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火山地震

2018-05-10 09:29 運維管理員 次閱讀 條評論

火山地震

火山地震,是由于火山活動時巖漿噴發沖擊或熱力作用而引起的地震,稱為火山地震。火山地震一般較小,數量約占地震總數的7%左右。地震和火山往往存在關聯。火山爆發可能會激發地震,而發生在火山附近的地震也可能引起火山爆發。全球最大的火山地震帶是環太平洋地帶。火山活動引起的地震。可分為兩種:A型火山地震,指在火山及其附近所發生的震源深度1-10km的地震;B型火山地震,指在火山口附近極小范圍所發生的震源深度小于1km的地震。火山地震多局限于火山活動地帶,影響范圍不大,約占世界地震總數的7%。


形成原因
據地質學家估計,大板塊每年可以移動1-6厘米距離。這個速度雖然很小,但經過億萬年后,地球的海陸面貌就會發生巨大的變化:當兩個板塊逐漸分離時,在分離處即可出現新的凹地和海洋;大西洋東非大裂谷就是在兩塊大板塊發生分離時形成的。當兩個大板塊碰撞擠壓時,就可出現高山、高原,喜馬拉雅山就是三千多萬年前由南面的印度板塊和北面的亞歐板塊發生碰撞擠壓而形成的。地震火山多發生在板塊和板塊的交界地帶,因地層構造發生變化,能量迅速釋放而形成。有時還會出現另一種情況:當兩個堅硬的板塊發生碰撞時,接觸部分的巖層還沒來得及發生彎曲變形,其中有一個板塊已經深深地插入另一個板塊的底部。由于碰撞的力量很大,插入部位很深,以至把原來板塊上的老巖層一直帶到高溫地幔中,最后被熔化了。而在板塊向地殼深處插入的部位,即形成了很深的海溝。西太平洋海底的一些大海溝就是這樣形成的。
多發地區
世界兩大山帶屬最新板塊碰撞邊界,這些地區的地殼運動還沒有停止,板塊碰撞仍在繼續,因此這些地區還經常發生火山活動和地震。板塊俯沖邊界主要分布在太平洋西部,包括從阿留申群島日本菲律賓,一直到南太平洋的一系列島弧和它們東面的海溝,大洋板塊沿海溝向下俯沖和消亡。板塊增生邊界是指綿延于各大洋的海嶺(大洋中脊),地球深處的巖漿從這里上溢,使兩邊的板塊得到增生。板塊的增生地帶和消亡地帶也都是地殼的活動地帶,因而也是火山地震的多發地帶\中國火山分布
(圖)火山地震火山地震

東北地區是中國新生代火山最多地區,共有34個火山群,計640余座火山,并有大面積的熔巖被。主要分布在長白山地、大興安嶺和東北平原及松遼分水嶺3地區,具有活動范圍廣、強度高、噴發期數多、分布密度大等特點。新第三紀時期多有規模巨大的沿斷裂溢出的基性玄武巖,覆蓋于廣大準平原面之上,成大面積的熔巖高原及臺地;規模較小者后期被侵蝕切割為方山、嶺脊尖山殘丘等;第四紀以后噴發規模漸小,熔巖充填谷地,覆于河流階地之上成低臺地,或堵塞河流堰塞成湖,如“地下森林”火山群的熔巖流阻塞牡丹江上游,使之成為中國最大熔巖堰塞湖——鏡泊湖;晚期則以強烈的中心式噴發為主,形成由火山熔巖及火山碎屑(火山彈、火山礫、火山砂、火山灰等)組成的突兀于熔巖高原、臺地之上眾多的火山錐。以長白山地區為例:在以長白山火山錐為中心的廣大地面上,熔巖高原、熔巖臺地呈環帶狀分布,覆蓋面積達萬余平方公里。一般認為東北區晚新生代以來的火山活動共有9期,其中以上新世中期(第三期)噴發為最強烈,此后規模和強度逐漸減弱。

