书城科普读物美国倒计时
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第25章 回天之力:装在地狱里的警报器 (7)

复式火山——由两种以上的简单类型的火山体(如火山渣锥、寄生火山锥、盾火山、复合火山和堆积—穹丘)组成的火山。

火山气体——是由于火山作用而从岩浆中分离出来的挥发物质的总称。火山气体在火山喷发和喷发前后大量产生。随火山活动的强弱,火山气体的温度有高有低。高于当地水的沸点时,气体中的水蒸汽含量最多,低于当地水的沸点时气体中以二氧化碳为主。火山气体中还有一部分是固体矿物的蒸汽,它们到达地面后常在喷口附近凝结,形成硫磺、砂等矿物。

火山灰——就是细微的火山碎屑物。由岩石、矿物、火山玻璃碎片组成,直径小于2毫米,还有人将其中极细微的火山灰划分出来称为火山尘。在火山的固态及液态喷出物中,火山灰的量最多,分布最广,它们常呈深灰、黄、白等色,堆积压紧后成为凝灰岩。火山爆发时,岩石或岩浆被粉碎成细小颗粒,从而形成火山灰。火山灰不同于烟灰,它坚硬、不溶于水。

火山碎屑——一种火山碎屑物质。火山碎屑是火山喷出的岩浆冷凝碎屑以及火山通道内和四壁岩石碎屑。它包括单个晶体、晶屑、玻屑、岩屑,其形状没有受到后期再堆积作用的改造。火山碎屑大小不一,形态与原岩的性质有一定关系,原为韧性的岩石轮廓较为圆滑,脆性的则呈棱角状并具贝壳状断口。火山碎屑是早期阶段凝固的火山岩,火山通道周围的岩石及火山基底的岩石在火山喷发时被炸裂,崩碎而成。

火山碎屑流——英文名为Pyroclastic Flow。“pyroclastic”一词起源于希腊语“pyro”(火)和“klastos”(碎块),用来描述火山爆炸后形成的岩石火岩浆碎块。火山碎屑流是气体和碎屑的混合物。它不是水流,而是一种夹杂着岩石碎屑的、高密度的、高温的、高速的气流,常紧贴地面横扫而过。火山碎屑流温度可达1500°F,速度可达每小时100—150英里,它能击碎和烧毁在它流经路径上的任何生命和财物。火山碎屑流起因于火山爆炸式喷发或熔岩穹丘的崩塌。

火山泥流——英文名是Lahar,原为印度尼西亚语,指的是在火山斜坡上生成的泥流和岩石碎块流。火山泥流是一种水、黏土、砂和岩石碎块的混合物,其中岩石碎块的尺寸大小不一,最大可达几十米。它不是普通的水流,也不是普通的泥流,它的密度大、粘度高,沿山谷下冲时具有很高的能量和搬运能力。火山泥流高速下冲时可达85千米/小时,高密度火山泥流的形态类似于高速流动的混凝土灰浆。火山泥流能影响到上百千米的下游,破坏力很强,桥梁、建筑物可被火山泥流破坏并搬运到很远的地方。人类和其他生命可能被埋葬或被漂砾击中,也有可能被高温的岩石碎块烧伤。

火山块——火山块是直径大于64毫米的、棱角锋利的岩块。火山块的成分一般是早期的熔岩。火山爆发导致火山锥上早期的熔岩体破碎形成火山块。一般认为熔岩体破碎时为固体状态,从而才可能形成火山块锋利的棱角。

火山弹——由火山喷到空中的岩浆物质快速冷凝而成的一种火山喷发物。有纺锤状、梨状、椭球状等形状。组成物质从里往外越来越细,大多为疏松状或浮石状物质,内部常呈气孔状,有的中空。一般堆积在火山口附近及火山锥斜坡上。

火山砾——由火山喷出的岩浆块和岩浆小滴冷凝而成的一种火山喷发物。其大小大于黄豆而小于鸡蛋,小于火山弹。经胶结后形成火山角砾岩,分布在火山口附近。

破火山口——一种在火山顶部的较大的圆形凹陷,其直径往往大于1.6千米。通常是岩浆回撤、火山自身塌陷时形成,或浅部岩浆囊喷发而形成的。大量岩浆的撤退可能是由于其构造支撑的丧失而造成的。破火山口直径可达8—16千米,而火山口直径通常不超过1—1.6千米,主要是在火山喷发期间由于爆炸而挖掘出来的。

