概論10火山活動(dòng)

火山活動(dòng)

及

地球內(nèi)外圈層的物質(zhì)交流

火山活動(dòng)與地球內(nèi)外圈層的物質(zhì)交流一、地球上火山活動(dòng)二、地球表面火山活動(dòng)分布三、火山活動(dòng)的原因四、地球內(nèi)外圈層的物質(zhì)交流五、火山活動(dòng)的意義與危害一、地球上的火山活動(dòng)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(dòng)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(yùn)移注入巖漿房。此時(shí)巖漿的成分是玄武質(zhì)的，并包含了溶解狀態(tài)的氣體和水蒸汽當(dāng)巖漿的溫度下降到1200C時(shí)，巖漿開(kāi)始分異出單獨(dú)的氣體和水蒸汽地球上的火山活動(dòng)由于巖漿向上運(yùn)移過(guò)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(yùn)動(dòng)，并以一股強(qiáng)大的力量向上開(kāi)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(dòng)

火山過(guò)程的主階段

巖漿通過(guò)火山口噴出地表的瞬間標(biāo)志著火山過(guò)程主階段的開(kāi)始

各類火山噴發(fā)的過(guò)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(diǎn)是火山的活動(dòng)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(fù)雜。

噴發(fā)水蒸汽也是火山期后階段的特點(diǎn)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(lái)，形成泥火山。地球上的火山活動(dòng)地球上的火山活動(dòng)

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(dāng)巖漿冷卻固結(jié)后即形成火山巖（噴出巖）?；鹕綆r的分類主要依據(jù)其化學(xué)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(jiàn)的構(gòu)造有：流動(dòng)構(gòu)造、繩狀構(gòu)造、氣孔狀構(gòu)造、杏仁狀構(gòu)造、枕狀構(gòu)造、柱狀節(jié)理等。常見(jiàn)的結(jié)構(gòu)有：隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu)、斑狀結(jié)構(gòu)、細(xì)晶結(jié)構(gòu)等巖漿有時(shí)被拋至空中，在空中旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，并在空中冷卻形成火山蛋地球上的火山活動(dòng)火山噴發(fā)的液體產(chǎn)物就是巖漿，當(dāng)巖漿冷卻固結(jié)后即形成火山巖（噴出巖）?；鹕綆r的分類主要依據(jù)其化學(xué)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(jiàn)的構(gòu)造有：流動(dòng)構(gòu)造、繩狀構(gòu)造、氣孔狀構(gòu)造、杏仁狀構(gòu)造、枕狀構(gòu)造、柱狀節(jié)理等。常見(jiàn)的結(jié)構(gòu)有：隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu)、斑狀結(jié)構(gòu)、細(xì)晶結(jié)構(gòu)等巖漿有時(shí)被拋至空中，在空中旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，并在空中冷卻形成火山蛋地球上的火山活動(dòng)大多數(shù)火山在噴出液體產(chǎn)物的同時(shí)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(guò)程中有大量的氣體噴出，氣體成分復(fù)雜二、地球表面火山活動(dòng)分布

