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第四章 火山灾害


问题3:岩浆的温度

熔化岩浆岩的方法:通过岩浆岩的重熔和再结晶
实验,也可得知其大致温度。
例如:
一个大气压下,玄武岩开始结晶的温度为 1235~1160℃,
完全结晶是1060℃。

一个大气压下,花岗岩的熔点为 950±50℃
问题3:岩浆的温度
玻璃包裹体均一法测温:通过岩浆岩的重熔和再结
晶实验,也可得知其大致温度。
问题4:岩浆的粘度—流动性

对于富水岩浆, 较为复杂:
I. 压力增加, 挥发份溶解度增加,粘度降低; II. 压力达到一定值,挥发份饱和, 粘度随压力升高而增加。
粘 度
饱 合 点
压力
问题5:岩浆的形成

岩浆是由地下的岩石熔化形成的,岩体熔化可以通
过哪些条件实现呢?

周围岩石压力减小;
水和其他挥发性物质进入岩石,降低岩石的熔点;

1)爆发性:大部分属于气体驱动的喷发;当火山猛烈喷发
时,在气体从岩浆中跑出去的过程中,岩浆也迅速冷却,形成
浮岩(泡沫岩)。

2)非爆发性
问题2:喷发的方式
爆发性火山喷发:

岩浆向上喷出经过出溶 面和碎屑化面之后,可 能以声速喷出大量熔岩
碎屑和各种气体,形成
喷发柱。
问题3:火山喷出的物质
主要有三种:
观察与事实
(1)地球上存在大量火山(活火山、死火山、休眠火山)
观察与事实
(2)现代火山喷发
观察与事实
(3)火山喷溢产物
问题1:火山的形状
火山大多呈孤立的圆锥形,它是由火山喷发时,喷出的熔
岩、火山灰和碎石落下后堆积而成。
火山锥:是火山喷出物在通道口堆积成的锥形体。 火山口:是位于火山锥顶部或其旁侧的漏斗形喷口。
问题3:火山喷出的物质
熔岩锥 熔岩丘 熔 岩 丘熔 岩 的 表 面 形 态 熔岩被
问题3:火山喷出的物质
问题3:火山喷出的物质
火山泥石流:随着气体
爆炸由火山口喷射到空中 的大小岩石碎块和由岩浆 凝固而成的碎块,总称为 火山碎屑物质(固态喷发 物)。
问题3:火山喷出的物质
火山气体:以水汽为最
第四章 火山灾害
主讲:张瑞英
Email: rainzhang1112@
本章内容
第一节 什么是火山
第二节 岩浆
第三节 火山与板块构造的关系
第四节 火山的作用 第五节 中国的火山
第一节 什么是火山

火山的形状 喷发的方式 火山喷发的物质 火山活动的阶段 火山的大小
增加温度。
俯冲带,冷的致密的大洋岩石层俯冲 向地球内部,受到加热,同时发生脱 水,即俯冲带岩浆的主要成因。
来源于俯冲带沉积 物和岩石的脱水
三种类型岩浆的比较
问题6:岩浆岩的相

岩浆作用:地 下 深 处 的 岩 浆,
在其挥发份和地质应力的作 用 下, 沿 构 造 脆 弱 带 上 升 到 地 壳 上 部 或 地 表, 岩 浆 上 升 运 移 过 程 中, 由 于 物 理 化 学 条 件 的 改 变, 又 不 断 地 改 变 自 己 的 成 分, 最 后 凝 固 成 岩 浆 岩, 这 一 复 杂 过 程, 称 为 岩 浆 作 用。
金属硫化物及金属
氧化物岩浆,后者 也称为矿浆。
问题2:岩浆的成分
主要成分:硅酸盐 以氧化物形式表示SiO2, Al2O3, FeO, Fe2O3, MgO, CaO,
Na2O, K2O, H2O
SiO2
= 40%~75% (<6%)
挥发份
H2O, CO2, CO, N2, SO2, SO3, H2S, HCl, H2F
多,一般占气体总体积的 60%~90%,此外还有H2S, SO2,HF,HCL等(气态喷发
物)。
问题4:火山活动的阶段