火山地震火山地震

②內蒙古高原亦為中國晚新生代火山活動較頻繁地區。在大興安嶺新華夏隆起帶和陰山東西向復雜構造帶截接部位之北側,以錫林郭勒盟為中心的內蒙古高原中部,發育有大片第三紀末至第四紀初期的玄武巖組成的熔巖臺地,總面積約1.2萬多平方公里,規模僅次于長白山區。臺地上規律地排列著許多第四紀死火山錐。按其分布的可分為3片:巴彥圖嘎熔巖臺地集中于中蒙邊界,至少有40余座火山;阿巴嘎火山群規模最大,熔巖臺地之上有206座成截頂圓錐形、鐘形、馬蹄形、不規則形火山錐;達來諾爾熔巖臺地面積約3100平方公里,102座火山錐成華夏向雁行式排列有序。以上均為新第三紀寧靜式裂隙噴溢到第四紀后逐漸轉為多次強烈的中心式噴發而形成。內蒙古高原南部的集寧周圍直至山西右玉、大同,及張北漢諾壩玄武巖臺地一帶,稱察哈爾火山區。該區恰值陰山東西向復雜構造帶與大興安嶺新華夏構造帶之截接部位,又為祁呂東翼反射弧的斜接所復雜化。所以,玄武巖臺地的分布明顯受控于北東向及東西向構造。該區熔巖面積很大,如察哈爾熔巖臺地面積約4400多平方公里,但后期火山活動規模及火山錐數目均遠不及高原中部。第四紀火山錐僅分布在玄武巖臺地的南北兩側,如大同火山群可見保存完好的火山錐10余個,另外還有由9座火山組成的馬蘭哈達火山群和由7座火山組成的岱海南部火山群。據推斷該區火山活動始于中新世末—上新世初,到更新世末甚至全新世方結束。

海南島北部與雷州半島的火山及熔巖地貌的形成是與該區強烈的新構造運動密切相關。該區第三紀初期開始斷陷下沉,沉積厚度達3000余米,其中夾有數十層薄層玄武巖。第四紀初雷瓊地區上升,火山活動也最強烈。早期為裂隙式的平靜溢流,成大規模熔巖被,而后逐漸轉為猛烈但規模較小的中心式噴發,至全新世漸趨停息。在地表形成了大面積的熔巖臺地及星羅棋布的火山錐。據統計玄武巖流面積達7500平方公里,火山錐近70個。

④著名的騰沖火山群位于滇西橫斷山系南段的高黎貢山西側,火山及熔巖流以騰沖縣城為中心成一南北向延伸的長條形,面積87×33平方公里,計有火山錐70余座,其中火口完整的22座,遭破壞的10座,其余為無火口火山。火山及熔巖活動自上新世始至全新世。本區以極豐富的地熱資源著稱于世,據1974年不完全統計,騰沖縣79個泉群中,溫度在90℃以上者有10處,地表天然熱流量達25.498× l04千焦耳/秒,一年相當于燃燒27萬噸標準煤。在地熱區高溫中心熱海熱田,遍布汽泉、熱泉、沸泉,水聲鼎沸,水汽蒸騰、數里之外可見。另外該區地震頻繁,并具巖漿沖擊型地震的特點:小震、群震、淺震甚多。表明熱田下部存在尚未溢出的殘余巖漿體活動,成為地熱流的強大熱源,目前火山仍處微弱活動過程。

⑤在羌塘(藏北)高原北部,由于上新世以來青藏高原強烈隆起,伴隨著強烈的地殼運動,留下了分布較廣的多期火山活動遺跡。可劃分為6個火山群。其中西昆侖山中克里雅河上游位于海拔4700米處的高145米的1號火山,曾于1951年5月27日爆發,延續數晝夜,為中國大陸火山活動的最新記錄。該區位置最南的大火山群——巴毛窮宗火山群,最高達5398米,是中國最高的火山。

