地震與火山教材

火山的種類和地震的分類火山可分為死火山、休眠火山和活火山三類。死火山是指那些保留火山形態(tài)和物質(zhì)、但在人類歷史時(shí)期和現(xiàn)今從未活動(dòng)過(guò)的火山，這類火山在世界上的分布最廣泛；休眠火山是指人類歷史時(shí)期有過(guò)活動(dòng)、但現(xiàn)今處于“休眠”狀態(tài)的火山，休眠火山隨著地殼的變動(dòng)會(huì)突然噴發(fā)；活火山則是指那些現(xiàn)今仍在活動(dòng)的火山。目前，世界上的活火山約有500余座?；鹕降姆诸?/p>

按火山的變化節(jié)奏，火山可以分為活火山、死火山、休眠火山。活火山：是指有史以來(lái)有過(guò)活動(dòng)的火山。如南美洲的圖彭加托火山，夏威夷的冒納羅亞火山以及我國(guó)新疆的卡爾達(dá)西火山、黑龍江省的五大連池火山等。目前全球的活火山數(shù)量很多，近400年以來(lái)，爆發(fā)的活火山就有500多座。它的分布可分為三帶，即環(huán)太平洋火山帶（也叫“火環(huán)”），大西洋火山帶、地中海及非洲火山帶。其中，整個(gè)太平洋區(qū)域的活火山，約占世界活火山總數(shù)的85％。

死火山：有史以來(lái)沒(méi)有活動(dòng)過(guò)的火山。如我國(guó)山西省的大同火山群、非洲的乞力馬扎羅火山等。

休眠火山：在人類歷史上曾經(jīng)爆發(fā)，后處于平靜狀態(tài)的火山，但還有可能重新噴發(fā)，這樣的火山稱為休眠火山。如意大利的維蘇威火山、我國(guó)東北的白頭山等。根據(jù)火山噴發(fā)的特點(diǎn)和形態(tài)特征，還可分為以下三種：

盾形火山：由熔巖凝固組成，頂部似盾故名盾形火山。夏威夷的冒納羅亞火山是典型的盾形火山，故也稱夏威夷型火山。

錐形火山：由火山渣、火山灰和熔巖流相互疊置而成的火山錐體。這種火山是由多次火山活動(dòng)造成?；鹕娇趦?nèi)還可形成小的火山錐。這類火山以意大利的維蘇威火山最典型，故也稱維蘇威式火山。

馬爾式火山：只有低平的火山口，沒(méi)有火山錐的火山。多因水汽爆炸而成?；鹕娇诔７e水成湖。如歐洲的馬爾火山、南非的金伯利火山。

火山的生命周期：(a)火山猛烈噴發(fā)階段，大量物質(zhì)由火山口噴出;(b)火山持續(xù)噴發(fā)階段，火山噴出物質(zhì)以氣體為主;(c)噴發(fā)尾聲階段，氣體沿火山口附近的大量的裂隙噴出；(d)進(jìn)入休眠階段，大量物質(zhì)噴出后，火山口附近地面下降，形成火山湖，火山進(jìn)入休眠。讓我們來(lái)了解一下火山吧！富士火山維蘇威火山大同火山群圣海倫斯火山黃石國(guó)家公園休眠火山—日本富士火山位于日本本州島中南部,第四紀(jì)形成的復(fù)合火山,是日本最大的火山之一,海拔3776米,體積約870立方千米。日本富士火山最初爆發(fā)時(shí)期為第四紀(jì)后期,形成古富士火山(見(jiàn)圖)。當(dāng)時(shí)的噴出物廣布于山麓地帶,噴出物主要是玄武巖質(zhì)火山渣及火山灰等。古富士火山噴發(fā)的后期有大量的熔巖流溢出,約在1萬(wàn)年前火山活動(dòng)近于停止?fàn)顟B(tài),進(jìn)入休眠期。在5000～6000年前,火山再次活動(dòng),在古富士火山體上形成了圓錐形層狀火山,稱新富士山。最近一次噴發(fā)在1707年。現(xiàn)在火山體上部被覆的火山巖大部為新富士山的熔巖流及火山碎屑物。但在部分地區(qū)因斷層的關(guān)系,使古富士火山體局部出露。在山腹及山麓地帶,寄生火山錐發(fā)育,約有100個(gè)左右,主要集中于火山體北北西南南東方向,據(jù)歷史記載寄生火山口也經(jīng)常噴發(fā)。古富士火山和新富士火山為高鋁玄武巖構(gòu)成,熔巖中二氧化硅含量為49%～51%,并含有橄欖石、普通輝石、紫蘇輝石及奧長(zhǎng)活火山—意大利維蘇威火山