二、地球表面火山活動(dòng)分布火山的地理分布世界上火山的分布極不均勻，第四紀(jì)以來(lái)活動(dòng)火山大多數(shù)分布在三個(gè)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(jì)-第四紀(jì)的死火山主要分布在大陸一側(cè)，活火山主要分布在大洋一側(cè)二、地球表面火山活動(dòng)分布特提斯帶有近150座火山活動(dòng)，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(dòng)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、?？评帷⑺惯_(dá)卑）火山可能的成因魏格納（德國(guó)氣象學(xué)家）1911年秋，魏格納在研究世界古氣候時(shí)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(zhì)協(xié)會(huì)做了題為“根據(jù)地球物理學(xué)論地殼輪廓的形成”的演講，幾天之后他又在馬爾堡科學(xué)協(xié)進(jìn)會(huì)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(xué)說(shuō)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(yīng)征入伍，但他1915年利用負(fù)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(xué)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(shí)代巖石中,這種植物成熟的種子直徑達(dá)幾毫米,風(fēng)不可能攜帶它漂洋過(guò)海。南部各個(gè)大陸上幾乎同時(shí)出現(xiàn)舌羊齒植物化石動(dòng)物化石古生代和中生代爬行動(dòng)物的分布情況也與之類似,爬行動(dòng)物幾個(gè)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(dòng)物的爬行動(dòng)物--水龍獸早先曾提出過(guò)陸橋假說(shuō)(類似今天的中美洲),來(lái)解釋水龍獸出現(xiàn)于世界上相距遙遠(yuǎn)的地區(qū),但是海底的研究并未發(fā)現(xiàn)這類現(xiàn)已沉沒(méi)的陸橋?；鹕娇赡艿某梢蚬派ㄗC據(jù)在晚古生代(約300百萬(wàn)年),冰川覆蓋了南半球大陸的很大部分。通過(guò)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(yùn)動(dòng)方向，這一方向指向一個(gè)方向火山可能的成因海底擴(kuò)張學(xué)說(shuō)全球裂谷系：1946年美國(guó)海軍組織了11條船，執(zhí)行“跳高行動(dòng)”（OperationHighJump）的探險(xiǎn)計(jì)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(xué)拉蒙特研究所黑甄（B.Heezen）的極大興趣，因?yàn)樗l(fā)現(xiàn)地震活動(dòng)有沿著大洋中脊分布的趨勢(shì)。黑甄指導(dǎo)一位年輕的繪圖員，利用一些已有的資料來(lái)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(bǔ)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(xué)報(bào)告了關(guān)于大洋中脊系統(tǒng)的發(fā)現(xiàn)，使在場(chǎng)的地質(zhì)學(xué)家受到了極大的震動(dòng)，當(dāng)時(shí)的普林斯頓大學(xué)地質(zhì)系主任赫斯（H.H.Hess）對(duì)他說(shuō)：“你動(dòng)搖了地質(zhì)學(xué)的基礎(chǔ)”?；鹕娇赡艿某梢蚝５状女惓l帶：1955年，美國(guó)的“先鋒”號(hào)考察船再次到西海岸進(jìn)行考察，在船上工作的英國(guó)訪問(wèn)學(xué)者梅森（R.G.Mason）根據(jù)測(cè)量資料繪制出一張磁場(chǎng)強(qiáng)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(qiáng)的峰谷。這個(gè)發(fā)現(xiàn)使科學(xué)家們興奮不已，并促使斯克利普的研究人員再次到“先鋒”號(hào)上工作，以求更大的發(fā)現(xiàn)。1956年斯克利普的科學(xué)家們?cè)谖骱０陡浇鼫y(cè)制了一幅長(zhǎng)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(jié)果他發(fā)現(xiàn)這些震源大都集中在一個(gè)長(zhǎng)長(zhǎng)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(gòu)成一個(gè)長(zhǎng)達(dá)4500千米，呈45角向大陸方向傾斜的斜面。后來(lái)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(duì)大西洋沉積物的研究時(shí)發(fā)現(xiàn)，大西洋中脊幾乎沒(méi)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(guò)2.5億年，似乎大洋只是中生代以來(lái)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(xué)革命中的風(fēng)云人物是美國(guó)普林斯頓大學(xué)地質(zhì)系的系主任。二次世界大戰(zhàn)期間，他以運(yùn)輸中隊(duì)中校的身份參加了那場(chǎng)戰(zhàn)爭(zhēng)，并且常有機(jī)會(huì)乘坐潛艇進(jìn)行水下觀察。赫斯沒(méi)有忘記自己地質(zhì)學(xué)家的身份，仍然潛心觀察海底的地質(zhì)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(bào)導(dǎo)了160個(gè)這種“太平洋中下沉的古島”，并以普林斯頓大學(xué)第一位地質(zhì)學(xué)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(guò)1千米，后來(lái)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(dá)爾文的理論，“蓋約特”在緩慢下沉過(guò)程中應(yīng)該發(fā)育成堡礁，但大部分的“蓋約特”并非如此。火山可能的成因赫斯聯(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(duì)流等等全球地學(xué)研究的最新成果，終于瓜熟蒂落，一個(gè)新的學(xué)