火山喷发及其地质灾害和减灾措施班级:10地质1班姓名:方燕学号:10201070117摘要:火山喷发类型有裂隙式喷发、中心式喷发和熔透式喷发三种类型。
火山喷发的阶段包括气体的爆炸、喷发柱的形成和喷发柱的塌落。
火山能产生多种灾害,除了直接毁灭一切,还引发一系列的灾害——火灾、海啸、泥石流、洪水、形成随时可能决口火山口湖,火山灰非常细小,随风飘飞到遥远的地方或上升到高空,长期弥漫,造成能见度降低,导致空难、交通事故,甚至使气候变异出现“冷夏”。
但是火山灾害是可以预测的,其主要的监测预报手段是地震学和地形变。
世界上已有不少火山预测成功的例子,本文列举了其中8个实例,并介绍了火山喷发后逃生的方法。
关键词:火山喷发;火山灾害;减灾;火山监测;火山喷发预报0 引言火山喷发所产生的多种灾害,是世界上各种严重自然灾害之一。
巨大的爆炸式喷发能造成波及方圆数百千米范围内的生命和财产损失,甚至对全球气候产生影响。
火山喷发能产生破坏性的熔岩流、火山碎屑和气体的高速崩塌流。
大量的火山灰可漂浮至几百千米远,严重影响喷气式飞机的飞行;并可以覆盖相当大范围内的地面建筑和农作物,使交通中断,并由此导致附近居民食物短缺与疾病流行,危害人体健康并造成财产损失。
火山喷发前和喷发期间还可诱发火山地震和构造地震。
即使火山不喷发,在火山区也可能产生巨大的、毁灭性的火山泥流,危害性气体及酸雨。
美国有数百万人生活在(或靠近)将来可能喷发的火山区。
认识火山的形成、分类、喷发过程及火山喷发的危险性和监测研究方法,事先做出预报并采取相应的减灾措施,对减轻火山灾害是十分必要的。
1 火山喷发类型因岩浆性质、地下岩浆库内压力、火山通道形状、火山喷发环境(陆上或水下)等诸因素的影响,使火山喷发的形式有很大差别,一般有这样一些分类:1.1裂隙式喷发岩浆沿着地壳上巨大裂缝溢出地表,称为裂隙式喷发。
这类喷发没有强烈的爆炸现象,喷出物多为基性熔浆,冷凝后往往形成覆盖面积广的熔岩台地。
如分布于我国西南川滇黔三省交界地区的二叠纪峨眉山玄武岩和河北张家口以北的第三纪汉诺坝玄武岩都属裂隙式喷发。
现代裂隙式喷发主要分布于大洋底的洋中脊处,在大陆上只有冰岛可见到此类火山喷发活动,故又称为冰岛型火山。
1.2中心式喷发地下岩浆通过管状火山通道喷出地表,称为中心式喷发。
这是现代火山活动的主要形式,又可细分为三种:宁静式:火山喷发时.只有大量炽热的熔岩从火山口宁静溢出,顺着山坡缓缓流动,好像煮沸了的米汤从饭锅里沸泻出来一样。
溢出的以基性熔浆为主,熔浆温度较高,粘度小,易流动。
含气体较少,无爆炸现象、夏威夷诸火山为其代表,又称为夏威夷型。
这类火山人们可以尽情地欣赏。
爆烈式;火山爆发时,产生猛烈的爆炸,同时喷出大量的气体和火山碎屑物质,喷出的熔浆以中酸性熔浆为主。
1902年12月16日,西印度群岛的培雷火山爆发震撼了整个世界。
它喷出的岩浆粘稠,同时喷出大量浮石和炽热的火山灰。
这次造成26000人死亡的喷发,就属此类,也称培雷型。
递变式: 属于宁静式和爆烈式喷发之间的过渡型。
此种类型以中基性熔岩喷发为主。
若有爆炸时,爆炸力也不大。
可以连续几个月,甚至几年,长期平稳地喷发,并以伴有歇间性的爆发为特征。
以靠近意大利西海岸利帕里群岛上的斯特朗博得火山为代表.该火山大约每隔2-3分钟喷发一次,夜间在50公里以外仍可见火山喷发的光焰,故而被誉为“地中海灯塔”。
又称斯特朗博利式。
有人认为我国黑龙江省五大连池火山属于这种类型。
1.3熔透式喷发岩浆熔透地壳大面积地溢出地表,称为熔透式喷发。
