第46章 地表傷疤——火山
- 地理新視窗叢書(套裝共6冊)
- 李宏主編
- 3517字
- 2022-01-21 14:29:55
地殼之下100~150千米處,有一個“液態(tài)區(qū)”,區(qū)內(nèi)存在著高溫、高壓下含氣體揮發(fā)份的熔融狀硅酸鹽物質(zhì),即巖漿。它一旦從地殼薄弱的地段沖出地表,就形成了火山。
在地球上已知的“死火山”約有2000座;已發(fā)現(xiàn)的“活火山”共有523座,其中陸地上有455座,海底火山有68座。火山在地球上分布是不均勻的,它們都出現(xiàn)在地殼中的斷裂帶。就世界范圍而言,火山主要集中在環(huán)太平洋一帶和印度尼西亞向北經(jīng)緬甸、喜馬拉雅山脈、中亞、西亞到地中海一帶,現(xiàn)今地球上的活火山99%分布都在這兩個帶上。
火山出現(xiàn)的歷史很悠久。有些火山在人類有史以前就噴發(fā)過,但現(xiàn)在已不再活動,這樣的火山稱之為“死火山”;不過也有的“死火山”隨著地殼的變動會突然噴發(fā),人們稱之為“休眠火山”;人類有史以來,時有噴發(fā)的火山,稱為“活火山”。
火山活動能噴出多種物質(zhì),在噴出的固體物質(zhì)中,一般有被爆破碎了的巖塊、碎屑和火山灰等;在噴出的液體物質(zhì)中,一般有熔巖流、水、各種水溶液以及水、碎屑物和火山灰混合的泥流等;在噴出的氣體物質(zhì)中,一般有水蒸氣和碳、氫、氮、氟、硫等的氧化物。除此之外,在火山活動中,還常噴射出可見或不可見的光、電、磁、聲和放射性物質(zhì)等,這些物質(zhì)有時能致人于死地,或使電、儀表等失靈,使飛機(jī)、輪船等失事。
火山噴發(fā)的強(qiáng)弱與熔巖性質(zhì)有關(guān),噴發(fā)時間也有長有短,短的幾小時,長的可達(dá)上千年。按火山活動情況可將火山分為3類:活火山、死火山和休眠火山。其中休眠火山指有人類歷史的記載中曾有過噴發(fā),但后來一直未見其活動,世界上大約有500座活火山。
火山噴發(fā)可在短期內(nèi)給人類和生命財產(chǎn)造成巨大的損失,它是一種災(zāi)難性的自然現(xiàn)象。然而火山噴發(fā)后,它能提供豐富的土地、熱能和許多種礦產(chǎn)資源,還能提供旅游資源。
火山的形成涉及一系列物理化學(xué)過程。地殼上地幔巖石在一定溫度壓力條件下產(chǎn)生部分熔融并與母巖分離,熔融體通過孔隙或裂隙向上運(yùn)移,并在一定部位逐漸富集而形成巖漿囊。隨著巖漿的不斷補(bǔ)給,巖漿囊的巖漿過剩壓力逐漸增大。當(dāng)表殼覆蓋層的強(qiáng)度不足以阻止巖漿繼續(xù)向上運(yùn)動時,巖漿通過薄弱帶向地表上升。在上升過程中溶解在巖漿中揮發(fā)份逐漸溶出,形成氣泡,當(dāng)氣泡占有的體積分?jǐn)?shù)超過75%時,禁錮在液體中的氣泡會迅速釋放出來,導(dǎo)致爆炸性噴發(fā),氣體釋放后巖漿黏度降到很低,流動轉(zhuǎn)變成湍流性質(zhì)的。如若巖漿黏滯性數(shù)較低或揮發(fā)份較少,便僅有寧靜式溢流。從部分熔融到噴發(fā)一系列的物理化學(xué)變化的差別形成了形形色色的火山活動。
火山噴發(fā)類型按巖漿的通道分為裂隙式噴發(fā)和中心式噴發(fā)兩大類。
裂隙式噴又稱冰島型火山噴發(fā)。巖漿沿地殼中的斷裂帶溢出地表。噴發(fā)溫和寧靜,噴出的巖漿為黏性小的基性玄武巖漿,碎屑和氣體少。基性熔巖溢出后,形成廣而薄的熔巖被或玄武巖高原。沿斷裂帶熔巖錐呈線狀排列。
