火山爆发的类型

火山爆发类型

熔岩(即地表下面的岩浆)从火山口释放出来，是最常见的火山爆发形式，这种爆发型火山的喷发威力极大，火山灰和火山气体伴随着熔岩碎片，以雷霆万钧之势从火山口猛烈喷射而出。另一种非爆发性的火山喷发叫做流动爆发，是一种相对来说较为平静的火山喷发，源源不断喷出的液态玄武岩熔岩呈黏稠状流体流溢而下，以相当于人行走的速度蔓延开来。流动爆发通常伴有火山气体，但通常不伴有火山灰，夏威夷基拉韦厄火山就属于这种爆发。

火山学家将火山爆发分为几种不同的类型，有的以某种形式爆发的火山之名命名，有的以喷发物形成的形态或火山所在地的地名命名。以下是火山爆发的几种最常见类型。

夏威夷式火山爆发

在夏威夷式火山爆发中，呈流体状的玄武岩通过火山口、火山顶上和火山侧翼处的裂缝喷射而出，这种喷射可持续数小时甚至好几天。这种现象通常被称为“火泉”。从“火泉”中喷溅而出的炽热熔岩碎片融熔在一起，形成熔岩流或被称为“寄生熔岩锥”的小丘。在“火泉”喷发或暂停喷发时，熔岩流也可能从火山口喷涌而出。火山熔岩流的流动通常十分顺畅，从源头出发可一泻数千米后，才渐渐冷却变硬，最终变成固态熔岩。

夏威夷式火山喷发之名源自于夏威夷岛上的基拉韦厄火山，它以壮现的“火泉”喷发而闻名。其中最为突出的两次喷发是：1969至1974年基拉韦厄火山侧翼的冒纳乌卢火山口的爆发。以及1959年基拉韦厄火山顶上的伊吉火山口的喷发，在这两次爆发中，熔岩喷涌高度达300米以上。 叙尔特塞式火山爆发

叙尔特塞式火山爆发是水下火山的岩浆喷发，即岩浆在与水环境的交互作用中喷发。大多数情况下，当水下火山最终集聚起足够的能量突破水域表面时，即发生叙尔特塞式火山爆发。由于水在变成蒸汽时体积会膨胀，水与炽热的熔岩接触时产生爆炸，形成火山灰柱、蒸气和灰渣。叙尔特塞式火山爆发产生的熔岩通常为玄武岩，因为大多数海洋火山都是由玄武岩构成的。

叙尔特塞式火山爆发的一个典型例子是冰岛南部海岸的火山岛叙尔特塞火山的爆发，它于1963年至1965年喷发。在火山爆发的前几个月内，火山活动堆积起了几平方千米的火山灰，最终海水再也无法抵达火山口，于是火山喷发的类型转为夏威夷式火山爆发和斯特隆布利式火山爆发。晟近的2009年3月，汤加附近的火山岛洪阿哈阿帕伊岛的几个火山口开始爆发，陆上和海上爆炸产生的火山灰柱一直上升到8000米以上的高度。

武尔卡诺式火山爆发

武尔卡诺式火山爆发是一种短暂、猛烈但规模相对较小的黏性岩浆喷发(通常为安山岩、英安岩或流纹岩k这种喷发通常是火山熔岩管道堵塞，或黏稠熔岩在火山口形成熔岩穹丘，火山积蓄巨大能量之后猛烈喷发。武尔卡诺式火山喷发产生猛烈的爆炸，各种火山物质以超过每秒350米的速度抛射到几千米之上的空中。这种类型的火山喷发产生火山灰、火山灰云，以及火山碎屑流(由炽热的火山灰、火山气体和熔岩形成的流体)。

武尔卡诺式火山爆发可能会反复喷发，持续几天、几个月甚至几年，也可能是一次更大规模火山喷发的前奏。武尔卡诺式火山喷发以意大利一座名为武尔卡诺的岛屿命名，那里的一座小火山曾经历过这种类型的喷发。

