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1、水火本不相容，降雨为何会引起火山喷发

来源：科技日报

近日，国际权威学术期刊《自然》杂志发表了一篇由美国科研团队撰写的论文，称极端降雨会激活深层岩浆运动、改变火山活动性，2018年的基拉韦厄火山大规模喷发，很可能就是由这种极端降雨触发的。

提到基拉韦厄火山大喷发，至今还有不少人心存余悸。2018年4月末到8月初，位于夏威夷岛东南的基拉韦厄火山出现了此前至少200年内最大的喷发。在此期间，这座火山喷出地表的岩浆总量足以装满32万个奥运会标准游泳池，滚烫的岩浆覆盖了35.5平方公里的土地。

我们都知道，降雨有助于扑灭火灾，那为什么极端降雨反而可能引起火山喷发呢？

大量雨水可削弱火山结构

基拉韦厄火山海拔1247米，顶部的喷火口是一个椭圆形洼地，最大直径为4024米。“基拉韦厄火山是现今世界上最为活跃的火山之一。资料显示，基拉韦厄火山活动最早的文献记载可追溯到1820年。”青海省地质调查院院长、自然资源部科技领军人才王秉璋介绍说。

火山喷发是如何出现的？“简单来说，要具备3个基本条件，一是地下有岩浆，二是在岩浆上面应该有个通道，三是要有促使岩浆上涌的动力，否则地下即使有岩浆也不一定会喷到地表来。” 王秉璋进一步解释，从专业角度而言，火山爆发的具体条件应该包括部分熔融体的形成、岩浆在地壳中富集后出现的物理化学变化过程、岩浆富集区域对岩浆通道形成的促进作用、岩浆上升过程中受到压力梯度与浮力的双重驱动。据此来看，美科学研究团队所称的“极端降雨”因素似乎并不在这些基本条件之中。

那为何美国科学家认为极端降雨会对火山活动产生影响呢？事实上，针对极端降雨与火山喷发的因果关系，科学家一直在进行研究，如英国东英吉利大学学者对蒙特塞拉特地区的火山进行长期监测后发现，有多次统计结果显示，降雨会对火山活动有所增强。学者们认为，火山穹丘（高粘度熔岩堵塞火山口而形成的穹窿状火山锥）崩塌会增强火山活动性，而雨天会使这种崩塌的可能性从1.5%增加到16%。此外，还有学者提出，大量雨水渗透进火山地表下，可以使孔隙压力在火山喷发前夕和喷发期间上升至最高水平。

王秉璋表示：“研究表明，大量雨水的下渗削弱了火山的结构，使岩浆得以进入，存在诱发火山喷发的可能。有统计显示，从1790年开始，基拉韦厄火山将近60%的火山喷发发生在雨季，不过喷发时间比旱季短。据此可以推断，降雨活动与基拉韦厄火山历史上的喷发存在一定的联系。

滚烫岩浆不会被水“浇熄”

目前，地球上四大火山带为环太平洋火山带、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。

大多数海底火山都是在大洋中脊上发现的，随着地壳运动，构造板块进行着缓慢分裂，使得相对较浅的岩浆库中的岩浆从裂缝中渗出，还有一些周期性冲破地壳的深地幔柱形成了一系列火山。有统计资料显示，地球上目前有1500座活火山，即在过去1万年间至少喷发过1次的火山。位于大洋底部的活火山有近1000痤，陆地上大约有500座。

青海省地质矿产勘查开发局总工程师、俄罗斯自然科学院外籍院士潘彤告诉记者：“我们不能说全球范围内的火山喷发都会受极端降雨影响。因为大洋中脊地区位于水下的火山，就不会受到降雨影响，地壳运动才是最终导致火山喷发的主因。”

