防灾减灾宣传周
今年5月12日是我国第12个全国防灾减灾日,今年的主题是“提升基层应急能力,筑牢防灾减灾救灾的人民防线”,5月9日至15日为防灾减灾宣传周。在这一周,我们将每天与大家分享一篇优秀的地震科普文章,希望能够提高大家对地震的了解,增强防灾减灾的意识和能力。
什么是火山?
在火山学工作者的日常生活中,提到火山,经常会遇到如下几个疑问:什么是火山?中国有火山吗?而往往直击灵魂的问题就是,你们研究火山有什么用?下面将尝试从地球圈层系统的角度,理解火山对地球的意义。
火山是地球上最普遍的山体地貌形态,它的形态有很多种。以我国的火山为例,长白山属于复式火山,也是我国最大的火山山体。我国还有很多的小型火山山体,它们以岩渣锥和玛珥火山(maar)为主。
长白山(图片源于网络)
岩渣锥.由小到大依次为小空山、大空山、黑空山(腾冲,陈正全拍摄)
玛珥火山(龙岗东龙湾,陈正全拍摄)
火山作用形成的山体形态各异,体态优美,观赏性很高。在我国,很多火山区都被建设成为地质公园,供游客观光体验。
火山不仅仅具有观赏性,其神秘色彩也一直被人们津津乐道。为了理解火山作用过程,火山学一步步地发展起来。根据目前人们对火山作用的理解,火山学是研究岩浆起源、在行星地幔中上升、穿过行星地壳喷发到行星地表的学科。火山学涉及到岩浆的物理、化学演化,岩浆的运移和喷发,以及在地表的火山物质堆积。一些火山作用过程会形成重大的自然灾害,而其他的火山作用过程对社会极为有益。
岩浆(实际上,熔融的硅酸盐,在地下称为岩浆,喷出地表以后被称为熔岩)
地球系统——圈层
为了便于研究,根据不同的物理性质和物质组成,人们将地球划分成了不同的圈层,由地球内部延展到宇宙空间。这些圈层中,我们将地核、地幔、地壳称为“内圈层”,将水圈、大气圈、生物圈称为“外圈层”。由于人类活动对地球系统施加的影响日益剧烈,一些学者也在探讨“人类圈”的含义和对地球系统的意义。
地球圈层的厚度与密度(汪品先,)
火山作用在地球圈层中的位置
目前已知的火山活动,主要作用在地幔、软流圈、岩石圈、水圈、大气圈。有一些理论将火山作用的起源向下延伸到了地核,认为是地核的一些作用触发了火山活动。我们从现在从内圈层到外圈层,看看火山喷发是如何穿过地球不同圈层结构的。
岩浆的产生
地幔是地球各圈层中体积和质量最大的圈层,其体积占地球系统的83%,质量占67%(顺便说一下,地壳占据地球系统的体积1%,质量0.5%)。地幔的温度可能是-℃(计算出来的),并且绝大部分是固态的岩石。这些岩石熔融便形成岩浆。
(上)地幔熔融的条件,目前认为有两种:1.局部地幔的压力降低(减压熔融);2.板块俯冲过程中,地球表面的水被加入地幔,降低了橄榄岩的融化温度。这里涉及到物态的转化,请有兴趣的童鞋搜索“固相线”的相关信息。在大洋中脊、俯冲带弧后盆地、洋岛、大陆内部的火山,很多都是减压熔融(de