臺灣島地處環太平洋火山帶內,北部大屯火山群為早更新世—晚更新世期火山活動的產物,并有澎湖列島等火山島。這些火山不僅形成了臺灣島北部獨特的火山海岸,而且有些火口至今仍有硫氣噴出。如由7個小山峰組成的七星火山的東南山腹冷水坑爆裂口的硫氣孔,硫的最高年產量達455噸。

太行山東麓有名的井陘雪花山玄武巖(N2—Q1)、湯陰黑山頭玄武巖(Q1—Q2)等及河北平原內部黃驊附近的“小山”和無棣附近的“大山”也為新生代以來火山活動的產物。華北平原底部并發現有4層玄武巖及火山碎屑巖夾層,說明在太行山的抬升和華北平原的下沉過程中,也曾伴隨有多次巖漿噴出活動。

南京附近有上新世噴發的上“方山”玄武巖和下“方山”玄武巖,長江北岸的盱眙、六合(見六合縣)及南岸江寧一帶均有由10余座火山錐組成的小型火山群。

地震帶分布

板塊構造理論建立以來,很多學者根據板塊理論建立了全球火山模式,認為大多數火山都分布在板塊邊界上,少數火山分布在板內,前者構成了四大火山帶,即環太平洋火山帶、大洋中脊火山帶東非裂谷火山帶和阿爾卑斯-喜馬拉雅火山帶。板塊學說在火山研究中的意義在于它能把很多看來是彼此孤立的現象,聯為一個有機的整體,但以這個學說建立的火山活動模式也并不是十分完美的,如環大西洋為什么就沒有火山帶;板內火山不在板塊邊界上,用地幔柱解釋它的成因似乎依據也不夠充分。新近又有學者(李鴻業,1993)提出兩極擠壓說,揭開了地球發展的奧秘,他認為在兩極擠壓力作用下,地球赤道軸擴張形成經向張裂和緯向擠壓,全球火山主要分布在經向和緯向構造帶內。下圖為全球火山和強震分布圖,圖中紅色為全新世火山,數據取自 Smithsonian 研究所,白色為7級以上強震,根據中國地震臺網目錄繪制。  
一、環太平洋火山帶  
環太平洋火山帶,南起南美洲的科迪勒拉山脈,轉向西北的阿留申群島、堪察加半島,向西南延續的是千島群、島日本列島、琉球群島、臺灣島、菲律賓群島以及印度尼西亞群島,全長4萬余公里,呈一向南開口的環形構造系。環太平洋火山帶也稱環太平洋火環,有活火山512座,其中南美洲笠迪勒拉山系安第斯山南段的30余座活火山,北段有16座活火山,中段尤耶亞科火山海拔6723m,是世界上最高的活火山。再向北為加勒比海地區,沿太平洋沿岸分布著著名的火山有奇里基火山、伊拉蘇火山、圣阿納火山和塔胡木耳科火山。北美洲有活火山90余座,著名的有圣海倫斯火山、拉森火山、雷尼爾火山、沙斯塔火山、胡德火山和散福德火山。在阿留申群島上最著名的是卡特邁火山和伊利亞姆納火山。在堪察加半島上有經常活動的克留契夫火山,向擊千島群島和日本列島山島弧,著名火山分布在日本列島,如淺間山、巖手山、十勝岳、阿蘇山和三原山都是多次噴發的活火山。琉球群島至臺灣島有眾多的火山島嶼,如赤尾嶼、釣魚島、彭佳嶼、澎湖島、七星巖、蘭嶼和火燒島等,都是新代以來形成的火山島。火山活動最活躍的可算菲律賓至印度尼西亞群島的火山,如喀拉喀托火山、皮納圖博火山、塔勻火山、坦博拉火山和小安的列斯群島的培雷火山等,近代曾發生過多次噴發。  
