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地层讲故事:讲述河南大地曾经发生过的火山爆发
2017-04-25 18:30 来源:忠言慧语 编辑:矿材网


 提起火山,人们马上会联想到森林被吞噬、村庄被掩埋、城市被摧毁、生命遭涂炭的凄惨景象。想到火山给人类带来的巨大灾难:


 一、与灾难同行的火山

 火山灾害有两大类,一类是由于火山喷发本身造成直接灾害,另一类是由于火山喷发而引起的间接灾害。实际上,在火山喷发时,这两类灾害常常是兼而有之。火山碎屑流、火山熔岩流、火山喷发物(包括火山碎屑和火山灰)、火山喷发引起的泥石流、滑坡、地震、海啸等都能造成火山灾害。

 纵观人类的历史,由火山造成的灾害是巨大的,在主要的自然灾害中已经排在第六位,因此,火山灾害被列为世界主要自然灾害之一。据统计,在近400年的时间里,火山喷发已经夺去了大约27万人的生命。特别是在活火山集中的环太平洋地区,火山灾害更为突出。


  1、发生在公元79年的意大利维苏威火山喷发是有史以来规模最大的火山喷发事件之一,当时,六条炽热的火山碎屑流,很快埋没了繁华的庞贝城,使庞贝城瞬间就在历史上绝迹,直到1689年这座古城才被后人发现。

  2、1815年4月,印度尼西亚坦博拉火山喷发,火山碎屑流如洪水猛兽夺去了火山口周围一万余人的生命。后来,火山喷发带来的食物短缺和疫病蔓延,又造成八万多人随之死亡。

 3 、1783年,位于冰岛的拉基火山喷发,岩浆沿着16公里长的裂隙喷出,淹没了周围的村庄,覆盖面积达565平方公里,造成冰岛人口减少五分之一,家畜死亡一半。

 4、1951年1月,位于巴布亚新几内亚的拉明顿火山爆发,炽热的火山灰毁坏的土地面积大约90平方英里,造成房屋倒塌,2942人丧生,危害严重。

 5、1963年,印度尼西亚阿贡火山爆发时,直接死于火山灰云的人数就达1670余人之多。

 6、1980年,位于美国的圣海伦斯火山爆发,炽热的火山碎屑和熔岩使山地冰雪大量溶化,形成了汹涌的泥石流,从山顶倾泻而下,并引起洪水泛滥,造成24人死亡,46人失踪。

 7、1985年,位于哥伦比亚华多德尔.鲁伊斯火山爆发,火山碎屑流溶化了山顶冰盖,形成大规模的泥石流,造成2万多人丧生,7700余人无家可归,流离失所。

 8、1986年8月,位于喀麦隆的尼沃斯火山喷发,有1700余人死于火山喷出的二氧化碳等大量有害气体。


 二、世界上火山的分布

 板块构造理论让很多学者建立了全球的火山模式,认为大多数的火山都分布在板块边界上,少数的火山分布在板块内部。世界上分布在板块边界上的火山呈四大带分布,分别是环太平洋火山带、大洋中脊火山带、东非裂谷火山带和阿尔卑斯-喜马拉雅火山带(如图为全球火山和强震分布图,红色为全新世火山,数据取自 Smithsonian 研究所,白色为7级以上强震,根据中国地震台网目录绘制)。 


 1、环太平洋火山带

 环太平洋火山带,南起南美洲的科迪勒拉山脉,经北美的落基山脉转向西北的阿留申群岛,向西南延续到千岛群岛、日本列岛、台湾岛以及印度尼西亚群岛,全长4万余公里,呈一个向南开口的环形体系。这个体系里共有活火山512座,火山活动十分频繁,据历史资料记载全球现代喷发的火山这里占80%,印度尼西亚被称为“火山之国”,有火山近400座,129座是活火山,这里仅1966-1970年5年间,就有22座火山喷发,此外海底火山喷发也经常发生,致使一些新的火山岛屿出露海面。


