第四章火山灾害

1、主讲：张瑞英主讲：张瑞英Email: 第一节第一节 什么是火山什么是火山第二节第二节 岩浆岩浆第三节第三节 火山与板块构造的关系火山与板块构造的关系第四节第四节 火山的作用火山的作用第五节第五节 中国的火山中国的火山火山的形状火山的形状喷发的方式喷发的方式火山喷发的物质火山喷发的物质火山活动的阶段火山活动的阶段火山的大小火山的大小（1 1）地球上存在大量火山（活火山、死火山、休眠火山）地球上存在大量火山（活火山、死火山、休眠火山）（2 2）现代火山喷发）现代火山喷发（3 3）火山喷溢产物）火山喷溢产物 火山大多呈孤立的圆锥形，它是由火山喷发时，喷出的熔岩、火山大多呈孤立的圆锥形，它是由火山喷发

2、时，喷出的熔岩、火山灰和碎石落下后堆积而成。火山灰和碎石落下后堆积而成。 火山锥：火山锥：是火山喷出物在通道口堆积成的锥形体。是火山喷出物在通道口堆积成的锥形体。 火山口：火山口：是位于火山锥顶部或其旁侧的漏斗形喷口。是位于火山锥顶部或其旁侧的漏斗形喷口。 火山通道：火山通道：是岩浆由地下上升的通道。是岩浆由地下上升的通道。 火山锥：火山锥：是火山喷出物在通道口堆积成的锥形体。是火山喷出物在通道口堆积成的锥形体。a. a. 碎碎 屑屑 锥锥: : 以以 爆爆 发发 产产 物物 为为 主主, , 火火 山山 碎碎 屑屑 物物 质质 常常95%95%；b. b. 熔熔 岩岩 锥锥: : 以以 溢溢

3、 流流 产产 物物 为为 主主, ,火火 山山 碎碎 屑屑 物物 质质 常常10% 10km)10km)：岩体规模较大；结晶粗大，多为块状规则；：岩体规模较大；结晶粗大，多为块状规则；多为低多为低 温矿物。温矿物。火山喷发火山喷发通道有哪些？通道有哪些？u 火山活动并不是孤立的随机现象，而是在较短时间尺度上板火山活动并不是孤立的随机现象，而是在较短时间尺度上板块运动的一种表现形式。块运动的一种表现形式。u 火山喷发频繁时期往往是板块活动强烈的时期，而板块活动火山喷发频繁时期往往是板块活动强烈的时期，而板块活动最活跃的地区，也即火山和地震最频繁的地区。最活跃的地区，也即火山和地震最频繁的地区。如

4、：世界上有如：世界上有500600座活火山，其中座活火山，其中15%处于板块分离的引张带，处于板块分离的引张带，80%位位于板块汇聚的挤压带。于板块汇聚的挤压带。 沿沿汇聚板块汇聚板块的俯冲带上涌形成火山带的俯冲带上涌形成火山带 发生在拉张板块（具有发生在拉张板块（具有发散边界发散边界）背景下）背景下 岩浆沿板块内的岩浆沿板块内的地幔柱地幔柱喷发至地表而形成火山喷发至地表而形成火山火山链可能是当大洋岩石圈在地幔柱火山链可能是当大洋岩石圈在地幔柱(热点热点)上运移时，由地幔柱上运移时，由地幔柱(热点热点)产产生的，地幔柱内或地幔柱上面产生的岩浆喷发出来形成了海山和岛链生的，地幔柱内或地幔柱上面产

5、生的岩浆喷发出来形成了海山和岛链火山灾害的成灾机制火山灾害的成灾机制火山的主要危害火山的主要危害火山的作用火山的作用 直接灾害：直接灾害： 熔岩流、火山灰或火山泥石流（能搬运巨大的砾石、房屋、熔岩流、火山灰或火山泥石流（能搬运巨大的砾石、房屋、桥梁），并伴随地震。桥梁），并伴随地震。 次生灾害：次生灾害： 地质灾害、洪水灾害、气象灾害和生物环境灾害等。地质灾害、洪水灾害、气象灾害和生物环境灾害等。 1. 熔岩流：温度高、速度快熔岩流：温度高、速度快 2. 火山碎屑物质火山碎屑物质 火山碎屑物覆盖地面火山碎屑物覆盖地面 火山灰污染地表水，水体酸化火山灰污染地表水，水体酸化 火山灰使建筑物负荷过重

