火山概况

地壳之下100至150千米处，有一个“液态区”，区内存在着高温、高压下含气体挥发份的熔融状硅酸盐物质，即岩浆。它一旦从地壳薄弱的地段冲出地表，就形成了火山。
　　
在地球上已知的“死火山”约有2000座；已发现的“活火山”共有51638座,其中陆地上有516154座，海底火山有5464座。 火山在地球上分布是不均匀的，它们都出现在地壳中的断裂带。就世界范围而言，火山主要集中在环太平洋一带和印度尼西亚向北经缅甸、喜马拉雅山脉、中亚细亚到地中海一带，现今地球上的活火山百分之九十九分布都在这两个带上。 
　　
火山出现的历史很悠久。有些火山在人类有史以前就喷发过，但现在已不再活动，这样的火山称之为“死火山”；不过也有的“死火山”随着地壳的变动会突然喷发，人们称之为“休眠火山”；人类有史以来，时有喷发的火山，称为“活火山”。 
　　
火山活动能喷出多种物质，在喷出的固体物质中，一般有被爆破碎了的岩块、碎屑和火山灰等；在喷出的液体物质中，一般有熔岩流、水、各种水溶液以及水、碎屑物和火山灰混合的泥流等；在喷出的气体物质中，一般有水蒸汽和碳、氢、氮、氟、硫等的氧化物。除此之外，在火山活动中，还常喷射出可见或不可见的光、电、磁、声和放射性物质等，这些物质有时能致人于死地，或使电、仪表等失灵，使飞机、轮船等失事。
　　
火山喷发的强弱与熔岩性质有关，喷发时间也有长有短，短的几小时，长的可达上千年。按火山活动情况可将火山分为三类：活火山、死火山和休眠火山。其中休眠火山指有人类历史的记载中曾有过喷发，但后来一直未见其活动，世界上大约有500座活火山。
　　
火山喷发可在短期内给人类和生命财产造成巨大的损失，它是一种灾难性的自然现象。然而火山喷发后，它能提供丰富的土地、热能和许多种矿产资源，还能提供旅游资源。
　　
许多书籍中都对火山喷发的情形做了详细的描述。例如在《黑龙江外传》中记述了黑龙江五大连池火山群中两座火山喷发的情况。“墨尔根（今嫩江）东南，一日地中出火，石块飞腾，声振四野，越数日火熄，其地遂成池沼此康熙五十八年事。”

火山成因

火山爆发呈现了大自然疯狂的一面。一座爆发中的火山,可能会流出灼热的红色熔岩流,或是喷出大量的火山灰和火山气体。这样的自然浩劫可能造成成千上万人伤亡的惨剧,不过大多数火山爆发对生命和财产只造成轻微的伤害。 火山爆发是世界各地都可能发生的自然灾害,只是有些地区发生得比较频繁而已。
地球内部充满着炽热的岩浆。在极大的压力下，岩浆便会从薄弱的地方冲破地壳，喷涌而出，造成火山爆发。 
火山可分活火山、死火山和休眠火山。前面讲到的坦博拉火山和夏威夷群岛上的火山，现在还在活动，这就是活火山。死火山是指史前有过活动，但历史上无喷发记载的火山。我国境内的600多座火山，大都是死火山。有些火山在历史上有过活动的记载，但后来一直没有活动，这种火山就称作休眠火山。休眠火山可能会突然“醒来”，成为活火山。 
猛烈的火山爆发会吞噬、摧毁大片土地，把大批生命、财产烧为灰烬。可是令人惊讶的是，火山所在地往往是人烟稠密的地区，日本的那须火山和富士火山周围就是这样。原来，火山喷发出来的火山灰是很好的天然肥料，富士山地区的桑树长得特别好，有利于养蚕业；维苏威火山地区则盛产葡萄。火山地区景象奇特，往往成为旅游胜地。 
在人类能够控制火山活动之前，加强预报是防止火山灾害的唯一办法。科学家对火山爆发问题的研究，常常得益于动、植物的某种突然变化。许多动物往往在火山爆发之前就纷纷逃离远去，似乎知识大祸即将临头。印度尼西亚爪哇岛上有一种奇特的植物，在火山爆发之前会开花，当地居民把它叫做“火山报警花”。 
火山爆发可能是全球气候变暖的一个重要原因 

