火山的結(jié)構(gòu)和類型
火山是熾熱地心的窗口，地球上最具爆發(fā)性的力量，爆發(fā)時(shí)能噴出多種物質(zhì)。形成火山的因素有很多，下面就讓學(xué)習(xí)啦小編來(lái)給你科普一下火山是如何形成的。
火山形成的原因
火山是一個(gè)由固體碎屑、熔巖流或穹狀噴出物圍繞著其噴出口堆積而成的隆起的丘或山。火山噴出口是一條由地球上地?；驇r石圈到地表的管道，大部分物質(zhì)堆積在火山口附近，有些被大氣攜帶到高處而擴(kuò)散到幾百或幾千公里外的地方。
火山的形成是一系列物理化學(xué)過程。主要是地球內(nèi)部存在的大量的放射性物質(zhì)，在自然狀態(tài)下衰變，產(chǎn)生大量的熱。這些熱無(wú)法散發(fā)到地面，溫度不斷升高，直至把巖石融化，形成地球內(nèi)部的高溫融化狀態(tài)。這些巖漿一旦沖破地殼噴出地面，就形成了火山。
有人認(rèn)為火山是巖石因壓力而融化，那巖漿噴出地面后，因壓力迅速降低，其溫度就不可能還那么高，而應(yīng)該是常溫或者比常溫低。如果是因壓力的原因?qū)е碌纳郎兀钱?dāng)壓力不在增加后，其溫度也不會(huì)再上升，也就是說(shuō)，在地球形成之初，溫度就不會(huì)再升高了。
我們可以做這樣的實(shí)驗(yàn)，將冰箱用的冷媒，裝入一個(gè)密閉很好的活塞，壓縮活塞并保持壓強(qiáng)不變，冷媒的溫度會(huì)先升高，壓力不變后，溫度最多保持不變或者逐漸降低。即使在最高溫度時(shí)刻突然給冷媒減壓至常壓，其溫度也不可能比常溫高多少。巖石更不可能保持融化狀態(tài)噴出地面。
從熱力學(xué)理論的角度進(jìn)行分析整個(gè)過程：壓縮時(shí)，外界對(duì)冷媒做工，溫度升高;減壓時(shí)，冷媒對(duì)外界做工，溫度必然降低。
所以說(shuō)，火山應(yīng)該是放射性物質(zhì)衰變產(chǎn)生的熱使巖石融化形成的。
巖漿的來(lái)源
巖漿分為原生巖漿和再生巖漿。
原生巖漿是地核俘獲的熔融物質(zhì)形成的。地核俘獲熔融物質(zhì)和其他一些物質(zhì)形成巨厚的熔融層。這些物質(zhì)其成分是不均的。原生巖漿凝固形成最原始的地球外殼。
現(xiàn)今所見到的各類侵入巖，如超基性巖、基性巖、中性巖、酸性巖和堿性巖等，以及火山噴發(fā)出的各類巖漿，它們都是再生巖漿，只是來(lái)源深度、通道、物質(zhì)成分及分異程度不同而已。
再生巖漿包括原生巖漿變異出的巖漿和重熔巖漿。
現(xiàn)今地球液態(tài)層是由原生巖漿經(jīng)變異形成的再生巖漿組成的——經(jīng)過溫度、成分和物態(tài)的改變而形成的。
巖漿運(yùn)移的動(dòng)力
巖漿由地球深處移動(dòng)到地殼內(nèi)形成侵入巖或噴發(fā)到地表形成火山，巖漿移動(dòng)的動(dòng)力主要有二：
其一，由于地球內(nèi)球比重大于液態(tài)層和外球，在繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)時(shí)，內(nèi)球始終偏向引力的反方向，內(nèi)球不在地球中心。形成內(nèi)球?qū)σ簯B(tài)層由內(nèi)向外的擠壓力，使巖漿和其他氣液態(tài)物質(zhì)由地球內(nèi)部向外移動(dòng)或噴發(fā)到地表。
