火山监测

迹象表明,火山可能会爆发可能会仔细观察只有火山,定期监测。火山监测旨在检测上述前兆现象和跟踪岩浆在火山的运动。在美国,美国地质调查局负责全面火山模拟tor计划在太平洋西北地区,阿拉斯加和夏威夷。

最准确的方法之一确定岩浆在火山的位置和运动地震学,或者通过研究地震波的火山。这些可以自然地震产生的地震波下的火山或地震能量释放的地质学家引发爆炸和监控通过火山能量传播。某些类型的地震波穿过液体如岩浆(压缩-或p波),而其他类型的地震波不(剪切-或s波)。岩浆在火山的位置可以由引爆爆炸的一侧的火山,火山和地震接收器周围放置的位置来确定一个纵波资料收到的“阴影区”,但s波。岩浆的身体创造了阴影区可以映射出从众多地震在三维空间中通过使用数据接收器。重复实验中随着时间的推移可以跟踪岩浆的运动。

其他前兆现象也监控跟踪他们的变化随着时间的推移,它可以进一步细化即将喷发的估计。的变化

拱形基拉韦厄火山熔岩喷泉,夏威夷,1983年2月25日(j . d . Griggs / USGS)

就可以观察到表面的温度热红外卫星图像和其他变化,如排放气体的成分变化,监测。应该可以找到其他有前途的前兆物理性质变化,如电气和周围磁场的火山喷发之前。

气体和液体的地球化学性质变化的火山口和火山火山下的活动可以作为指标。这些变化主要取决于岩浆脱气率变化在火山之下,和交互的岩浆地下水系统。监测气体主要是为了寻找快速变化或非平衡条件在盐酸和含硫氨基酸,碳酸,氧、氮、硫化氢。收敛的保证金安山类型的爆炸性火山最大的变化气体的成分由于这些火山岩浆喷发之前,最终是由液体的深度俯冲海洋岩石圈板块。

地球物理监测火山的细节是复杂的,近年来经历了复杂快速爆炸。更常见的技术之一在密集使用现在涉及到使用数组或一组非常敏感地震仪称为宽带地震检波器,可以检测各种不同的种类地震。宽频地震仪可以检测地震波频率为0.1 -100秒,一个伟大的进步在早些时候短周期地震仪之间只发现频率0.1 1秒。成群的小地震,被称为谐波震动,有时与火山岩浆向上或横向运动,火山爆发之前,他们典型的多。这些都是不同的构造地震主要shock-aftershocks通常遵循一个模式。通过分析地震数据数组的地震仪地质学家能够建立一个区域的三维图像在火山之下,就像一层析图像或一只猫扫描,从而监控岩浆在火山的分布和运动。当岩浆接近海面,喷发更有可能发生。的运动岩浆是有时也与explosion-type地震,地震与运动相关的缺点容易区别开来。

很多爆炸性火山喷发之前肿胀、膨胀,或其他变形的地面火山,所以一个方法来预测火山喷发包括测量和监视这个膨胀。地面变形通常使用各种测量设备。一些仪器西塞莱之前测量的变化水平表面,其他测量倾斜,还有一些使电子距离测量。最近增加了这些类型的测量精度随着精确的全球定位系统的使用工具,允许测量纬度,经度,和高程,精确到不到一英寸(1厘米),即使在很偏远的地方。

一些观测的现象,之前一些喷发,尽管他们的原因并不清楚。电场和磁场有被观察到变化在许多火山,尤其是那些玄武岩岩浆高浓度的磁性矿物。这些变化可能与运动有关的岩浆(和磁性矿物),改变加热,气体的运动,或者其他原因。最近的研究与小微重力活跃的火山周围的变化,特别是火山爆炸安山,运动下的岩浆锥。

现在常用的卫星图像地图火山存款和特性和监控火山喷发。现在有一个广泛的卫星可以测量和监控类型的特征,其中包括大范围的可见和其他的部分电磁波谱。火山表面的变化,增长的穹顶,打开和关闭裂缝在火山上可以观察到的卫星。一些卫星使用雷达技术,能够看穿和一些火山灰,因此尤其有助于监测火山在偏远地区,在恶劣的天气,晚上,在喷发。了一种叫做雷达干涉测量可以测量地面变形的sub-inch (cm),显示凸起和肿胀的岩浆在火山相关积累。一些卫星可以测量和监控表面的温度,和其他人可以看到火山喷发的羽毛,火山灰和其他大气对全球范围的影响。

所有这些技术地震学家和地质学家的工具,他们需要更准确地预测可能发生火山爆发时,挽救生命和财产。当许多的技术集成到一个监控程序,那么科学家们能够更好地预测未来可能发生火山爆发的时候。几个火山监测程序在美国使用许多不同类型的观察来提供安全保障的公民。这些包括阿拉斯加火山观测站、级联火山观测站,夏威夷火山观测站。

另请参阅汇聚板块保证金流程;能源在地球系统;地球化学循环;岩浆;板构造;海啸,生成机制。

进一步的阅读

Blong罗素j .火山灾害:原始资料对火山爆发的影响。纽约:学术出版社,1984年。

费舍尔,r .诉的陨石坑:Volcanolo-gist的记载。新泽西州普林斯顿大学:普林斯顿大学出版社,2000年版。

费舍尔,r . V。,G. Heiken, and J. B. Hulen. Volcanoes: Crucibles of Change. Princeton, N.J.: Princeton University Press, 1998.