潘彤认为，极端降雨天气是在特殊地区、特殊气候下诱发火山喷发的一个重要因素，但这不代表极端降雨可以引起所有的火山喷发，气象因素与火山喷发的关系还需要进一步的研究。

“水火不容”的常识很容易让人发出“滂沱大雨是不是能够浇灭火山喷发”的疑问。

专家称，水能灭火，是因为阻隔了燃烧所需的氧气。而火山所喷发的岩浆，与我们常见的燃烧的火并不相同，岩浆看起来像在燃烧，是因为它的温度太高了，大约在900℃到1400℃左右。而且岩浆是由高压形成，不需要氧气，所以再多的水也只能降低岩浆的温度，不会“熄灭”火山喷发。

再者，极端降雨也无法与火山喷发所产生的巨大能量抗衡。潘彤进一步分析说：“以冰岛附近瑟尔塞岛的火山为例，它平均每次喷发的威力达到了20000—40000吨TNT炸药爆炸当量，基拉韦厄火山喷发的能量还要比这大得多。想要阻止火山喷发降雨显然是螳臂挡车。但是，虽然无法浇灭喷发的火山，极端降雨却可以在一定程度上控制火山灰的污染。”

2、火山如何形成的

火山如何形成的

火山的形成

板块构造学说主张板块的运动，是由于地球内部软流圈的热对流造成的。而当板块互相推挤，密度较大的一边会下降到另一边下方，称作隐没，而发生隐没的带状地区称为隐没带或聚合性板块交界。地底的高温会将隐没的板块熔融，形成岩浆。岩浆借由浮力缓缓上升，最后聚集成为岩浆库，就是火山底部储存岩浆的场所。

而当岩浆中的气体压力累积到一个程度，火山就爆发了。例如：环太平洋地区的火山，大多为此种火山。 有些火山分布在板块的张裂性交界上，也就是两个板块分离的带状地区。在这种地区，高温的地函物质会上升，形成海底火山山脉，称作中洋脊。

热点的移动形成火山岛链还有一些火山并不位于板块的交接处，例如美国黄石复式破火山口及夏威夷群岛。火山学家称这些火山是坐落于“热点”上。

目前热点的作用机制尚不清楚，但科学家普遍认同热点是由地函底部上升的“热柱”造成。当板块在热点上做水平移动时，便有一连串的火山生成。这样作用连续发生后，会造成一系列的火山岛群，而离热点越远的火山其生成年代越老。

火山的喷发过程

火山的形成涉及一系列物理化学过程。地壳上地幔岩石在一定温度压力条件下产生部分熔融并与母岩分离，熔融体通过孔隙或裂隙向上运移，并在一定部位逐渐富集而形成岩浆囊。随着岩浆的不断补给，岩浆囊的岩浆过剩压力逐渐增大。当表壳覆盖层的强度不足以阻止岩浆继续向上运动时，岩浆通过薄弱带向地表上升。

在上升过程中溶解在岩浆中挥发份逐渐溶出，形成气泡，当气泡占有的体积分数超过75%时，禁锢在液体中的气泡会迅速释放出来，导致爆炸性喷发，气体释放后岩浆粘度降到很低，流动转变成湍流性质的。如若岩浆粘滞性数较低或挥发份较少，便仅有宁静式溢流。从部分熔融到喷发一系列的物理化学过程的差别形成了形形色色的火山活动。

火山喷发的.过程

火山喷出地表前的过程归纳为三个阶段：岩浆形成与初始上升阶段、岩浆囊阶段和离开岩浆囊到地表阶段。

1、岩浆形成与初始上升阶段

岩浆的产生必须有两个过程：部分熔融和熔融体与母岩分离。实际上这两种过程不大可能互相独立，熔融体与母岩的分离可能在熔融开始产生时就有了。部分熔融是液体(即岩浆)和固体(结晶)的共存态，温度升高、压力降低和固相线降低均可产生部分熔融。当部分熔融物质随地幔流上升时，在流动中也会产生液体和固体的分离现象，从而产生液体的移动乃至聚集，称之为熔离。