中心式噴發(fā)是巖漿沿火山喉管噴出地面。根據(jù)噴出物和活動強(qiáng)弱又可分為下列幾種,其名稱用代表性的火山名或地名、人名命名。
富士山
富士山是日本第一高峰,橫跨靜岡縣和山梨縣的睡火山,位于東京西南方約80千米處,主峰海拔3776米,2002年8月,經(jīng)日本國土地理院重新測量后,為3775.63米,接近太平洋岸,東京西南方約100千米。是日本國內(nèi)的最高峰,也是是世界上最大的活火山之一,目前處于休眠狀態(tài),但地質(zhì)學(xué)家仍然把它列入活火山之類。山麓周長約125千米,連同山麓寬廣的熔巖流一起,底部直徑約40~50千米。山頂?shù)幕鹕娇诘乇碇睆郊s500米,深約250米。環(huán)繞鋸齒狀的火山口邊緣有“富士八峰”,即劍峰、自山岳、久須志岳、大日岳、伊豆岳、成就岳、駒岳和三岳。富士山屬于富士火山帶,這個火山帶是從馬里亞納群島起,經(jīng)伊豆群島、伊豆半島到達(dá)本州北部的一條火山鏈。
富士山山體呈圓錐狀,共噴發(fā)18次,最近一次噴發(fā)在1707年。雖處于休眠狀態(tài),但仍有噴氣現(xiàn)象。形成約有1萬年,是典型的層狀火山。基底為第三紀(jì)地層。第四紀(jì)初,火山熔巖沖破第三紀(jì)地層,噴發(fā)堆積形成山體,后經(jīng)多次噴發(fā),火山噴發(fā)物層層堆積,成為錐狀成層火山。山上有植物2000余種,垂直分布明顯,海拔500米以下為亞熱帶常綠林,500~2000米為溫帶落葉闊葉林,2000~2600米為寒溫帶針葉林,2600米以上為高山矮曲林帶。山頂終年積雪。北麓5個堰塞湖(富士五湖:山中、河口、西、精進(jìn)、本棲),映照著皚皚白雪,湖光山色,風(fēng)景優(yōu)美,是日本的游覽勝地。辟有各種公園、科學(xué)館、博物館和各種游樂場所。山頂有巨大的火山口,直徑約800米,深約200米。
富士山是典型的成層火山,從形狀上來說,屬于標(biāo)準(zhǔn)的錐狀火山,具有獨特的優(yōu)美輪廓。至今為止,富士山在山體形成過程中,大致可以分為三個階段:小御岳,古富士,新富士。
其中,小御岳年代最為久遠(yuǎn),是在數(shù)十萬年前的更新代形成的火山。
古富士是從8萬年前左右開始直到1.5萬年前左右持續(xù)噴發(fā)的火山灰等物質(zhì)沉降后形成的,其高度接近標(biāo)高3000米。據(jù)估計,當(dāng)時的山頂位于現(xiàn)在的寶永火山口北側(cè)1~2千米處。
由于火山口的噴發(fā),富士山在山麓處形成了無數(shù)山洞,有的山洞至今仍有噴氣現(xiàn)象。最美的富岳風(fēng)穴內(nèi)的洞壁上結(jié)滿鐘乳石似的冰柱,終年不化,被視為罕見的奇觀。山頂上有大小兩個火山口,大火山口,直徑約800米、深200米。天氣晴朗時,在山頂看日出、觀云海是世界各國游客來日本必不可少的游覽項目。
富士山的北麓有富士五湖。從東向西分別為山中湖、河口湖、西湖、精進(jìn)湖和本棲湖。山中湖最大,面積為6.75平方千米。湖畔有許多運(yùn)動設(shè)施,可以打網(wǎng)球、滑水、垂釣、露營和劃船等。湖東南的忍野村,有涌池、鏡池等8個池塘,總稱“忍野八海”,與山中湖相通。河口湖是五湖中開發(fā)最早的,這里交通十分便利,已成為五湖觀光的中心。湖中的鵜島是五湖中唯一的島嶼。島上有一專門保佑孕婦安產(chǎn)的神社。湖上還有長達(dá)1260米的跨湖大橋。河口湖中所映的富士山倒影,被稱作富士山奇景之一。
