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huó huǒ shān huó huǒ shān |
| 近期或經常能夠放出熔岩、火成碎屑物或氣體的一種火山 |
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| 經常或周期性噴發的火山。 |
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| 在人類歷史時期經常或周期性地噴發的火山。 |
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活火山投訴電話拉薩市旅遊投訴電話：0891-66508080891-6324691
西藏旅遊投訴電話：0891-6834193
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1990年，可可西裏地區綜合科學考察正式開展。為了確保找到“活火山”，我們在出發前聽取了李炳元教授的介紹，仔細查閱了有關資料，準備了詳細的地形圖，並决定擴大調查區域和註意所有新生代火山岩分佈區內的火山機構。尤其勒斜武旦湖以北是可可西裏地區新生代火山岩集中分佈區，更是我們搜尋活火山的重點。然而，惡劣的自然地理條件、嚴重的高山缺氧和多變的高原氣候為尋找活火山的行動製造了一個又一個睏難。7月17日，考察隊從西金烏蘭湖嚮勒斜武旦湖北轉移。開始的行程十分順利，儘管車隊在荒山石漠中蜿蜒前進速度比較慢，幸運的是幾乎一整天沒有發生意外。誰知剛剛翻過分水嶺，來到勒斜武旦湖上遊時卻遇到了意想不到的麻煩。湖的上遊是數公裏寬的沙灘，大大小小數十條銀白色的水流自西嚮東漫過白沙流嚮大湖。地圖上標註的季節路衹能在鼕季通行，去年預查時留下的車印早已蹤跡全無。沒辦法，衹好拉開距離，邊探路邊前進，硬闖白沙灘！但是，當走在隊伍前面的地質組的四輛車一個個陷住不能動彈時，大傢纔深深體會到白沙灘的可怕！這裏衹有流水和白沙，車輪一轉，水和沙被甩走，車藉機往下陷，三下兩下，整個車就坐進了沙子中。我們挖出一輛又陷進一輛，折騰了近3個小時離對岸還有大約500米，這時人人都已經筋疲力盡了。對岸就是計劃中的宿營地，眼看着太陽西沉，銀光閃閃的白沙灘逐漸變黃變暗，我們卻衹能一籌莫展地等待援兵。幸好，後面的車輛改變路綫，從更上遊的地方摸過了白沙灘。當我們看到拉着帳篷行李的卡車駛出白沙灘，朝宿營地前進時，心中感到陣陣寬慰；再看到已經過去的考察車有幾輛折過頭朝我們開來時，心裏更感到溫暖。14個壯漢在前面用繩子拉，幾個人在後面連擡帶推，大傢一齊用力，硬是把車弄出了白沙灘！看來，衹有通過白沙灘的考驗，才能踏上找尋活火山的道路。勒斜武旦湖附近果然火山岩很多。在雙頭山上，火山岩層呈孤立方山、尖山狀，像戴在山頂的帽子，卻沒有發現任何火山活動跡象。在黑駝峰一帶，火山岩呈被狀分佈，在熔岩層頂部還見到一個數十平方米的近圓形小丘，由紅色氣孔狀粗安岩和火山渣構成，突出地面十幾米，是一個小的熔岩噴氣孔。黑鍋頭是一個直徑數百米的孤立小丘。山丘根部見到雜色的火山角礫—集塊岩，丘體熔岩發育有流動構造，頂部主要為黑色塊狀熔岩。在山頂中央有一個近圓形的窪地，中間充填着結晶較好的安山玢岩，外圍十餘米寬的岩石因烘烤而變成紅、褐、黑等色。所有的證據表明黑鍋頭是一個小型的古火山口，但並不是我們盼望發現的“活火山”。尋找工作繼續嚮東延伸到可可西裏山、馬蘭山和五雪峰一帶。多日的尋找雖然因衹見到古老的火山熔岩和一些雜色浮岩，偶爾纔見到少量黑褐色的火山渣而多多少少降低了我們發現活火山的熱情，但在洪水河南岸的調查又使我們興奮起來。8月6日，當我們來到青海省區域地質調查隊三分隊曾經作為駐地的一個小山坡時，發現那裏竟是一個火山機構。乍一看，衹見山坡上不僅有黑灰色發育有流動構造的氣孔狀熔岩，而且有一些黃灰色氣孔極發育的浮岩，從岩石特點上基本可以判定它們是火山噴發晚期的産物。加上這裏不僅在地貌特徵上比較像半個殘存的火山口，而且其地理位置也比較接近國外報道中的經緯度，我們多麽希望這裏就是夢寐以求的“活火山”呀。但是，經過仔細的勘查，我們又一次失望了。這個“破”火山口太小了，直徑衹有十幾米，周圍也沒有保留任何可以證明近期噴發的火山物質，而且這裏顯然已經經歷過相當長時間的風化剝蝕，岩石，包括那些浮岩已經發生了蝕變，它們决不是十幾年前火山噴發纔形成的。儘管我們十分希望通過自己的工作發現我國最年輕的“活火山”，儘管我們還願意繼續尋找下去，但我們此時卻不得不做出這樣的結論：可可西裏1973年沒有發生過火山噴發活動。首先，我們沒有找到任何新的火山活動産物，無論火山地貌還是火山噴發産物等都不存在；其次，地面沒有火山作用的痕跡，既見不到地溫異常，山頂上終年積雪形成的冰帽、小型冰川也沒有融化或減少；第三，在1971－1974這幾年裏，該區正在進行航空照片地面標繪工作，無論從已經正式出版使用的地形圖上還是從當年的有關報道裏均沒有火山活動的記錄。