熔岩
火山活动。华盛顿:美国地球物理联合会,1997年。
罗伯克,艾伦和克莱夫·奥本海默主编。火山作用与地球大气。华盛顿:美国地球物理联合会,2003年。
熔岩在地球表面流动的熔岩或岩浆被称为熔岩。熔岩在成分、质地、温度、粘度和其他物理性质上有很大的差异,这取决于熔体的成分和存在的挥发物的数量。当它们富含二氧化硅并形成缓慢移动和陡峭的流动时,它们往往非常粘稠(粘性,不易流动)。硅质岩浆中加入大量挥发物会引起爆炸性喷发。镁铁质,或低硅,熔岩粘性较小,易于流动,形成平面流动与平缓的表面。一些玄武岩熔岩流过了数百或数千平方英里(平方公里),形成了平铺的结晶熔岩层。其他基性熔岩和中间熔岩形成盾状火山,如夏威夷群岛,由于多次喷发形成了平缓的斜坡。如果镁铁质熔岩富含挥发物,它们往往会在被称为囊泡的空气泡中变得丰富,形成浮石。流动在地表上的镁铁质熔岩通常会形成被称为“泥状熔岩流”的粘稠熔岩流,或者被称为“熔岩流”的块状熔岩流。
某些类型的熔岩流是极其危险的,而如果谨慎对待,其他类型的熔岩流可能相对无害。在最被动的火山喷发类型中,熔岩从火山口和裂缝中冒出来或渗出,像厚水一样在陆地表面流动。在其他火山爆发期间,熔岩流出的速度较慢,产生不同类型的流动,具有不同的危险。的变化岩浆成分、温度、溶解气体含量、地表坡度等因素导致了三种主要不同类型的熔岩流的形成。这些包括aa, pahoehoe和块熔岩。Aa的特征是表面粗糙,有刺状和角状的碎片,而pahoehoe有光滑的,绳状或波浪状的表面。块状熔岩比aa流有更大的碎片,通常是由比aa流和pahoe-hoe流更粘稠,更硅(富石英)的熔岩形成的。有些流动是在这些主要类型之间过渡的,或者随着表面坡度和流速的变化从一种类型转变为另一种类型。绳状
熔岩流穿越链陨石坑1973年5月5日,夏威夷,基拉韦厄火山爆发时,从西边通往Hiiaka火山口的道路(R.L. Christiansen/USGS)
劳森,安德鲁·考伯
随着与火山源距离的增加,流体通常转变为aa型流体。
熔岩流在火山周围最常见,其特征是玄武岩喷发,溶解气体含量低。全世界大约90%的熔岩流是由玄武岩成分的岩浆组成的,其次是安山(8%)和流纹岩(2%)。玄武岩流丰富的地方包括夏威夷、冰岛和其他暴露的海洋岛屿和海洋中脊,所有这些都以非爆炸性喷发为特征。实际上,夏威夷岛链上所有岛屿的全部体积都是由一系列熔岩流一个接一个地堆积而成的。
熔岩流通常遵循地形,在山谷中从火山口向下流动,就像河流或洪水一样。一些熔岩流的移动速度和水一样快,在陡峭的斜坡上可以达到每小时40英里(65公里/小时),但大多数熔岩流的移动速度要慢得多。更典型的流动速率范围从大约10英尺每小时(几米每小时)到10英尺(3米)每天较慢的流量。熔岩流动的速度使大多数人能够逃离危险,转移到地势较高的地方,但在夏威夷等地,熔岩流造成了大量的财产损失。熔岩流掩埋了道路、农田和其他低洼地区。然而,人们必须记住,整个夏威夷岛链是由熔岩流建造的,如果没有熔岩流,正在被破坏的房地产甚至不会存在。一般来说,pahoehoe流动是最快的,aa是中间的,块状流动是最慢的。
玄武岩熔岩当它流过表面时,温度极高(通常约1830°- 2100°F,或1000°- 1150°C),所以当它遇到建筑物、树木和其他易燃物体时,它们通常会燃烧并被摧毁。更多的硅质熔岩温度略低,在1560°- 1920°F(850°-1050°C)的范围内。大多数熔岩会变成半固态,并在接近1380°F(750°C)时停止流动。熔岩一开始冷却得很快,直到流上形成一层硬壳或硬皮,然后冷却得更慢。这种冷却的特性造成了熔岩流的最大危险之一。看起来坚硬、凉爽、可以安全行走的熔岩流,可能隐藏着一层厚厚的熔岩,温度约为1380华氏度(750摄氏度),就在薄薄的表面之下。许多人错误地认为,穿过最近的一股硬壳熔岩流是安全的,结果却坠入地壳,被烧死。厚厚的水流需要数年才能结晶和冷却,一些火山地区的居民已经学会利用水流的热量来加热水,并将水输送到附近的城镇。
也见火成岩;火山。
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