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第4部分(第3/4 页)

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面,这时压力急剧减少,气体和水分迅速膨胀,如同炸药一样炸开地表形成火山骤然的爆发。(见图)

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气爆后,喷发柱接踵而至

火山气体爆炸之后,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、对流区和扩散区。

气冲区位于喷发柱的下部,相当于整个喷发柱高度的十分之一。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。

位于气冲区上部的对流区,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。

喷发柱的最顶部就是扩散区,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。

喷发柱在上升的过程中,总是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。

火山喷发并非千遍一律,因此,喷发形式也各有不同。

火山喷发形式各异

由于各火山岩浆成分的不同,火山喷发的方式也不一样。

如果岩浆成分主要是玄武岩质,那么,喷发多是溢流,称为“宁静式喷发”。因为这种熔岩气体易散失、黏滞性小、流动性好,所以,爆发力相对较弱。

但是,如果岩浆多为安山岩这些中酸性的物质,那么,黏滞性大,流动不易,内部气体无法获得有效的散失就会致使压力增大。

当到达无法负荷时,便会以爆发的方式喷发,所以,这种喷发叫做“爆裂性喷发”。

1908 年,专家克洛克斯 (A。 Lacroix) 根据火山喷发物质及形态将火山喷发具体分成:夏威夷式(Hawaiian)、史冲包连式(Strombolian ) 、伏尔坎宁式(Vulcanian)、皮连式(Nuee Ardente)四类。

夏威夷火山群的火山爆裂活动较少,熔岩自火山口流出后便沿着火山裂缝的斜坡向下缓缓流淌,形成观赏性的火山岩烬。

意大利西西里岛以北的黎八里群岛是史冲包连式的代表之一。这个火山的喷发自有史以来一直未停,所喷出的基性熔岩流体较少,酸性碎片物质较多,在空中形成黑烟状云,因经常有炽热火焰喷出,故有海上灯塔之称。

伏尔坎诺亦为黎巴里群岛火山之一,但它喷发的方式却是伏尔坎宁式。这个火山喷发的物质富含黏性,一旦接触空气,易凝结成固体,故在两次喷发之间,喷出的岩浆已凝结成硬壳,俟第二次喷发时又将凝成熔岩外壳冲裂成碎片,大量火山灰同大量气体向上冲出,在空中形成黑色花椰菜状云,这种乌云使黑夜更加黑暗,表示云中物质并未白热化,故缺乏亮光。

皮连式火山的喷发较为猛烈,所喷出的乌云最为浓厚,喷发的物质黏性最大,一种极度灼热细灰和较粗的岩石碎片,混合着炽热的气体,合成一种乳汁状的物质,猛烈的向上冲去,形成白热光芒的云,也就是著名的皮连云,亦称火山云。这种云里的物质极不稳定、黏性也大,等到积聚稍厚,上浮力继续支持它们在空中飘浮,加上重力的作用,乃以极大速度向下坠落,任何生物触之即死。

现在,学者又在典型的火山喷发方式中加入了冰岛式和普林尼式。

冰岛式火山多是位于浅海中的火山,其玄武岩岩浆与海水接触,产生水蒸气爆炸,散布大量火山灰。

普林尼式喷发是目前已知最猛烈的喷发型态。这种喷发有两个最主要的特征:一是非常强烈的气体喷发(产生数万米高的烟柱),二是喷发会伴随大量浮石的生成。普林尼式喷发的岩浆黏度非常高,火山碎屑物通常占总喷出物的90%以上。喷出物

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