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自然灾变震撼:火山喷发对人类生活的影响

时间:2023-12-05 百科知识 版权反馈
【摘要】:鲁伊斯火山大喷发夺去了2.5万人的生命,5000多人受伤,5万人无家可归,13万人成为灾民。除人民生命财产遭受的巨大损失外,哥伦比亚的经济损失也相当严重。火山喷发使15个城镇受灾,面积达3万平方千米。鲁伊斯火山给哥伦比亚经济造成的总体损失高达数十亿美元。火山喷发是岩浆等喷出物在短时间内从火山口向地表的释放。在火山喷发过程中,挥发性物质充当

自然灾变震撼:火山喷发对人类生活的影响

1985年11月13日夜晚,拥有2.5万人口的哥伦比亚阿美罗小镇上的人们进入了梦乡,整个小镇一片宁静。半夜11点的钟声刚刚敲过,突然一道紫色的闪光撕裂了漆黑的夜幕,巨大的响声从那道可怕的闪光处传来。火山发出一声声震天动地的巨响,地动山摇,狂风大作,火山喷出的灼热岩浆顿时融化了山上的层层积雪,冰冷的积雪变成了滚热的液体,顺着山脉顿时溢满泥浆,随后泥浆溢出河床,形成了一片粘稠可怕的汪洋

火山爆发

只过了短短的8分钟,泥石流就吞没了阿美罗,小镇变成了一片泥石流的汪洋。一个原本充满生机的小镇,瞬间在地球上消失得无影无踪,那里的两万多居民也在这一瞬间成为大自然的牺牲品,幸存者寥寥无几。鲁伊斯火山大喷发夺去了2.5万人的生命,5000多人受伤,5万人无家可归,13万人成为灾民。

除人民生命财产遭受的巨大损失外,哥伦比亚的经济损失也相当严重。火山喷发使15个城镇受灾,面积达3万平方千米。在这个方圆范围内,输水管道、线路、桥梁学校、医院等公共设施遭到破坏。哥伦比亚是世界上重要的咖啡出口国,咖啡是哥伦比亚经济的支柱创汇业,而受灾地区又是哥伦比亚重要的咖啡产地。火山喷发破坏了大面积的咖啡园,正在成熟的咖啡豆化为灰烬,给哥伦比亚带来了数千万美元的损失。鲁伊斯火山给哥伦比亚经济造成的总体损失高达数十亿美元。

火山喷发是岩浆等喷出物在短时间内从火山口向地表的释放。由于岩浆中含大量挥发成分,加之上覆岩层的围压,使这些挥发成分溶解在岩浆中无法溢出,当岩浆上升靠近地表时,压力减小,挥发成分急剧被释放出来,于是形成火山喷发。火山喷发是一种奇特的地质现象,是地壳运动的一种表现形式,也是地球内部热能在地表的一种最强烈的显示。

火山喷发的类型

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,一般分为如下几类:

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。如分布于中国西南川、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。

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3种:

(1)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,黏度小,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。

(2)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。它喷出的岩浆黏稠,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。

(3)中间式: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50千米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的五大连池火山属于这种类型。

火山喷发的阶段

1.气体的爆炸

在火山喷发的孕育阶段,由于气体出溶和震群的发生,上覆岩石裂隙化程度增高,压力降低,而岩浆体内气体出溶量不断增加,岩浆体积逐渐膨胀,密度减小,内压力增大,当内压力大大超过外部压力时,在上覆岩石的裂隙密度带发生气体的猛烈爆炸,使岩石破碎,并打开火山喷发的通道,首先将碎块喷出,相继而来的就是岩浆的喷发。

2.喷发柱的形成

气体爆炸之后,气体以极大的喷射力将通道内的岩屑和深部岩浆喷向高空,形成了高大的喷发柱。喷发柱又可分为3个区:

(1)气冲区:它位于喷发柱的下部,相当于整个喷发柱高度的1/10。因气体从火山口冲出时的速度和力量很大,虽然喷射出来的岩块等物质的密度远远超过大气的密度,但它也会被抛向高空。气冲的速度,在火山通道内上升时逐渐加快,当它喷出地表射向高空时,由于大气的压力和喷气能量的消耗,其速度逐渐减小,被气冲到高空的物质,按其重力大小在不同的高度开始降落。

