火山!道不尽的震撼与灿烂!

彭彪

<h3>  火山是地球上最壮丽的自然奇观。你看那喷上数万米高空的火山烟尘,翻滚而来,铺天盖地;你看那炫丽炽热的高温岩浆,洪流滚滚,抹灭沿途一切生命!海洋水与火的碰撞,陆地物质的毁灭与创生,若有幸能目睹火山喷发,你就能真切感悟到自然力量的巨大和人类的渺小。</h3> <h3>  火山喷发是地底能量宣泄、地表物质创生的过程。然而,图片中展现的火山场景,作为普通旅游者一般是很难有缘见到的;即便有缘见到,绝大多数人为了生命安全都会为避之而恐不及。</h3><div> 但所幸的是,火山喷发后总能留下大量具有观赏价值和富有个性的风景地貌。如果懂得欣赏,特别是懂得一些地貌成因的科普知识,其实通过观赏火山活动遗留下的地貌、岩石,推想火山喷发的情景,我以为这在某种程度上也是可以弥补大多数旅游者无缘亲眼目睹火山喷发壮观景象的遗憾的。</div><div> 火山现象是地球内部构造及运动的作用表现。科学家们通过钻探取样和地震波反射研究,发现地球恰似一个鸡蛋,地球表面包裹的硬质壳体叫地壳(如同鸡蛋壳),中间是熔融状态的液体岩浆叫地幔(如同鸡蛋清),最里面的是铁、镍等一些重金属元素因重力沉淀构成的地核(如同鸡蛋黄)。火山现象主要涉及地壳和地幔之间相互运动引起的矛盾冲突。科学家们通过探测和计算认为,地壳最薄的地方只有几千米(大洋深处),最厚的地方则有七十多千米左右(一些大陆板块中央位置),平均厚度约为十七千米。由于地壳的非均匀性构造,在地球本身的运动(自转和公转)和外部天体的引力(主要是太阳和月球产生的引力)等的共同作用下,所以地壳实质上并不是鸡蛋壳一样的完美整体,而是许多岩石板块在地幔(熔融状态的岩浆)上的杂乱堆积,如同解冻过程中的河流冰块,相互碰撞、推挤,缓慢运动。于是岩浆就寻找地壳破碎的薄弱环节,溢出地表,形成火山。</div><div>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 火山喷发后形成的地貌景观,旅游可从三个角度去进行欣赏:一是火山外观,二是熔岩岩石奇观,三是熔岩地形。</div><div>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 火山外观,根据其高矮及形状不妨把它们分为:</div><div>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 盾形火山:底部宽、坡度小(&lt;10°)、表面平坦、外形似古代勇士使用的环形盾牌的火山。美国的夏威夷岛、冰岛国的冰岛和我国五大连池都有熔岩构成的盾形火山。夏威夷的是多中心喷发而成,冰岛的是裂隙喷发形成。夏威夷岛冒纳罗亚火山是典型的盾状火山,所以盾形火山一般又称夏威夷型火山。</div> <h3>  穹形火山:由熔岩组成,多形成在原先的火山口内或火山锥旁侧的喷火口上,由火山喷出极粘稠的熔岩,火山地貌堵塞在火山口内,进而向上隆胀形成。</h3> <h3>  锥形火山:由火山碎屑组成或由火山碎屑和熔岩混合组成,呈圆锥形,又称维苏威式火山。由火山碎屑组成的称为火山渣锥,由火山碎屑和熔岩混合组成的称为混合锥。由于火山多次喷发,火山锥的内部形成由火山碎屑或由碎屑和熔岩组成的层状构造。