最後，我們大膽地提出一個假設：新青峰沸泉群是否被誤認為火山噴發了？位於太陽湖東約15公裏處，北緯35°38.0′東經92°52.5′的新青峰沸泉群出露在海拔5000米左右的山前，面積近3000平方公裏，100多個泉孔日夜不停地噴冒着蒸汽，形成高達一二百米的煙柱。根據我們的調查和分析，該沸泉群很少見到泉華，而且在1972年標繪的地形圖上也沒有標記出這個十分典型的地貌景點，因此推斷沸泉群有可能是在近幾十年內形成和出現的。如果這個推斷正確的話，考慮到二十世紀70年代初衛星定位技術的限製或可能的計算失誤，是極有可能將沸泉的噴汽柱誤認為火山噴發時形成的煙柱的。那樣的話，尋找可可西裏“活火山”的工作也應告一段落了。 |
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活火山（active volcano）
一般來說，衹有活火山纔會發生噴發。正在噴發和預期可能再次噴發的火山，當然可稱為活火山。而那些休眠火山，即使是活的但不是現在就要噴發，而在將來可能再次噴發的火山也可稱為活火山。那些其最後一次噴發距今已很久遠，並被證明在可預見的將來不會發生噴發的火山，稱為熄滅的火山或死火山。
根據哪些準則來判斷一座火山的“死”或“活”，迄今並沒有一種嚴格而科學的標準。經驗上或傳統上將有過歷史噴發或有歷史噴發記載的火山稱為活火山，但這樣的火山在全球有534座。但是歷史或歷史記錄對每個國傢和地區可以是很不相同的，有的衹有三、四百年，有的則可達三、四千年或更長。在那些渺無人煙的偏遠地區，即使是發生在近代的活火山噴發，也可能不為人所知或沒有任何歷史記錄。例如我國靖宇以西40km的金竜頂子火山，在距今約1600年前曾發生過一次爆炸式噴發，但迄今未發現有歷史記載。顯然，基於歷史或歷史記錄的活火山的定義是很不完全和不符合實際的。於是一些火山學家根據對大量活火山噴發間隔期和熄滅的火山最後一次噴發時間的統計，提出一個有一定時間條件限製的、改進的活火山的定義，即那些在過去10000年、5000年或2000年來有過一次噴發的火山，稱為活火山。究竟是采用10000年、5000年或2000年，將允許根據不同國傢、不同地區的具體情況而定。這一改進的活火山定義，仍然允許有例外情況，並且要求對一個具體的活火山進行評價時，能夠提供該火山地下是否存在活動的岩漿房係統的證據證據。
但是火山的“死”或“活”仍然是相對的。有一些在10000年甚至更長時期以來沒有發生過噴發的“死”火山，也可能由於深部構造或岩漿活動而導致重新復活而噴發。例如我國五大連池火山群中，大部分火山是在100000年前噴發的，但是其中的老黑山火山和火燒山火山卻是在公元1719-1721年噴發形成的。
於是，在火山下面，是否存在活動的岩漿係統岩漿係統，就成為判斷一座火山“死”或“活”的關鍵，怎樣才能知道火山下面存在活動的岩漿係統呢？一般可根據以下現象作出初步判斷：(1)在活火山區存在水熱活動或噴氣現象；(2)以火山為中心的小範圍內，微震活動明顯高於其外圍地區；(3)火山區出現某些可觀測到的地表形變。上述現象都是由於火山下面岩漿係統具體活動情況，則必須在該火山區布設長期地震－地形變觀測臺網，以及其他多種地球物理物理、地球化學方法進行探測。這是當該火山已被確認為危險的火山之後應當進行的基本監測和探測研究。
根據以上所述，我們可以得到關於活火山的一般概念：那就是正在噴發的或歷史時期及近10000年來有過噴發的火山稱為活火山。當火山下面存在活動的岩漿係統或岩漿房時，這個火山被認為具有噴發危險性，應置於現代的火山監測係統之中。
火山的形成涉及一係列物理化學過程。地殼上地幔岩石在一定溫度壓力條件下産生部分熔融並與母岩分離，熔融體通過孔隙或裂隙嚮上運移，並在一定部位逐漸富集而形成岩漿囊。隨着岩漿的不斷補給，岩漿囊的岩漿過剩壓力逐漸增大。當表殼覆蓋層的強度不足以阻止岩漿繼續嚮上運動時，岩漿通過薄弱帶嚮地表上升。在上升過程中溶解在岩漿中揮發份逐漸溶出，形成氣泡，當氣泡占有的體積分數超過75％時，禁錮在液體中的氣泡會迅速釋放出來，導致爆炸性噴發，氣體釋放後岩漿粘度降到很低，流動轉變成湍流性質的。如若岩漿粘滯性數較低或揮發份較少，便僅有寧靜式溢流。從部分熔融到噴發一係列的物理化學過程的差別形成了形形色色的火山活動。
一、火山噴發的過程
火山噴出地表前的過程歸納為三個階段：岩漿形成與初始上升階段、岩漿囊階段和離開岩漿囊到地表階段。
1.岩漿形成與初始上升階段