(2)对流区:位于气冲区的上部,因喷发柱气冲的速度减慢,气柱中的气体向外散射,大气中的气体不断加入,形成了喷发柱内外气体的对流,因此称其为对流区。该区密度大的物质开始下落。密度小于大气的物质,靠大气的浮力继续上升。对流区气柱的高度较大,约占喷发柱总高度的7/10。

(3)扩散区:位于喷发柱的最顶部,此区喷发柱与高空大气的压力达到基本平衡的状态。喷发柱不断上升,柱内的气体和密度小的物质是沿着水平方向的扩散,故称其为扩散区。被带入高空的火山灰可形成火山灰云,火山灰云能长时间飘流在空中,而对区域性的气候带来很大影响,甚至会造成灾害。此区柱体高度占柱体总高度的2/10左右。

3.喷发柱的塌落

喷发柱在上升的过程中,携带着不同粒径和密度的碎屑物,这些碎屑物依着重力的大小,分别在不同高度和不同阶段塌落。决定喷发柱塌落快慢的因素主要有四点:

(1)火山口半径大的,气体冲力小,柱体塌落的就快。

(2)若喷发柱中岩屑含量高,并且粒径和密度大,柱体塌落的就快。

(3)若喷发柱中重复返回空中的固体岩块多,柱体塌落的就快。

(4)喷发柱中若有地表水的加入,可增大柱体的密度,柱体塌落的就快。反之,喷发柱在空中停留时间长,塌落的就慢。

火山喷发并非千遍一律,像夏威夷基拉韦厄火山那样的喷发,事前熔岩已静静地流出,由于熔岩流动缓慢,因而只破坏财产而没有危及生命。而像1883年印尼喀拉喀托火山那样的火山碎屑喷发或蒸气爆炸(或蒸气猛烈爆发),则造成人员的重大伤亡。

在火山喷发过程中,挥发性物质充当了重要的角色,它不仅是火山喷发的产物,更是火山喷发的动力。从岩浆的产生到火山喷发的整个过程,挥发性物质的活动无一不在起作用。

火山爆发的危害

最具威力、最壮观的火山爆发常常会重复发生。这种火山可能在沉寂达数百年之后再度爆发,而一旦爆发,威力就特别猛烈。这样的火山爆发常常会给人类带来毁灭性破坏。

1.影响全球气候

火山爆发时喷出的大量火山灰和火山气体,对气候造成极大的影响。因为在这种情况下,昏暗的白昼和狂风暴雨,甚至泥浆雨都会困扰当地居民长达数月之久。火山灰和火山气体被喷到高空中去,它们就会随风散布到很远的地方。这些火山物质会遮住阳光,导致气温下降。此外,它们还会滤掉某些波长的光线,使得太阳和月亮看起来就像蒙上一层光晕,或是泛着奇异的色彩,尤其在日出和日落时能形成奇特的自然景观

2.破坏环境

火山爆发喷出的大量火山灰和暴雨结合形成泥石流能冲毁道路、桥梁,淹没附近的乡村和城市,使得无数人无家可归。泥土、岩石碎屑形成的泥浆可像洪水一般淹没了整座城市。

岩石虽被火山灰云遮住了,但火山刚爆发时仍可看到被喷到半空中的巨大岩石。

火山爆发,庞贝古城灰飞烟灭

维苏威火山海拔1280多米。古罗马帝国最繁荣的城市庞贝坐落在这座火山的南面。流向那不勒斯湾的萨尔诺河绕庞贝而过,连接起古罗马帝国与世界各地的贸易往来,令商贾之影与交易之音终日浮动于庞贝城中。这里土壤肥沃,气候宜人,物产丰饶,在成排的葡萄架和油橄榄间,庞贝人栽种着谷物、蔬菜,还有无花果迷迭香

公元79年8月23日深夜到24日清晨间,维苏威火山爆发了。先是熔化的岩石以超音速的速度冲出温度高达1000℃的火山口,当火山内部再也承受不住巨大的压力时,惊天动地的喷发令火红色的砾石飞上7000米的高空,然后,灼热的火山碎屑暴雨一般从天而降,向着庞贝倾泻而来。庞贝人惊骇万分,自公元前1000年这块土地上有人居住起,维苏威火山在那不勒斯海湾蓝色的天空下从来都是鲜花遍坡,它已经平静几百年了。庞贝人开始逃跑,奔跑在街道上的人被砾石击中而倒下,下落的火山碎屑在庞贝城中不断堆积,建筑物因承受不住重压而倒塌。同时,炙烫的岩浆裹挟着碎石冲下维苏威火山,以160千米/小时的速度到达庞贝,覆盖了整座城市的每一条街道,岩浆腾起的气浪烧烤着路边残剩的房屋和依然躲藏在那里的人。紧接着,黑色的火山灰从火山口上空滚滚而来,密不透风地封堵住庞贝城中每一扇门、每一扇窗户,封堵住那些在砾石的袭击中侥幸存活的庞贝人的眼睛和胸腔,令他们最终因为窒息而死——“生命中最悲惨的一刻来临了,他无法呼吸。”