火山地震——地震的一种,由火山爆发而引起。波及范围和破坏性都较小。

火山链——是一系列成线状分布的火山,在地貌上常表现为火山山脉或火山岛弧。它一般受同一断裂带控制。

火山岛——海洋岛的一种。海底火山喷发物质堆积形成的岛屿。面积一般不大,但高度可能比较高。著名的火山岛有冰岛、夏威夷群岛等。

海底火山——是大洋底部形成的火山。海底火山的分布相当广泛,海底火山喷发的溶岩表层在海底就被海水急速冷却,有如挤牙膏状,但内部仍是高热状态。绝大部分海底火山位于构造板块运动的附近区域,被称为中洋脊。尽管多数海底火山位于深海,但是也有一些位于浅水区域,在喷发时会向空中喷出物质。在海底火山附近的热气喷发口,具有丰富的生物活性。

火山碎屑熔岩——这是一类具有火山碎屑岩与熔岩过渡性质的岩石,也就是说,其岩石性质基本上属熔岩,但其中混有相当分量的火山碎屑物质。多见于火山颈、破火山口、火山构造洼地、巨大的火山碎屑岩中。熔岩含有10—90%的火山碎屑物质。熔岩部分含斑晶。其成分往往与熔岩相同或相似,因此常误认为熔岩为火山碎屑岩。

喷出岩——一种火成岩,也被称为火山岩,是由火山喷出的岩浆在地表迅速冷却后形成的岩石,由于冷却速度很快,一般喷出岩的结构会形成细粒、隐晶,或形成玻璃质,经常包含有碎屑和斑晶。喷出岩由于冷却很快,有时其中气体无法逸出,形成很小的气泡,最典型的如浮岩,由于含气量大,造成比重小,甚至能在水中漂浮。喷出岩中含硅量低的一般称为玄武岩,含硅高的为流纹岩,此外硅含量中等的还有安山岩、粗面岩和英安岩等。火山喷出的火山灰和碎屑会形成凝灰岩。

熔岩——熔岩是指喷出地表的岩浆,也用来表示熔岩冷却后形成的岩石。熔岩在熔融状态下的流动性随二氧化硅的增加而减弱,基性熔岩粘度小易于流动,酸性熔岩则不易流动。由于熔岩化学成分的不同或火山环境的差异,熔岩有多种表现形式。

熔岩流——呈液态在地表流动的熔岩被称为熔岩流,熔岩流冷却后形成固体岩石堆积有时也称之为熔岩流。呈液态流动的熔岩温度常在900℃—1200℃之间,如熔岩中气体的含量多,更低的温度也能流动。酸性熔岩粘滞,流动不远,大面积的熔岩流常为基性熔岩。温度高、坡度陡时,熔岩流的流速可达每小时65千米。熔岩流的形态取决于多个方面,如熔岩成分(玄武岩、鞍山岩、英安岩、流纹岩)、流量、地形和环境等。

熔岩穹丘——熔岩穹丘是圆形的、边缘陡峭的丘状物,是由于高粘度的火山熔岩(英安岩或流纹岩)堵塞喷火口所形成。熔岩穹丘顶端一般无火山口,从地下涌来的岩浆挤入熔岩穹丘内部,从而引起熔岩穹丘突起变形。熔岩穹丘的表面是已经冷却的坚硬的熔岩,因此当深部岩浆不断挤入,熔岩穹丘将会爆炸,形成碎屑坑。

熔岩管道——熔岩管道是在熔岩流内部自然形成的管道。当液态的熔岩流流动时,由于表面冷却较快,形成固体硬壳,在表层硬壳的保温作用下,其内部温度高、流速快,从而形成管道。一个大型的熔岩流常有一个主管道和若干小的分支。

熔岩隧洞——当火山喷发结束,熔岩供给终止,或上游熔岩流转向,熔岩管道中的熔岩继续向下流动,从而形成排空的熔岩隧洞。一般排空的熔岩隧洞底面平坦,顶部常悬挂熔岩钟乳。熔岩管道的存在增加了熔岩流流动的速度和距离。早期的熔岩隧洞可能被后期的熔岩流所利用。

渣块熔岩(aa)——“aa”是夏威夷词汇,音“阿阿”,用来描述表面粗糙的熔岩流。这种熔岩流中布满多孔带刺的熔岩碎块,被称为“渣块”。渣块熔岩是因熔岩在流动过程中,表层熔岩不断固结,固结的表层随着熔岩的流动不断发生脆性破裂,形成“渣块”,“渣块”又因随同液体熔岩翻滚、粘结,形成翻花状。因此渣块熔岩又称为翻花熔岩。

结壳熔岩(Pahoehoe)——“Pahoehoe”是夏威夷词汇,用来描述一种有光滑表面的熔岩。这种熔岩有时呈圆丘状或绳状,也称为绳状熔岩。结壳熔岩流动过程中表面冷却形成塑性外壳,而内部的熔岩流又不断地挤出形成新的壳体。结壳熔岩经常展现出奇形怪状的形态,常被形容为熔岩雕塑。结壳熔岩粘度小、易流动,熔岩流表面气孔较少。