其二，巖漿結(jié)晶或發(fā)生其他物化反應(yīng)，產(chǎn)生一些水和氣及其他物質(zhì)，形成膨脹擠壓力，使巖漿和其他氣液態(tài)物質(zhì)由地球內(nèi)部向外移動(dòng)或噴發(fā)到地表。
火山的構(gòu)造
由火山口，巖漿通道和火山錐組成
在地球上已知的“死火山”約有2000座;已發(fā)現(xiàn)的“活火山”共有523座,其中陸地上有455座，海底火山有68座。火山在地球上分布是不均勻的，它們都出現(xiàn)在地殼中的斷裂帶。就世界范圍而言，火山主要集中在環(huán)太平洋一帶和印度尼西亞向北經(jīng)緬甸、喜馬拉雅山脈、中亞、西亞到地中海一帶，現(xiàn)今地球上的活火山絕大部分都分布都在這兩個(gè)帶上。
火山出現(xiàn)的歷史很悠久。有些火山在人類有史以前就噴發(fā)過，但不再活動(dòng)，這樣的火山稱之為“死火山”;而有史以來(lái)曾經(jīng)噴發(fā)過，但長(zhǎng)期以來(lái)處于相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài)的火山，此類火山都保存有完好的火山錐形態(tài)，仍然具有火山活動(dòng)能力，或尚不能斷定其已喪失火山活動(dòng)能力，人們稱之為“休眠火山”;人類有史以來(lái)，時(shí)有噴發(fā)的火山，稱為“活火山”。
地殼之下100至150千米處，有一個(gè)“液態(tài)區(qū)”(軟流層)，區(qū)內(nèi)存在著高溫、高壓下含氣體揮發(fā)份的熔融狀硅酸鹽物質(zhì)，即巖漿。它一旦從地殼薄弱的地段沖出地表，就形成了火山。
火山活動(dòng)能噴出多種物質(zhì)，在噴出的固體物質(zhì)中，一般有被爆破碎了的巖塊、碎屑和火山灰等;在噴出的液體物質(zhì)中，一般有熔巖流、水、各種水溶液以及水、碎屑物和火山灰混合的泥流等;在噴出的氣體物質(zhì)中，一般有水蒸汽和碳、氫、氮、氟、硫等的氧化物。除此之外，在火山活動(dòng)中，還常噴射出可見或不可見的光、電、磁、聲和放射性物質(zhì)等，這些物質(zhì)有時(shí)能致人于死地，或使電、儀表等失靈，使飛機(jī)、輪船等失事。
火山的類型
按活動(dòng)情況
1、活火山(active volcano)
指尚在活動(dòng)或周期性發(fā)生噴發(fā)活動(dòng)的火山。這類火山正處于活動(dòng)的旺盛時(shí)期。如爪哇島上的梅拉皮火山，本世紀(jì)以來(lái)，平均間隔兩三年就要持續(xù)噴發(fā)一個(gè)時(shí)期、我國(guó)火山活動(dòng)以臺(tái)灣島大屯火山群的主峰七星山最為有名。大陸上，僅在新疆昆侖山西段于田的卡爾達(dá)西火山群有過火山噴發(fā)記錄?；鹕絿姲l(fā)形成了一個(gè)平頂火山錐。
2、死火山(extinct volcano)
指史前曾發(fā)生過噴發(fā)，但有史以來(lái)一直未活動(dòng)過的火山。此類火山已喪失了活動(dòng)能力。有的火山仍保持著完整的火山形態(tài)，有的則已遭受風(fēng)化侵蝕，只剩下殘缺不全的火山遺跡、我國(guó)山西大同火山群在方圓約123平方公里的范圍內(nèi)，分布著99個(gè)孤立的火山錐，其中狼窩山火山錐高將近1900米。
3、休眠火山(dormant volcano)
