火山喷发的阶段与过程顺序
火山喷发的阶段与过程顺序
火山喷发是地球内部能量释放的一种壮观自然现象。从岩浆的积累到最终喷发,每个阶段都涉及到地球内部的物理和化学变化。本文将带你深入了解火山喷发的各个阶段及其过程顺序,帮助你更好地认识这一自然现象。
火山喷发的阶段
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。
喷发柱的形成是火山喷发的重要特征。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。喷发柱又可分为三个区:
气冲区: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。
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。
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。
决定喷发柱塌落快慢的因素主要有四点:
- 火山口半径大的,气体冲力小,柱体塌落得就快。
- 若喷发柱中岩屑含量高,并且粒径和密度大,柱体塌落得就快。
- 若喷发柱中重复返回空中的固体岩块多,柱体塌落得就快。
- 喷发柱中若有地表水的加入,可增大柱体的密度,柱体塌落得就快。反之,喷发柱在空中停留时间长,塌落得就慢。
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。
火山喷发过程顺序
岩浆室充满:在火山喷发之前,地球内部的岩浆开始充满火山口下面的岩浆室,压力不断增加。
喷发口形成:当岩浆室内的岩浆压力超过岩石的抵抗力时,喷发口就会形成。
火山喷发:当喷发口形成后,岩浆就会向上冲击并喷发到地表。随着喷发,火山口周围的岩石、熔岩和火山灰也会被喷出。
熔岩流和火山灰喷出:随着喷发的持续,大量的熔岩流和火山灰会被喷出并覆盖周围的地区。
气体爆炸: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。
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。喷发柱又可分为气冲区和对流区。
这一系列过程展示了火山喷发的复杂机制,从岩浆的积累到最终喷发,每个阶段都涉及到地球内部的物理和化学变化。