6火山灾害

火山灾害•岩浆与岩浆活动•火山喷发与火山特征•火山灾害与中国的火山印尼爪哇岛的默拉皮火山在2006年的一次喷发2010年3月30日拉丁美洲蒙特塞拉特岛(Montserrat)上的苏佛里耶(Soufriere)火山在一次爆发时，喷出的烟尘和火山灰冲上了4万英尺的高空，形成一朵巨大的蘑菇云。这一情景刚好被一架飞往圣卢西亚(StLucia)的旅游班机上的驾驶员目击到。地壳之下100至150千米处，有一个“液态区”，区内存在着高温、高压下含气体挥发份的熔融状硅酸盐物质，即岩浆。它一旦从地壳薄弱的地段冲出地表，就形成了火山1、岩浆与岩浆活动1.1地球内部的结构地壳:10—70km，地热增温，固态。上地幔（含软流圈）：1000km，2250℃，下地幔：2900km,4300℃地核：外核（液态）、过渡层、内核（超固态）火山灾害软流层（部分熔融、较大塑性或潜柔性）是岩浆的主要发源地，地壳运动、岩浆活动与火山活动与此层有关，温度：700－1600火山灾害1.2岩浆岩浆主要形成于地壳深处或上地幔中一部分是以硅酸盐熔浆为主体，一部分是挥发组分，主要是水蒸气、和其它气态物质岩浆的化学成分岩浆的种类岩浆的种类未喷出地面形成的深成岩未喷出地面形成的深成岩喷出地面形成的岩石喷出地面形成的岩石SiO255%辉长岩玄武岩SiO2=55-65%闪长岩安山岩SiO265%花岗岩流纹岩－岩浆与岩浆活动火山灾害1.2岩浆岩浆的温度往往随岩浆的成分而变化：酸性岩浆:700－900℃中性岩浆：900－1000℃基性岩浆：1000－1200℃温度越高，岩浆的粘滞性越小，容易流动SiO2含量低，岩浆容易流动固态矿物含量较少，岩浆越容易流动－岩浆与岩浆活动火山灾害1.3岩浆的形成岩浆是由地下的岩石熔化而形成的，岩体熔化可以通过以下三个条件实现：（1）减少压力，压力不同物质的熔点不同；（2）水和其他挥发性物质进入岩石，降低了岩石的熔点；（3）增加温度，如板块运动摩擦加热不同含水量的花岗岩和玄武岩的熔化曲线在软流圈，有一些已经非常热的岩石已经接近于熔化状态，它们可以流动，但却没有熔化，这些岩石就构成了产生岩浆的岩石源泉。上升过程中，熔化过程是逐步完成的，经历了部分熔融——全部熔化的过程－岩浆与岩浆活动火山灾害1.4岩浆活动－岩浆与岩浆活动岩浆的温度很高，富含挥发组分，又处于高压作用下，具有巨大的动能、热能和化学能，可以顺着某些地壳软弱地带或地壳裂隙运移和聚集，侵入地壳或喷出地表，最后冷凝为岩石。岩浆的发生、运移、聚集、变化、及冷凝成岩的全部过程称为岩浆作用。火山灾害－岩浆与岩浆活动1.4岩浆活动若是岩浆上升到一定位置，上覆岩层的外压力大于岩浆的内压力，迫使岩浆停留在地壳中冷凝而结晶，称为侵入作用，岩石称为侵入岩，如花岗岩。若是岩浆冲破岩层喷出地表，称为火山作用，喷出地表冷凝而成的岩石称为火山岩。如安山岩等。岩浆岩约占地壳总体积的65%。岩浆喷出地表的活动称为“火山喷发”，或称为“火山活动”。1、火山的喷发物◆气体喷发物：水蒸气占60～90﹪，还有H2S、SO2、CO2等。◆液体喷发物：熔岩◆固体喷发物（火山碎屑）：指由火山口喷射到天空的熔岩碎块和围岩碎块。包括火山灰、火山渣、火山弹等。2、火山的类型◆根据火山活动状况分类活火山：火山地底有岩浆库，有岩浆活动的火山；如：维苏威火山火山人化石火山狗化石死火山：没有岩浆活动的火山，如：乞力马扎罗山3、火山的喷发形式包括裂隙式和中心式两种。◆裂隙式：岩浆由地壳的裂缝溢出地表。多为基性熔岩，形成熔岩被，一般没有固体喷物。多见于大洋中脊裂谷带。裂隙式喷发与大洋中脊◆中心式：岩浆沿管形通道喷出地表▲宁静式（夏威夷式）:基性岩浆喷发；只有熔岩流，无火山碎屑，多形成盾形火山锥；夏威夷火山▲爆炸式（培雷式）：中、酸性岩浆喷发；爆炸力强，含气体多，火山碎屑多，形成锥形火山锥；菲律宾皮纳图博火山，1991.06.12.8:50这是20世纪最猛烈的火山爆发，其能量相当于20万颗广岛原子弹。火山爆发后的一分钟时间内火山烟尘就窜上19km高空，炽热的火山碎屑流以极高的速度席卷而下，几十亿吨的火山灰如混凝土般从天而降；超过一百万人提前撤离，仅死亡＜300人；15km外的美国最大的海外军事基地—克拉克基地被毁灭。▲中间式（斯特龙博利式）：中、基性岩浆喷发；爆炸力小，火山碎屑少。