火山：地心之窗

2018年11月21日

印尼巴厘岛最高峰

(海拔3142米)

阿贡火山(Agung)喷发

火山灰高达700米

当地已有超过14万民众撤离

机场关闭

大批旅客滞留

远眺阿贡火山

(远处最高峰@摄影师Steven Wright)

阿贡火山喷发(CBS新闻图片)

1 火山简介

火山英文“Volcano”

来源于意大利的

武尔卡诺火山(Vulcano)

武尔卡诺火山(Vulcano volcano)

和正在喷发的埃特纳火山(Entavolcano)

（MODIS卫星图片,NASA/20061124）

古罗马时期

人们目睹了伊奥利亚群岛

(Aeolian Islands)

武尔卡诺火山喷发

认为是火神武尔卡(Vulcan)发怒

(古希腊的神话中，掌管火的天神)

事实上，地表之下80-400公里处

有一个“液态区”（软流层)

存在着高温高压富含挥发分的岩浆

从地壳薄弱的地段喷出地表

火山，来啦！！！

世人印象中

火山标准像

大抵是这样的

形态优美、对称的锥形

顶部为火山口

连接着火山通道

直至炽热的岩浆房 

复式火山锥剖面图

(引自Jasonjuta网)

(此外，还有盾状火山、火山渣锥等)

日本御岳火山喷发(锥形)

(维基文件图片，20140929)

火山大体可以有3种类型

1.1 活火山

一直有喷发活动

具有相对固定的喷发周期

全球超过500座

哥斯达黎加图里亚尔瓦火山喷发

(Wired新闻，20160627)

1.2 死火山

曾发生过喷发

在人类历史时期没有喷发

因长期不曾喷发已丧失了活动能力

全球约有2000座

山西大同火山群

非洲东部的乞力马扎罗山

山西大同火山群

坦桑尼亚的乞力马扎罗山

(维基文件图片)

基博峰及火山口

1.3 休眠火山

有史以来曾经喷发过

长期以来处于相对静止状态的火山

保存有完好的火山锥形态

具有潜在火山喷发能力

长白山天池

曾于1597/1668/1702年三度喷发

当前虽然没有喷发活动

但从山坡上一些喷气孔中

不断喷出高温气体

长白山天池(新浪图片)

2 火山分布

据板块构造理论

全球火山大体分布三个区域：

①汇聚型板块边界

(Convergent plate boundaries) 

②离散型板块边界

(Divergent plate boundaries)

③热点

(Hot Spots)

板块运动与火山分布模式图

(据 Jose F图片修改)

在地理位置上

全球火山主要分布在4个带

全球火山分布图(维基图片)

2.1 环太平洋火山带

分布有全球火山的75%

火山活动最为频繁

从南美洲西岸

环太平洋的安第斯山脉开始

经过美国西岸、加拿大到阿拉斯加后

沿阿留申群岛及勘察加半岛到日本

台湾、菲律宾群岛

连接印度尼西亚(部分)至新西兰

太平洋西侧

太平洋板块俯冲到亚洲板块下

形成绵延数千公里的火山岛弧

日本、琉球、台湾、菲律宾等

太平洋西侧俯冲带模式图

(引自Prentice Hall Inc/2006)

2009年6月12日

俄罗斯千岛群岛

萨雷切夫火山

海拔1496米

喷发1.5万米高的烟尘

(国际空间站照片，NASA)

太平洋东侧

太平洋板块与北美洲板块相遇

密度大的洋壳俯冲到大陆地壳之下

形成规模巨大的火山弧

 (贝尼奥夫带)

太平洋东侧俯冲带模式图

(引自Prentice Hall Inc/2006)

1980年5月18日

美国的圣海伦火山

(Mount St. Helens)

喷发的烟柱高达27000米

火山口从爆发前2950米

下降到了2550米

并形成了1.5千米宽

125米深的马蹄形火山口

新西兰

艾格蒙特休眠火山

(Egmont Volcano)

海拔2518米

为新西兰一座国家公园

著名的旅游胜地

(韩国Kompsat-2卫星图片，20130306)

2.2 地中海-喜马拉雅带

西起地中海

东至喜马拉雅山

延伸到印度尼西亚

全长约1万公里

活火山70余座

地中海沿岸有13座

印度尼西亚有60余座

地中海段集中分布在意大利

意大利的维苏威火山

埃特纳火山

斯特朗博利火山

(Stromboli volcano)

