第四章火山災(zāi)害

1、主講：張瑞英主講：張瑞英Email: 第一節(jié)第一節(jié) 什么是火山什么是火山第二節(jié)第二節(jié) 巖漿巖漿第三節(jié)第三節(jié) 火山與板塊構(gòu)造的關(guān)系火山與板塊構(gòu)造的關(guān)系第四節(jié)第四節(jié) 火山的作用火山的作用第五節(jié)第五節(jié) 中國的火山中國的火山火山的形狀火山的形狀噴發(fā)的方式噴發(fā)的方式火山噴發(fā)的物質(zhì)火山噴發(fā)的物質(zhì)火山活動的階段火山活動的階段火山的大小火山的大?。? 1）地球上存在大量火山（活火山、死火山、休眠火山）地球上存在大量火山（活火山、死火山、休眠火山）（2 2）現(xiàn)代火山噴發(fā)）現(xiàn)代火山噴發(fā)（3 3）火山噴溢產(chǎn)物）火山噴溢產(chǎn)物 火山大多呈孤立的圓錐形，它是由火山噴發(fā)時，噴出的熔巖、火山大多呈孤立的圓錐形，它是由火山噴發(fā)

2、時，噴出的熔巖、火山灰和碎石落下后堆積而成?；鹕交液退槭湎潞蠖逊e而成。 火山錐：火山錐：是火山噴出物在通道口堆積成的錐形體。是火山噴出物在通道口堆積成的錐形體。 火山口：火山口：是位于火山錐頂部或其旁側(cè)的漏斗形噴口。是位于火山錐頂部或其旁側(cè)的漏斗形噴口。 火山通道：火山通道：是巖漿由地下上升的通道。是巖漿由地下上升的通道。 火山錐：火山錐：是火山噴出物在通道口堆積成的錐形體。是火山噴出物在通道口堆積成的錐形體。a. a. 碎碎 屑屑 錐錐: : 以以 爆爆 發(fā)發(fā) 產(chǎn)產(chǎn) 物物 為為 主主, , 火火 山山 碎碎 屑屑 物物 質(zhì)質(zhì) 常常95%95%；b. b. 熔熔 巖巖 錐錐: : 以以 溢溢

3、 流流 產(chǎn)產(chǎn) 物物 為為 主主, ,火火 山山 碎碎 屑屑 物物 質(zhì)質(zhì) 常常10% 10km)10km)：巖體規(guī)模較大；結(jié)晶粗大，多為塊狀規(guī)則；：巖體規(guī)模較大；結(jié)晶粗大，多為塊狀規(guī)則；多為低多為低 溫礦物。溫礦物。火山噴發(fā)火山噴發(fā)通道有哪些？通道有哪些？u 火山活動并不是孤立的隨機現(xiàn)象，而是在較短時間尺度上板火山活動并不是孤立的隨機現(xiàn)象，而是在較短時間尺度上板塊運動的一種表現(xiàn)形式。塊運動的一種表現(xiàn)形式。u 火山噴發(fā)頻繁時期往往是板塊活動強烈的時期，而板塊活動火山噴發(fā)頻繁時期往往是板塊活動強烈的時期，而板塊活動最活躍的地區(qū)，也即火山和地震最頻繁的地區(qū)。最活躍的地區(qū)，也即火山和地震最頻繁的地區(qū)。如

4、：世界上有如：世界上有500600座活火山，其中座活火山，其中15%處于板塊分離的引張帶，處于板塊分離的引張帶，80%位位于板塊匯聚的擠壓帶。于板塊匯聚的擠壓帶。 沿沿匯聚板塊匯聚板塊的俯沖帶上涌形成火山帶的俯沖帶上涌形成火山帶 發(fā)生在拉張板塊（具有發(fā)生在拉張板塊（具有發(fā)散邊界發(fā)散邊界）背景下）背景下 巖漿沿板塊內(nèi)的巖漿沿板塊內(nèi)的地幔柱地幔柱噴發(fā)至地表而形成火山噴發(fā)至地表而形成火山火山鏈可能是當(dāng)大洋巖石圈在地幔柱火山鏈可能是當(dāng)大洋巖石圈在地幔柱(熱點熱點)上運移時，由地幔柱上運移時，由地幔柱(熱點熱點)產(chǎn)產(chǎn)生的，地幔柱內(nèi)或地幔柱上面產(chǎn)生的巖漿噴發(fā)出來形成了海山和島鏈生的，地幔柱內(nèi)或地幔柱上面產(chǎn)

5、生的巖漿噴發(fā)出來形成了海山和島鏈火山災(zāi)害的成災(zāi)機制火山災(zāi)害的成災(zāi)機制火山的主要危害火山的主要危害火山的作用火山的作用 直接災(zāi)害：直接災(zāi)害： 熔巖流、火山灰或火山泥石流（能搬運巨大的礫石、房屋、熔巖流、火山灰或火山泥石流（能搬運巨大的礫石、房屋、橋梁），并伴隨地震。橋梁），并伴隨地震。 次生災(zāi)害：次生災(zāi)害： 地質(zhì)災(zāi)害、洪水災(zāi)害、氣象災(zāi)害和生物環(huán)境災(zāi)害等。地質(zhì)災(zāi)害、洪水災(zāi)害、氣象災(zāi)害和生物環(huán)境災(zāi)害等。 1. 熔巖流：溫度高、速度快熔巖流：溫度高、速度快 2. 火山碎屑物質(zhì)火山碎屑物質(zhì) 火山碎屑物覆蓋地面火山碎屑物覆蓋地面 火山灰污染地表水，水體酸化火山灰污染地表水，水體酸化 火山灰使建筑物負(fù)荷過重