“地中海灯塔”在板块汇聚边界，海洋板块俯冲到另大陆板块下面，俯冲板块随着温度增高（地表以下200km的温度大约1500℃），和海洋板块的脱水作用，部分岩石熔融产生岩浆，密度小的岩浆向地表上涌，浮升过程中因为压力的降低和体积的增大，会再熔化掉一些岩石并使岩石裂缝增加。2.2板块对火山的控制作用岩浆顺着地下岩石裂缝，或在上升过程中未到达地表而凝固形成深成侵入岩，或找到通达地表的途径后喷出地表形成火山岩。爆发时所喷出的熔岩大都来自地表下100-300千米的地方。2.2板块对火山的控制作用正在冒烟的菲律宾马荣火山日本富士山周边地貌火山灾害2.3火山的形态长白山天池火山群腾冲火山的局部特征熔岩穹丘熔岩穹丘火山喷发方式之一-中心喷发（圣海伦火山）裂隙式喷发，如夏威夷群岛上的ManuaLoa火山气泡首次出现挥发份饱和的深度层流湍流气体从液体岩浆中的气泡释放出来，成为多相流中的连续相出溶面碎屑化面水含溶解挥发份的岩浆囊爆炸式火山喷发示意图火山灾害2.4火山的喷发方式与喷发的物质火山灾害岩浆囊喷发柱火山灰火山碎屑熔岩流酸雨风向熔岩丘火山碎屑崩塌喷气岩浆囊喷发柱火山灰火山碎屑熔岩流酸雨风向熔岩丘火山碎屑崩塌喷气喷发的物质增加土地、矿产资源；旅游胜地；地球研究的窗口。大同火山群大屯火山死火山休眠火山夏威夷摩罗基尼坑火山口全世界海底目前有5000座活火山，高度、大小各不相同。由于大地震动和冒烟等火山喷发的常见迹象难以发现，海底火山常常被人们所忽略。原生灾害火山地震灾害熔岩流灾害火山碎屑流灾害水汽爆炸有毒气体逸散火山喷发物降落地面运动3火山灾害与中国的火山火山灾害3.1火山灾害3火山灾害与中国的火山火山灾害菲律宾马荣火山附近教堂里的泥石流堆积3.1火山灾害次生灾害气候效应火山喷发物滑坡洪水、海啸酸雨大气冲击波喷发后饥荒与疾病地面变形印尼默拉皮火山灰覆盖大片农田火山灾害有毒气体散逸火山灾害火山灾害火山滑坡与火山泥流圣海伦斯火山（美国，1980.3.27－7.23）烟云高度：20000m火山灰重：600000t泥灰石流速度：80km/h瘫痪公路：50000km直接经济损失：12亿美元喷发物质：30亿立方米烟云高度：35km污染范围：高空的火山灰和有害气体扩散到全世界，绕地球转了好几圈，喷到高空的二氧化硫总量估计有2，000万吨之多气候变化：使全球全年平均气温下降0.5oC。影响周期：该火山对全球的影响持续5年之久菲律宾皮纳托博火山(1991.6.12)一场气象和环境灾难1991年6月，在正式发布了Pinatubo火山喷发预报后，火山危险区内共10万人包括火山附近美国克拉克空军基地的2万名军人及其家属立刻被转移疏散。3.2中国的火山①环蒙古高原带：吉林、黑龙江、晋北、内蒙古等地，如山西大同火山群、黑龙江五大连池火山群。②环青藏高原带：如云南腾冲、昆仑山；③环太平洋带：吉林长白山—江苏—安徽—台湾1609年(?)喷发1973年(?)喷发1951年(?)喷发1720、1721年喷发1883年(?)喷发1668，1702年喷发历史的火山活动长白山：1668，1702年喷发；五大连池火山：1720、1721年喷发；腾冲火山：1609年黑空山大空山小空山黑空山大空山小空山3.2中国的火山历史上中国多火山，现在基本上没有火山爆发，但火山的活动仍然活跃。圆锥型的腾冲火山3.3火山灾害的预防分布的相对稳定性喷发前兆的相对可测性应急准备的相对充分性火山系统、综合、长期性监测预警系统的建立与实施应急基础设施的建立综合性长期性的灾害预防与恢复岩浆囊岩浆囊腾冲火山的地震剖面与可能的岩浆囊火山灰与水混合形成的火山泥石流，沿鸭绿江、图们江和松花江上游分布，最远到达300km之外的松花湖。腾冲火山大空山小空山中心路上拍摄到的火山岩-安山岩火山灾害概率区划图划分编制火山灾害区划图的首要基础工作：对火山区进行详细的野外地质观测，根据岩相的成因组合关系，划分不同的喷发期次，建立火山喷发序列；其次，对各期次喷发物详细划分成因类型，测量堆积物的粒度、厚度，确定分布范围；最后，采用适当的测年方法进行年代测定，并进一步确定喷发类型、爆发强度等。为火山灾害评价提供未来喷发可能性、未来喷发中心、喷发时间、类型、喷发的临界条件以及火山喷发概率预测等基础资料，最终完成具有概率意义的火山灾害区划图，并对未来的火山危险性做出综合定量评价和预测。火山灾害危险性=灾害的可能性×范围×灾害效应日本富士山历史火山灾害区划图(富士山防灾协会，2004)