維蘇威火山是一座活火山，位于意大利南部那不勒斯灣東海岸，是世界最著名的火山之一，被譽(yù)為“歐洲最危險(xiǎn)的火山”，海拔1281米（4,200英尺）。維蘇威在公元79年的一次猛烈噴發(fā)，摧毀了當(dāng)時(shí)擁有2萬(wàn)多人的龐貝城。直到18世紀(jì)中葉，考古學(xué)家才將龐貝古城從數(shù)米厚的火山灰中發(fā)掘出來(lái)，古老建筑和姿態(tài)各異的尸體都保存完好，龐貝古城也成為意大利著名旅游圣地。維蘇威火山最早形成于地質(zhì)史上的更新世晚期，可能約不到200,000年前。雖為比較年輕的火山，多少世紀(jì)來(lái)一直在休眠中。西元79年大噴發(fā)，龐貝(Pompeii)和斯塔比伊(Stabiae)兩城被火山灰和火山礫埋沒(méi)，赫庫(kù)蘭尼姆(Herculaneum)城也被泥流掩埋。作家小普林尼(PlinytheYounger)當(dāng)時(shí)停留在那不勒斯以西一處地方。他在致歷史學(xué)家塔西圖斯(Tacitus)的兩封信中對(duì)這場(chǎng)大災(zāi)難有極好的描述。公元79～1631年間據(jù)報(bào)導(dǎo)有不少次噴發(fā)。已證實(shí)的噴發(fā)發(fā)生在203、472、512、787、968、991、999、1007和1036年。其中512年的噴發(fā)嚴(yán)重，國(guó)王狄?jiàn)W多里克(TheodorictheGoth)免除了維蘇威火山山麓居民的賦稅。經(jīng)過(guò)幾個(gè)世紀(jì)靜止后發(fā)生一系列地震，持續(xù)6個(gè)月且強(qiáng)度逐漸增加，；熔巖流抵海邊，天空昏暗達(dá)數(shù)日之久。1631年后火山噴發(fā)特征發(fā)生變化，1660～1944年間觀察到約有19個(gè)周期。猛烈爆發(fā)之后，即由噴發(fā)期轉(zhuǎn)入靜止期。其間大噴發(fā)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。每一噴發(fā)期長(zhǎng)度從6個(gè)月至30.75年不等，靜止期從18個(gè)月至7.5年。大同火山群是中國(guó)著名第四紀(jì)火山群。已知有30余座，分布在山西省大同市、縣和陽(yáng)高縣境內(nèi)，集中于4區(qū)域：①東區(qū)指瓜園、神泉寺一帶，有肖家窯頭、鵝毛疙瘩等6座。盾狀的肖家窯頭火山由火山彈、火山礫、火山灰組成，局部覆蓋熔巖流；穹窿狀的鵝毛疙瘩火山由玄武巖組成，無(wú)火山口。大同火山群死火山圣海倫斯火山位于美國(guó)西北部華盛頓州﹐海拔2,549米，屬喀斯喀特山脈。在喀斯喀特山脈的眾多火山中，圣海倫斯火山是一座相對(duì)年輕的火山，大約在30萬(wàn)年前形成。該火山具有記載的大規(guī)?；鹕奖l(fā)發(fā)生在1980年5月，導(dǎo)致57人喪生，火山灰燼覆蓋美國(guó)西部大片區(qū)域。該次火山爆發(fā)將山頭削去了300米，崩塌造成的2.5立方千米巖屑直接沖入下面的山谷。2004年以后火山活動(dòng)逐漸趨于活躍并產(chǎn)生小規(guī)模的爆發(fā)?；罨鹕轿挥诿绹?guó)懷俄明州黃石國(guó)家公園，在黃石國(guó)家公園的地底下，潛伏著一個(gè)地球最具破壞力的超級(jí)火山。黃石公園超級(jí)火山，位于美國(guó)懷俄明州黃石國(guó)家公園，黃石公園是世界上