指有史以來(lái)曾經(jīng)噴發(fā)過.但長(zhǎng)期以來(lái)處于相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài)的火山。此類火山都保存有完好的火山錐形態(tài)，仍具有火山活動(dòng)能力，或尚不能斷定其已喪失火山活動(dòng)能力。如我國(guó)長(zhǎng)白山天池，曾于1327年和1658年兩度噴發(fā)，在此之前還有多次活 動(dòng)。雖然沒有噴發(fā)活動(dòng)，但從山坡上一些深不可測(cè)的噴氣孔中不斷噴出高溫氣體，可見該火山如今正處于休眠狀態(tài)。
應(yīng)該說(shuō)明的是，這三種類型的火山之間沒有嚴(yán)格的界限。休眠火山可以復(fù)蘇，死火山也可以“復(fù)活”相互間并不是一成不變的。過去一直認(rèn)為意大利的維蘇威火山是一個(gè)死火山，在火山腳下，人們建筑起許多的城鎮(zhèn)，在火山坡上開辟了葡萄園，但在公元79年維蘇威火山突然爆發(fā)，高溫的火山噴發(fā)物襲占了毫無(wú)防備的龐貝和赫拉古農(nóng)姆兩座古城，兩座城市及居民全部毀滅和喪生。
按噴發(fā)類型
火山噴發(fā)類型按巖漿的通道分為裂隙式噴發(fā)、熔透式噴發(fā)和中心式噴發(fā)三大類。
裂隙式噴發(fā) 又稱冰島型火山噴發(fā)。巖漿沿地殼中的斷裂帶或裂隙溢出地表，這樣形成的火山通道在地表呈窄而長(zhǎng)的線狀，向下呈墻壁狀。這類噴發(fā)沒有強(qiáng)烈的爆炸現(xiàn)象，噴發(fā)溫和寧?kù)o，噴出的巖漿為粘性小的基性玄武巖漿，碎屑和氣體少。基性熔巖溢出后,可以形成廣而薄的熔巖流、熔巖坡或熔巖臺(tái)地，甚至形成熔巖高原。
熔透式噴發(fā)熔透式噴發(fā)的巖漿上升時(shí)，由于溫度很高，再加上巖漿和巖石之間的一些化學(xué)作用，致使上面的巖石被熔透而頂開，形成直徑很大、形狀不規(guī)則的火山通道;巖漿失去壓力后大面積溢出地表。熾熱的巖漿從火山通道緩慢溢出形成熔巖流，最后逐漸冷凝形成熔巖。熔透式噴發(fā)形成的火山巖分布范圍很廣，火山口一般不明顯。這類噴發(fā)有時(shí)巖漿上升停留在中途，沒能融化頂部巖層便冷凝下來(lái)，只在地面隆起成丘，這種火山稱為“潛火山”或“地下火山”。一些學(xué)者認(rèn)為，遠(yuǎn)古時(shí)代地殼較薄，地下巖漿熱力較大，常造成熔透式巖漿噴發(fā)，現(xiàn)代已不存在。
中心式噴發(fā) 巖漿沿火山喉管噴出地面。根據(jù)噴出物和活動(dòng)強(qiáng)弱又可分為下列幾種，其名稱用代表性的火山名或地名、人名命名。
按火山錐
火山熔巖構(gòu)成的是熔巖錐，它形狀扁平、坡度緩(2°～10°)，頂部有碗狀火山口。其中規(guī)模巨大的叫盾形火山。全部由火山碎屑組成的是碎屑錐。其平面近似圓形，坡度約30°，頂部有一個(gè)漏斗狀火山口。由熔巖和碎屑互層構(gòu)成的叫復(fù)合錐，也叫層狀火山錐。其坡度大多超過30°，形狀比較對(duì)稱，上部多熔巖，下部和邊緣主要是火山碎屑?；鹕娇诔释霠罨蚵┒窢睢Ｓ行┗鹕藉F坡上還有小型火山錐，其通道與主火山錐的通道相連，無(wú)獨(dú)立的巖漿源。這種小型火山錐稱寄生錐。
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