俄勒冈州格兰特财团的空间。Volcanoworld。网上。URL:http://volcano.oregonstate.edu/。2008年10月10日通过。

斯卡帕,罗伯特,罗伯特。耕作。监控和减轻火山灾害。纽约:施普林格,1996年。

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美国地质调查局。火山灾害项目主页。网上。URL:http://volcanoes.usgs。gov /。2008年9月11日最后修改。数据每天更新或更频繁。

风化风化作用是机械和化学蚀变岩石的过程的相互作用岩石圈、大气,水圈和生物圈。抗风化随气候、组合、岩石纹理,多少暴露在天气的元素。raybet雷竞技最新风化过程发生在岩石圈/大气界面。这实际上是一个区域延伸到地面,空气和水的深度可以penetrate-in一些地区这是几英尺(米),而在其他国家则一英里(公里)或者更多。在这个区域,岩石组成多孔网络,与空气和水迁移通过裂缝,裂缝和孔隙空间。的风化作用的影响在露头上,经常可以看到的道路,他们穿过的区域变更到下伏基岩。这些roadcuts和饱经风霜的露出的岩石表现出一些相似的属性。上部区域附近的表面是由土壤或风化层的质地新鲜岩石并不明显,中间区域的岩石是改变但保留一些有组织的外观,和较低的区域,新鲜的基石。

风化过程

有三个主要类型的风化。化学风化作用岩石的分解通过单个矿物颗粒的变化,土壤剖面中是一种常见的过程。机械风化岩石的解体,一般磨损。机械风化是常见的岩石斜坡的底部山脉,沿着海滩,沿着河的底部。生物风化作用涉及到打破岩石和矿物的生物制剂。一些生物攻击岩石营养为目的;例如,沿着海滨通过石灰石的石鳖钻孔,从岩石中提取他们的营养。

一般来说,机械和化学风化作用是最重要的,他们的工作分解岩石风化层。的组合化学、机械和生物风化产生的土壤,或风化剖面。

机械风化

有几种不同类型的机械风化可能单独或一起打破岩石。最常见的机械风化的过程磨损,运动的岩石颗粒流,沿着海滩,在沙漠,或者沿着山坡的基地导致碎片撞到对方。这些碰撞导致每个岩石颗粒中断的小块,逐渐舍入的粒子,使其小,创造更多的表面积为化学风化过程。

一些岩石开发关节,或平行的骨折,从微分冷却,施加的压力上覆岩石,或构造力量。沿着没有可观察到的运动关节骨折发生。关节促进风化在两个方面:它们是飞机的弱点在摇滚很容易打破,他们作为流体通道渗透,促进化学风化作用。

晶体生长可能援助机械风化。当水渗流通过关节或骨折,可以沉淀矿物质如盐、长大和施加很大的压力在岩石上沿着关节的飞机。如果岩石的块足够接近自由表面如悬崖,大块的岩石可能被迫在落石,由沿着关节逐渐增长的小晶体。

花岗岩雕刻的表图奥勒米河和古代冰川在约塞米蒂国家公园,加利福尼亚州(约瑟夫·h·贝利/国家地理/盖蒂图片社)

当水冻结成冰,它的体积增加了9%。水是不断渗入关节岩石中提供的开放空间。当水填充空间联合冻结,它对围岩施加很大压力。这些力量是非常有效的代理机械风化,特别是在地区冻融循环。他们负责大多数岩屑岩屑坡山和裂缝的混凝土在寒冷气候的地区。raybet雷竞技最新

热机械风化也援助,尤其是在沙漠地区每天的温度范围可能是极端的。快速加热和冷却的岩石有时对岩石粉碎他们施加足够的压力,从而打破大岩石成更小的碎片。

植物和动物也可能援助机械风化。植物生长在岩石裂缝和推动。这个过程可能加速如果植物如树木连根拔起,或被风吹,暴露出更多的底层岩石侵蚀。穴居动物,蠕虫和其他生物带来巨大的化学风化土壤表面,并不断把土,大大帮助了风化过程。

继续阅读:化学风化作用

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