火山噴出物一般集中在火山口附近，形成錐狀的火山，在火山的頂部常形成漏斗狀的火山口?；鹕娇诘撞颗c火山通道（火山頸）相連

15.1.3火山期后階段

這一階段的主要特點是火山的活動性已經(jīng)大為減弱，巖漿已經(jīng)不能溢出地表，但可流出大量的火山氣流或熱水。

火山氣流稱為火山噴氣，氣體的成分非常復雜。

噴發(fā)水蒸汽也是火山期后階段的特點之一。由于水被加熱成蒸汽，因此有很大的壓力而形成噴泉。

火山可以把泥漿與水一起噴發(fā)出來，形成泥火山。地球上的火山活動地球上的火山活動

火山噴發(fā)的產(chǎn)物火山噴發(fā)的液體產(chǎn)物就是巖漿，當巖漿冷卻固結后即形成火山巖（噴出巖）?；鹕綆r的分類主要依據(jù)其化學成分可分為四大類：酸性、中性、基性和超基性巖火山巖中最常見的構造有：流動構造、繩狀構造、氣孔狀構造、杏仁狀構造、枕狀構造、柱狀節(jié)理等。常見的結構有：隱晶質結構、斑狀結構、細晶結構等巖漿有時被拋至空中，在空中旋轉運動，并在空中冷卻形成火山蛋地球上的火山活動火山噴發(fā)的液體產(chǎn)物就是巖漿，當巖漿冷卻固結后即形成火山巖（噴出巖）?；鹕綆r的分類主要依據(jù)其化學成分可分為四大類：酸性、中性、基性和超基性巖火山巖中最常見的構造有：流動構造、繩狀構造、氣孔狀構造、杏仁狀構造、枕狀構造、柱狀節(jié)理等。常見的結構有：隱晶質結構、斑狀結構、細晶結構等巖漿有時被拋至空中，在空中旋轉運動，并在空中冷卻形成火山蛋地球上的火山活動大多數(shù)火山在噴出液體產(chǎn)物的同時噴出大量的固體產(chǎn)物，這些固體產(chǎn)物經(jīng)成巖作用以后形成火山碎屑巖。根據(jù)火山碎屑物顆粒的大小可以將火山碎屑巖分為凝灰?guī)r、火山角礫巖、火山集塊巖等火山噴發(fā)過程中有大量的氣體噴出，氣體成分復雜二、地球表面火山活動分布

二、地球表面火山活動分布火山的地理分布世界上火山的分布極不均勻，第四紀以來活動火山大多數(shù)分布在三個帶上環(huán)太平洋帶有活火山約340座，約占世界活火山總數(shù)的2/3。第三紀-第四紀的死火山主要分布在大陸一側，活火山主要分布在大洋一側二、地球表面火山活動分布特提斯帶有近150座火山活動，印尼和地中海分布更集中大西洋帶主要分布在大西洋中脊地區(qū)三、火山活動可能的原因

火山的危害公元79年意大利維蘇威火山爆發(fā)，火山灰掩埋了附近的三座城市（龐貝、希科拉尼、斯達卑）火山可能的成因魏格納（德國氣象學家）1911年秋，魏格納在研究世界古氣候時偶然讀到一篇論文，文中提到“根據(jù)古生物證據(jù)，巴西和非洲陸地曾經(jīng)連為一體”，從而產(chǎn)生了大陸漂移的思想

1912年初在法蘭克福地質協(xié)會做了題為“根據(jù)地球物理學論地殼輪廓的形成”的演講，幾天之后他又在馬爾堡科學協(xié)進會上做了題為“大陸的水平位移”的第二次演講。同年，他將這些研究成果整理發(fā)表，從而形成了著名的大陸漂移學說火山可能的成因