 2、大洋中脊火山带

 大洋中脊也称大洋裂谷,它在全球呈“W”形展布,从北极盆穿过冰岛,到南大西洋,向南绕非洲的南端转向NE与印度洋中脊相接,向北延伸到非洲大陆北端与东非裂谷相接,向南绕澳大利亚东去,与太平洋中脊南端相接,向北延伸进入北极区海域,构成了“W”形图案,总长度8万余公里,大洋内的火山集中分布在大洋裂谷带上。据有关资料记载,大西洋裂谷有60余座活火山,仅冰岛的活火山就有30余座,人们称其为火山岛。据地质学家S、Thorarinsson(1960)统计,在近1000年内,冰岛大约发生了200多次火山喷发,平均5年喷发一次。太平洋裂谷发现的活火山仅有14座,其活动强度与频度都不如大西洋裂谷火山带。


 3、东非裂谷火山带

 东非裂谷是大陆最大裂谷带,分为两支:东支南起希雷河河口,向北纵贯东非高原中部和埃塞俄比亚中部,至红海北端,长约5800公里;西支南起马拉维湖西北端,经坦喀噶尼喀湖、基伍湖、阿尔伯特湖,至阿伯特尼罗河谷,长约1700公里。裂谷带一般深达1000-2000m,宽30-300公里,裂谷内火山活动频繁,主要的活火山有扎伊尔的尼拉贡戈山、尼亚马拉基拉山、肯尼亚的特列基火山、莫桑比克的兰埃山和埃塞俄比亚的埃特尔等活火山30余座。


 4、阿尔卑斯-喜马拉雅火山带

 该火山带西起比利牛斯岛,经阿尔卑斯山脉至喜马拉雅山,全长10余万公里。这里的火山活动也别具特色,出现了众多世界著名的火山,如威苏维火山、埃特纳火山、乌尔卡诺火山和斯特朗博利火山、麻克哈错火山群、卡尔达西火山群、涌波错火山群、乌兰拉湖火山群、可可西里火山群和腾冲火山群等共有火山100多座,其中中国的卡尔达西火山和可可西里火山在20世纪50年代和70年代曾有过喷发,岩性为安山岩和碱性玄武岩类。


 三、中国火山的分布

 从新近纪以来的2000多万年地质历史中,中国是个多火山国家,那时中国的火山喷发,尤其是东北地区,并不亚于日本(见图)。就是近代,中国的火山活动也非常频繁,1951年5月27日,新疆于田县南部克里亚河源头发生了一次火山活动,随着隆隆的巨响,乱石飞溅、浓烟四起,弥漫的火山灰顷刻间遮住了天日,一座新生的火山诞生了,火山高达145米,全由褐黑色安山岩-玄武岩熔岩组成,火山口呈圆筒状,深56米。这也是近五十年来中国大陆最有规模的火山活动。

 地质学家把中国的火山分布和火山活动划分了两大区域:一个区域是沿我国东部的大陆边缘,那里形成了数以百计的火山群和火山锥,它们构成了环太平洋火山链的一部分;另一个区域是青藏高原及其周边地区的火山群。区域内火山分布及火山活动十分普遍,如著名的黑龙江五大连池、镜泊湖;吉林的长白山、龙岗;内蒙古的哈拉哈、汉诺坝;山西的大同;山东的蓬莱;江苏的六合;安徽的嘉山;福建的明溪;台湾的基隆;广东的雷洲;海南的琼北;云南的腾冲等等。至于青藏高原地区,各类火山的分布不同规模的火山活动更为多见。