普林尼式火山爆发

所有火山爆发中规模最大最猛烈的喷发类型是普林尼式火山爆发。由瓦斯岩浆的碎片引发，通常与黏稠的岩浆(英安岩和流纹岩)有关。喷发时释放巨大的能量，产生巨大的火山灰柱，并以每秒几百米的速度喷射到49千米以上的空中。喷发出来的火山灰可飘散到离火山数百甚至或数千千米之外的地方。喷发的火山灰柱呈蘑菇云状(与核爆炸形成的蘑菇云十分相似)，或呈意大利松树状。罗马历史学家小普林尼于公元79年目睹了维苏威火山喷发之后对火山爆发的类型进行了比较。普林尼式火山喷发以这位历史学家的名字命名。

普林尼式火山爆发破坏性极大，一次喷发甚至可以抹去一座火山的整个顶部，正如圣海伦斯火山1980年的喷发中所发生的那样。普林尼式火山喷发产生火山灰、灰渣和熔岩，可流达几千米之外。火山碎屑物形成的高密度熔岩流可夷平森林，从基岩层上带走土壤层，湮灭所经之路上所有的一切。这种类型的火山喷发往往不喷则已。一喷惊人。一次声势浩大的普林尼式火山喷发将岩浆房清空之后，火山随即进入一段不活动的平静时期。

斯特隆布利式火山爆发

在斯特隆布利式火山喷发中，流动的熔岩(通常为玄武岩或安山岩)从充满熔岩的火山口裂缝中喷涌而出，或者有规律地每隔几分钟喷发一次，或者以不规则的间隔时间间断喷发。喷发的熔岩伴随大量的火山气体，顺着火山内部裂隙形成的管道一直向上，最后从火山口或火山裂缝处喷射到几百米的高空。这种类型的火山爆发可形成多种形式的喷发物：玻璃质熔岩、泡状熔岩，从几厘米到数米大小的熔岩块、灰渣和小熔岩流等。火山爆发物一般统称为火山灰。

斯特隆布利式火山爆发往往与火山内部通道中形成的小熔岩湖有关，属于较小规模的爆发性火山爆发，但如果熔岩流达居民聚集地，仍然是十分危险的，所造成的后果也是非常严重的。斯特隆布利式火山爆发之命名源自于意大利的斯特隆布利岛，那里有数个活火山喷发口。这种类型的火山喷发十分壮观，特别是在晚上，从火山口喷涌而出的熔岩火光闪耀，气势恢宏，堪为大自然之奇观。

熔岩穹丘式火山爆发

当非常黏稠的碎石状熔岩(通常为安山岩、英安岩或流纹岩)从某个火山口挤压出来，但没有形成爆炸的时候，就会形成熔岩穹丘。熔岩堆积起来，隆起成穹顶形，并随着内部熔岩不断被挤压出来(类似牙膏从牙膏管中被挤压出来)而不断膨胀增大。这些熔岩穹丘有的低矮呈分散状，有的细而长，甚至一直堆积到几十米高才最终崩塌。熔岩穹丘形状多样，有圆形、薄煎饼形，或是不规则的岩石堆，取决于形成熔岩穹丘的熔岩类型。

熔岩穹丘式的火山爆发并不只是形成一堆堆不活动的岩桩，它们有时会崩溃。形成高密度的火山碎屑流，挤压出来的熔岩流产生大型或小型的喷发，有时甚至会完全毁去形成的熔岩穹丘。形成熔岩穹丘的火山喷发可能会持续几个月或几年，通常重复发生，在多次反复地形成和摧毁熔岩穹丘之后，喷发才完全停止。美国阿拉斯加的里道特火山和智利的沙伊顿火山就属于这种火山爆发类型，这两座火山目前都处于活跃状态。另外，美国华盛顿州的活火山圣海伦斯火山在近年的活动中也形成了多个熔岩穹丘。

火山监测技术

尽管火山爆发具有复杂性和不确定性，但今天的科学家已经可以用许多新技术研究火山活动并进行监测，以深入了解火山活动的规律。常用的火山监测方法有四种：水文学研究，地表形变测量，地震勘察和气体排放监测。

水文学研究

监测与火山活动相关的水文数据，对于了解火山泥流和地表水接触到岩浆时所产生的蒸气岩浆爆发非常重要。火山泥流会顺着火山原有的沟壑往下流，所以了解水流如何经过这些沟壑可以确定火山泥流的流向。为了能够预测到火山泥流的流向和流速，水文学家、地质学家和火山学家致力于在这一领域的研究合作，这一研究还可了解活火山下面的地面水流情况，帮助减轻因意外蒸气岩浆爆发导致的灾害。 地表形变测量