岩漿的産生必須有兩個過程：部分熔融和熔融體與母岩分離。實際上這兩種過程不大可能互相獨立，熔融體與母岩的分離可能在熔融開始産生時就有了。部分熔融是液體（即岩漿）和固體（結晶）的共存態，溫度升高、壓力降低和固相綫降低均可産生部分熔融。當部分熔融物質隨地幔流上升時，在流動中也會産生液體和固體的分離現象，從而産生液體的移動乃至聚集，稱之為熔離。
2. 岩漿囊階段
岩漿囊是火山底下充填着岩漿的區域，是地殼或上地幔岩石介質中岩漿相對富集的地方。一般視為與油藏類似的岩石孔隙（或裂隙）中的高溫流體，通常認為在地幔柱內，岩漿衹占總體積的5%-30%。從局部看，可以視為內部相對流通的液態集合。岩漿是由岩漿熔融體、揮發物、以及結晶體組成的混合物。
3. 從岩漿囊到地表階段
岩漿從岩漿源區一直到近地表的通路的上升，與岩漿囊的過剩壓力、通道的形成與貫通、以及岩漿上升中的結晶、脫氣過程有關。當地殼中引張或引張-剪切應力大於當地岩石破裂強度時，便可能形成張性或張-剪性破裂，如若這些裂隙互相連通，就可以作為岩漿噴發的通道。
二、火山噴發條件
一個地方能否形成火山主要在於是否具備以下條件： 1.部分熔融體的形成，必須有較高的地熱（自身積纍的或外邊界條件産生的），或隆起減壓過程，或脫水而減低固相綫； 2.岩漿在地殼中的富集，或岩漿囊形成的位置與中性浮力面的深度有關，而中性浮力面的深度又與地殼流變學間斷面有關； 3.岩漿囊中的物理化學過程，主要是結晶體、揮發物與流體的分額與相互作用，岩漿噴發起着促使、或抑製作用。地殼岩漿囊的存在起着攔截、改造地幔升上的岩漿的作用。它也是形成爆炸式火山噴發的重要條件。 4.岩漿囊的存在對岩漿通道的形成有促進作用，而構造活動産生的引張應力場是形成岩漿通道的主要原因。 5.岩漿離開岩漿囊後的上升受到壓力梯度與浮力的雙重驅動。
三、火山噴發類型
縱觀世界火山的噴發類型，其决定因素一是岩漿的成分、揮發分含量、溫度和粘度，如玄武質岩漿含sio2成分低，含揮發分相對少、溫度高、粘度小，因此岩漿流動性大，火山噴發相對較寧靜，多為岩漿的噴溢，可形成大面積的熔岩臺地和盾形火山；流紋質和安山質岩漿富含sio2和揮發分，其溫度低、粘性大，流動性差，因此火山噴發猛烈，爆炸聲巨大，有大量的火山灰、火山彈噴出，常形成高大的火山碎屑錐，並伴有火山碎屑流和發光雲現象，往往造成重災。决定因素之二是地下岩漿上升通道的特點，若岩漿房中的岩漿沿較長的斷裂綫涌出地表，即形成裂隙式噴發；若沿兩組斷裂交叉而成的筒狀通道上涌，在岩漿內壓力作用下，便可産生猛烈的中心式噴發。决定因素之三是岩漿噴出的構造環境，看其是在陸地，還是水下；是在洋脊還是在板內；是在島弧還是在碰撞帶等等。火山所處的大地構造環境不同，火山噴發類型的特點也大不相同。
1. 玄武岩泛流噴發
這種噴發如印度的德幹高原，北美的哥倫比亞高原。它們是岩漿沿一個方向的大斷裂（裂隙）或斷裂群上升，噴出地表，有的從窄而長的通道全面上噴；有的火山呈一字形排列分別噴發，但嚮下則相連成為墻狀通道，因此稱為“裂隙噴發”。噴發以玄武岩為主，流動方向近於平行，厚度及成分較為穩定，産狀平緩，以熔岩被多見，常形成熔岩高原。因為玄武岩流動性大，熔岩噴出量大，少有爆發相，在地形平坦處似洪水泛濫，到處流溢、分佈面積廣，所以又稱“玄武岩泛流噴發”。1783年冰島的拉基火山噴發，從長25km的裂隙中噴出約12km3的熔岩及3km3的火山啐屑物，覆蓋面積達565km2。美國亞利桑那州的威廉峪𠔌，從120m寬的裂隙中一次性流出熔岩，形成14×22km2的高原，厚度最大達240m。我國貴州、雲南、四川的二疊紀玄武岩（260000km2）及河北省的漢諾壩（1700km2）也都是玄武岩泛流噴發。
2. 夏威夷式噴發(hawaiian eruption)
屬熱點火山，以美國夏威夷島為代表，特點是很少發生爆炸，常常從山頂火山口和山腰裂隙溢出相當多數量的玄武質熔岩流，岩漿粘度小，流動性大，表現為比較安靜的溢流，氣體釋放量可多可少。由於噴發時岩漿受到較大的靜壓力以及氣泡的膨脹作用，當其到達地表時，形成熔岩噴泉，被逸出氣體推動的熔岩噴泉可高達300m或更高，被噴出的多是玄武質熔岩，也可以是安山質熔岩，也有少量的火山渣和火山灰。這種噴發類型，熔岩往往是多次溢流，而且有許多裂隙作為通道，流出的熔岩形成比較平坦的熔岩穹。例如1924年基拉維厄和1975年冒納羅亞火山的噴發就是典型的夏威夷式噴發。這種類型噴發基本沒有人員傷亡，但可以毀壞農田村莊，造成財産損失。
3. 斯通博利型(strombolian eruption)
源自20世紀初早期意大利語。最典型的是意大利的斯通博利火山，位於西西裏風神島，經常有火山噴發活動，從古代起即被稱為“地中海的燈塔”，其噴發特徵是或多或少的定期的中等強度噴發，噴出熾熱熔岩，其粘性比夏威夷式要大一些，伴隨着白色蒸汽雲。火山口的熔岩有輕度硬結，主要為塊狀熔岩，由玄武質、安山質成分的岩石組成，熔岩流厚而短，也有少數為繩狀，每隔半小時就有氣體從中逸出。這種火山韻律性地噴出白熱的火山渣、火山礫和火山彈，爆炸較為溫和，很多火山碎屑又落回火口，再次被噴出，其它的落到火山錐形成的坡上並滾入海中。如斯通博利火山（意大利）、帕利庫廷火山（墨西哥）、維蘇威火山（意大利）、阿瓦琴火山、剋留契夫火山（前蘇聯），都具有斯通博利型噴發特點。