西湖又名西海,是五湖中環(huán)境最安靜的一個湖。據(jù)傳,西湖與精進(jìn)湖原本是相連的,后因富士山噴發(fā)而致使富士山下宜人的景色分成兩個湖,但這兩個湖底至今仍是相通的。岸邊有紅葉臺、青木原樹海、鳴澤冰穴、足和田山等風(fēng)景區(qū)。精進(jìn)湖是富士五湖中最小的一個湖,但其風(fēng)格卻最為獨特,湖岸有許多高聳的懸崖,地勢復(fù)雜。本棲湖水最深,最深處達(dá)126米。湖面終年不結(jié)冰,呈深藍(lán)色,透著深不可測的神秘色彩。
富士山的南麓是一片遼闊的高原地帶,綠草如茵,為牛羊成群的觀光牧場。山的西南麓有著名的白系瀑布和音止瀑布。白系瀑布落差26米,從巖壁上分成10余條細(xì)流,似無數(shù)白練自空而降,形成一個寬130多米的雨簾,頗為壯觀。音止瀑布則似一根巨柱從高處沖擊而下,聲如雷鳴,震天動地。富士山也稱得上是一座天然植物園,山上的各種植物多達(dá)2000余種。
圣海倫斯火山
北美洲近期噴發(fā)的活火山。位于美國西北部華盛頓州,喀斯喀特山北段。海拔2950米。休眠123年后于1980年3月27日突然復(fù)活,5月18日的噴發(fā)最為劇烈,煙云沖向2萬米高空,火山灰隨氣流擴(kuò)散至4000千米以外,撒落在距火山800千米處的也有1.8厘米厚。火山附近河流被堵塞、改道,許多道路被埋沒。熔巖流引起森林大火,周圍幾十千米內(nèi)生物絕跡。由于山地冰雪大量融化,形成洶涌的急流,加之上升氣流中的大量水汽在高空凝結(jié),暴雨成災(zāi),使沖刷下的火山灰形成泥漿洪流,從山上傾瀉而下,嚴(yán)重破壞了沿途的農(nóng)田、森林及一切設(shè)施。火山噴發(fā)后,附近地形發(fā)生顯著變化,原來的火山錐頂部崩坍,形成一個長3千米、寬1.5千米、深125米的新火山口。這次火山噴發(fā)造成60多人死亡,390平方千米土地變成不毛之地,損失巨大,是美國歷史上,也是20世紀(jì)以來地球上規(guī)模最大的火山爆發(fā)之一。近年來,它仍有活動。
雷尼爾火山
雷尼爾火山是美國華盛頓州的最高峰,屬喀斯開山脈。海拔4391米,是圓錐型火山。基盤為花崗巖,火山體為安山巖。位于塔科馬市東南約64千米處的來尼爾山國家公園內(nèi)。在地質(zhì)上屬于年輕的山,是約在1百萬年前由連續(xù)噴發(fā)的熔巖流形成。這座休眠火山最后一次噴發(fā)是在150~175年以前。雷尼爾山占地260平方千米,四周環(huán)有美國除阿拉斯加外最大的單峰冰川系,41道冰川從寬闊的山頂向周圍擴(kuò)展,其中包括尼斯闊利冰川,科學(xué)家從它在最近150年間的前后推移變化中,可以測出在地球氣候上的模式。該山有3座主峰:自由帽、成功角和哥倫比亞山脊(后者為頂峰),低坡上有濃密的針葉林,并以風(fēng)景如畫的高山草原、瀑布、湖泊和大量的野生動物和花草而聞名。
雷尼爾山是世界上最雄偉的山嶺之一,從山頂向四周望去,可以看到1500米以下的景色全被隱沒在霧海之中,只有較高的山峰探出一角,仿佛海中的浮島。山頂終年被冰雪覆蓋,有27道冰河向四周噴射而出。另外,在山腹的草原地帶,每到七八月間,冰雪融化,花開滿山,成了一片美麗的花海。
山麓下是一大片茂密的原始森林,湖泊、瀑布錯落其間。位于東面山坡的埃蒙斯冰川是美國最大的冰川。冰川夏季消融的雪水,匯成湍急的溪流和傾瀉的瀑布,水流聲響徹山谷。