维苏威火山爆发18个小时后,火山碎屑将整个庞贝城掩埋,最深处竟达19米,曾被誉为美丽乐园的庞贝从地球上消失了。

我国历史上的火山爆发

中国最早记录的活火山是山西大同聚乐堡的昊天寺火山,它在北魏(公元5世纪)时还在喷发(据《山海经据》记载)。东北的五大连池火山在1719~1721年,还猛烈喷发过,其情景是“烟火冲天,其声如雷,昼夜不绝,声闻五六十里,其飞出者皆黑石硫磺之类,经年不断热气逼人30余里”(据《宁古塔记略》)。

1916年和1927年,台湾东部海区的海底火山先后爆发过两次,呈现出“一半是海水,一半是火焰”,蔚为壮观。

1951年5月,新疆于田以南昆仑山中部有一座火山爆发,当时浓烟滚滚,火光冲天,岩块飞腾,轰鸣如雷,整整持续了好几个昼夜,堆起了一座145米高的锥状体;至于台湾北部海拔1130米的活火山——七星山,迄今还在喷发着大量硫磺热气。(www.xing528.com)

近年日本火山爆发事件

2000年9月初,日本北海道驹岳火山晚间喷发,给周围地区带来一些火山灰。火山半径4千米的范围内居住着大约2500人,无伤亡报告。

2009年2月2日,位于日本东京西北方向约150千米处的浅间火山于当日凌晨喷发。由于大风,火山灰甚至飘落至东京市区。浅间火山海拔2568米,是日本108座活火山中最活跃火山之一。

日本浅间火山冒出浓烟

2009年4月9日,当地时间15时31分,位于日本九州鹿儿岛县樱岛南岳东侧的昭和火山口发生伴有响声和振动的喷发,产生的碎屑流从火山口向东流下约1千米。火山喷出的烟尘升至4000米以上的高空,并向西南方向扩散。大块火山渣飞至距昭和火山口800~1300米处。受此次火山喷发影响,位于樱岛西南的鹿儿岛市被火山灰笼罩,天空一度变得灰暗,能见度极低,空气中还有硫磺味。

迄今十大最剧烈火山喷发

1.喀拉喀托火山

喀拉喀托火山位于爪哇岛和苏门答腊岛之间,1883年8月26日和27日连续两天喷发,据统计有3.6万人在这次灾难中丧生。火山喷发的声音响彻天空,甚至在2000英里以外的澳大利亚珀斯都能听得见。自此,喀拉喀托火山一直处于活跃期,最近一次喷发是在2008年。

2.培雷火山

位于马提尼克的培雷火山在1902年喷发,被认为是20世纪最致命的火山灾难,夺去了3万人的生命。炽热的有毒气云和火山熔浆将圣皮埃尔整座城市湮没,在全市2.8万居民中,只有两个人躲过了这场浩劫。培雷火山喷发的烟柱持续了11天之久。

3.圣海伦火山

位于美国华盛顿州的圣海伦火山1980年喷发持续了9个小时,产生了有记录以来历史上最大规模的火山残骸。57人在这场浩劫中遇难,成为美国历史上最致命的火山喷发事件。

4.夏威夷火山国家公园

火山国家公园位于夏威夷岛,世界上最大的火山莫纳罗亚火山和世界上最活跃的火山之一基拉韦厄火山都位于这座公园内。莫纳罗亚火山最后一次喷发是在1984年,而基拉韦厄火山从1983年起就一直在向外喷射岩浆。

5.塔乌鲁火山

2006年,巴布亚新几内亚的塔乌鲁火山喷出浓浓的灰黑色烟尘,随风飘向了拉波尔小镇的上空。岛民被疏散到另一个岛上,在海滩观看塔乌鲁火山喷发的景象。过去70年,拉波尔屡次遭受火山喷发的侵袭。1994年,该省政府因火山喷发而被迫将省会迁往别处。