4. 武爾卡諾型噴發(vulcanian eruption)
武爾卡諾島位於地中海西西裏島附近。這種類型噴發比斯通博利式火山熔岩粘度更大，呈熔漿狀，噴發較為猛烈。不噴發時在火山口上形成較厚的固結外殼，氣體在固結的外殼下聚集，使熔岩柱的上部氣體趨於飽和。當壓力增大時，發生猛烈的爆炸，有時足以摧毀一部分火山錐，使阻塞物被炸開，一些碎片和熔岩組成的“面包皮狀火山彈”和火山渣被一起噴出，同時伴隨着含相當數量火山灰的“菜花狀”噴發雲。當火山口的“阻塞物”都被噴出後，就有熔岩流從火山口或火山錐側緣的裂隙中涌出。
5. 培雷式噴發(peléan eruption)
名字起源於西印度群島馬提尼剋島培雷火山1902年的噴發，當時毀滅了聖皮埃爾城，死亡人數超過3萬。這種噴發産生高粘度岩漿，爆發特別強烈，最明顯的特徵是産生熾熱的火山灰雲，這是一種高熱度氣體，全是熾熱的火山灰微粒，就象活動的乳濁液，密度大，當它沿山坡嚮下移動時，足以産生象颶風一樣的效果。在培雷式噴發中，嚮上逃逸的氣體經常被火山口中的熔岩堵住，壓力逐漸增大發生爆炸時就象從瓶塞底下噴出水平方向的一陣疾風。熔岩被火山灰含量很高的氣體所推動嚮外流出，但除了從火口中流出粘稠的熔岩外，其它地方就沒有熔岩流出的現象了。歷史上發生培雷式噴發的火山較多：1835年科西圭那、1883年喀拉喀托、1902年蘇弗裏埃爾、1912年卡特邁、1951年拉明頓火山、1955-1956年別茲米揚、1968年馬榮和1982年埃爾奇瓊火山噴發都屬此種類型。
6. 普林尼式噴發(plinian eruption)
岩漿粘度大、爆發強烈，火山碎屑物常達90％以上，其中圍岩碎屑占10％－25％，噴出物以流紋質與粗面質浮岩、火山灰為主，分佈較廣，伴有少量熔岩流或火山灰流。由於爆發強烈及岩漿物質大量拋出，常形成錐頂崩塌的破火山口。這種火山噴發過程常為：清除火山通道－岩漿泡沫化－猛烈爆發出浮岩及火山灰－通道壁上碎石墜入及堵塞火山通道，如此反復作用，形成復雜的火山機構。公元79年維蘇威火山爆發是典型的普林尼式噴發，伴隨噴發大規模降落浮石、火山渣和火山灰。噴出的火山渣順風降落，離火山口13km的龐貝城，為平均7m 厚的浮石層所掩埋。日本1783年的淺間火山活動也同樣降下浮石層，大噴發中同時有火山碎屑流和熔岩流的噴出。1980年5月18日美國聖海倫斯火山爆發也是普林尼式，爆發時形成熱液－岩漿爆炸。
7. 超武爾卡諾型噴發
和水蒸氣爆發一樣，幾乎是無岩漿物質的爆發式噴發。有的稱超火山（日本磐梯山）型爆發。由於 噴發衹有噴發物質而無熔岩，因此噴發物質是在冷卻狀態下噴發的，偶爾在熾熱狀態下噴出。其特點是出現大量的基底火山碎屑，有時可達75％－100％。 超武爾卡諾型噴發出的物質體積大小變化很大，從巨形岩塊到火山灰均有。碎屑通常是棱角狀和尖棱角狀，無火山彈和熔渣。
8. 蘇特塞式噴發
1963－1967年，冰島南部近海不停的火山噴發産生一個蘇特塞火山島。火山活動的前半個時期，在淺海海底的一個火山口以反復爆發式噴發為特徵，當玄武質岩漿與海水接觸時又發生爆炸，産生大量細粒物質（火山灰），這種由岩漿－水蒸氣、水蒸氣－岩漿爆發的類型與陸上的斯通博利型噴發不一樣。
以上的分類法也不是最完善的，實際調查揭示，即使是同一種噴發類型也可能出現在不同類型的火山作用中，而同一座火山在自身的活動過程中也可能産生不同的噴發類型，甚至在同一噴發期也有時出現不同的火山活動形式。如以斯通博利型而命名的斯通博利火山，發生幾次武爾卡諾型噴發；命名為夏威夷式噴發的基拉韋厄和冒納羅亞火山，在不同時期均觀測到從斯通博利型到超武爾卡諾型的噴發。
四、火山噴發指數
火山噴發中危險性最大的是爆炸式噴發，其中最大的災害是噴發柱，因而習慣於用噴發物總質量與噴發柱高度來衡量，通常稱之為火山爆發指數vei（volcanic explosivity index）。
爆發指數vei與火山噴發能量e(erg)的關係(s de la cruz-reyna,1996) 為：lg e = 0.78 mvei + 21.02
上一次vei=7的噴發是在1815年tambora，象這樣的噴發（vei=7）大致千年一次。長白山1199年噴發，日本北海道火山灰2-5釐米，估計噴發體積120km3，vei=7，相當於一次9.8地震。
上一次vei=6的噴發是 1991年6月皮納圖搏噴發，dvi火山塵幕指數達1000。再上一次vei=6的噴發是1883年krakatoa，象這樣的噴發大致百年一次。
vei=5的噴發如維蘇威火山公元79年噴發（vei=5）十-三十年有一次。