第一座

國(guó)家公園，它建成于1872年并在1978年被列為世界自然遺產(chǎn)，該公園主要坐落于懷俄明州的西北角，它向西北方向一直延伸至愛(ài)達(dá)荷州和蒙大拿州，其占地面積達(dá)7988平方公里。電影2012中就是以黃石公園為背景進(jìn)行拍攝。地形地貌黃石國(guó)家公園是美國(guó)最大和建立最早的國(guó)家公園，黃石公園超級(jí)火山公園面積占地9000平方千米，大部分是開(kāi)闊的火成巖高原地形。公園內(nèi)部地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，曾發(fā)生過(guò)強(qiáng)烈的火山活動(dòng)，地面大面積覆蓋著熔巖，地殼至今仍不穩(wěn)定。公園中溫泉和熱泉隨處可見(jiàn)?；鹕秸w以黃石湖西邊的西拇指（WestThumb）為中心，向東向西各15英里，向南向北各50英里，構(gòu)成一個(gè)巨大的火山口。在這個(gè)火山口下面蘊(yùn)藏著一個(gè)直徑約為70公里、厚度約為10公里的巖漿庫(kù)，這個(gè)巨大的巖漿庫(kù)距離地面最近處僅為8公里，并且還在不斷地膨脹。黃石國(guó)家公園1、美國(guó)黃石公園在火山爆發(fā)中形成，大約每隔60萬(wàn)年周期性噴發(fā)，現(xiàn)已進(jìn)入噴發(fā)周期。黃石公園是整個(gè)“大黃石生態(tài)系”的核心地區(qū)，而“大黃石生態(tài)系”是地球上保存最完整、面積最大的溫帶生態(tài)系。2、210萬(wàn)年以來(lái)黃石地區(qū)在地質(zhì)年代里多次發(fā)生地震和火山爆發(fā)，大規(guī)模的火山爆發(fā)發(fā)生過(guò)四次，一次次巨大的火山爆發(fā)，尤其是倒數(shù)第二次火山爆發(fā)，從火山口中噴發(fā)出來(lái)的物質(zhì)將這里大約近9000平方公里的區(qū)域全部覆蓋，厚度超過(guò)1500米，形成大片的玄武巖，安山巖、流紋巖等，形成海拔2000多米的熔巖高原。3、英國(guó)專家預(yù)測(cè)，美國(guó)黃石公園地底下的超級(jí)火山大約每隔60萬(wàn)年噴發(fā)一次，而自上一次噴發(fā)至今已有64萬(wàn)年。美國(guó)黃石公園地下是一座“超級(jí)火山”，潛藏著摧毀地球的超級(jí)能量，其噴發(fā)的空降碎屑能夠埋沒(méi)半個(gè)美國(guó)。4、黃石公園是躺在美國(guó)心臟地帶的“超級(jí)火山”。其地質(zhì)活動(dòng)劇烈，地下巖漿含有大量二氧化硅，能將巨量的爆炸性氣體凝固在巖漿內(nèi)。一旦氣體和巖漿凝固在一起，就會(huì)導(dǎo)致大規(guī)模噴發(fā)。從1923年至今，黃石公園部分地區(qū)的地面已經(jīng)上升了70厘米。2011年1月，科學(xué)家們警告稱，黃石火山或許已經(jīng)進(jìn)入活躍期，據(jù)模擬分析顯示，一旦該火山噴發(fā)將導(dǎo)致災(zāi)難性后果。據(jù)地質(zhì)學(xué)家推算，黃石超級(jí)火山歷史上已噴發(fā)上百次，最早是在1650萬(wàn)年前，最后是在63萬(wàn)年前。而它的噴發(fā)周期大約就是60~80萬(wàn)年，再加上最近幾年太陽(yáng)活動(dòng)越來(lái)越劇烈，黃石超級(jí)火山似乎很快就要噴發(fā)了。據(jù)估計(jì)，它的威力可能是美國(guó)圣海倫火山的1000倍到3000倍。200萬(wàn)年前的一次噴發(fā)出的火山灰等物質(zhì)若堆在福建省，可高達(dá)20米；如果蓋在云南可厚達(dá)6米。如果把圣海倫火山噴出的物質(zhì)比作一粒豆子，黃石超級(jí)火山噴出的物質(zhì)就是3個(gè)足球這么大。三處凝灰?guī)r是游客去黃石國(guó)家公園不可錯(cuò)過(guò)的勝景，這三處巖層分別在距今大約210萬(wàn)年前、130萬(wàn)年前和64萬(wàn)年前形成，由黃石公園內(nèi)發(fā)生的三次火山大爆發(fā)產(chǎn)生的火山灰堆積而成。在黃石國(guó)家公園的地底下潛伏著一個(gè)地球最具破壞力的超級(jí)火山，類似這樣的“超級(jí)火山”一旦噴發(fā)，足以毀滅地球上大部分生物。2014年7月11日，美國(guó)西部的黃石國(guó)家公園的“地下超級(jí)火山”開(kāi)始不斷釋放巨大熱量，加之當(dāng)?shù)叵募練夂蜓谉?，造成一段長(zhǎng)約5公里的柏油馬路開(kāi)始“熔化”。[1]

雖然這段路看上去還挺結(jié)實(shí)，但已經(jīng)無(wú)法行車，很多地段像“爛泥”一樣松軟。與此同時(shí)，路邊的土地也是如此，有的看上去很結(jié)實(shí)的地方甚至?xí)斐捎稳酥苯酉萑霛L燙的地下水中。維修上述路面可能好花費(fèi)數(shù)天甚至數(shù)周時(shí)間。[1]

