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很久以前，人們對火山的認識純粹是感性的，只從表面現(xiàn)象斷定火山活動就是山在燃燒，古希臘學者亞里士多德根據(jù)火山噴發(fā)時發(fā)出的硫磺氣味，認定是地下的硫磺燃燒的結果；俄國的著名科學家羅蒙諾索夫提出火山是地層中煤礦燃燒所形成。當然各種迷信的神話傳說就更多了。隨著科學的進步，人們才搞清火山是地球內部上地幔高溫高壓的巖漿，沿著地殼張開的裂縫，地質學家稱為斷層帶的噴發(fā)現(xiàn)象，當然這只是一種極其概略的說法，真實的火山活動要復雜得多，以至于人們至今在很多地方還未揭開它們神秘的面紗。 自然界的火山也有家族，他們活動多種多樣，形態(tài)及構造更是五花八門，那么科學家是怎樣把復雜的火山家族分門別類的呢？原來火山的噴發(fā)與巖漿的物質成分、物理性質特別是粘度有密切的關系，富含硅、鋁成分的酸性巖漿則因溫度較低，粘度大，易堵塞通道及噴口而造成猛烈的爆炸；介于上述二者之間的中性巖漿，粘度中等，噴發(fā)的劇烈程度也屬中等。綜合這些特點，要把火山進行系統(tǒng)的分類也不是一件容易的事，因而出現(xiàn)某些學者偏重以火山的構造形態(tài)分類；另一些學者則根據(jù)火山的噴發(fā)特征，并冠以地名或人物姓氏來命名。常見的是兩種：一種按構造形態(tài)劃分，另一種按噴發(fā)類型劃分。 按火山的構造形態(tài)分： 熔巖高原 它是由大量粘度很小的基性玄武巖漿溢出地表，廣大面積的地表被覆蓋，一般表面平坦，一望無際，印度的德干高原是這種類型的代表，在那，玄武巖的分布面積不包括海底部分就達65萬平方公里。高原玄武巖厚度可以達到數(shù)千米，它流出來后，可以將坑坑洼洼起伏不平的地表覆蓋，較高的山脈可以像島嶼狀突露在玄武巖中。在距今六千萬年以來的新生代，由于喜馬拉雅地殼運動的影響，在我國的內蒙古地區(qū)，隨著地殼的抬生，伴隨著大規(guī)模的玄武巖漿，沿著裂隙帶噴溢，它們充填了大量低洼地帶，覆蓋了大片丘陵，形成了熔巖臺地，誕生了內蒙古高原。這里要說明的是，這種熔巖高原必須是在地球歷史的長河中經(jīng)過漫長的時間巖漿多次大規(guī)模的噴溢才能形成，在短短的人類歷史中，我們是不可能親眼見到的。 盾形火山 由粘度較小的玄武熔巖噴溢，在火山噴口的四周形成由熔巖流組成的寬闊平緩臺地，形態(tài)像一武士舉著的盾牌，在火山的頂部為最后噴發(fā)出來的熔巖餅及巖渣等形成乳狀突起的錐體，夏威夷就是一個巨型的盾形火山，它加上海水以下部分，高約10公里，但底徑則達到400公里。 穹形火山 粘性大的中酸性熔巖，從火山口溢出后很難流散，于是便在噴口上面及周邊形成坡度很陡的圓頂山包，稱為火山穹，它的生成通常有兩種方式：大多是由噴口涌出來的粘稠熔巖，在未冷卻和凝固之前，仍具有很大的塑性，當繼續(xù)補充的新巖漿從內部涌上來時，使原先形成的巖穹體膨脹壯大，好象吹氣球一樣；另一種方式是粘稠的熔巖從一個噴口頂上來時，穿破了原先形成的巖穹體，貼附在它的上面及周圍，經(jīng)過多次這樣的溢出而形成，但這種成因的巖穹比較少見。在拉丁美洲加勒比海中的馬提尼克島上的培雷火山，就是穹形火山的典型代表，它是由中酸性熔巖及火山碎屑物組成的層狀火山。在1902年8月的一次爆發(fā)后，在火山口內拱起了一個直徑約800米的穹隆狀熔巖圓頂丘。幾個月后，又從巖穹的上部頂起一個高約340米的巖柱，猶如一座巨型紀念碑，它像干紅葡萄酒瓶中的軟木塞子那樣堵著火山通道，由于巖漿內部的壓力越來越大，在后來的一次爆發(fā)中，最終把它完全炸掉。 