vei=4的噴發如雲仙嶽1991年噴發（vei=4）3-5年有一次。
長白山1668-1702年噴發140公裏外火山灰3-5釐米，估計噴發體積1km3，強度vei=4~5，相當於一次8.5地震。
vei=3的噴發如1985年ruiz噴發。黑竜江根據碎屑體積/總噴發體積，估計老黑山爆發指數vei=4火燒山vei=3 老黑山噴發柱高度1-2公裏，強度vei=2，能量相當於一次七級地震。
vei=2的噴發如1991年雲仙嶽噴發。
vei=1的噴發如1996年stromboli噴發。
vei 形容 噴發體積km3 噴發柱高度km 能量erg 相當於地震震級
1 微 10-5-10-3 0.1-1 6.3*1021 6.6
2 小 0.001-0.01 1-5 3.8*1022 7.2
3 中 0.01-0.1 3-15 6.3*1023 7.7
4 中大 0.1-1 10-25 1.4*1024 8.2
5 大 1-10 25-45 8.3*1024 8.7
6 很大 10-100 30-50 5.0*1025 9.3
7 巨大 100-1000 35-55 3.0*1026 9.8
8 特大 >1000 45-55 1.8*1027 10.3
五、活火山
一般來說，衹有活火山纔會發生噴發。正在噴發和預期可能再次噴發的火山，當然可稱為活火山。而那些休眠的火山，即使是活的但不是現在就要噴發，而在將來可能再次噴發的火山也可稱為活火山。那些其最後一次噴發距今已很久遠，並被證明在可預見的將來不會發生噴發的火山，稱為熄滅的火山或死火山。
根據哪些準則來判斷一座火山的“死”或“活”，迄今並沒有一種嚴格而科學的標準。經驗上或傳統上將有過歷史噴發或有歷史噴發記載的火山稱為活火山，但這樣的火山在全球有534座。但是歷史或歷史記錄對每個國傢和地區可以是很不相同的，有的衹有三、四百年，有的則可達三、四千年或更長。在那些渺無人煙的偏遠地區，即使是發生在近代的活火山噴發，也可能不為人所知或沒有任何歷史記錄。例如我國靖宇以西40km的金竜頂子火山，在距今約1600年前曾發生過一次爆炸式噴發，但迄今未發現有歷史記載。顯然，基於歷史或歷史記錄的活火山的定義是很不完全和不符合實際的。於是一些火山學家根據對大量活火山噴發間隔期和熄滅的火山最後一次噴發時間的統計，提出一個有一定時間條件限製的、改進的活火山的定義，即那些在過去10000年、5000年或2000年來有過一次噴發的火山，稱為活火山。究竟是采用10000年、5000年或2000年，將允許根據不同國傢、不同地區的具體情況而定。這一改進的活火山定義，仍然允許有例外情況，並且要求對一個具體的活火山進行評價時，能夠提供該火山地下是否存在活動的岩漿房係統的證據。
但是火山的“死”或“活”仍然是相對的。有一些在10000年甚至更長時期以來沒有發生過噴發的“死”火山，也可能由於深部構造或岩漿活動而導致重新復活而噴發。例如我國五大連池火山群中，大部分火山是在100000年前噴發的，但是其中的老黑山火山和火燒山火山卻是在公元1719-1721年噴發形成的。
於是，在火山下面，是否存在活動的岩漿係統，就成為判斷一座火山“死”或“活”的關鍵，怎樣才能知道火山下面存在活動的岩漿係統呢？一般可根據以下現象作出初步判斷：(1)在活火山區存在水熱活動或噴氣現象；(2)以火山為中心的小範圍內，微震活動明顯高於其外圍地區；(3)火山區出現某些可觀測到的地表形變。上述現象都是由於火山下面岩漿係統具體活動情況，則必須在該火山區布設長期地震－地形變觀測臺網，以及其他多種地球物理、地球化學方法進行探測。這是當該火山已被確認為危險的火山之後應當進行的基本監測和探測研究。
根據以上所述，我們可以得到關於活火山的一般概念：那就是正在噴發的或歷史時期及近10000年來有過噴發的火山稱為活火山。當火山下面存在活動的岩漿係統或岩漿房時，這個火山被認為具有噴發危險性，應置於現代的火山監測係統之中。 |
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活火山（active volcano）
一般來說，衹有活火山纔會發生噴發。正在噴發和預期可能再次噴發的火山，當然可稱為活火山。而那些休眠火山，即使是活的但不是現在就要噴發，而在將來可能再次噴發的火山也可稱為活火山。那些其最後一次噴發距今已很久遠，並被證明在可預見的將來不會發生噴發的火山，稱為熄滅的火山或死火山。