環太平洋帶,火山活動頻繁,據歷史資料記載全球現代噴發的火山這里占80%,主要發生在北美、堪察加半島、日本、菲律賓印度尼西亞。印度尼西亞被稱為“火山之國”,南部包括蘇門答臘。爪哇諸島構成的弧-海溝系,火山近400座,其中129座是活火山,這里僅1966-1970年5年間,就有22座火山噴發,此外海底火山噴發也經常發生,致使一些新的火山島嶼出露海面。  
環太平洋火山帶的火山巖主要是中性巖漿噴發的產物,形成了鈣堿性系列的巖石,最常見的火山巖類型是安山巖,距海溝軸150-300公里的陸地內,安山巖平行于海溝呈弧形分布,即成所謂的“安山巖線”。另一特點是,自海溝向陸地方向巖石有明顯的水平分帶性,一般隨與海溝距離的增大,依次分布為拉斑系列巖石、鈣堿性系列巖石和堿性系列的巖石。這里的火山多為中心式噴發,火山爆發強度較大,如果發生在人口稠密區,則往往造成嚴重的火山災害。  
二、洋脊火山帶  
大洋中脊也稱大洋裂谷,它在全球呈“W”形展布,從北極盆穿過冰島,到南大西洋,這一段是等分了大西洋殼,并和兩岸海岸線平行。向南繞非洲的南端轉向NE與印度洋中脊相接。印度洋中脊向北延伸到非洲大陸北端與東非裂谷相接。向南繞澳大利亞東去,與太平洋中脊南端相邊,太平洋中脊偏向太平洋東部,向北延促又進入北極區海域,整個大洋中脊構成了“W”形圖案,成為全球性的大洋裂谷,總長8萬余公里。大洋裂谷中部多為隆起的海嶺,比兩側海原高出2-3公里,故稱其為大洋中脊,在海嶺中央又多有寬20-30公里,深1-2公里的地塹,所以又稱其為大洋裂谷。大洋內的火山就集中分布在大洋裂谷帶上,人們稱其為大洋中脊火山帶。根據洋底巖石年齡測定,說明大洋裂谷形成較早,但張裂擴大和激烈活動是在中生代到新生代,尤其第四紀以來更為活躍,突出表現在火山活動上。  
大洋中脊火山帶火山的分布也是不均勻的,多集中于大西洋裂谷,北起格陵蘭島,經冰島、亞速爾群島至佛得角群島,該段長達萬余公里,海嶺由玄武巖組成,是沿大洋裂谷火山噴發的產物。由于火山多為海底噴發,不易被人們發現,據有關資料記載,大西洋中脊僅有60余座活火山。冰島位于大西洋中脊,冰島上的火山我們可以直接觀察到,島上有200多座火山,其中活火山30余座,人們稱其為火山島。據地質學家S、Thorarinsson(1960)統計,在近1000a內,大約發生了200多次火山噴發,平均5a噴發一次。著名的活火山有海克拉火山,從1104年以來有過20多次大的噴發。拉基火山于1783年的一次噴發為人們所目睹,從25公里長的裂縫里溢出的熔巖達12公里以上,熔巖流覆蓋面積約565平方公里,熔巖流長達70多公里,造成了重大災害。1963年在冰島南部海域火山噴發,這次噴發一直延續到1967年,產生了一個新的島嶼-蘇特塞火山島,高出海面約150m,面積2.8平方公里。6a之后,在該島東北32公里處的維斯特曼群島的海邁島火山又有一次較大的噴發。這些火山的噴發,反映了在大西洋裂谷火山噴發的特點。  在太平洋中脊,于南緯6°-14°的太平洋東隆的軸部,新生代以來的裂隙噴發,形成了寬40-60公里,長800公里的玄武巖臺地,發現的活火山僅有14座,其活動強度與頻度都不如大西洋裂谷火山帶。  在大洋中脊以外,僅有一些零散火山分布,它們是以火山島嶼的形式出現,如太平洋海底火山噴發形成的島嶼有夏威夷群島,即通常所說的夏威夷一中途島的火山鏈,有關島、塞班島、提尼安島、帕勞群島、俾斯麥群島、所羅門群島、新赫布里底群島及薩摩亞群島等。在大西洋,如圣赫勒拿島、阿森松島,特里斯坦-達庫尼亞群島也都是一些火山島,南極洲的羅斯海中的埃里伯斯火山也屬該種類型。這些火山島嶼都由玄武巖構成,與大洋裂谷帶內的火山巖基本相同。  