这是一种古老的火山活动方式,现代已不存在。
一些学者认为,在太古代时,地壳较薄,地下岩浆热力较大,常造成熔透式岩浆喷出活动。
2 火山灾害的危害由于火山喷发的突然性,以及推进迅速,很难躲避和阻止,它可以在瞬间摧毁村镇房屋、桥梁、道路以及大面积农田,破坏通讯设施、水电枢纽,造成人员伤亡和财产损失。
历史记载公元年意大利维苏威火山喷发,喷出的火山灰掩埋了庞贝城。
年印度尼西亚坦博拉火山喷发,造成松巴哇和龙目岛上死亡万人。
年马提尼克岛皮利火山喷发,有万人丧生。
地球上有2个最大的火山活动带:环太平洋火山带和地中海火山带。
世界上共有850多座活火山(陆地上有700多座、海底有100多座),其中3/4分布在环太平洋火山带,成为地球佩戴的“火环”。
活火山的爆发是毫无规律可寻的,他仿佛是一个拥有无限神力的力士,爆发时产生的威力让人难以想象。
1980年5月18日美国华盛顿州圣海伦斯火山喷发,卫星摄下珍贵照片,经过分析表明,火山爆发的冲击波穿过200公里厚的大气层,释放出相当于500多枚美国当年投入广岛的原子弹的能量。
炽热喷涌的岩浆使房屋、桥梁、公路、森林、人畜毁于一旦。
全世界至少有20座城市被爆发的火山瞬间彻底毁灭。
其中最早的记载是公元前1470年的古希腊,当时繁华的克诺索斯古城被突如其来爆发的桑托林岛火山夷为平地,50米高的巨浪席卷东地中海岛屿和海岸,米诺斯文明中心以及130公里外的克里特岛瞬间毁灭。
公元79年意大利的维苏威火山,它在瞬间将附近的庞贝、斯特比雅、格尔库拉鲁姆、奥普隆基四座繁荣一时的古城堡埋葬在火山喷发物下。
这些都给人类文明留下了永远的遗憾。
也使人类认识到,我们所谓的辉煌文明在大自然的威力面前是那么的苍白无力,而火山爆发带来的灾难又是那么的不可抗拒。
火山爆发除了直接毁灭一切,还引发一系列的灾害——火灾、海啸、泥石流、洪水、形成随时可能决口火山口湖,火山灰非常细小,随风飘飞到遥远的地方或上升到高空,长期弥漫,造成能见度降低,导致空难、交通事故,甚至使气候变异出现“冷夏”。
1783年日本浅间山火山大爆发,使日本出现“冷夏”,甚至在东北部出现冻害。
火山的喷发物:二氧化碳、二氧化硫、氢、氯、硫化氢等还会污染空气,形成酸雨,产生温室效应。
火山燃起大火:1977年1月7日非洲尼拉贡戈火山爆发,烧毁扎伊尔、卢旺达两国430平方公里的热带雨林。
火山引爆海啸:1883年8月27日印度尼西亚厄他海峡中的喀拉喀托火山爆发,引发人类有史以来最大的海啸,掀起高达三四十米的狂浪,吞没这一海域全部船只,爪哇岛、苏门答腊岛沿岸的房屋、车辆、人畜全部被卷入波涛汹涌的大海。
仅印度尼西亚就有3.6万人在这次海啸中丧生,经济损失无法估量。
火山引起泥石流:1943年2月墨西哥帕利科那火山爆发,附近山坡覆盖了六七十厘米厚的火山灰。
当飓风暴雨席卷墨西哥时,形成泥石流,瞬间埋葬了山下三个村庄和数十名村民,600多平方公里农田被毁。
火山引发洪水:1985年11月13日哥伦比亚托利马省位于5000米高原的路易斯火山爆发,将上千年来的积雪瞬间融化,山洪飞泻,洪水波及3万多平方公里,使2.5万人丧生,13万人无家可归,15万畜生死亡,200多平方公里的农田、果园被毁,直接经济损失超过50亿美金。
3 火山灾害火山是“国际减灾十年”活动的一项主要预防灾种。
火山灾害,包括火山喷发的巨量的火山灰,炽热的火山碎屑熔流,致命的含硫磺气体排放,爆炸、岩崩、滑坡、次生泥石流带来灾难性的后果。
更为严重的是火山喷出炽热而浓集的碎屑流,它们高速喷撒,夜盖面积可达几百平方公里,引燃地面附着物或森林大火。
