自然科普:身處火山噴發現場,是一種什麽體驗?
來源:星空計劃
發布時間:2023-03-30
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或許你曾經看過這樣的視頻畫麵:有一些火山狂熱愛好者會(hui) 深入火山,采集新鮮的火山熔岩樣品。這樣的畫麵讓人膽戰心驚。我們(men) 不禁發問,身處火山噴發現場,到底是一種什麽(me) 體(ti) 驗?

火山噴發雖然來勢洶洶,也不是說噴就噴的,它要經過複雜的地質演化,待各種條件都成熟後,才會(hui) 發生一次大規模的噴發。簡言之,火山噴發,就是地下岩漿通過特定通道,受壓力的影響後,噴射到地麵,再從(cong) 火山口噴湧而出,從(cong) 而形成一次完整的噴發過程。

即便是現代一座活火山,噴發方式也會(hui) 受到多種因素影響,比如地殼厚度、岩漿性質(溫度、黏度、密度等)、地下岩漿庫內(nei) 壓力、火山通道形狀、火山噴發環境(陸上或水下)等諸因素的影響,使火山噴發的形式有很大差別。

就拿岩漿來說,岩漿能夠流動,具有流體(ti) 的性質,而岩漿的流動能力主要受自身的黏度製約,因此岩漿的黏度對火山的噴發方式以及火山碎屑物的類型都有很大關(guan) 係。在地下壓力較高,氣體(ti) 被壓縮在岩漿中,當岩漿逐漸靠近地表,壓力隨之減小,這些氣體(ti) 就會(hui) 逐漸形成氣泡逃逸出來。

配圖來自圖蟲網

如果岩漿的黏性比較高,氣體(ti) 無法釋放,最終會(hui) 把岩漿崩碎,從(cong) 火山口爆炸,大塊岩漿炸飛出來,形成火山彈,細小的碎渣即為(wei) 火山灰。

因此,同一座火山,在不同時期的噴發方式也不同。那麽(me) 岩漿的黏度主要由其中二氧化矽的含量所決(jue) 定,二氧化矽含量越高,其黏性也將越大,流動性也就越弱。

一般而言,火山的噴發方式有以下幾種:

如果岩漿噴發的通道是狹長形的,叫“裂隙式噴發”,這種噴發一般不會(hui) 形成爆炸現象,更像是擠牙膏一樣擠出來的,相對來說較為(wei) 安全,也不會(hui) 大量的產(chan) 生火山灰。

第二種火山噴發方式叫“熔透式噴發”,由於(yu) 地殼比較薄,地下岩漿的壓力大,把地殼給頂開了,大量的岩漿噴湧而出,這就叫熔透式噴發。不過現在的大陸板塊地殼普遍比較厚,這種噴發方式也不常見。

目前地球上主要的火山噴發方式是第三種,叫中心式噴發。大陸板塊互相撞擊,形成高山,但山中間是空心的,這就給岩漿湧出提供了一個(ge) 通道,隨著大陸板塊不斷晃動,壓力越來越大,最後岩漿噴湧而出。

同樣是中心式噴發,還分為(wei) 寧靜式、中間式和爆烈式三種。

像夏威夷火山就屬於(yu) 是寧靜式噴發的代表。噴發的時候隻有大量岩漿從(cong) 火山口溢出,順著山坡緩緩流動。熔漿溫度高、黏度小,沒有爆炸現象,安安靜靜的流了出來,相對安全,不容易造成人員傷(shang) 亡。因此,夏威夷也是火山學家研究火山的聖地。

中間式噴發,是介於(yu) 寧靜式和爆烈式之間的過渡型,大部分時間都是寧靜式噴發,偶爾會(hui) 伴有一兩(liang) 次爆裂式的噴發。

最後一種爆烈式噴發非常可怕,它會(hui) 產(chan) 生猛烈的爆炸,同時噴出大量氣體(ti) 和火山碎屑。方圓十幾公裏都會(hui) 變成一片焦土。1902年,加勒比海東(dong) 部“馬提尼克島”的培雷火山噴發,就屬於(yu) 這種類型的,島上3萬(wan) 居民,隻有3個(ge) 人幸存了下來。公元79年,發生在意大利那不勒斯灣東(dong) 海岸的維蘇威火山呈爆裂式噴發,距離火山13公裏的龐貝古城,瞬間被高溫岩漿覆蓋。直到18世紀中葉,龐貝古城才被人們(men) 發掘出來,其中很多遇難的人,都保持著逃跑的姿勢。

這就是可怕的火山。

本文為(wei) 科普中國·星空計劃扶持作品

作者:董漢文

審核:張玉修(中科院大學地球與(yu) 行星科學學院 副教授)

出品:中國科協科普部

監製:中國科學技術出版社有限公司、北京中科星河文化傳(chuan) 媒有限公司



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