根據哪些準則來判斷一座火山的“死”或“活”，迄今並沒有一種嚴格而科學的標準。經驗上或傳統上將有過歷史噴發或有歷史噴發記載的火山稱為活火山，但這樣的火山在全球有534座。但是歷史或歷史記錄對每個國傢和地區可以是很不相同的，有的衹有三、四百年，有的則可達三、四千年或更長。在那些渺無人煙的偏遠地區，即使是發生在近代的活火山噴發，也可能不為人所知或沒有任何歷史記錄。例如我國靖宇以西40km的金竜頂子火山，在距今約1600年前曾發生過一次爆炸式噴發，但迄今未發現有歷史記載。顯然，基於歷史或歷史記錄的活火山的定義是很不完全和不符合實際的。於是一些火山學家根據對大量活火山噴發間隔期和熄滅的火山最後一次噴發時間的統計，提出一個有一定時間條件限製的、改進的活火山的定義，即那些在過去10000年、5000年或2000年來有過一次噴發的火山，稱為活火山。究竟是采用10000年、5000年或2000年，將允許根據不同國傢、不同地區的具體情況而定。這一改進的活火山定義，仍然允許有例外情況，並且要求對一個具體的活火山進行評價時，能夠提供該火山地下是否存在活動的岩漿房係統的證據證據。
但是火山的“死”或“活”仍然是相對的。有一些在10000年甚至更長時期以來沒有發生過噴發的“死”火山，也可能由於深部構造或岩漿活動而導致重新復活而噴發。例如我國五大連池火山群中，大部分火山是在100000年前噴發的，但是其中的老黑山火山和火燒山火山卻是在公元1719-1721年噴發形成的。
於是，在火山下面，是否存在活動的岩漿係統岩漿係統，就成為判斷一座火山“死”或“活”的關鍵，怎樣才能知道火山下面存在活動的岩漿係統呢？一般可根據以下現象作出初步判斷：(1)在活火山區存在水熱活動或噴氣現象；(2)以火山為中心的小範圍內，微震活動明顯高於其外圍地區；(3)火山區出現某些可觀測到的地表形變。上述現象都是由於火山下面岩漿係統具體活動情況，則必須在該火山區布設長期地震－地形變觀測臺網，以及其他多種地球物理物理、地球化學方法進行探測。這是當該火山已被確認為危險的火山之後應當進行的基本監測和探測研究。
根據以上所述，我們可以得到關於活火山的一般概念：那就是正在噴發的或歷史時期及近10000年來有過噴發的火山稱為活火山。當火山下面存在活動的岩漿係統或岩漿房時，這個火山被認為具有噴發危險性，應置於現代的火山監測係統之中。
火山的形成涉及一係列物理化學過程。地殼上地幔岩石在一定溫度壓力條件下産生部分熔融並與母岩分離，熔融體通過孔隙或裂隙嚮上運移，並在一定部位逐漸富集而形成岩漿囊。隨着岩漿的不斷補給，岩漿囊的岩漿過剩壓力逐漸增大。當表殼覆蓋層的強度不足以阻止岩漿繼續嚮上運動時，岩漿通過薄弱帶嚮地表上升。在上升過程中溶解在岩漿中揮發份逐漸溶出，形成氣泡，當氣泡占有的體積分數超過75％時，禁錮在液體中的氣泡會迅速釋放出來，導致爆炸性噴發，氣體釋放後岩漿粘度降到很低，流動轉變成湍流性質的。如若岩漿粘滯性數較低或揮發份較少，便僅有寧靜式溢流。從部分熔融到噴發一係列的物理化學過程的差別形成了形形色色的火山活動。
一、火山噴發的過程
火山噴出地表前的過程歸納為三個階段：岩漿形成與初始上升階段、岩漿囊階段和離開岩漿囊到地表階段。
1.岩漿形成與初始上升階段
岩漿的産生必須有兩個過程：部分熔融和熔融體與母岩分離。實際上這兩種過程不大可能互相獨立，熔融體與母岩的分離可能在熔融開始産生時就有了。部分熔融是液體（即岩漿）和固體（結晶）的共存態，溫度升高、壓力降低和固相綫降低均可産生部分熔融。當部分熔融物質隨地幔流上升時，在流動中也會産生液體和固體的分離現象，從而産生液體的移動乃至聚集，稱之為熔離。
2. 岩漿囊階段
岩漿囊是火山底下充填着岩漿的區域，是地殼或上地幔岩石介質中岩漿相對富集的地方。一般視為與油藏類似的岩石孔隙（或裂隙）中的高溫流體，通常認為在地幔柱內，岩漿衹占總體積的5%-30%。從局部看，可以視為內部相對流通的液態集合。岩漿是由岩漿熔融體、揮發物、以及結晶體組成的混合物。
3. 從岩漿囊到地表階段
岩漿從岩漿源區一直到近地表的通路的上升，與岩漿囊的過剩壓力、通道的形成與貫通、以及岩漿上升中的結晶、脫氣過程有關。當地殼中引張或引張-剪切應力大於當地岩石破裂強度時，便可能形成張性或張-剪性破裂，如若這些裂隙互相連通，就可以作為岩漿噴發的通道。
二、火山噴發條件
一個地方能否形成火山主要在於是否具備以下條件： 1.部分熔融體的形成，必須有較高的地熱（自身積纍的或外邊界條件産生的），或隆起減壓過程，或脫水而減低固相綫； 2.岩漿在地殼中的富集，或岩漿囊形成的位置與中性浮力面的深度有關，而中性浮力面的深度又與地殼流變學間斷面有關； 3.岩漿囊中的物理化學過程，主要是結晶體、揮發物與流體的分額與相互作用，岩漿噴發起着促使、或抑製作用。地殼岩漿囊的存在起着攔截、改造地幔升上的岩漿的作用。它也是形成爆炸式火山噴發的重要條件。 4.岩漿囊的存在對岩漿通道的形成有促進作用，而構造活動産生的引張應力場是形成岩漿通道的主要原因。 5.岩漿離開岩漿囊後的上升受到壓力梯度與浮力的雙重驅動。
三、火山噴發類型