枕状熔岩(Pillow Lava)——枕状熔岩是火山在水下喷发形成的,外形浑圆形似堆叠在一起的枕头。当熔岩从水下流出时,由于快速的冷却使熔岩流表面形成韧性的固体外壳。随着熔岩流内部压力增大,外壳破裂,就会像挤牙膏一样,挤出新的熔岩,随后再次形成外壳。如此循环往复,便产生的枕状熔岩。

侵入岩(intrusive rock)——地壳深处的熔融岩浆,指液态岩浆在造山作用下灌入同期形成的构造空腔内,在深处结晶和冷凝而形成的火成岩。

火山渣——是火山喷发形成的矿渣状多孔的岩石。由孔隙、火山玻璃和矿物组成。孔隙是由于泡沫破裂、气体逃逸而形成。火山渣富含镁铁,而含有较少的硅,通常为黑色、深灰色、红色和棕色。火山渣非常坚硬,由于坚硬且多孔因而是铺设路面的极好材料。

火山渣锥——是玄武岩碎片堆积而成的山丘,喷出气体携带熔岩滴进入大气,然后在火山口附近降落,而形成火山锥。熔岩滴通常在飞行之中,降落地面之前已经是固态的或部分固态的,称之为火山弹。如果气体压力下降,最后阶段的可能是熔岩流冲出渣锥的底部,如果熔融岩浆中具有充裕的水,它们的相互作用将形成玛珥湖(低平火山口)而不是火山渣锥。 喷发时间越长,火山锥越高。一些火山锥只有几米高,而一些如墨西哥的Paricutin火山,从1943年到1952年连续喷发,火山锥高达610米,随着火山碎屑活动,熔岩流从其底部流出,摧毁了Paricutin村。火山渣锥可以单独存在,也可以组成小的或大的群,或火山场。

寄生火山锥——是指附着在大(老)火山锥上的较小(新)火山锥。又称侧火山锥。当某个火山锥形成后,在其新通道附近喷出并堆积而成新的火山锥。这种火山锥又可分为:熔岩寄生锥、碎屑寄生锥等。

层状火山机构——是喷溢与爆发活动交替进行,熔岩与火山碎屑岩呈互层产出的火山机构。多出现于中性—中酸性火山岩区,在火山机体内岩层围斜外倾,自中心至边部倾角由陡变缓(30°—10°左右),常具双层构造,即下部为层状,上部为锥形,故有的称之为复合火山锥。

泥火山锥——是由泥火山喷出物堆积而成的各种大小不等的平顶锥形高地。堆积物主要是泥和岩屑,外形与一般的火山锥相似。不同之处在于泥火山锥不是由岩浆喷出形成的。

火山弧——是在汇聚板块边缘,火山弧大洋边缘部分形成的火山岛弧。如西太平洋有阿留申弧、千岛弧、日本弧、马里亚纳弧、汤加弧。大西洋西缘有安的列斯弧、南桑德威奇弧,还有印度洋的巽他弧等。岛弧火山以安山岩喷发为主,但在靠近海沟一侧有拉斑玄武岩,在弧后边缘海一侧出现碱性岩。岛弧火山是大洋板块向大陆板块消减过程中,下潜板块上部局部熔融形成岩浆,向上侵位并喷发到地表形成的。

俯冲带——是俯冲板块的俯冲部分。发生俯冲作用的板块边缘部位,包括洋—陆俯冲或洋—洋俯冲的B型俯冲带和陆—陆俯冲的A型俯冲带两种类型。B型俯冲带出现巨大的贝尼奥夫带,并以发育沟、弧及强烈的地震、火山活动为显著特征。一般由以下部分组成:俯冲板片向下弯曲形成的海沟;因板块俯冲而刮削下来的弧前增生楔;上驮板块前缘的富集地幔楔;板片俯冲到一定深度因部分熔融而形成的火山弧,以及与火山弧伴生的成对双变质带等。因为大洋岩石圈在俯冲带进入地幔,到一定深度被地幔熔融同化而消亡,故又称消减带(consuming boundary zone)。B型俯冲带还可进一步划分为智利型俯冲带(高应力、弧后挤压的缓倾俯冲带)和马里亚纳型俯冲带(低应力、弧后扩张的陡倾俯冲带)。A型俯冲带是大陆岩石圈相互俯冲的产物。

低平火山口(玛珥湖 Maar)——玛珥的英文“maar”来源于拉丁文“mare”,即海的意思,是德国莱茵地区的人们对湖泊、沼泽的称呼。1921年德国科学家Steininger把maar定义为一种火山类型。玛珥是由岩浆水汽相互作用发生爆炸而形成的。在地表下形成了深切到围岩的圆形火山口,并被一个低矮的碎屑环包围。玛珥是一个由环形壁、火山口沉积物、火山筒和馈浆通道组成的系统。

火山湖——又称火口湖,指火山在喷发后,火山口积水而形成的湖泊。中国最深的湖泊长白山天池即为火山湖。