在规模较大的火山锥顶常有平底的大火山口,下一次喷发时,在此火山口内可形成一个新火山锥,其周围是老火山口形成的环形外轮山,新火山锥与环形外轮山之间是一个环形洼地,这种火山称为叠锥状火山。意大利的维苏威火山就是典型的叠锥状火山。有些火山锥上坡发育一些小火山锥,称为寄生火山锥,意大利西西里岛上的埃特纳火山有数百座寄生火山锥。</h3> <h3>  马尔式火山:只有低平火山口、没有火山锥的火山,多因水蒸汽爆炸而成。喷发中只有少量火山碎屑在火山口周围堆积,形不成火山锥,火山口常积水成湖。<br></h3> 欣赏熔岩岩石奇观,当然我们首先得对地表各种岩石有一个大概的认识。在地质学上,一般我们把地表岩石分为三类:沉积岩(又称水成岩)、变质岩和岩浆岩(又称火成岩)。<div>  沉积岩是指在地壳发展演化过程中,在地表或接近地表的常温常压条件下,沉积物在原地或经过外力的搬运所形成的沉积层,又经成岩作用而成的岩石。沉积物指陆地或水盆地中的松散碎屑物,如砾石、砂、粘土、灰泥和生物残骸等。主要是母岩风化的产物,其次是火山喷发物、有机物和宇宙物质等。成岩作用是指沉积物沉积后至岩石固结,在深埋环境下直到变质作用之前发生的生物分解作用,物理、化学变化,以及埋藏后岩石又被抬升至地表或接近地表的环境中所发生的一切物理、化学变化。沉积岩分布在地壳的表层。在陆地上出露的面积约占75%,岩浆岩和变质岩只有25%。但是在地壳中沉积岩的体积只占5%左右,其余两类岩石约占95%。沉积岩种类很多,其中最常见的是页岩、砂岩和石灰岩,它们占沉积岩总数的95%。这三种岩石的分配比例随沉积区的地质构造和古地理位置不同而异。总的说,页岩最多,其次是砂岩,石灰岩数量最少。沉积岩由于沉积物在外力搬运和沉积过程的筛分作用及成岩过程的生物、物理和化学作用,由此形成了可供人类开采的大部分矿产,如能源、非金属、金属和稀有元素矿产等。</div><div> 石灰岩在“喀斯特”地表地貌景观和地下地貌景观等科普短文中已有所涉及,下面不妨看几幅页岩和砂岩的地貌特征。</div> <h3>  变质岩是在高温、高压和矿物质的混合作用下由一种岩石自然变质成的另一种岩石。质变可能是重结晶、纹理改变或颜色改变。一般变质岩是在地下深处的高温(150℃-900℃)高压下产生的,后来由于地壳运动而出露地表。在特殊情况下,变质作用不一定由地球内部的因素所引起,也可以发生在地表,如陨石的猛烈撞击可以使地表岩石变质;洋脊附近大洋底部的玄武岩因受地下巨大的热流影响,也能在地表发生变质作用。变质岩种类繁多,日常生活中装修用的各种“文化石”几乎都是变质岩。大理石也是由石灰岩在高温高压下变质形成的。变质岩常具有某些特征性矿物,这些矿物只能由变质作用形成。如红柱石、蓝晶石、硅灰石、石榴子石、滑石、十字石、透闪石、阳起石、蓝闪石、透辉石、蛇纹石、石墨等。当然这些特征矿物对旅游者来讲许多都具有较强的观赏和收藏价值,是宝物哦。</h3><div><br></div> <h3>  岩浆岩是由岩浆喷出地表或侵入地壳冷却凝固所形成的岩石,有明显的矿物晶体颗粒或气孔,约占地壳总体积的65%,总质量的95%。岩浆是在地壳深处或上地幔产生的高温炽热、粘稠、含有挥发分 的硅酸盐熔融体,是形成各种岩浆岩和岩浆矿床的母体。