三、紅海沿岸與東非火山帶  
東非裂谷是大陸最大裂谷帶,分為兩支:裂谷帶東支南起希雷河河口,經馬拉維肖,向北縱貫東非高原中部和埃塞俄比亞中部,至紅海北端,長約5800公里,再往北與西亞的約旦河谷相接;西支南起馬拉維湖西北端,經坦喀噶尼喀湖、基伍湖、愛德華湖、阿爾伯特湖,至阿伯特尼羅河谷,長約1700公里。裂谷帶一般深達1000-2000m,寬30-300公里,形成一系列狹長而深陷的谷地和湖泊,如埃塞俄比亞高原東側大裂谷帶中的阿薩爾湖,湖面在海平面以下150m,是非洲陸地上的最低點。  
自中生代裂谷形成以來,火山活動頻繁,尤其晚新生代以來更為盛行,據統計,非洲有活火山30余座,多分布在裂谷的斷裂附近,有的也分布在裂谷邊緣百公里以外,如肯尼亞山、乞力馬扎羅山和埃爾貢山,它們的噴發同裂谷活動也密切相關。東非裂谷火山帶火山噴發類型有兩種,一種是裂隙式噴發,主要發生在埃塞俄比亞裂谷系兩側,形成了玄武巖熔巖高原(臺地),占埃塞俄比亞全國面積的三分之二,熔巖厚達4000m,它是30-50萬a以來上百次玄武巖漿沿裂隙溢流形成的。在肯尼亞西北部,也形成了厚達1000m 的熔巖臺地,其形成時間晚于埃塞俄比亞的熔巖臺地,大約形成于14-23萬a間,在更晚些時候形成的是響巖,在11-13萬a間形成了長達300公里的響巖熔巖臺地。第二種是中心式噴發,多分布在裂谷帶的邊緣,主要的活火山有扎伊爾的尼拉貢戈山、尼亞馬拉基拉山、肯尼亞的特列基火山、莫桑比克的蘭埃山和埃塞俄比亞的埃特爾火山等。有的火山噴發只生成了爆裂火口,或成火口洼地,或是火口湖,如恩戈羅恩戈羅(坦桑)火口洼地直徑達19公里,面積304平方公里。  
現代火山活動中心集中在三個地區,一是烏干達-盧旺達-扎伊爾邊界的西裂谷系,自1912-1977年就有過13次火山噴發,尼拉貢戈火山至今仍在活動;二是埃塞俄比亞阿費爾(阿曼)坳陷的埃爾塔火山和阿夫代拉火山,自1960-1977年曾發生過多次噴發;三是坦桑尼亞納特龍(坦桑)湖南部的格高雷(Grgory)裂谷上的倫蓋(坦桑)火山,自1954到1966年曾有過多次噴發,噴出巖為碳酸鹽巖類,有較高含量的碳酸鈉,為世界所罕見。位于肯尼圖爾卡納湖南端的特雷基火山在80-90年代間也曾多次噴發。現代火山活動區,溫泉廣泛發育,火山噴氣活動明顯,多為水蒸氣和含硫氣體,這是火山現今的活動跡象。  
四、地中海—印度尼西亞火山帶  
這一帶共有共有活火山70余座,其中地中海沿岸有13座,印度尼西亞有60余座。這一火山帶噴發的巖漿性質從基性到酸性都有,不同的火山表現不同,同一火山不同噴發階段也有變化。


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