死火山:即人类历史以来不再活
动的火山,死火山也有可能再度活
动而变为活火山。

休眠火山:是在人类历史上曾有
过活动而近百年来停止活动的火山。

活火山:是现在正在活动或近百
年来有过活动的火山。
相:是 不 同 地 质 条 件 下 生 成
的 岩 石 或 岩 体 总 的 特 征。
问题6:岩浆岩的相

火山岩的相:溢流相、爆发相、侵出相、火山颈相、次火山相、
火山沉积相
火山沉积相:在 火 山 作 用 过 程 中 皆 可 产 出, 但 次火山相:是 与 火 山 岩 同 源 的、 呈 侵 入 产 状 的山 侵 出 相: 多 见 于 火 山 作 用 末 期。 在 岩 浆 分 异 晚 期, 粘 火山颈相:是 火 山 锥 被 剥 蚀 后, 残 存 的 具 充 填 物 的 火 以 火 山 喷 发 的 低 潮 期- 间 隙 期 最 为 发分 育, 是 岩 体。 与 火 岩 间 一能 般 较 晚, 布岩 范 度 大、 温 度 低, 而 挥相比,时 发 少 到 不 爆 发粘 的度 情 况 下, 堵 爆 道, 发 相: 成 分山 不 定, 但份 以 含 挥 发 份 多、 大 的 通 又 称 岩 颈、 岩 筒、 岩 管 等。 溢山 流作 相:成分从超基性到酸性皆有,以基性最发育,可形 火 用 沉 积 作 用 的 产 物。 可 形 成 于 塞 的 粘迭 度加 很酸 大 的 浆 被 推 挤 出 地 表, 堆 积 于 火 围 较 宽, 结 晶 程性、 度熔 较 好, 成 分 但 变 化 范 围 浆通 常道 见, 尤 以 中 碱 性 更 有 利 于 爆 发, 可 形 成 山 颈 上 部, 形但 成以 直 径 小、厚 度 大、产 的 穹 丘。 陆 可 形 成 于早 水 体 及 碱 度也 较 大。 于 地, 各之 个 时 期, 期 和 中。 高 潮 期 最状 发陡 育。 成于火山喷 发的各个时期,但以强烈爆发之后出现为主。
低温矿物; 岩体规模较大。
深成相(>10km):岩体规模较大;结晶粗大,多为块状规则; 多为低 温矿物。
第三节 火山与板块构造的关系
火山喷发 通道有哪些?
第三节 火山与板块构造的关系

火山活动并不是孤立的随机现象,而是在较短时间尺度上板
块运动的一种表现形式。

火山喷发频繁时期往往是板块活动强烈的时期,而板块活动
火山链可能是当大洋岩石圈在地幔柱(热点)上运移时,由地幔柱(热点)产
生的,地幔柱内或地幔柱上面产生的岩浆喷发出来形成了海山和岛链
问题2:火山与板块构造的关系
问题2:火山与板块构造的关系
第四节 火山的作用

火山灾害的成灾机制
火山的主要危害
火山的作用
问题1:火山灾害的成灾机制

直接灾害:
成矿金属元素
问题3:岩浆的温度
观察现代熔岩流的温度:

通常:700℃~1200℃
基性熔岩:1025℃~1225℃
酸性熔岩:735℃~890℃
一般来说,熔岩流的温度总
是比地下深处同成分的、正在结 晶的岩浆高,这是因为地下深处 的岩浆富含挥发份,挥发份可以 使起熔温度和液相线温度明显下
降。
问题3:岩浆的温度
研究地质温度计:某些造岩矿物的形成温度和相
变温度可以间接推测研究结晶时的温度。
例如:
方英转变为鳞石英:1470℃
正长石分解为白榴石和二氧化硅:1170℃ 普通角闪石暗化:1050℃ 大气压下黑云母分解、暗化:1050~840℃ 鳞石英转变为β-石英:870℃ 棕色角闪石转变为绿色角闪石:750℃ β-石英转变为α-石英:575℃
例如: 霞石岩中橄榄石均一温度为
1220~1290℃
辉石均一温度为 1120~1280℃
流纹岩中石英均一温度为
790~1220℃
透长石均一温度为 1100~1200℃
问题4:岩浆的粘度—流动性
粘度:是 液 体 或 半 流 体 流 动 的 难 易 程 度。
(单 位:Pa.S 帕 斯 卡. 秒)( 相 当 于20 度 时 水 的 粘 度 的1000 倍)。 影 响 粘 度 的 因 素: a. 氧 化 物:SiO2,Al2O3,Cr2O3 的 存 在 使 粘 度 增 加, 尤 其SiO2。 因 此, 基 性 岩 粘 度 小, 以 溢 流 为 主; 酸 性 岩 粘 度 大, 多 以 爆 发 形 式 为 主。 b. 挥 发 份: 其 存 在 将 显 著 降 低 岩 浆 粘 度。 挥 发 份 增 加,粘 度 降 低。 c. 温 度: 温 度 升 高, 粘 度 降 低。 d. 压 力: 对 于 不 含 水 的 干 岩 浆, 压 力 升 高, 粘 度 增 加。
最活跃的地区,也即火山和地震最频繁的地区。如:世界上有
500~600座活火山,其中15%处于板块分离的引张带,80%位
于板块汇聚的挤压带。
问题1:火山喷发的通道

沿汇聚板块的俯冲带上涌形成火山带
问题1:火山喷发的通道

发生在拉张板块(具有发散边界)背景下
问题1:火山喷发的通道

岩浆沿板块内的地幔柱喷发至地表而形成火山
问题2:火山的主要危害

3. 火山泥石流
1985年哥伦比亚鲁伊斯火山喷

发,造成了一次最大的火山泥石 流灾害,死亡2.2万人;

1991年爪哇岛克鲁特火山喷发
时形成的火山泥石流,造成5000
余人死亡,毁田200km2。
问题2:火山的主要危害

4. 火山有毒气体 火山喷出的有毒气体有SO2,SO3,CO, Cl2,H2S, 1783年冰岛拉基火山喷发,喷出大量的有毒气体
熔岩流、火山灰或火山泥石流(能搬运巨大的砾石、房屋、
桥梁),并伴随地震。

次生灾害:
地质灾害、洪水灾害、气象灾害和生物环境灾害等。
问题2:火山的主要危害
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