6、而倒塌火山灰使建筑物負(fù)荷過重而倒塌 火山灰噴到高空形成火山灰云火山灰噴到高空形成火山灰云 3. 火山泥石流火山泥石流 1985年哥倫比亞魯伊斯火山噴年哥倫比亞魯伊斯火山噴發(fā)，造成了一次最大的火山泥石發(fā)，造成了一次最大的火山泥石流災(zāi)害，死亡流災(zāi)害，死亡2.2萬人；萬人； 1991年爪哇島克魯特火山噴發(fā)年爪哇島克魯特火山噴發(fā)時形成的火山泥石流，造成時形成的火山泥石流，造成5000余人死亡，毀田余人死亡，毀田200km2。 4. 火山有毒氣體火山有毒氣體 火山噴出的有毒氣體有火山噴出的有毒氣體有SO2，SO3，CO, Cl2，H2S, HF等；等； 1783年冰島拉基火山噴發(fā)，噴出大量的有毒氣體年冰

7、島拉基火山噴發(fā)，噴出大量的有毒氣體彌漫在大氣中，阻礙了植物生長，造成饑荒，有五彌漫在大氣中，阻礙了植物生長，造成饑荒，有五分之一口死亡。分之一口死亡。 5. 水災(zāi)水災(zāi) 熔漿、火山泥流等注入湖泊、水庫等，造成水熔漿、火山泥流等注入湖泊、水庫等，造成水體外溢泛濫成災(zāi)；體外溢泛濫成災(zāi)；火山噴發(fā)時使積雪和冰川融化而造成水災(zāi)；火山噴發(fā)時使積雪和冰川融化而造成水災(zāi)； 海嘯海嘯 6. 對氣候的影響對氣候的影響p 強烈的火山噴發(fā)能夠把強烈的火山噴發(fā)能夠把大量的氣體和火山灰大量的氣體和火山灰拋向高空，其拋向高空，其可在平流層大氣中停留可在平流層大氣中停留1 1萬年以上，可以萬年以上，可以改變平流層的化學(xué)改變平流

8、層的化學(xué)成分并造成化學(xué)過程異常成分并造成化學(xué)過程異常。 6. 對氣候的影響對氣候的影響成分成分基本作用基本作用H2O形成云、形成云、Hox化學(xué)反應(yīng)化學(xué)反應(yīng)SO2硫酸鹽氣溶膠的原始物質(zhì)，消耗氫氧基硫酸鹽氣溶膠的原始物質(zhì)，消耗氫氧基H2SCOSCS2HCl臭氧的催化劑臭氧的催化劑CH3ClCH3BrS/ClCO2大氣紅外輻射大氣紅外輻射CO氫氧基的示蹤物氫氧基的示蹤物NH3氣溶膠反應(yīng)氣溶膠反應(yīng)N2O氮氧化合物的原始物氮氧化合物的原始物NOX影響臭氧層影響臭氧層圣海倫火山爆發(fā)（圣海倫火山爆發(fā)（19801980）噴發(fā)物的組成及其基本作用）噴發(fā)物的組成及其基本作用氣溶膠及其光學(xué)性質(zhì)的變化氣溶膠及其光學(xué)性

9、質(zhì)的變化所造成的太陽輻射收支的變化所造成的太陽輻射收支的變化 6. 對氣候的影響對氣候的影響p 強火山爆發(fā)能在平流層下部形成一個持久的含有硫酸鹽強火山爆發(fā)能在平流層下部形成一個持久的含有硫酸鹽離子的氣溶膠層，增加了大氣的反射率，減少了到達地面的離子的氣溶膠層，增加了大氣的反射率，減少了到達地面的直接太陽輻射，進而導(dǎo)致地球溫度下降直接太陽輻射，進而導(dǎo)致地球溫度下降 “陽傘效應(yīng)陽傘效應(yīng)”。p 一般認(rèn)為，一次較大火山爆發(fā)后一般認(rèn)為，一次較大火山爆發(fā)后1212年，半球或全球平均年，半球或全球平均溫度下降溫度下降0.30.3左右，四、五年后才可恢復(fù)。左右，四、五年后才可恢復(fù)。短尺度影響短尺度影響 6.

10、對氣候的影響對氣候的影響長尺度影響長尺度影響p 按照氣溶膠在大氣中停留時間計算，單個火山爆發(fā)的影響按照氣溶膠在大氣中停留時間計算，單個火山爆發(fā)的影響一般不超過一般不超過1212年，但持續(xù)幾十年到數(shù)百年的火山活動集中時年，但持續(xù)幾十年到數(shù)百年的火山活動集中時期和火山活動沉積時期，會影響到期和火山活動沉積時期，會影響到幾十年到幾百年尺度上的幾十年到幾百年尺度上的氣候變化氣候變化。 6. 對氣候的影響對氣候的影響長尺度影響長尺度影響火山活動沉寂期火山活動沉寂期 1. 土地資源土地資源：如夏威夷島全是火山噴發(fā)出來的，太平洋中許多島嶼如夏威夷島全是火山噴發(fā)出來的，太平洋中許多島嶼基本都是火山噴發(fā)形成的?；径际腔鹕絿姲l(fā)形成的。 2. 礦產(chǎn)資源礦產(chǎn)資源：包括非金屬資源和金屬資源，比如玄武巖被用作鑄石包括非金屬資源和金屬資源，比如玄武巖被用作鑄石開發(fā)，一些金礦、銅礦都跟火山作用有關(guān)系。開發(fā)，一些金礦、銅礦都跟火山作用有關(guān)系。 3. 旅游資源旅游資源：中國五大連池和長白山、日本的富士山、夏威夷的火中國五大連池和長白