与地震一样,火山也是快速构造运动。它不仅发生在地壳中,有时还涉及更深的构造圈。上地幔上部(地表以下100千米到150千米深处),存在一个软流层(一般认为这里可能是岩浆的主要发源地)。当岩浆中的气体压力累积到一定程度时,便会携带着火山喷出物,顺着地壳裂隙或薄弱地带,喷出地表,即为火山喷发。

注意,火山喷出物,既有气体、液体,也有固体。气体以水蒸气为主,并有氢、氯化氢(无色有刺激性气味,其水溶液即盐酸)、硫化氢(或有臭鸡蛋气味,有剧毒)、一氧化碳、二氧化碳、氟化氢等。液体即熔岩(岩浆),固体则指熔岩与围岩(即周围岩体)的碎屑,如火山灰、火山渣、火山豆、火山弹、火山块等。

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其中,火山喷发(岩浆喷出地表)是地球内部物质与能量的一种(快速)强烈的释放形式,火山活动是导致地表形态发生变化的力量(内力作用)之一。不同类型的火山,因喷发方式不同而喷出物也有不同。根据火山喷发状况,今日的火山喷发类型有两类:

一是裂隙式喷发,多见于大洋中脊(生长边界)的裂谷中(陆上仅见于冰岛、美洲等个别地方),是海洋扩张的原因之一。如果是在陆地上,则岩浆(熔岩物质)往往沿着地壳的巨大裂隙多中心溢出地表,形成宽广的玄武岩高原,如美国哥伦比亚高原、印度西部高原等。

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二是中心式(或管式)喷发,岩浆由点状火山颈喷出地表,常在地表形成火山锥、火山口(未遭到破坏的火山口呈中央低凹的封闭洼地,易积水成湖,如长白山天池)、火山颈等火山地貌(地下部分有“岩浆房”),如(日本)富士山、长白山主峰等。

值得注意的是,中心式喷发又可细分为三类:一者,夏威夷型(或宁静式)只喷发熔岩而没有火山碎屑。二者,培雷型(或爆炸式。培雷火山位于加勒比海东部西印度群岛的马提尼克岛北部。“Pelee”一词来自法语,意为“荒芜的”或“光秃的”,该火山即因顶部为光秃熔岩而得名如此)喷发时产生猛烈爆炸现象。其中,岩浆酸度越高,气体含量越多,其爆炸性也越强。三者,中间型,喷发特点介于前两者之间,依喷发力又可分为多种。

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其中,当火山喷发的熔岩为酸性(二氧化硅含量较高。二氧化硅为酸性氧化物)时,喷发状况就较为暴烈,这是因为酸性熔岩所含的气体较多,熔岩流特别黏稠,流动速度慢,气体不易散逸。因此,此类火山地下深处的岩浆中积聚越来越多的高压气体,压力越积越大,最后喷薄而出,发生爆炸。随着爆炸,大量气体、火山弹、火山灰等固体被喷射入空中。

但是,当火山喷出物是基性(二氧化硅含量较低)时,因基性熔岩黏性小,流动速度较快,气体能够自由散逸,火山通道不易堵塞,故而压力也不会积聚,因而喷发较为宁静,极少发生爆炸,火山碎屑物也较少。但是,这类火山喷发,往往能形成大面积的熔岩流,如冰岛的基拉火山。

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注意,根据矿物组成的区别,岩浆岩可分为四类:一是超基性岩(二氧化硅含量小于45%),多铁、镁而少钾、钠,主要矿物为橄榄石和辉石,代表岩石为橄榄岩。二是基性岩(二氧化硅含量为45%—52%),主要矿物为辉石、钙斜长石,亦有少量橄榄石和闪角石,代表性岩石为辉长岩、玄武岩。

三是中性岩(二氧化硅含量为52%—65%),主要矿物为角闪石与长石,兼有少量石英(主要成分即二氧化硅)、辉石、黑云母等,代表性岩石为闪长岩、安山岩、正长岩与粗面岩。四是酸性岩(二氧化硅含量65%以上),多钾、钠而少铁、镁,主要矿物为长石、石英和云母,代表性颜色为花岗岩与流纹岩。

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熔岩的性质,非但可以决定喷发的强度,也决定了火山的外貌。其中,喷出酸性熔岩,往往成为层状火山(又称复式火山,世界上主要的火山均属此类,如日本富士山。流动性质较小的酸性熔岩,经多次猛烈喷发,由熔岩和火山碎屑物交互堆积成层)。此类火山坡度较大,可达20°—30°,并且越接近火山口坡度越陡,在外形上看似截顶圆锥形山地,顶部火山口或可成湖。

基性熔岩流动性较大,其火山外貌往往是盾状的,类似一个倒覆的盘子,坡度较缓,一般不超过10°。这就是盾(形)火山(具有宽阔顶面和缓坡度侧翼,呈现为盾状),如美国的夏威夷岛(著名的火山岛),中国的(山西)大同火山群,黑龙江五大连池火山群等。

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地球上的火山多作线状分布,它们集中在南北走向的“三条线”上:一者,位于大西洋的海底“山脊”(大洋中脊)上。二者,自白令海峡附近开始,沿着太平洋东岸向南经北美洲西海岸,至南美洲西海岸。三者,同样从白令海峡附近开始,沿太平洋西岸南下。此外,火山分布还有“第四条线”,即印度洋中的毛里求斯岛、留尼汪岛(法属)、罗德里格斯岛(毛属)及非洲东海岸等地的火山。

换言之,火山几乎无一例外地分布于大小板块边界上,形成了环太平洋火山(地震)带、地中海—喜马拉雅火山(地震)带、洋中脊(如大西洋海岭)火山带以及红海—东非火山带(特别是环太平洋弧—沟系统,全球活火山超七成在此地)。其中,火山分布最多的国家是印度尼西亚、日本、美国、厄瓜多尔、冰岛等。

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中国的火山地貌地质遗迹广布,主要分布在我国东部地区,以藏、黑、浙、闽、云、川、新等省(区)最为丰富。其中,台湾(省)一带最为活跃,自钓鱼岛至小兰屿就有20余座火山。但是,中国缺少现代火山,长白山是中国最大的活火山,最近一次喷发是1702年(清康熙年间)。

注意,大洋中脊(生长边界)裂谷中的任何一处都有可能喷出熔岩。消亡边界上的火山活动则尤其强烈而频繁,但火山并不分布于海沟附近,而是在与之有一定距离的岛弧一侧。据推测,这是由于较冷的大洋板块自海沟潜入岛弧一侧,需要一定时间摩擦加热导致地壳物质熔融才能引起火山喷发。

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