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面,這時壓力急劇減少,氣體和水分迅速膨脹,如同炸藥一樣炸開地表形成火山驟然的爆發。(見圖)
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氣爆後,噴發柱接踵而至
火山氣體爆炸之後,氣體以極大的噴射力將通道內的岩屑和深部岩漿噴向高空,形成了高大的噴發柱。噴發柱又可分為三個區:氣衝區、對流區和擴散區。
氣衝區位於噴發柱的下部,相當於整個噴發柱高度的十分之一。因氣體從火山口衝出時的速度和力量很大,雖然噴射出來的巖塊等物質的密度遠遠超過大氣的密度,但它也會被拋向高空。氣衝的速度,在火山通道內上升時逐漸加快,當它噴出地表射向高空時,由於大氣的壓力和噴氣能量的消耗,其速度逐漸減小,被氣衝到高空的物質,按其重力大小在不同的高度開始降落。
位於氣衝區上部的對流區,因噴發柱氣衝的速度減慢,氣柱中的氣體向外散射,大氣中的氣體不斷加入,形成了噴發柱內外氣體的對流,因此稱其為對流區。該區密度大的物質開始下落。密度小於大氣的物質,靠大氣的浮力繼續上升。對流區氣柱的高度較大,約佔噴發柱總高度的7/10。
噴發柱的最頂部就是擴散區,此區噴發柱與高空大氣的壓力達到基本平衡的狀態。噴發柱不斷上升,柱內的氣體和密度小的物質是沿著水平方向的擴散,故稱其為擴散區。被帶入高空的火山灰可形成火山灰雲。火山灰雲能長時間飄流在空中,而對區域性的氣候帶來很大影響,甚至會造成災害。此區柱體高度佔柱體總高度的2/10左右。
噴發柱在上升的過程中,總是攜帶著不同粒徑和密度的碎屑物,這些碎屑物依著重力的大小,分別在不同高度和不同階段塌落。
火山噴發並非千遍一律,因此,噴發形式也各有不同。
火山噴發形式各異
由於各火山岩漿成分的不同,火山噴發的方式也不一樣。
如果岩漿成分主要是玄武岩質,那麼,噴發多是溢流,稱為“寧靜式噴發”。因為這種熔岩氣體易散失、黏滯性小、流動性好,所以,爆發力相對較弱。
但是,如果岩漿多為安山岩這些中酸性的物質,那麼,黏滯性大,流動不易,內部氣體無法獲得有效的散失就會致使壓力增大。
當到達無法負荷時,便會以爆發的方式噴發,所以,這種噴發叫做“爆裂性噴發”。
1908 年,專家克洛克斯 (A。 Lacroix) 根據火山噴發物質及形態將火山噴發具體分成:夏威夷式(Hawaiian)、史衝包連式(Strombolian ) 、伏爾坎寧式(Vulcanian)、皮連式(Nuee Ardente)四類。
夏威夷火山群的火山爆裂活動較少,熔岩自火山口流出後便沿著火山裂縫的斜坡向下緩緩流淌,形成觀賞性的火山岩燼。
義大利西西里島以北的黎八里群島是史衝包連式的代表之一。這個火山的噴發自有史以來一直未停,所噴出的基性熔岩流體較少,酸性碎片物質較多,在空中形成黑煙狀雲,因經常有熾熱火焰噴出,故有海上燈塔之稱。
伏爾坎諾亦為黎巴里群島火山之一,但它噴發的方式卻是伏爾坎寧式。這個火山噴發的物質富含黏性,一旦接觸空氣,易凝結成固體,故在兩次噴發之間,噴出的岩漿已凝結成硬殼,俟第二次噴發時又將凝成熔岩外殼衝裂成碎片,大量火山灰同大量氣體向上衝出,在空中形成黑色花椰菜狀雲,這種烏雲使黑夜更加黑暗,表示雲中物質並未白熱化,故缺乏亮光。
皮連式火山的噴發較為猛烈,所噴出的烏雲最為濃厚,噴發的物質黏性最大,一種極度灼熱細灰和較粗的岩石碎片,混合著熾熱的氣體,合成一種乳汁狀的物質,猛烈的向上衝去,形成白熱光芒的雲,也就是著名的皮連雲,亦稱火山雲。這種雲裡的物質極不穩定、黏性也大,等到積聚稍厚,上浮力繼續支援它們在空中飄浮,加上重力的作用,乃以極大速度向下墜落,任何生物觸之即死。
現在,學者又在典型的火山噴發方式中加入了冰島式和普林尼式。
冰島式火山多是位於淺海中的火山,其玄武岩岩漿與海水接觸,產生水蒸氣爆炸,散佈大量火山灰。
普林尼式噴發是目前已知最猛烈的噴發型態。這種噴發有兩個最主要的特徵:一是非常強烈的氣體噴發(產生數萬米高的煙柱),二是噴發會伴隨大量浮石的生成。普林尼式噴發的岩漿黏度非常高,火山碎屑物通常佔總噴出物的90%以上。噴出物
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