6、而倒塌火山灰使建筑物负荷过重而倒塌 火山灰喷到高空形成火山灰云火山灰喷到高空形成火山灰云 3. 火山泥石流火山泥石流 1985年哥伦比亚鲁伊斯火山喷年哥伦比亚鲁伊斯火山喷发，造成了一次最大的火山泥石发，造成了一次最大的火山泥石流灾害，死亡流灾害，死亡2.2万人；万人； 1991年爪哇岛克鲁特火山喷发年爪哇岛克鲁特火山喷发时形成的火山泥石流，造成时形成的火山泥石流，造成5000余人死亡，毁田余人死亡，毁田200km2。 4. 火山有毒气体火山有毒气体 火山喷出的有毒气体有火山喷出的有毒气体有SO2，SO3，CO, Cl2，H2S, HF等；等； 1783年冰岛拉基火山喷发，喷出大量的有毒气体年冰

7、岛拉基火山喷发，喷出大量的有毒气体弥漫在大气中，阻碍了植物生长，造成饥荒，有五弥漫在大气中，阻碍了植物生长，造成饥荒，有五分之一口死亡。分之一口死亡。 5. 水灾水灾 熔浆、火山泥流等注入湖泊、水库等，造成水熔浆、火山泥流等注入湖泊、水库等，造成水体外溢泛滥成灾；体外溢泛滥成灾；火山喷发时使积雪和冰川融化而造成水灾；火山喷发时使积雪和冰川融化而造成水灾； 海啸海啸 6. 对气候的影响对气候的影响p 强烈的火山喷发能够把强烈的火山喷发能够把大量的气体和火山灰大量的气体和火山灰抛向高空，其抛向高空，其可在平流层大气中停留可在平流层大气中停留1 1万年以上，可以万年以上，可以改变平流层的化学改变平流

8、层的化学成分并造成化学过程异常成分并造成化学过程异常。 6. 对气候的影响对气候的影响成分成分基本作用基本作用H2O形成云、形成云、Hox化学反应化学反应SO2硫酸盐气溶胶的原始物质，消耗氢氧基硫酸盐气溶胶的原始物质，消耗氢氧基H2SCOSCS2HCl臭氧的催化剂臭氧的催化剂CH3ClCH3BrS/ClCO2大气红外辐射大气红外辐射CO氢氧基的示踪物氢氧基的示踪物NH3气溶胶反应气溶胶反应N2O氮氧化合物的原始物氮氧化合物的原始物NOX影响臭氧层影响臭氧层圣海伦火山爆发（圣海伦火山爆发（19801980）喷发物的组成及其基本作用）喷发物的组成及其基本作用气溶胶及其光学性质的变化气溶胶及其光学性

9、质的变化所造成的太阳辐射收支的变化所造成的太阳辐射收支的变化 6. 对气候的影响对气候的影响p 强火山爆发能在平流层下部形成一个持久的含有硫酸盐强火山爆发能在平流层下部形成一个持久的含有硫酸盐离子的气溶胶层，增加了大气的反射率，减少了到达地面的离子的气溶胶层，增加了大气的反射率，减少了到达地面的直接太阳辐射，进而导致地球温度下降直接太阳辐射，进而导致地球温度下降 “阳伞效应阳伞效应”。p 一般认为，一次较大火山爆发后一般认为，一次较大火山爆发后1212年，半球或全球平均年，半球或全球平均温度下降温度下降0.30.3左右，四、五年后才可恢复。左右，四、五年后才可恢复。短尺度影响短尺度影响 6.

10、对气候的影响对气候的影响长尺度影响长尺度影响p 按照气溶胶在大气中停留时间计算，单个火山爆发的影响按照气溶胶在大气中停留时间计算，单个火山爆发的影响一般不超过一般不超过1212年，但持续几十年到数百年的火山活动集中时年，但持续几十年到数百年的火山活动集中时期和火山活动沉积时期，会影响到期和火山活动沉积时期，会影响到几十年到几百年尺度上的几十年到几百年尺度上的气候变化气候变化。 6. 对气候的影响对气候的影响长尺度影响长尺度影响火山活动沉寂期火山活动沉寂期 1. 土地资源土地资源：如夏威夷岛全是火山喷发出来的，太平洋中许多岛屿如夏威夷岛全是火山喷发出来的，太平洋中许多岛屿基本都是火山喷发形成的。基本都是火山喷发形成的。 2. 矿产资源矿产资源：包括非金属资源和金属资源，比如玄武岩被用作铸石包括非金属资源和金属资源，比如玄武岩被用作铸石开发，一些金矿、铜矿都跟火山作用有关系。开发，一些金矿、铜矿都跟火山作用有关系。 3. 旅游资源旅游资源：中国五大连池和长白山、日本的富士山、夏威夷的火中国五大连池和长白