“地球上每年大约有50多次规模不等的火山爆发,可能是全球气候变暖的一个重要原因”，中国南极村南极科学考察队首席科学家、中国科学院刘嘉麒院士在考察南极地区的火山和地质后指出。刘嘉麒院士同时强调这个结论还有待于科学家们的进一步探索和研究。 
刘嘉麒院士是中国科学院地质与地球物理研究所研究员、国际知名的火山地质学与第四纪地质学专家。他多次参加我国南极、北极等极地科学考察与研究工作，足迹遍及天涯。在谈到本次南极科考时,作为本次科考首席科学家的刘院士兴奋地说:本次南极科考跨纬度30度,除我国南极长城站以外，还到达其他四个国家的南极科考站和十几个南极地区的小岛，采集了有关的样品,为进一步研究南极地区的地质演化、地壳运动和气候环境的变化获得了较多的信息和依据。 
在谈到南极地区的火山活动与全球气候环境变化的关系时,刘嘉麒院士介绍说：南极大陆是个古老的大陆,又是平均海拔最高的大陆和气候最冷最干的大陆。南极地区在上世纪的60年代末和70年代初发生过多次大规模的火山爆发,每次爆发时会产生几十万吨的二氧化硫、二氧化碳等物质，说明南极地区的休眠火山已进入了活动期。 
刘嘉麒院士强调：火山爆发和地壳运动是星球有生命的一种表现,目前在浩瀚的银河系中还只发现地球和木星的卫星(木卫1号)有这种大规模的火山和地壳运动。而在地球上，每年大约就有50多次规模不等的火山爆发。刘嘉麒院士指出火山爆发可能是全球气候变暖的一个重要原因。但这些问题还有待于科学家们的进一步探索和研究。 
刘院士坦言：自然界还有许多事物未被人类发现和认识，人类对自然界的认识能力亦不可避免地受到时代和历史的局限，尤其是手段、方法、工具和人类本身认知能力的限制。我国的极地科学考察还任重道远,尤其是受交通工具的条件限制,日前还无法在南极更广阔的区域和半径上进行科考。如果有哪一天南极地区的某个山峰或岛屿以中国探险家或科学家的名字命名,那将是一件令国人骄傲的事情。 
“一个国家的极地科研水平,实际上是一个国家综合实力的表现。在南极、北极这些极地科学的研究和考察中,中国虽然起步晚,但发展得很快。极地科考可以说是强国的象征。”在谈到人类极地科考和研究时，刘嘉麒院士补充说：我国的极地科学考察事业是从二十年前中国南极长城站的建立而揭开新的篇章,这是强国之举。目前全世界有50多个国家在南极设立科考站。《南极条约》中规定各国不能对南极地区有资源和领土要求,但南极条约是有时限的。目前世界各国正加紧南极战略。因为南极丰富的矿产资源、能源、生物资源和淡水资源等成了世界各国向外拓展生存空间的重要选择。南极洲是世界第五大洲，占有全球70%的淡水资源，但因南极和北极所特有的地理位置和复杂环境,人类在极地地区从事科学考察研究要比其他地区艰难和危险得多,代价也更大。刘院士指出：我国的极地科学研究虽然起步晚,但已经取得了很多科研成果,有些科研成果还走在世界前列。 
火山并非是喷出“火”的山，它喷出的是一种高温粘稠的物质，这种物质叫岩浆。火山爆发时景象异常壮观。平时，死死被地包在地壳里岩浆，由于其温度极高，又承受着地壳的巨大压力，所以一遇地壳较薄的地方或有裂隙，岩浆就猛烈地冲出地面。 