岩浆岩按照岩浆侵入地壳或喷出地表可分侵入岩和喷出岩两种。前者由于在地下深处慢慢冷凝,故结晶好,矿物成分一般肉眼即可辨认,常为块状构造,按其侵入部位深度的不同,分深成岩和浅成岩;后者为岩浆突然喷出地表,在温度、压力突变的条件下形成,矿物结晶差或不易结晶,常具隐晶质或玻璃质结构,一般矿物肉眼较难辨认。岩浆岩种类繁多,形态复杂。作为普通旅游爱好者,这里只介绍一些常见的岩浆岩欣赏知识。</h3><h3> 花岗岩:是分布最广的深层侵入岩。主要矿物成分是石英、长石和云母,浅灰色和肉红色最为常见,具有等粒状结构和块状构造。按次要矿物成分的不同,可分为黑云母花岗岩、角闪石花岗岩等。很多金属矿产,如钨、锡、铅、锌、汞、金等,稀土元素及放射性元素与花岗岩类有密切关系。花岗岩既美观抗压强度又高,是优质建筑材料。</h3><h3> 由花岗岩形成的地貌景观在我国分布很广,大多为风景名胜,我将在专门的科普短文中介绍。下面是一些典型的花岗岩地貌岩石图片。</h3> <h3>  橄榄岩:也是侵入岩的一种。主要矿物成分为橄榄石及辉石,深绿色或绿黑色,比重大,粒状结构。是铂及铬矿的唯一母岩,镍、金刚石、石棉、菱铁矿、滑石等也同这类岩石有关。</h3> <h3>  玄武岩:一种分布最广的喷出岩。矿物成分以斜长石、辉石为主,黑色或灰黑色,具有气孔构造和杏仁状构造,斑状结构。根据次要矿物成分,可分为橄榄玄武岩、角闪玄武岩等。铜、钴、冰洲石等有用矿产常产于玄武岩气孔中,玄武岩本身可用作优良耐磨耐酸的铸石原料。</h3> <h3>  安山岩:喷出岩之一,分布很广,仅次于玄武岩。主要矿物成分是斜长石、角闪石和少量的辉石等。新鲜时呈灰黑、灰绿或棕色,具斑状结构。与安山岩有关的矿产主要是铜,其次是金、铅、锌等。安山岩和玄武岩由于生成环境类似,只是在化学成分和比例上有一些差异,所以外观上普通旅游者容易混淆。</h3> <h3>  流纹岩:是一种与花岗岩化学成分相当的喷出岩。流纹岩作为酸性喷出岩,在其流出地表后的冷凝成岩过程中,形成了具有不同颜色流纹状构造。流纹岩岩体多节理和裂隙,经过构造上升,河流下切,重力崩塌,常常造成造型奇特 的微地貌。像奇峰 、异洞、 幽谷、 峭壁、 石柱和石礅等。这些造型不仅丰富逼真,而且同一景物从不同时间、不同角度观看,还会步移景换,呈现多种不同的形态特征。比如浙江雁荡山的著名造型峰岩灵峰,在不同时间不同角度,可变幻成双手相合、雄鹰展翅、夫妻幽会等形象,因此又有合掌峰、 雄鹰峰和夫妻峰等名称。流纹岩地貌景观分布广泛,我将另行撰写科普短文介绍。下面是几张流纹岩地貌的典型图片。</h3><div>  </div> <h3>  熔岩沿地面流动过程中冷却形成的各种地形,主要有熔岩丘、熔岩垅岗、熔岩盖、熔岩隧道和熔岩堰塞湖。各种熔岩地形形成的主要原因是基于岩浆中二氧化硅的含量。一般,我们根据二氧化硅含量多少可把熔岩分为酸性、中性和基性三类。基性熔岩的粘度较小,流速快,流的距离也比较远。所以基性熔岩流多长而薄,酸性熔岩多短而厚。</h3><div>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 熔岩丘:熔岩流溢出地表冷却成的圆形或椭圆形小丘。高几米到几十米,长几十米。