錐形火山 火山錐體形態(tài)大體成截頂圓錐形，這是一類最為常見的火山，按組成錐體的物質又可分為由火山碎屑物堆成的碎屑錐；主要由熔巖流構成的熔巖錐；由碎屑物及熔巖流混雜組成的復合錐三種。五大連池火山屬碎屑錐之列。 馬爾式火山 這種火山噴發(fā)，沒有任何液態(tài)的熔巖溢出，沒有火山錐，它的爆發(fā)主要來自巖漿中的高壓氣體，所以有的學者稱之為氣體火山，通常馬爾式火山的爆發(fā)只有一次，強烈時火山碎屑物被拋出來，堆積在噴口的四周，火口近于圓形，直徑常在1000米左右，深度不大，常常積水成湖，德國埃菲爾地區(qū)這種湖泊很多，當?shù)厝朔Q為馬爾，地質學中亦以此命名。我國廣東湛江的湖光巖、吉林輝南龍崗火山群亦屬此類型。 按火山的噴發(fā)類型和劇烈程度分，除普里尼型是以人物定名外，其他均以火山發(fā)生地命名： 冰島形 北大西洋中的島國——冰島，是世界上著名的火山勝地，在近代裂隙式噴發(fā)的火山中便是典型的代表。在島上，在一條長達40公里的大裂縫中，大量的基性玄武巖漿寧靜而緩慢地噴溢，他們沒有強烈的爆炸，因而火山碎屑噴出物很少。在人類歷史上發(fā)生的惟一一次玄武巖泛濫，就是1783年6月在冰島南部的拉基火山噴發(fā)，在這之前，曾發(fā)生強烈的地震，同時一條北東—南西方向延伸的裂隙張開，大量的高溫玄武巖漿沿裂隙像噴泉一樣的溢出，形成了波濤洶涌的巖流，持續(xù)長達兩年，共噴出12.5立方公里的熔巖，泛濫的面積超過565平方公里，像被子一樣覆蓋了冰島的大片土地，形成玄武巖高原。 夏威夷型 在前面按形態(tài)的分類中，夏威夷火山被作為盾型火山的代表，而按火山噴發(fā)類型的分類中，這里是以中心式噴發(fā)為主。 夏威夷是太平洋中的一座座從海底噴發(fā)形成的火山組成的群島，其中最大的夏威夷島如果從海底算起高達一萬米，是地球上最大的火山，它是由粘度小流動性大氣體含量少的基性玄武巖漿噴溢形成，沒有或只有微弱的爆炸，因此火山碎屑物極少或沒有，巖漿寧靜地從火山口溢出時，溫度高達1000—1100攝氏度，流速達每小時20—30公里，整個山體便是由這種稀稀的巖漿噴噴停停，停停噴噴反反復復地流出，形成多層薄薄的玄武熔巖堆疊，表現(xiàn)為結殼熔巖和渣塊熔巖的大面積分布。它沒有陡峭的錐形山峰，而是形成底徑比高度大得多的盾形臺地。在夏威夷島上的冒納羅阿火山的頂部，斷裂帶在這里交叉匯合，形成一個陷落火口，好像一口直徑5000米，深約100米的大鍋，鍋底有一長徑約600米的熔巖湖，湖面時而降低，時而升高，當巖漿補給充足時，就回填滿火山口，并從火山垣四周向外流淌。 斯特朗博利型 由粘度中等氣體多的中基性巖漿噴發(fā)，爆炸劇烈程度中等，噴出物為火山彈、火山礫、巖渣等，火山灰很少，間有一些玄武巖質或安山巖質的熔巖流出，組成形態(tài)完整的層狀火山錐。噴發(fā)活動可斷續(xù)地維持很長時間，并且是有節(jié)奏間歇性地進行。以意大利地中海利帕里群島中的斯特朗博利火山最為典型而得名。它原是一座海底火山，由于長期的噴發(fā)逐漸露出海面而成島嶼，人們在公元前約450年觀察到它的活動，到現(xiàn)在已兩千多年一直沒有停止，它每間隔15—60分鐘噴發(fā)一次，噴發(fā)時發(fā)出雷鳴般的響聲，大量氣體夾裹著高溫的巖渣、火山彈、火山礫等拋向空中，高達數(shù)百米，黑夜中看去，猶如火紅色的焰火間歇性地奔放，十分壯觀美麗，在島周圍150公里的海上游戈的船只上都能看到，人們譽稱為地中海上天然的燈塔。