2、 岩浆囊阶段

岩浆囊是火山底下充填着岩浆的区域，是地壳或上地幔岩石介质中岩浆相对富集的地方。一般视为与油藏类似的岩石孔隙(或裂隙)中的高温流体，通常认为在地幔柱内，岩浆只占总体积的5%-30%。从局部看，可以视为内部相对流通的液态集合。岩浆是由岩浆熔融体、挥发物、以及结晶体组成的混合物。

3、 从岩浆囊到地表阶段

岩浆从岩浆源区一直到近地表的通路的上升，与岩浆囊的过剩压力、通道的形成与贯通、以及岩浆上升中的结晶、脱气过程有关。当地壳中引张或引张-剪切应力大于当地岩石破裂强度时，便可能形成张性或张-剪性破裂，如若这些裂隙互相连通，就可以作为岩浆喷发的通道。

火山的喷发条件

一个地方能否形成火山主要在于是否具备以下条件：

1、部分熔融体的形成，必须有较高的地热(自身积累的或外边界条件产生的)，或隆起减压过程，或脱水而减低固相线;

2、岩浆在地壳中的富集，或岩浆囊形成的位置与中性浮力面的深度有关，而中性浮力面的深度又与地壳流变学间断面有关;

3、岩浆囊中的物理化学过程，主要是结晶体、挥发物与流体的分额与相互作用，岩浆喷发起着促使、或抑制作用。地壳岩浆囊的存在起着拦截、改造地幔升上的岩浆的作用。它也是形成爆炸式火山喷发的重要条件。

4、岩浆囊的存在对岩浆通道的形成有促进作用，而构造活动产生的引张应力场是形成岩浆通道的主要原因。

5、岩浆离开岩浆囊后的上升受到压力梯度与浮力的双重驱动。

火山如何形成的

火山的形成

板块构造学说主张板块的运动，是由于地球内部软流圈的热对流造成的。而当板块互相推挤，密度较大的一边会下降到另一边下方，称作隐没，而发生隐没的带状地区称为隐没带或聚合性板块交界。地底的高温会将隐没的板块熔融，形成岩浆。岩浆借由浮力缓缓上升，最后聚集成为岩浆库，就是火山底部储存岩浆的场所。

而当岩浆中的气体压力累积到一个程度，火山就爆发了。例如：环太平洋地区的火山，大多为此种火山。 有些火山分布在板块的张裂性交界上，也就是两个板块分离的带状地区。在这种地区，高温的地函物质会上升，形成海底火山山脉，称作中洋脊。

热点的移动形成火山岛链还有一些火山并不位于板块的交接处，例如美国黄石复式破火山口及夏威夷群岛。火山学家称这些火山是坐落于“热点”上。

目前热点的作用机制尚不清楚，但科学家普遍认同热点是由地函底部上升的“热柱”造成。当板块在热点上做水平移动时，便有一连串的火山生成。这样作用连续发生后，会造成一系列的火山岛群，而离热点越远的火山其生成年代越老。

火山的喷发过程

火山的形成涉及一系列物理化学过程。地壳上地幔岩石在一定温度压力条件下产生部分熔融并与母岩分离，熔融体通过孔隙或裂隙向上运移，并在一定部位逐渐富集而形成岩浆囊。随着岩浆的不断补给，岩浆囊的岩浆过剩压力逐渐增大。当表壳覆盖层的强度不足以阻止岩浆继续向上运动时，岩浆通过薄弱带向地表上升。

在上升过程中溶解在岩浆中挥发份逐渐溶出，形成气泡，当气泡占有的体积分数超过75%时，禁锢在液体中的气泡会迅速释放出来，导致爆炸性喷发，气体释放后岩浆粘度降到很低，流动转变成湍流性质的。如若岩浆粘滞性数较低或挥发份较少，便仅有宁静式溢流。从部分熔融到喷发一系列的物理化学过程的差别形成了形形色色的火山活动。