縱觀世界火山的噴發類型，其决定因素一是岩漿的成分、揮發分含量、溫度和粘度，如玄武質岩漿含SiO2成分低，含揮發分相對少、溫度高、粘度小，因此岩漿流動性大，火山噴發相對較寧靜，多為岩漿的噴溢，可形成大面積的熔岩臺地和盾形火山；流紋質和安山質岩漿富含SiO2和揮發分，其溫度低、粘性大，流動性差，因此火山噴發猛烈，爆炸聲巨大，有大量的火山灰、火山彈噴出，常形成高大的火山碎屑錐，並伴有火山碎屑流和發光雲現象，往往造成重災。决定因素之二是地下岩漿上升通道的特點，若岩漿房中的岩漿沿較長的斷裂綫涌出地表，即形成裂隙式噴發；若沿兩組斷裂交叉而成的筒狀通道上涌，在岩漿內壓力作用下，便可産生猛烈的中心式噴發。决定因素之三是岩漿噴出的構造環境，看其是在陸地，還是水下；是在洋脊還是在板內；是在島弧還是在碰撞帶等等。火山所處的大地構造環境不同，火山噴發類型的特點也大不相同。
1. 玄武岩泛流噴發
這種噴發如印度的德幹高原，北美的哥倫比亞高原。它們是岩漿沿一個方向的大斷裂（裂隙）或斷裂群上升，噴出地表，有的從窄而長的通道全面上噴；有的火山呈一字形排列分別噴發，但嚮下則相連成為墻狀通道，因此稱為“裂隙噴發”。噴發以玄武岩為主，流動方向近於平行，厚度及成分較為穩定，産狀平緩，以熔岩被多見，常形成熔岩高原。因為玄武岩流動性大，熔岩噴出量大，少有爆發相，在地形平坦處似洪水泛濫，到處流溢、分佈面積廣，所以又稱“玄武岩泛流噴發”。1783年冰島的拉基火山噴發，從長25km的裂隙中噴出約12km3的熔岩及3km3的火山啐屑物，覆蓋面積達565km2。美國亞利桑那州的威廉峪𠔌，從120m寬的裂隙中一次性流出熔岩，形成14×22km2的高原，厚度最大達240m。我國貴州、雲南、四川的二疊紀玄武岩（260000km2）及河北省的漢諾壩（1700km2）也都是玄武岩泛流噴發。
2. 夏威夷式噴發(Hawaiian eruption)
屬熱點火山，以美國夏威夷島為代表，特點是很少發生爆炸，常常從山頂火山口和山腰裂隙溢出相當多數量的玄武質熔岩流，岩漿粘度小，流動性大，表現為比較安靜的溢流，氣體釋放量可多可少。由於噴發時岩漿受到較大的靜壓力以及氣泡的膨脹作用，當其到達地表時，形成熔岩噴泉，被逸出氣體推動的熔岩噴泉可高達300m或更高，被噴出的多是玄武質熔岩，也可以是安山質熔岩，也有少量的火山渣和火山灰。這種噴發類型，熔岩往往是多次溢流，而且有許多裂隙作為通道，流出的熔岩形成比較平坦的熔岩穹。例如1924年基拉維厄和1975年冒納羅亞火山的噴發就是典型的夏威夷式噴發。這種類型噴發基本沒有人員傷亡，但可以毀壞農田村莊，造成財産損失。
3. 斯通博利型(Strombolian eruption)
源自20世紀初早期意大利語。最典型的是意大利的斯通博利火山，位於西西裏風神島，經常有火山噴發活動，從古代起即被稱為“地中海的燈塔”，其噴發特徵是或多或少的定期的中等強度噴發，噴出熾熱熔岩，其粘性比夏威夷式要大一些，伴隨着白色蒸汽雲。火山口的熔岩有輕度硬結，主要為塊狀熔岩，由玄武質、安山質成分的岩石組成，熔岩流厚而短，也有少數為繩狀，每隔半小時就有氣體從中逸出。這種火山韻律性地噴出白熱的火山渣、火山礫和火山彈，爆炸較為溫和，很多火山碎屑又落回火口，再次被噴出，其它的落到火山錐形成的坡上並滾入海中。如斯通博利火山（意大利）、帕利庫廷火山（墨西哥）、維蘇威火山（意大利）、阿瓦琴火山、剋留契夫火山（前蘇聯），都具有斯通博利型噴發特點。
4. 武爾卡諾型噴發(Vulcanian eruption)
武爾卡諾島位於地中海西西裏島附近。這種類型噴發比斯通博利式火山熔岩粘度更大，呈熔漿狀，噴發較為猛烈。不噴發時在火山口上形成較厚的固結外殼，氣體在固結的外殼下聚集，使熔岩柱的上部氣體趨於飽和。當壓力增大時，發生猛烈的爆炸，有時足以摧毀一部分火山錐，使阻塞物被炸開，一些碎片和熔岩組成的“面包皮狀火山彈”和火山渣被一起噴出，同時伴隨着含相當數量火山灰的“菜花狀”噴發雲。當火山口的“阻塞物”都被噴出後，就有熔岩流從火山口或火山錐側緣的裂隙中涌出。
5. 培雷式噴發(Peléan eruption)
名字起源於西印度群島馬提尼剋島培雷火山1902年的噴發，當時毀滅了聖皮埃爾城，死亡人數超過3萬。這種噴發産生高粘度岩漿，爆發特別強烈，最明顯的特徵是産生熾熱的火山灰雲，這是一種高熱度氣體，全是熾熱的火山灰微粒，就象活動的乳濁液，密度大，當它沿山坡嚮下移動時，足以産生象颶風一樣的效果。在培雷式噴發中，嚮上逃逸的氣體經常被火山口中的熔岩堵住，壓力逐漸增大發生爆炸時就象從瓶塞底下噴出水平方向的一陣疾風。熔岩被火山灰含量很高的氣體所推動嚮外流出，但除了從火口中流出粘稠的熔岩外，其它地方就沒有熔岩流出的現象了。歷史上發生培雷式噴發的火山較多：1835年科西圭那、1883年喀拉喀托、1902年蘇弗裏埃爾、1912年卡特邁、1951年拉明頓火山、1955-1956年別茲米揚、1968年馬榮和1982年埃爾奇瓊火山噴發都屬此種類型。