1914年第一次世界大戰(zhàn)爆發(fā)后，魏格納應征入伍，但他1915年利用負傷病休期間發(fā)表了他的著作《海陸起源》，系統(tǒng)地闡述了大陸漂移的理論，之后在1920年至1924年三次再版，成為新地球科學觀的經(jīng)典著作火山可能的成因古生物的證據(jù)植物化石舌羊齒植物化石發(fā)現(xiàn)于南美、南非、澳大利亞、印度及南極區(qū)同一時代巖石中,這種植物成熟的種子直徑達幾毫米,風不可能攜帶它漂洋過海。南部各個大陸上幾乎同時出現(xiàn)舌羊齒植物化石動物化石古生代和中生代爬行動物的分布情況也與之類似,爬行動物幾個種屬的化石,在現(xiàn)在分離的南部各大陸上均有發(fā)現(xiàn)。例如,有一種類似哺乳動物的爬行動物--水龍獸早先曾提出過陸橋假說(類似今天的中美洲),來解釋水龍獸出現(xiàn)于世界上相距遙遠的地區(qū),但是海底的研究并未發(fā)現(xiàn)這類現(xiàn)已沉沒的陸橋?；鹕娇赡艿某梢蚬派ㄗC據(jù)在晚古生代(約300百萬年),冰川覆蓋了南半球大陸的很大部分。通過冰川留下的沉積物,以及由下伏巖石上留下的冰川擦痕和擦溝可以判別冰川的運動方向，這一方向指向一個方向火山可能的成因海底擴張學說全球裂谷系：1946年美國海軍組織了11條船，執(zhí)行“跳高行動”（OperationHighJump）的探險計劃，發(fā)現(xiàn)了東太平洋隆起。這些發(fā)現(xiàn)引起了哥倫比亞大學拉蒙特研究所黑甄（B.Heezen）的極大興趣，因為他發(fā)現(xiàn)地震活動有沿著大洋中脊分布的趨勢。黑甄指導一位年輕的繪圖員，利用一些已有的資料來編制一張海底地形圖，由于資料殘缺不全，他又利用一些間接的資料加以補充，最后終于繪制完成了一張大西洋的海底地形圖。這張圖上清晰地出現(xiàn)了一條洋脊的輪廓，使黑甄受到了極大的鼓舞。1957年3月26日，黑甄在普林斯頓大學報告了關于大洋中脊系統(tǒng)的發(fā)現(xiàn)，使在場的地質學家受到了極大的震動，當時的普林斯頓大學地質系主任赫斯（H.H.Hess）對他說：“你動搖了地質學的基礎”?；鹕娇赡艿某梢蚝５状女惓l帶：1955年，美國的“先鋒”號考察船再次到西海岸進行考察，在船上工作的英國訪問學者梅森（R.G.Mason）根據(jù)測量資料繪制出一張磁場強度等值線圖，這張圖上清晰地反映出一系列南北走向的磁強的峰谷。這個發(fā)現(xiàn)使科學家們興奮不已，并促使斯克利普的研究人員再次到“先鋒”號上工作，以求更大的發(fā)現(xiàn)。1956年斯克利普的科學家們在西海岸附近測制了一幅長二千千米，寬幾百千米的磁異常圖。?；鹕娇赡艿某梢蛩氖甏?，畢鳥夫（H.Benioff）將南美發(fā)生地震的震源投影到一張圖上，結果他發(fā)現(xiàn)這些震源大都集中在一個長長的斜坡帶上。淺源地震發(fā)生在海溝附近，而深源地震則發(fā)生在安第斯山之下，構成一個長達4500千米，呈45角向大陸方向傾斜的斜面。后來人們把它稱之為“畢鳥夫帶”。尤溫兄弟（J&M.Ewing）在五十年代末對大西洋沉積物的研究時發(fā)現(xiàn)，大西洋中脊幾乎沒有沉積物，大洋底的沉積物也不厚。尤其重要的是，這些沉積物的年齡都不超過2.5億年，似乎大洋只是中生代以來的產(chǎn)物，因此大洋不可能是永存的?；鹕娇赡艿某梢蚝账梗℉.Hess1906-1969），這位地學革命中的風云人物是美國普林斯頓大學地質系的系主任。二次世界大戰(zhàn)期間，他以運輸中隊中校的身份參加了那場戰(zhàn)爭，并且常有機會乘坐潛艇進行水下觀察。赫斯沒有忘記自己地質學家的身份，仍然潛心觀察海底的地質現(xiàn)象，他發(fā)現(xiàn)了太平洋海底有許多頂部平坦的火山。戰(zhàn)后，赫斯報導了160個這種“太平洋中下沉的古島”，并以普林斯頓大學第一位地質學教授蓋約特（Guyot）的名字命名這種平頂山。這些“蓋約特”一般高出海底3－4千米，但離水面不超過1千米，后來他又在湯加海溝發(fā)現(xiàn)一座高出海底8200米的“蓋約特”，其平頂離水面730米，向西傾斜1，象比薩斜塔一樣歪立在海溝的斜坡上，好象它就要沿著海溝的斜坡滑下去一樣。按照達爾文的理論，“蓋約特”在緩慢下沉過程中應該發(fā)育成堡礁，但大部分的“蓋約特”并非如此?；鹕娇赡艿某梢蚝账孤?lián)想到黑甄的大洋中脊體系、布拉德和馬克斯韋的海底熱流異常、尤溫兄弟的洋底沉積物研究、畢鳥夫帶、地幔對流等等全球地學研究的最新成果，終于瓜熟蒂落，一個新的學