火山喷发的.过程

火山喷出地表前的过程归纳为三个阶段：岩浆形成与初始上升阶段、岩浆囊阶段和离开岩浆囊到地表阶段。

1、岩浆形成与初始上升阶段

岩浆的产生必须有两个过程：部分熔融和熔融体与母岩分离。实际上这两种过程不大可能互相独立，熔融体与母岩的分离可能在熔融开始产生时就有了。部分熔融是液体(即岩浆)和固体(结晶)的共存态，温度升高、压力降低和固相线降低均可产生部分熔融。当部分熔融物质随地幔流上升时，在流动中也会产生液体和固体的分离现象，从而产生液体的移动乃至聚集，称之为熔离。

2、 岩浆囊阶段

岩浆囊是火山底下充填着岩浆的区域，是地壳或上地幔岩石介质中岩浆相对富集的地方。一般视为与油藏类似的岩石孔隙(或裂隙)中的高温流体，通常认为在地幔柱内，岩浆只占总体积的5%-30%。从局部看，可以视为内部相对流通的液态集合。岩浆是由岩浆熔融体、挥发物、以及结晶体组成的混合物。

3、 从岩浆囊到地表阶段

岩浆从岩浆源区一直到近地表的通路的上升，与岩浆囊的过剩压力、通道的形成与贯通、以及岩浆上升中的结晶、脱气过程有关。当地壳中引张或引张-剪切应力大于当地岩石破裂强度时，便可能形成张性或张-剪性破裂，如若这些裂隙互相连通，就可以作为岩浆喷发的通道。

火山的喷发条件

一个地方能否形成火山主要在于是否具备以下条件：

1、部分熔融体的形成，必须有较高的地热(自身积累的或外边界条件产生的)，或隆起减压过程，或脱水而减低固相线;

2、岩浆在地壳中的富集，或岩浆囊形成的位置与中性浮力面的深度有关，而中性浮力面的深度又与地壳流变学间断面有关;

3、岩浆囊中的物理化学过程，主要是结晶体、挥发物与流体的分额与相互作用，岩浆喷发起着促使、或抑制作用。地壳岩浆囊的存在起着拦截、改造地幔升上的岩浆的作用。它也是形成爆炸式火山喷发的重要条件。

4、岩浆囊的存在对岩浆通道的形成有促进作用，而构造活动产生的引张应力场是形成岩浆通道的主要原因。

5、岩浆离开岩浆囊后的上升受到压力梯度与浮力的双重驱动。

火山如何形成的

中国最可怕的火山

说起火山，大家第一时间想起的应该就是日本了吧，日本是一个多火山多地震的国家，据说日本还是地震最多的国家，但是其实中国也有可怕的火山，其中中国最可怕的火山就是长白山天池火山，这个火山也是非常的出名，据说还是我国保存得最完整的一个多成因的复合火山。

虽然这个火山有几百年没有喷发了，但是历史上几次喷发都有记载，据说它喷发的时候朝鲜东海岸的镜城府一带都有火山灰，是我国最可怕的火山。

长白山天池火山

长白山天池火山是位于延边朝鲜自治州安图境内景区，景色十分优美，是许多人喜欢的一个旅游景点，虽然长白山天池火山是一个火山，但是它已经有几百年没有喷发了，所以山上的植被景象十分美丽。

据说公元1199到1201年的长白山天池火山是全球2000年最大的一次火山喷发事件，当时喷发出来的火山灰甚至到达了日本海和日本的北部，所以它才会被认为是中国最可怕的火山。

长白山天池是活火山吗

虽然长白山天池几百年没有喷发，但是其实它是一个正在休眠的活火山，非常的著名，据说在我国的宋朝和明朝时期都喷发过，只是如今正在休眠，所以它并不是一个死火山。虽然它已经休眠了三百年左右，但是世界上也有不少休眠了几百年再次喷发的火山。

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