這種現(xiàn)象的成因是由于地下巖漿庫供給充足，他們運移至火山頸中并未凝固，巖漿中的氣體漫漫積累，壓力達到足以沖開上面覆蓋物時，連同攜帶的液態(tài)熔巖噴向天空，就像美國懷俄明州黃石國家公園的間歇噴泉那樣。 武爾卡諾型 古羅馬時期，人們看見火山噴發(fā)的現(xiàn)象，便把這種山在燃燒的原因歸之為火神武爾卡，于是意大利南部地中海利帕里群島的武爾卡諾火山便由此而得名，同時也成為火山一詞的英文名稱——Volcano。這種類型的火山為猛烈至中等程度的爆發(fā)，熔巖常為中酸性的安山巖或英安巖，粘度較大，噴出物為火山灰、火山礫和帶棱角的火山巖塊，很難見到熔巖流流出，強烈噴發(fā)時，火山灰云霧形成的黑色煙柱可上升至數(shù)萬米高空，火山錐形態(tài)比較完整，由碎屑物堆積而成。 培雷型 在按火山構造形態(tài)的分類中，培雷火山是穹形火山的代表，在按噴發(fā)類型的分類中，它也成了強烈程度噴發(fā)的代表。 它是第四紀形成的火山，由安山質熔巖、火山碎屑物堆疊為層狀的火山錐，在火山口內已經(jīng)生成一個穹隆狀的熔巖圓頂丘。1902年8月，火山再度爆發(fā)，噴出規(guī)模巨大的火燒云，據(jù)火山學者考證，這種火燒云實際上是夾帶著火山灰塵的高溫熱氣流，白天看去是向前飛奔的濃黑煙云，夜里觀之則閃耀著暗暗的紅色光亮，估計火燒云離開火口的時候，溫度高達1000攝氏度，以每小時200公里的高速度，自火山口以低角度沿著地面向山下傾瀉，到達距離火山9公里的圣皮埃爾鎮(zhèn)時，溫度仍可達800攝氏度，使該鎮(zhèn)遭到毀滅性破壞，在火燒云席卷的地方，留下了近40厘米厚的火山灰，除2人逃生外，有2.8萬人死亡，海港中的船舶，一艘脫險，其余都消失在火海中，圣皮埃爾頓時變成了一片廢墟。這次噴發(fā)的晚期，如前所述，在火山口內溢出粘稠的熔巖，形成穹隆狀的圓頂巖丘和340米高的巖柱。 普里尼型 這是惟一一個以人物命名的火山類型。普里尼是羅馬人，公元79年意大利維蘇威火山爆發(fā)，在考察火山的過程中因受有害氣體侵襲中毒而死，為了紀念他，將這種火山噴發(fā)命名為普里尼型。這類火山是由于粘度很大的中酸性巖漿堵塞了火山通道，阻礙了高壓氣體的排出，當氣體壓力聚集越來越大，最終發(fā)生劇烈的爆炸，撕碎的巖漿形成浮石碎屑和火山灰，拋到數(shù)萬米高空，當火山灰進入平流層時它并不下落，而是常期漂浮，周游全球。在太陽光的照射下，人們還可看到異常的霞光，原來的火山錐也因猛烈的爆炸及塌陷，遭到嚴重的破壞。公元79年維蘇威火山爆發(fā)，噴向空中的氣體因冷卻變成傾盆大雨下了起來，與火山灰混在一起形成泥流，在臨近它的赫庫蘭尼姆城和龐培城被火山灰泥流及火山灰掩埋。位于印度尼西亞巽他海峽拉亞角北方海域的喀拉喀托火山，是第四紀巖漿噴發(fā)形成。1883年8月，發(fā)生猛烈的爆炸，其響聲在澳大利亞也能聽到，噴出的火山灰云沖向7萬米高空，這座由安山巖組成的火山島嶼三分之二的地方被炸掉，隨后火山的中央大部分塌陷，形成近300米深的破落火口，成了人類歷史上記錄下來的最猛烈的火山爆發(fā)。 人們現(xiàn)在在研究某個火山時，也常常情不自盡地要把它歸屬于某種類型，但是，不管哪種火山活動，往往并不只是采取某一種形式，同一座火山，在不同的噴發(fā)周期，因巖漿源物質成分的變化，就會形成不同類型的噴發(fā)，多數(shù)情況表明，他們通常是以其中一種形式為主。 |
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