科學(xué)家稱，周圍巖漿和巖石的密度差異意味著，超級(jí)火山火山口內(nèi)的巖漿能夠產(chǎn)生足夠大的力量來(lái)沖破地殼，使熔巖和火山灰噴出表面。國(guó)家科學(xué)研究中心的Jean-PhilippePerrillat博士說(shuō)道：“火山口內(nèi)巖漿和周圍巖石的密度差異足以將巖漿擠壓到表面。效果就像水下一個(gè)充滿氣的足球，水的密度使它回到表面?！弊柚钩?jí)火山爆發(fā)是不可能大，但是科學(xué)家們目前正在嘗試找到監(jiān)測(cè)地下巖漿壓力的方法來(lái)進(jìn)行預(yù)測(cè)。Perrillat博士聲稱，在可預(yù)見(jiàn)的未來(lái)并沒(méi)有已知的超級(jí)火山處于爆發(fā)的危險(xiǎn)之中，而且至少十年左右，火山口巖漿的壓力才能夠達(dá)到一個(gè)可能噴發(fā)的臨界點(diǎn)大地震引起火山爆發(fā)的震例不多，但并非沒(méi)有。意大利西南部著名的維蘇威火山，公元63年開(kāi)始火山周圍不斷發(fā)生小地震，地震不斷增多增強(qiáng)，公元79年地震活動(dòng)達(dá)到高潮時(shí)火山大爆發(fā)了。火山噴出大量熔巖、浮石、碎石、灰塵，把火山坡上的龐貝古城埋葬了，全城兩萬(wàn)多市民無(wú)一人幸免于難。1500多年后，當(dāng)?shù)鼐用裥匏r(shí)，才發(fā)現(xiàn)被火山爆發(fā)掩埋的龐貝古城。如果龐貝城的古人們，能意識(shí)到火山爆發(fā)前十多年內(nèi)發(fā)生的1000多次地震，是火山爆發(fā)前的警告，采取躲避措施，就不致于遭此滅頂絕后之災(zāi)。南美洲太平洋沿岸的智利，是一個(gè)多地震和火山的國(guó)家。智利南北長(zhǎng)4000多千米，東西寬僅兩三百千米，面臨太平洋，東靠安第斯山脈。安第斯山中分布著幾十座火山，其中康塞普西翁市東南約300千米的普耶韋休眠火山，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，連續(xù)發(fā)生13次7級(jí)以上的大地震，5月22日當(dāng)?shù)貢r(shí)間下午3點(diǎn)多鐘發(fā)生最大的9.5級(jí)大地震，造成地下巖層劇烈變動(dòng)，促使地下深處巖漿往上涌動(dòng)，48小時(shí)后沿普耶韋火山口猛烈噴出地面，形成火山大爆發(fā)，火山灰和氣體沖高6000多米，遮天蔽日?；鹕饺趲r還從火山兩側(cè)三四百米寬的大裂縫中噴涌出來(lái)，沿山谷往下流動(dòng)?；鹕絿姲l(fā)持續(xù)了好幾個(gè)星期。在嚴(yán)重的大地震災(zāi)害中，火山大爆發(fā)會(huì)造成更為嚴(yán)重的災(zāi)難。地震與火山的關(guān)系因此，火山區(qū)域發(fā)生地震時(shí)，特別是發(fā)生大地震時(shí)，要密切監(jiān)測(cè)地震引起火山爆發(fā)的可能性。300多年前的清朝初年，我國(guó)有一本叫《坤會(huì)診輿圖說(shuō)》的書，書中說(shuō)地震是地下熱氣運(yùn)動(dòng)形成的，這是最早的火山地震說(shuō)。多地震和火山的國(guó)家，人們?cè)缇妥⒁獾交鹕奖l(fā)前后將伴隨地震發(fā)生。日本首都東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，富士山附近連續(xù)發(fā)生幾次小地震，引起日本科學(xué)家和當(dāng)?shù)孛癖姷木?，立即加?qiáng)監(jiān)測(cè)研究?；鹕奖l(fā)前發(fā)生的小地震，已經(jīng)成為科學(xué)家監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)火山爆發(fā)的重要手段之一。英國(guó)地質(zhì)學(xué)家萊爾（C.Lyell）在調(diào)查1855年南太平洋島國(guó)新西蘭的一次地震時(shí)發(fā)現(xiàn)，火山區(qū)地下巖漿活動(dòng)上涌，巖漿浸入巖層中的裂縫，致使巖層斷裂形成地震。二十世紀(jì)七十年代以來(lái)，多火山的國(guó)家都陸續(xù)在火山周圍用地震儀觀測(cè)地震活動(dòng)，監(jiān)視火山爆發(fā)，取得良好效果?；鹕奖l(fā)前后發(fā)生的地震，大多數(shù)都不強(qiáng)烈，