熔岩气体和其他危险
与火山爆发有关的危险清单很长,而且多种多样:熔岩流动,爆炸,有毒气体云,灰落,火山碎屑流,雪崩,海啸,泥石流.除了这些迫在眉睫的危险,火山活动产生次要影响,如财产损失,作物损失,并可能改变天气而且气候.本节将介绍这些危害和长期影响。
熔岩流
火山的根区位于火山表面以下70至200公里(40至120英里)处地球.在那里,地球上地幔的温度高到足以融化岩石和形式岩浆.在这样的深度,岩浆的密度通常小于周围和上面的固体岩石,因此它在重力的浮力下向地表上升。在某些情况下,比如在地壳构造板块正在分离的海底地带,岩浆可以直接向上移动到地表通过裂缝深至地幔。在其他情况下,在喷发到地表之前,它会聚集在被称为岩浆库的大型地下水库中。到达地表的熔岩被称为熔岩。
地幔部分熔融形成的岩浆大多为玄武岩作文,但是,随着它的上升,它接收来自周围宿主的硅,钠和钾岩石.火山岩发现岩浆喷发到地表的地方被分为四种主要类型,或“氏族”-玄武岩,安山岩,英安岩,流纹岩.这些岩石是有等级的,可以在表,主要靠自己硅含量范围从玄武岩的约50%到流纹岩的约75%。随着二氧化硅含量的增加,岩石类型通常变得更加粘稠。
的名字 | 二氧化硅含量(百分比) | 主要矿物 | 颜色 | 无空隙的近似密度(克/立方厘米) |
---|---|---|---|---|
*黑曜石玻璃可以是深灰色到黑色。 | ||||
玄武岩 | 45-53 | 钙长石、辉石、橄榄石 | 深灰色的 | 3.0 |
安山岩 | 53 - 62 | CaNa长石,辉石,角闪石 | 中灰色 | 2.9 |
英安岩 | 62 - 70 | 钠长石、角闪石、黑云母、石英 | 浅灰色到棕褐色 | 2.8 |
流纹岩 | 70 - 78 | K、Na长石、石英、黑云母 | 浅灰色*至粉红色 | 2.7 |
如果巨大的,看不见的海底熔岩流海洋山脊从系统的角度来看,熔岩流是地球上火山最常见的产物。有两种主要类型的熔岩流,在世界各地都用它们的夏威夷名字来指代:绳状,更流畅的流动,表面光滑到粘稠;而且aa(或a 'a),一个更多粘性表面被厚厚的、杂乱的、松散的、尖锐的石块堆着的流。这两种类型具有相同的化学成分;差异似乎在于喷发温度和流动速度。岛上99%的土地夏威夷由aa流和pahoehoe流组成。的确,基拉韦厄火山火山自1983年以来一直喷发,其熔岩流覆盖了100多平方公里(40平方英里)的土地,并为熔岩涌入的岛屿增加了2平方公里(0.8平方英里)海洋.在地中海地区,埃特纳火山自1500年第一次有记录以来,它是否喷发过150多次公元前.
爆炸
大规模的火山爆发是由气体的快速膨胀引起的,而这种膨胀又可能由浅层热液系统或含气系统的突然减压引发岩浆或由岩浆与地下水的快速混合而形成。在这些爆炸中喷出的火山灰、煤渣、热碎片和炸弹是世界各地火山爆发中观察到的主要产物。这些固体产品按大小分类。火山灰是最细的,通常的稠度约为面粉.火山灰也可以但更多坚韧不拔的,颗粒大小可达颗粒大米.煤渣,有时被称为scooriae,大小次之;这些粗碎片的范围从2毫米(0.08英寸)到约64毫米(2.5英寸)。大于64毫米的碎片也被称为碎片块或炸弹.火山块通常是由一个新的喷口爆裂而破碎的古老岩石。在这样的爆炸中喷出的大块石块被抛到离火山口20公里(12英里)远的地方。相比之下,火山弹在飞行过程中通常是白炽灯和软的。一些炸弹在空中旋转时呈现出奇怪、扭曲的形状。另一些则有开裂和分离的外壳,在飞行中冷却和变硬;它们被称为“面包皮炸弹”。
火山锥的一侧破裂的定向爆炸,如在圣海伦斯火山在美国在1980年,可造成数百平方公里以上的破坏失败侧面火山。如果爆炸云中含有大量碎片碎片,并变得密集和流态化,则尤其如此。然后它呈现出类似火山碎屑流的特征。
火山碎屑流
火山碎屑流是火山爆发最危险和最具破坏性的方面。被称为火云(“发光云”)、发光雪崩或火山灰流,它们有许多大小和类型,但它们的共同特征是火山颗粒、喷发气体和被包裹的空气的流态化乳剂,导致流动的粘度足够低,流动性非常强,密度足够高,可以拥抱地面。火山碎屑流可以倾泻在喷发口的边缘,也可以在火山灰柱形成时形成密集的继续上升并回落到地面。在主要火山口与火山爆发有关的崩塌(见下文破火山口),当破火山口块体下沉时,可能会从环形裂缝中喷出巨大的火山碎屑流。
火山碎屑流的移动速度可达每小时160公里(100英里),温度范围为100至700°C(212至1300°F)。它们几乎把所到之处的一切都扫荡殆尽。较小的火山碎屑流通常局限于山谷.大型火山碎屑流可能在大型破火山口崩塌周围形成数百甚至数千平方公里的地毯式沉积物。在过去的两百万年里,周围的区域黄石国家公园美国西部的火山已经经历了三次主要的破火山口崩塌,包括280到2500立方公里(67到600立方英里)的火山灰流和火山灰落。
气体云
即使超出了爆炸破坏的极限,与爆炸喷发有关的热的,充满灰烬的气体云也可以烧焦植被,杀死动物和人窒息.气体云发出从喷气孔s (火山气体喷口)或突然翻覆的火山口湖可能含有窒息或有毒气体,如二氧化碳,一氧化碳,硫化氢,二氧化硫.在尼奥斯湖,一个陨石坑湖在喀麦隆,西非在美国,有1700多人死于一场地震二氧化碳的突然释放1986年8月。科学家们推测,火山产生的二氧化碳可能已经渗入湖中几个世纪了,并积聚在湖水的深层。有人认为是一些扰动,比如较大的扰动滑坡进入湖中,可能引发了气体的爆发,产生了气泡,搅动了湖泊,开始了脱气。
最常见的火山气体是水蒸气,二氧化碳,二氧化硫,硫化氢.少量其他挥发性元素和化合物也有在场的,如氢,氦,氮,氯化氢,氟化氢,以及汞.释放出的特定气体化合物岩浆取决于存在的挥发性元素的温度、压力和整体组成。可用的数量氧气对于确定存在哪些挥发性气体至关重要。当氧气缺乏时,甲烷氢和硫化氢在化学上是稳定的,但当热火山气体与大气气体混合时,水蒸气、二氧化碳和二氧化硫是稳定的。
一些火山气体在岩浆中的可溶性较低,因此在较高的压力下分离。研究基拉韦厄火山在夏威夷表明二氧化碳在大约40公里(25英里)深处开始从它的母岩浆中分离,而大多数的硫直到岩浆接近地表,气体和水才被释放出来。火山附近Halemaumau基拉韦厄火山的火山口峰会富含二氧化碳,从位于地表下3至4公里(1.9至2.5英里)的岩浆库中泄漏出来。然而,基拉韦厄裂谷带的火山喷气孔含有更丰富的水蒸气和硫,因为在岩浆侵入火山之前,大部分二氧化碳在山顶泄漏出去裂谷区.