其形成原因,一是地壳内熔岩流由于较大静压力,常沿裂隙冲出地面;二是在封闭熔岩壳下随巨大气泡的气体外溢、鼓胀形成熔岩丘。</div> <h3>  熔岩垅岗:熔岩流沿地表流动冷却形成的长条形垅岗。长几公里或几十公里 宽几十米至几百米。横剖面呈凸透镜体状,中间微凸,两侧缓倾,熔岩表面常有许多反映熔岩流动过程中逐渐冷却形成的绳状皱纹,据皱纹突出的方向可以得知当时熔岩的流动方向。</h3> <h3>  熔岩盖:在地形平缓地区熔岩流从中心向四周流动冷却形成的宽广原野。熔岩流像水流一样,从高处流向低处。如果熔岩流到一个洼地里,就汇成熔岩湖;流经陡坎,就形成熔岩瀑布。</h3> <h3>  熔岩隧道:当熔岩流还在流动时,熔岩表面冷却很快,熔岩外表已固结成壳,由于凝固的熔岩导热性非常小,熔岩流内部能长久地保持高温,使熔岩里未凝固的液体熔岩继续流到较低部位,于是在熔岩内形成空洞,成为熔岩隧道。</h3> <h3>  熔岩堰塞湖:熔岩流冷却后阻断山谷形成的湖泊。</h3> <h3>  懂得一些火山地貌科普知识,广大旅游爱好者就可以从全新的角度去欣赏火山地貌景观。</h3><h3> 中国火山地貌景观资源极为丰富,主要包括东北地区、内蒙古高原、海南岛北部与雷州半岛、云南腾冲火山群、藏北高原、台湾岛、太行山东麓、南京附近等。</h3><h3> 东北地区是中国新生代火山最多地区,共有34个火山群,计640余座火山,并有大面积的熔岩被。主要分布在长白山地、大兴安岭和东北平原及松辽分水岭等地区,通过观赏火山地貌特征,就能清晰感受到东北地区火山具有活动范围广、强度高、喷发期数多、分布密度大等特点.。新第三纪时期多有规模巨大的沿断裂溢出的基性玄武岩,覆盖于广大准平原面之上,成大面积的熔岩高原及台地;规模较小者后期被侵蚀切割为方山、岭脊、尖山、残丘等;第四纪以后喷发规模渐小,熔岩充填谷地,覆于河流阶地之上成低台地,或堵塞河流堰塞成湖,如“地下森林”火山群的熔岩流阻塞牡丹江上游,使之成为中国最大熔岩堰塞湖——镜泊湖;晚期则以强烈的中心式喷发为主,形成由火山熔岩及火山碎屑(火山弹、火山砾、火山砂、火山灰等)组成的突兀于熔岩高原、台地之上众多的火山锥。以长白山地区为例:在以长白山火山锥为中心的广大地面上,熔岩高原、熔岩台地呈环带状分布,覆盖面积达万余平方公里。一般认为东北区晚新生代以来的火山活动共有9期,其中以上新世中期(第三期)喷发为最强烈,此后规模和强度逐渐减弱。</h3><div> 内蒙古高原亦为我国晚新生代火山活动较频繁地区.。在大兴安岭新华夏隆起带和阴山东西向复杂构造带截接部位之北侧,以锡林郭勒盟为中心的内蒙古高原中部,发育有大片第三纪末至第四纪初期的玄武岩组成的熔岩台地,总面积约1.2万多平方公里,规模仅次于长白山区。台地上规律地排列着许多第四纪死火山锥。按其分布可分为3片:巴彦图嘎熔岩台地集中于中蒙边界,至少有40余座火山;阿巴嘎火山群规模最大,熔岩台地之上有206座成截顶圆锥形、钟形、马蹄形、不规则形火山锥;达来诺尔熔岩台地面积约3100平方公里,102座火山锥成华夏向雁行式排列有序。以上均为新第三纪宁静式裂隙喷溢到第四纪后逐渐转为多次强烈的中心式喷发而形成。内蒙古高原南部的集宁周围直至山西右玉、大同,及张北汉诺坝玄武岩台地一带,称察哈尔火山区。