3.1 喷发柱和云火山爆炸式的喷发能抛出能量巨大的固体、熔融的岩石碎片(称作tephra)和火山气体。
最大的岩石碎片通常回落到喷发口附近3 km以内,小的碎片[小于0.3 cm,由火山玻璃、矿物和岩石(火山灰)组成抛入空中,形成巨流般的喷发柱。
喷发柱能很快地增长,在30分钟内可以达到20 km的高度,形成喷发云。
在云中的火山灰对飞行可产生严重的影响。
在过去的15年中,大约有80架商用喷气飞机在无意中闯入灰云而被损坏,有几架由于发动机损坏,几乎坠毁。
大的喷发云可以顺风扩散到几百千米外,产生大范围的火山灰降落,风携带更小的灰尘可漂浮到更远处。
1980年5月18日美国华盛顿州的圣海伦斯火山产生的火山灰飘落到美国西部,覆盖了5.6万km2的范围。
沉重的尘降能压垮建筑物,轻的尘降能损坏农作物、电力设备和机械。
3.2 火山气体在火山喷发期间,能喷射出气体。
即使火山不喷发,地中的裂缝使气体上升,通过地表的开口(出气口)到达地面。
90%的气体是水蒸气,大部分是加热地表水(雨水和小溪流)的结果。
其他一般的火山气体是二氧化碳(CO2)、二氧化硫(SO2)、硫化气(H2S)、氢气(H2)和氟(F2)。
二氧化硫能与水作用生成酸雨,它产生腐蚀并危害蔬菜等农作物。
二氧化碳比空气重,能被关闭在较低的地区,浓度可达令人和动物窒息的程度。
氟在达到较高浓度时成为有毒气体,它能被吸附到火山灰颗粒中,然后降落到地面。
颗粒中的氟能毒化牲畜饲草并污染当地地下水源。
灾难性的火山喷发,如1991年6月15日菲律宾皮纳图博火山喷发,为对流层注入了大量的二氧化碳气体,与水结合形成了硫酸雾。
这些酸雾反射太阳光,能在一定时期内降低地面温度达几度,并通过改变高层大气中氯和氮的混合物破坏臭氧层。
3.3 岩浆流和穹隆熔融的岩浆在地表形成岩浆流。
硅质(二氧化硅SiO2)含量越高,越不容易流动。
例如低硅质的玄武岩岩浆能形成流动较快的溪流,流速可达16~15 km/h,形成几千米宽的薄层。
我国五大连池火山就是这种类型。
美国夏威夷岛上的基拉韦厄火山自1983年喷发以来,岩浆流已毁坏了200座房屋和几十千米长的沿岸高速公路。
与此相反,高硅质的安山岩和石英安山岩岩浆,倾向形成较厚的、流速慢的、流动距离短的岩浆流。
这种岩浆常附着在火山口附近,形成不规则的小山,叫做岩浆穹隆。
我国的长白山火山属于此种类型。
美国的圣海伦斯火山在1980~1986年,石英安山岩岩浆穹隆增高了300 m,周围扩展了约1000 m。
3.4 热火山灰流在火山喷发期间,热火山灰、岩石碎片和气体快速崩塌流动到火山脚下,也可能在不断增长的岩浆穹隆的陡边崩塌和裂开时,运动到火山脚下。
这些炽热流温度可达710°C,并以160~240km h的速度运动。
这种热流倾向流向山谷和河谷地区,其热能足以毁坏甚至燃烧它通过地区的任何物品。
较低密度的热火山灰流叫热涌流(pyroclastic surge),它很容易地扫过几百米高的山脊。
在1980年5月18日圣海伦斯火山喷发高潮期,产生了一系列大爆炸,形成了巨大的热涌流,或叫侧向爆炸,破坏面积达590 km2。
其中2 m粗的大树被割倒,并被推到24 km 远的地方。
3.5 火山滑坡或岩屑崩落火山滑坡或岩屑崩落(landslide or debris avalanche)是火山附近的泥、石、雪和冰快速向山下流动。
小规模的是火山表面松软的火山碎屑的小规模运动;大规模的是全部火山顶或火山边坡的巨大物质崩塌。
陡的火山是滑坡的敏感地区,因为它们一部分是由松软的火山碎屑构造的。