 中国的火山活动多呈中心式喷发,通常可以形成截顶圆锥状的火山,地质学家称作火山锥。据记载,上述五大连池长白山、台湾、腾冲西昆仑等地区400年间都有过火山喷发,长白山查到的历史记录就有三次以上,火山锥这种奇特地形在这些地区都可以发现。这些火山锥的相对高度在70-220米之间,锥体直径400-1000米,由熔岩、浮岩及火山碎屑物等组成。岩浆自火山口喷出后逐渐冷却凝固为熔岩台地,以五大连池最为典型;当熔岩体堵塞河流时便形成堰塞湖,镜泊湖是中国最大的堰塞湖;长白山是中国最大的层状复式火山;中国最大的火山群在龙岗,那里有大小不同的火山锥72座。我国西部一些地区的火山喷发类似于夏威夷式,那里缺少明显的火山锥,在广阔的熔岩台地上常形成许多低于地表锅状火山口,熔岩体围绕火山口周围分布。


 四、河南大地上曾经发生过的火山爆发

 在河南大地漫长而的地质发展历史上,曾经发生过无数次的火山爆发,形成的火山岩在地表出露总面积达7500 km2,约占基岩出露面积的10%。在空间上,主要分布于伏牛山-大别山和太行山山前;在时间上,从25亿年至今都有活动,以18亿年-4亿年最为发育。火山岩石以基性、中-酸性为主,少量超基性和碱性火山岩。其中,18亿年之前火山喷发留下的地质遗迹由于遭受地壳运动的强烈变质而变得面目全非,这里我们主要叙述的是18亿年以来河南大地经历的大规模火山爆发,据相关的地质资料显示,18亿年以来,河南大地大规模的火山爆发总计有六次,分别是:


 1、发生在距今17亿年前后的大规模火山爆发

 这是有地质记录的、保留在河南大地上最早的一次火山爆发遗迹,距今已经有17亿年的历史,这次火山活动不仅波及整个河南的西部,而且还波及到山西的南部和陕西的中东部,波及面积达60000平方公里,岩石出露面积6000平方公里,形成的火山岩最大厚度达6000米,一般厚度3000米。这套火山岩石中产出有梅花玉、荷花石、杏仁石、五彩石等大家非常熟悉的观赏石品种,在小沟背-阴河峡还形成了女娲创世文化。


 2.发生在距今8亿年前后的大规模火山爆发

 这是有地质记录的、保留在河南大地上的第二次大规模火山喷发遗迹,距今约8亿年左右,这次火山活动波及的范围主要是河南南阳的西峡、淅川等地,形成了大量枕状熔岩、火山角砾岩,还有有火山弹、火山豆等。


 3、发生在距今6亿年前的大规模火山爆发

 这是有地质记录的、保留在河南大地上的第三次大规模火山爆发遗迹,发生在距今6亿年前,这次火山活动波及的范围主要是洛南、卢氏、栾川、南召、方城一线,火山形成的岩石厚度达600余米。形成的火山岩主要为粗面岩、粗面安山岩、粗面集块岩等。


 4. 发生在距今4亿年前的大规模火山爆发

 这是有地质记录的、保留在河南大地上的第四次大规模火山爆发遗迹,发生在距今4亿年前,这次火山活动波及的范围主要是淅川、西峡和内乡一线。


 5. 发生在距今1亿年前的大规模火山爆发

 这是有地质记录的、保留在河南大地上的第五次大规模火山爆发遗迹,发生在距今1亿年前,这次火山活动波及的范围主要是洛阳的嵩县、汝阳,平顶山的宝丰、鲁山,信阳的光山、潢川、商城、固始等地。成为旅游资源的主要是商城的金刚台火山岩,目前已经成功申报为国家地质公园。典型的地质景观有猫儿石火口垣、火山岩天生桥等。


 6、发生在距今1000万年前后的大规模火山爆发

 这是有地质记录的、保留在河南大地上的第六次,也是最新的一次火山爆发留下地质遗迹,发生在距今1000万年左右,这次火山活动波及的区域主要是嵩县、汝阳、伊川、汝州和鹤壁等地。主要形成了一套玄武岩,是建筑路基的良好材料,在汝阳和鹤壁地区曾经都有大规模开采,目前已经停止,在鹤壁黑山,由于开采暴露了一个十分完整的火山机构,具有极好的科普教育价值,被称为“地幔窗”,是十分珍贵的地质遗迹。

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