6. 普林尼式噴發(Plinian eruption)
岩漿粘度大、爆發強烈，火山碎屑物常達90％以上，其中圍岩碎屑占10％－25％，噴出物以流紋質與粗面質浮岩、火山灰為主，分佈較廣，伴有少量熔岩流或火山灰流。由於爆發強烈及岩漿物質大量拋出，常形成錐頂崩塌的破火山口。這種火山噴發過程常為：清除火山通道－岩漿泡沫化－猛烈爆發出浮岩及火山灰－通道壁上碎石墜入及堵塞火山通道，如此反復作用，形成復雜的火山機構。公元79年維蘇威火山爆發是典型的普林尼式噴發，伴隨噴發大規模降落浮石、火山渣和火山灰。噴出的火山渣順風降落，離火山口13km的龐貝城，為平均7m 厚的浮石層所掩埋。日本1783年的淺間火山活動也同樣降下浮石層，大噴發中同時有火山碎屑流和熔岩流的噴出。1980年5月18日美國聖海倫斯火山爆發也是普林尼式，爆發時形成熱液－岩漿爆炸。
7. 超武爾卡諾型噴發
和水蒸氣爆發一樣，幾乎是無岩漿物質的爆發式噴發。有的稱超火山（日本磐梯山）型爆發。由於 噴發衹有噴發物質而無熔岩，因此噴發物質是在冷卻狀態下噴發的，偶爾在熾熱狀態下噴出。其特點是出現大量的基底火山碎屑，有時可達75％－100％。 超武爾卡諾型噴發出的物質體積大小變化很大，從巨形岩塊到火山灰均有。碎屑通常是棱角狀和尖棱角狀，無火山彈和熔渣。
8. 蘇特塞式噴發
1963－1967年，冰島南部近海不停的火山噴發産生一個蘇特塞火山島。火山活動的前半個時期，在淺海海底的一個火山口以反復爆發式噴發為特徵，當玄武質岩漿與海水接觸時又發生爆炸，産生大量細粒物質（火山灰），這種由岩漿－水蒸氣、水蒸氣－岩漿爆發的類型與陸上的斯通博利型噴發不一樣。
以上的分類法也不是最完善的，實際調查揭示，即使是同一種噴發類型也可能出現在不同類型的火山作用中，而同一座火山在自身的活動過程中也可能産生不同的噴發類型，甚至在同一噴發期也有時出現不同的火山活動形式。如以斯通博利型而命名的斯通博利火山，發生幾次武爾卡諾型噴發；命名為夏威夷式噴發的基拉韋厄和冒納羅亞火山，在不同時期均觀測到從斯通博利型到超武爾卡諾型的噴發。
四、火山噴發指數
火山噴發中危險性最大的是爆炸式噴發，其中最大的災害是噴發柱，因而習慣於用噴發物總質量與噴發柱高度來衡量，通常稱之為火山爆發指數VEI（Volcanic Explosivity Index）。
爆發指數VEI與火山噴發能量E(erg)的關係(S De la Cruz-Reyna,1996) 為：lg E = 0.78 MVEI + 21.02
上一次VEI=7的噴發是在1815年Tambora，象這樣的噴發（VEI=7）大致千年一次。長白山1199年噴發，日本北海道火山灰2-5釐米，估計噴發體積120km3，VEI=7，相當於一次9.8地震。
上一次VEI=6的噴發是 1991年6月皮納圖搏噴發，DVI火山塵幕指數達1000。再上一次VEI=6的噴發是1883年Krakatoa，象這樣的噴發大致百年一次。
VEI=5的噴發如維蘇威火山公元79年噴發（VEI=5）十-三十年有一次。
VEI=4的噴發如雲仙嶽1991年噴發（VEI=4）3-5年有一次。
長白山1668-1702年噴發140公裏外火山灰3-5釐米，估計噴發體積1km3，強度VEI=4~5，相當於一次8.5地震。
VEI=3的噴發如1985年Ruiz噴發。黑竜江根據碎屑體積/總噴發體積，估計老黑山爆發指數VEI=4火燒山VEI=3 老黑山噴發柱高度1-2公裏，強度VEI=2，能量相當於一次七級地震。
VEI=2的噴發如1991年雲仙嶽噴發。
VEI=1的噴發如1996年Stromboli噴發。
VEI 形容 噴發體積km3 噴發柱高度km 能量erg 相當於地震震級
1 微 10-5-10-3 0.1-1 6.3*1021 6.6
2 小 0.001-0.01 1-5 3.8*1022 7.2
3 中 0.01-0.1 3-15 6.3*1023 7.7
4 中大 0.1-1 10-25 1.4*1024 8.2
5 大 1-10 25-45 8.3*1024 8.7
6 很大 10-100 30-50 5.0*1025 9.3
7 巨大 100-1000 35-55 3.0*1026 9.8
8 特大 >1000 45-55 1.8*1027 10.3 |
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- : burning volcano
- n.: an active volcano, active volcano
- adj.: an active volcano, ie one that erupts occasionally
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