爱琴海分布多个火山岛

欧洲最高活火山

海拔3326米

意大利埃特纳火山喷发

(国际空间站照片，EAS/2006)

(国际空间站照片，EAS/2002)

由于印度板块与欧亚板块挤压碰撞

东段喜马拉雅山北麓的火山活动

在板块边缘和构造隆起

分布着若干火山群

青藏高原卡尔达西火山群

涌波错火山群

可可西里火山群

及云南腾冲火山群

2.3 东非裂谷带

东非大裂谷

长达6000多公里

宽30-100公里

深达2000米的东非大裂谷

总长度相当于地球周长的六分之一

属于陆内板块离散边界

形成于3100万年前

在超级地幔柱(Plume)的底侵作用下

非洲板块与索马里板块相互分离拉张

分布有活动频繁的活火山

埃塞俄比亚

艾塔阿雷火山(Erta Ale)

在当地阿法尔语意为“地狱之门”

是一个盾状火山

山顶有2个火山口

其中一个火山口拥有熔岩湖

像白炽灯一样

偶尔翻转喷出熔岩

(NASA照片)

地狱之门

厄立特里亚

纳布罗火山(Nabro volcano)

毗邻埃塞俄比亚边境

海拔高度2218米，

曾于2011年6月13日发生

喷发了绵延数公里的玄武岩流

(NASA照片, 2011/06/12)

纳布罗火山喷发形成的熔岩流

（NASA, 2011/06/29）

刚果民主共和国

尼亚穆拉吉拉火山

(Nyamuragira volcano)

和尼拉贡戈火山

(Nyiragongo volcano)

尼拉贡戈火山海拔3470米

火山口是一个充满高温熔岩的岩浆湖

常年火光冲天、轰鸣大作、响彻云霄

上空终年笼罩着浓烟

方圆几十公里都能闻到刺鼻的硫黄味

(ESA照片)

尼亚穆拉吉拉火山

尼拉贡戈火山

尼拉贡戈火山口

(维基文件图片)

尼拉贡戈火山口熔岩湖

(NationalGeographic, 2017/06/22)

2.4 大洋中脊带

太平洋、大西洋及印度洋

三大洋的洋中脊

在南半球互相联通

总体呈全球呈“W”形展布

总长度约80000公里

火山集中于大西洋中洋脊

有60余座

火山以海底火山为主

也有少部分的火山岛

如塞舌尔、冰岛

(引自Prentice Hall Inc，2006)

2010年4月15日

冰岛埃亚菲亚德拉火山爆发

造成了欧洲航空公司的航线中断

(NASA图片)

冰岛南部一座冰川覆盖下的火山

埃亚菲亚德拉火山爆发

海拔1666米

(NASA照片,201005)

3 火山与人类

火山活动与人类活动息息相关

火山喷发具有毁灭性的破坏力

也为人类家园带来福泽

3.1火山的危害

火山带来的危害

最容易让人想起来的

莫过于意大利的庞贝古城 

公元79年8月20日

那不勒斯(Naples)

附近发生地震

一系列小地震持续了4天

8月24日中午

那不勒斯东南20公里

维苏威火山(Vesuvius)突然开始喷发

火山灰直达万米高空

飘落到埃尔科拉诺和庞贝城(Pompeii)

落下了3厘米火山灰

使得屋顶温度达140 °C

这是逃生的最后机会

庞贝遗址和维苏威火山

(维基文件图片)

当夜

爆发了致命的炽热火山碎屑流

抵达庞贝城时

温度仍高达300°C

庞贝城瞬间掩埋

从此在历史上绝迹

直到1748年

庞贝古城被重新发现

城中居民的尸体

大部分保存的很完整

十八岁的普林尼（Pliny）

在那不勒斯湾西岸

现今的巴科利(Pozzuoli)

目睹了35公里外维苏威火山喷发全过程

并留下了完整的书面记载

3.2 火山的益处

火山活动

奉献给人类

肥沃火山土壤

地热和温泉

美国黄石公园的温泉

(BInews图片)

在地球历史时期

海底火山

经年累月

不断喷出岩浆、冷凝成岩

穿出海平面

形成火山岛屿

如夏威夷群岛与冰岛

为地球造陆地 

夏威夷-皇帝海山链

据板块运动理论

夏威夷处在热点上

热点来自地幔、位置相对固定

而洋壳是不断运动的

所以该热点像流水线一样

不断造岛

距离热点位置越远

形成年龄越早

夏威夷流淌的岩浆

(夏威夷国家公园照片)

转自：环球地理志