当火山爆发时，伴随着惊天动地的巨大轰鸣，石块飞腾翻滚，炽热无比的岩浆像条条凶残无比的火龙，从地下喷涌而出，吞噬着周围的一切，霎时间，方圆几十里都被笼罩在一片浓烟迷雾之中。有时候，由于火山爆发，还能使平地顷刻间矗立起一座高高的大山，如赤道附近的乞力马扎罗山和科托帕克希山就是这样形成的；有时候，又能在瞬间吞掉整个村庄和城镇。 

火山的形成是地表下面，越深的地方，温度就越高，大约在20英里深处，温度之高足以熔化大部分岩石。岩石熔化时，就会膨胀而需要更多更大的空间。这种被高温熔化的物质便会沿着隆起造成的裂缝上升。当熔岩槽里的压力大于它上面的岩石的压力时，便向外爆发而形成一座火山。

 

火山分布
　　
全世界有516座活火山，其中69座是海底火山，以太平洋地区最多。活火山主要分布在环太平洋火山带，地中海-喜马拉雅 - 印度尼西亚火山带、大洋中脊火山带和红海-东非大陆裂谷带。中国境内的新生代火山锥约有900座，以东北和内蒙古的数量最多，约有600～700座。最近一次喷发的火山是位于新疆于田县的卡尔达的火山。火山的分布受控于全球板块构造。 
　　
火山活动是一种宇宙自然现象。宇航探测发现月球、火星、金星、木卫一上均有火山活动。

 

 

火山喷发

一、火山喷发的过程

火山喷出地表前的过程归纳为三个阶段：岩浆形成与初始上升阶段、岩浆囊阶段和离开岩浆囊到地表阶段。 

1.岩浆形成与初始上升阶段 

岩浆的产生必须有两个过程：部分熔融和熔融体与母岩分离。实际上这两种过程不大可能互相独立，熔融体与母岩的分离可能在熔融开始产生时就有了。部分熔融是液体（即岩浆）和固体（结晶）的共存态，温度升高、压力降低和固相线降低均可产生部分熔融。当部分熔融物质随地幔流上升时，在流动中也会产生液体和固体的分离现象，从而产生液体的移动乃至聚集，称之为熔离。 

2. 岩浆囊阶段 

岩浆囊是火山底下充填着岩浆的区域，是地壳或上地幔岩石介质中岩浆相对富集的地方。一般视为与油藏类似的岩石孔隙（或裂隙）中的高温流体，通常认为在地幔柱内，岩浆只占总体积的5%-30%。从局部看，可以视为内部相对流通的液态集合。岩浆是由岩浆熔融体、挥发物、以及结晶体组成的混合物。 

3. 从岩浆囊到地表阶段 

岩浆从岩浆源区一直到近地表的通路的上升，与岩浆囊的过剩压力、通道的形成与贯通、以及岩浆上升中的结晶、脱气过程有关。当地壳中引张或引张-剪切应力大于当地岩石破裂强度时，便可能形成张性或张-剪性破裂，如若这些裂隙互相连通，就可以作为岩浆喷发的通道。 

二、火山喷发条件

一个地方能否形成火山主要在于是否具备以下条件： 
　　
1.部分熔融体的形成，必须有较高的地热（自身积累的或外边界条件产生的），或隆起减压过程，或脱水而减低固相线； 
　　
2.岩浆在地壳中的富集，或岩浆囊形成的位置与中性浮力面的深度有关，而中性浮力面的深度又与地壳流变学间断面有关；
　　
3.岩浆囊中的物理化学过程，主要是结晶体、挥发物与流体的分额与相互作用，岩浆喷发起着促使、或抑制作用。地壳岩浆囊的存在起着拦截、改造地幔升上的岩浆的作用。它也是形成爆炸式火山喷发的重要条件。 
　　
4.岩浆囊的存在对岩浆通道的形成有促进作用，而构造活动产生的引张应力场是形成岩浆通道的主要原因。 

5.岩浆离开岩浆囊后的上升受到压力梯度与浮力的双重驱动。 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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