6.默拉皮火山

印度尼西亚的默拉皮火山自1548年起就不断喷发。数千人生活在默拉皮火山的侧翼。2006年,当地人目睹火山喷发后不久,厚重的烟尘和熔岩在火山顶部出现。

7.通古拉瓦火山

2006年,厄瓜多尔的通古拉瓦火山喷发后,这具肿胀的牛尸被火山灰盖得严严实实。这次灾难至少造成5人丧生,13人受伤,5个村落被火山灰和炽热熔岩所湮没。这座位于安第斯山脉的火山在1999年开始进入活跃期,持续至今。

8.克利夫兰火山

克利夫兰火山是座活火山,位于美国阿拉斯加州中部的阿留申群岛。2006年火山喷发。

9.熔炉峰

5万年来,留尼汪岛的熔炉峰一直处于活跃期,从1640年开始,总共喷发了180次,距离现在最近的一次是在2007年。它现在是留尼汪岛最著名的景点之一。

10.柴滕火山

经历了9000年的平静后,智利的柴滕火山于2008年5月终于爆发了,迫使柴滕镇及附近居民集体疏散到别的地区。

火山喷发的预兆

火山喷发往往几个月前就能有征兆,因为在突然喷发以前,岩浆会从下面向外挤压,在火山的一侧产生一个可看得见的圆丘。小的火山岩喷发会使圆丘增加隆起程度,使它更不稳定,直到最后发生崩溃,产生巨大爆炸释放压力。但是它什么时候将突然爆发,很难准确预测。我们可以根据如下几方面来预测火山喷发。

1.地形变化

由于火山爆发前,地下岩浆在活动,产生地应力,使地面起伏有所改变。例如阿拉斯加卡特迈火山于1912年爆发前,其周围甚至远距十几千米以外,突然出现许多地裂缝,从那里冒出气体,喷出灰沙。1978年吉布提阿法尔三角区的阿尔杜科巴火山爆发前,突然出现高达百米的突起。1979年圣海伦斯火山爆发前,在其北坡出现一个圆丘,到1980年,圆丘的高度迅速增长,最快时,每天增高45厘米,终于在当年5月18日就从这个圆丘突破,发生大爆发。但在冰岛克拉夫拉火山于1980年10月爆发前,地面却发生沉降,也与岩浆运移有关。

2.火山上的冰雪融化

许多高大的火山常年处于雪线以上,爆发前由于岩浆活动、地温升高,火山上的冰雪融化预示将要爆发。如圣海伦斯、科托帕克希、鲁伊斯等火山均有此现象,融化的雪水甚至造成泥石流或山洪爆发。

3.动物异常

地震的情况相似,有些动物会表现出烦燥不安的神态。

4.火山发出隆隆的响声

由于岩浆和气体膨胀,尚未冲出火山口时的响声,预告喷发即将来临。

5.地震仪器监测

火山爆发前常有微震,设置在那里的地震仪能监测到。一般在活动火山的周围均设有地震站。如圣海伦斯火山周围有13个,夏威夷基拉韦亚火山周围有47个,印尼默拉皮火山周围设6个等。如圣海伦斯火山在1980年5月大爆发前曾监测到每天3级地震达30次之多,苏弗里埃尔火山在1978年4月大爆发前,可感地震每小时达15次。

另外,还可以分析火山气体。在火山附近经常取气体样品分析,不正常的气体增加,表示火山爆发前某些火山气体已“先行”了。火山喷发前,其附近的水温、地温一般都升高,可以测到。

火山喷发应急措施

1.迅速跑出熔岩流的路线范围。

2.如果从靠近火山喷发处逃离,应佩戴头盔,或用其他物品护住头部,防止砸伤。

3.逃生时应用湿布护住口鼻,或佩戴防毒面具。当火山灰中的硫磺随雨而落时,会灼伤皮肤、眼睛和黏膜。应戴上护目镜、通气管面罩或滑雪镜——但不是太阳镜。到避难所后,要脱去衣服,彻底洗净暴露在外的皮肤,用干净水冲洗眼睛。

4.火山喷发时会有气体和灰球体以超过每小时160千米的速度滚下火山。可躲避在附近坚实的地下建筑物中,或跳入水中,屏住呼吸半分钟左右,球状物就会滚过去。

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