该区恰值阴山东西向复杂构造带与大兴安岭新华夏构造带之截接部位,又为祁吕东翼反射弧的斜接所复杂化。所以,玄武岩台地的分布明显受控于北东向及东西向构造。该区熔岩面积很大,如察哈尔熔岩台地面积约4400多平方公里,但后期火山活动规模及火山锥数目均远不及高原中部。第四纪火山锥仅分布在玄武岩台地的南北两侧,如大同火山群可见保存完好的火山锥10余个,另外还有由9座火山组成的马兰哈达火山群和由7座火山组成的岱海南部火山群。据推断该区火山活动始于中新世末—上新世初,到更新世末甚至全新世方结束。</div><div> 海南岛北部与雷州半岛的火山及熔岩地貌的形成是与该区强烈的新构造运动密切相关的。该区第三纪初期开始断陷下沉,沉积厚度达3000余米,其中夹有数十层薄层玄武岩,第四纪初雷琼地区上升,火山活动也最强烈。早期为裂隙式的平静溢流,成大规模熔岩被,而后逐渐转为猛烈但规模较小的中心式喷发,至全新世渐趋停息。在地表形成了大面积的熔岩台地及星罗棋布的火山锥.据统计玄武岩流面积达7500平方公里,火山锥近70个。</div><div> 云南著名的腾冲火山群位于滇西横断山系南段的高黎贡山西侧,火山及熔岩流以腾冲县城为中心成一南北向延伸的长条形,面积87×33平方公里,计有火山锥70余座,其中火口完整的22座,遭破坏的10座,其余为无火口火山。火山及熔岩活动自上新世始至全新世.本区以极丰富的地热资源著称于世,据1974年不完全统计,腾冲县79个泉群中,温度在90℃以上者有10处,地表天然热流量达25.498× l04千焦耳/秒,一年相当于燃烧27万吨标准煤。在地热区高温中心热海热田,遍布汽泉、热泉、沸泉,水声鼎沸,水汽蒸腾、数里之外可见。另外该区地震频繁,并具岩浆冲击型地震的特点:小震、群震、浅震甚多。表明热田下部存在尚未溢出的残余岩浆体活动,成为地热流的强大热源,目前火山仍处微弱活动过程。</div><div> 在羌塘(藏北)高原北部,由于上新世以来青藏高原强烈隆起,伴随着强烈的地壳运动,留下了分布较广的多期火山活动遗迹。可划分为6个火山群。其中西昆仑山中克里雅河上游位于海拔4700米处的高145米的1号火山,曾于1951年5月27日爆发,延续数昼夜,为中国大陆火山活动的最新记录。该区位置最南的大火山群——巴毛穷宗火山群,最高达5398米,是中国最高的火山。</div><div> 台湾岛地处环太平洋火山带内,北部大屯火山群为早更新世—晚更新世期火山活动的产物,并有澎湖列岛等火山岛。这些火山不仅形成了台湾岛北部独特的火山海岸,而且有些火口至今仍有硫气喷出。如由7个小山峰组成的七星火山的东南山腹冷水坑爆裂口的硫气孔,硫的最高年产量达455吨。</div><div> 太行山东麓有名的井陉雪花山玄武岩、汤阴黑山头玄武岩等及河北平原内部黄骅附近的“小山”和无棣附近的“大山”也为新生代以来火山活动的产物。华北平原底部并发现有4层玄武岩及火山碎屑岩夹层,说明在太行山的抬升和华北平原的下沉过程中,也曾伴随有多次岩浆喷出活动。</div><div> 南京附近有上新世喷发的上“方山”玄武岩和下“方山”玄武岩,长江北岸的盱眙、六合及南岸江宁一带均有由10余座火山锥组成的小型火山群。</div>

火山

熔岩

火山锥

玄武岩

地表

喷发

形成

熔岩流

地貌

岩石