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喀拉喀托火山 （ 印尼語 ： Krakatau ）位于 印度尼西亚 巽他海峡 中，又名拉卡塔岛（ 印尼語 ： Rakata ）。. 它是一座 活火山 ，原高813公尺，在历史上持续不断地喷发，最著名的一次是1883年等级为VEI-6的大爆发，释放出250亿立方公尺的物质，远在 毛里求斯 岛都 ...
喀拉喀托火山（印尼語： Krakatau ）位於印度尼西亞 巽他海峽中，又名拉卡塔島（印尼語： Rakata ）。 它是一座 活火山 ，原高813公尺，在歷史上持續不斷地噴發，最著名的一次是1883年等級為VEI-6的大爆發，釋放出250億立方公尺的物質，遠在 模里西斯 島都能夠聽到這次噴發的劇烈聲響。
喀拉喀托火山噴灑到空中的岩石碎塊幾乎有21立方公里，大量火山灰落在廣達80萬平方公里的區域內。 火山附近大量浮岩堆厚到使船隻難以通行。 空中的 火山灰 使周圍地區有三天的時間完全籠罩在黑暗中，不見天日。
维基百科，自由的百科全书. 菲律賓 馬榮火山 的火山碎屑流，1984年. 火山碎屑流 是某些 火山爆發 後的一種常見而極具毀滅性的現象，為快速流動的熾熱的 氣體 、 灰 和 岩石 （被稱為 火山灰 或 火山碎屑 ），可從火山以每小時700公里的速度向外噴出。. 氣體 ...
- 火山是如何产生的
- 火山的来源
- 3 岩浆的产生
- 4 火山储层及其岩浆
- 5 主要喷发机制
- 6 火山机构
- 7 认知和不确定性评估
- 8 要记住的信息
火山由岩浆组成，在大多数情况下，岩浆位于地幔深40多公里处。岩浆由地幔中的岩石融合而成，然后移动到地表，进而建立了一个巨大的管道系统将其带到火山口（图 1）。 岩浆上升到地表是因为它比周围的岩石轻。当它遇到密度较小或特别抗变形的地层时，它会停止运动并在储层中积聚。在储层中，岩浆冷却、部分结晶，留下矿物和残余岩浆， 其成分随结晶过程而变化。这是地球上有多种多样岩浆和喷发机制的原因。储层不稳定并最终断裂，使岩浆上升到地表。正是在这最后一个阶段，火山爆发才得以形成。火山系统的最后一部分是火山本身，它可以上升到几公里的高度，并且可以发生深远的变化。火山可以保持数十万年的活跃度，高度可以上升几公里。例如，西西里埃特纳火山的年龄估计为 50 万年。 地球上最大的火山是夏威夷岛上的莫纳克亚火山，它活跃了近...
在地核之外，地球基本上是固体，仅在少数特定地方产生岩浆。当它冷却时，地幔被大型对流运动 以每年几厘米到几十厘米的速度驱动。这些运动有两种不同的形式：与板块运动相关的大区域 ，负责洋底扩张和大陆漂移，以及局部的、近似圆柱形的向上流，称为羽流或热点 。地幔岩是矿物的组合，不是单一物质。 熔融不会在给定的温度下发生，而是在从标志着液体出现的固相线 到看到最后一个固体消失的液相线 的温度范围内发生。 在地球上，它可以以两种截然不同的方式发生。
在陆地条件下，岩石熔融不会完成，岩浆最初是固体基质中的填隙液体。岩浆比其基质轻，由阿基米德推力向上推进（图4）。为了从源头提取它，不能将其分散在相互隔离的小区域中，只有在其数量足够时才能实现。这就是为什么我们在地球表面看不到与极低的部分熔融速率相对应的岩浆。地球上最丰富的岩浆是洋脊玄武岩，其熔融率约为20-25%。提取本身是通过必须封闭在岩浆后面的固体基质的变形来完成的。这种变形非常缓慢，只有收集大量产生的液体才能获得大量岩浆流。 靠近地表的地壳岩石不容易变形。驱动力仍然是阿基米德力（图4），但岩浆上升的机制不再相同。当岩浆压力超过一定值时，岩石具有给定的机械强度和断裂阈值。岩浆在在地质学上称为堤坝的狭窄裂隙中传播， （图5）。可以从地表探测到这种水力压裂现象伴随着小地震。当岩浆源干涸时，岩...
岩浆是由多种氧化物组成的复杂流体，其中以硅 (SiO2)、铁 (FeO 和 Fe2O3) 和铝 (Al2O3) 的氧化物最为丰富。岩浆可以通过岩石的部分熔融或更“原始”岩浆的部分结晶产生。它的化学成分决定了它的物理特性，从而决定了它的喷发条件。
5.1 两种主要喷发类型
根据火山通道出口处岩浆中存在的气体量，可以区分两种主要的喷发类型。当该量较低时，气体会分散在岩浆中的气泡中。气体和岩浆的混合物表现为流体，喷发以液体流的形式进行。当气体量高时，岩浆被粉碎，岩浆分散在气体中。图8说明了这种情况下扩口通道中的减压顺序。随着岩浆上升，溶解度随着压力下降而降低（图7），并且越来越多的挥发性物质聚集在气相中。火山岩浆和气体的混合物首先以气泡的形式悬浮在液体中的形式出现，然后经过一个不稳定的岩浆“起泡”阶段。气泡破裂，形成一股携带岩浆碎片的气体射流。这一机制被称为“爆炸性”。
5.2 两种“爆炸性”机制
普林尼式(Plinian) 喷发（图 9）是最壮观的。在喷发口的出口处，一股强大的火山气体喷流以100-300 m/s 之间的速度（这是混合物中的声速）携带熔岩碎片（图10）。喷发柱在大气中上升到可以超过三十公里的高度。当它遇到高层大气中非常稀薄的空气时，火山混合物最终会横向扩散。然后,它被一种实质上的水平运动所激活，让岩浆碎片像雨滴一样落在非常大的表面上。我们发现爱琴海圣托里尼岛“米诺斯”喷发的沉积物，大约发生在公元前1600年，面积超过几十万平方公里。普林尼式火山喷发通常会转变为火山碎屑流，这是一种更具灾难性的状况，如下所述，更准确地说是火山爆发的普林尼式阶段。普林尼式阶段的典型持续时间为几十小时。 在火山碎屑流的情况下 （图9），气体和岩浆的混合物类似于喷发口出口处的普林尼式喷发的混合物，但大气中的机制发生了变化。喷发的岩浆的流速和数量几乎相同，但喷发柱距地面仅几公里。火山混合物在出口点附近回落，并被引导成强大的窄流，而不是在高海拔地区大面积分布（图11），其影响是毁灭性的。火山碎屑流沉积物比其普林尼式同类沉积物厚得多，并显示出复杂的层理，表明其侵位条件的混乱和剧烈。 79...
5.3 湍流的作用
以上所述的毁灭性喷发不需要太多气体。事实上，这完全取决于如何测量气体的量。如果按重量计算，陆生岩浆很少含有超过5%的挥发性物质。但是，由于气相密度很低，按体积测量时，它在混合物中占主导地位。例如，对于1%的总重量的水蒸气，已占体积的95%左右。岩浆中挥发物含量低的一个重要影响是，从火山中逸出的混合物在任何状态下都比大气密度高。如果不增加气体量，这种混合物就无法上升到高空。在这些条件下，普林尼式火山如何喷发呢？ 这两种爆炸状态的起源可以从喷发柱在大气中上升时的行为中找到（图10）。气流流动速度快且处于湍流状态，因此漩涡将空气并入柱中（图12）。混合物逐渐变轻。只要它比空气重，它就会在重量的作用下减速。如果它的上升速度降到零，它就会回落到出口附近的地面上。这是火山碎屑流的状态（图9）。如果火山柱吸入的空气量很大，火山混合物最终会变得比空气轻。在这种情况下，它由阿基米德推力向上推进。这就是普林尼式机制（图9）。产生火山碎屑流的喷发柱高度很少超过几公里，而普林尼式的喷发柱高度可能超过20公里。
有些火山喷发可以达到十公里的高度，例如夏威夷的火山，那里陆地面积仅占总面积的一小部分。在大洋边缘的大陆或岛弧中，这些火山机构较为适中，但仍可升至数公里的高度。 如此重要的火山机构改变了喷发条件。首先，岩浆必须移动一段额外的距离才能到达出口点。岩浆的密度再次发挥了至关重要的作用。海拔越高，越难登顶。在某些情况下，这是不可能的，喷发发生在火山的两侧。第二个效应是该机构在火山基底的表层部分产生压应力场。这些应力可能变得足够强大，使堤坝转向，从而阻止其垂直推进并向侧面注入。在离火山机构一定距离之外，岩浆返回到未受干扰的环境，并继续上升，形成火山锥。 火山机构是脆弱的。在岩浆渗透的变形作用下，它可能会失稳并崩塌。其中的岩浆突然减压膨胀，形成破坏性的涌流。这就是1980年美国华盛顿州圣海伦斯火山喷发初期...
在过去的四十年里，火山物理学有了长足的发展。所涉及的主要机制可以认为已被确定和理解，但我们的知识仍然存在重大差距。喷发造成的破坏主要取决于喷发的总体积和持续时间，而这些仍然是只能在喷发后测量的变量。无论是岩浆储层的尺寸还是它们所含岩浆的成分都不清楚。喷发经常发生机制变化，例如在普林尼式和火山碎屑流之间交替，并以熔岩流的排放结束。单独来看，这些机制是可以理解的，但完整的喷发序列却不是。目前，这些问题看来似乎都遥不可及，可能只能通过开发精细的成像方法跟踪岩浆储层内部和外部喷发源的喷发过程来回答。
岩浆在地球上不断产生，不会在深处停留很长时间。火山位于一些特定的地方，与地球的内部活动有关。在阿基米德的推力作用下，岩浆自行上升到地表。组成和物理性质不同的岩浆是由储层中的部分结晶产生的。醋和小苏打火山演示是酸碱中和反应，这个反应会生成二氧化碳，二氧化碳迫使醋—小苏打溶液通过圆锥体；这个模型并不精准，因为火山喷发是地球深处融化的岩浆上升到地面的过程，因为岩浆密度比上方的岩石小，所以能向上涌。
最終科學家在南極找到了喀拉喀托火山535年噴出的二氧化硫，與在喀拉喀托島發現1~13世紀的熔岩流時間吻合，證實了535年喀拉喀托火山爆發是1883年喀拉喀托火山爆發的數十倍的威力。