当岩浆从地壳中上升到火山通道中时，会对火山周围的斜坡产生巨大的压力，斜坡会随着岩浆的增加或减少而隆起或凹下。这个地表变形的过程可以用一种多功能仪器检测出来，这就是倾角测量仪。和木匠使用的水平仪的工作原理相同，倾角测量仪是被放置在火山斜坡上的装有液体的小容器，倾角测量仪将所测的数据传送给计算机，任何一点细微的变化都可以向火山学家提供重要的信息。如今，装有全球定位系统(GPS)的倾角测量仪已用于监测一些活跃的火山，一旦火山地表发生变化，所测得的变化数据就会很快输送到火山学家的手中。

地震勘察

测量火山的地震活动是最古老、最常用的监测火山的方法。当岩浆上升冲破岩石，推动火山的斜坡时就会产生地震波，即我们所说的地震。最活跃的火山每天会产生很多次地震，火山学家对这类地震信号已经非常熟悉，也不会被它们吓到。不过，如果探测到一座火山的地震信号发生了变化——大小和频率都在增加，对火山学家来说，这就是一个红色警报，意味着这座火山变得更活跃了。

气体排放监测

监测火山气体排放也是一种常用的技术。随着岩浆上升，火山内部的压力减小，火山就会释放出各种岩浆气体。常见的两种火山气体是二氧化硫和二氧化碳。火山学家用一种放置在野外的气体收集仪器将这些气体收集在瓶子里，然后带回实验室进行检测，或者通过人造卫星等遥感仪器进行检测。

国际在线报道：纵观世界火山的喷发类型，其决定因素一是岩浆的成分、挥发分含量、温度和粘度，如玄武质岩浆含SiO2成分低，含挥发分相对少、温度高、粘度小，因此岩浆流动性大，火山喷发相对较宁静，多为岩浆的喷溢，可形成大面积的熔岩台地和盾形火山；流纹质和安山质岩浆富含SiO2和挥发分，其温度低、粘性大，流动性差，因此火山喷发猛烈，爆炸声巨大，有大量的火山灰、火山弹喷出，常形成高大的火山碎屑锥，并伴有火山碎屑流和发光云现象，往往造成重灾。决定因素之二是地下岩浆上升通道的特点，若岩浆房中的岩浆沿较长的断裂线涌出地表，即形成裂隙式喷发；若沿两组断裂交叉而成的筒状通道上涌，在岩浆内压力作用下，便可产生猛烈的中心式喷发。决定因素之三是岩浆喷出的构造环境，看其是在陆地，还是水下；是在洋脊还是在板内；是在岛弧还是在碰撞带等等。火山所处的大地构造环境不同，火山喷发类型的特点也大不相同。

1. 玄武岩泛流喷发

这种喷发如印度的德干高原，北美的哥伦比亚高原。它们是岩浆沿一个方向的大断裂（裂隙）或断裂群上升，喷出地表，有的从窄而长的通道全面上喷；有的火山呈一字形排列分别喷发，但向下则相连成为墙状通道，因此称为“裂隙喷发”。喷发以玄武岩为主，流动方向近于平行，厚度及成分较为稳定，产状平缓，以熔岩被多见，常形成熔岩高原。因为玄武岩流动性大，熔岩喷出量大，少有爆发相，在地形平坦处似洪水泛滥，到处流溢、分布面积广，所以又称“玄武岩泛流喷发”。1783年冰岛的拉基火山喷发，从长25km的裂隙中喷出约12km3的熔岩及3km3的火山啐屑物，覆盖面积达565km2。美国亚利桑那州的威廉峪谷，从120m宽的裂隙中一次性流出熔岩，形成14×22km2的高原，厚度最大达240m。我国贵州、云南、四川的二叠纪玄武岩（260000km2）及河北省的汉诺坝（1700km2）也都是玄武岩泛流喷发。

2. 夏威夷式喷发(Hawaiian eruption)

属热点火山，以美国夏威夷岛为代表，特点是很少发生爆炸，常常从山顶火山口和山腰裂隙溢出相当多数量的玄武质熔岩流，岩浆粘度小，流动性大，表现为比较安静的溢流，气体释放量可多可少。由于喷发时岩浆受到较大的静压力以及气泡的膨胀作用，当其到达地表时，形成熔岩喷泉，被逸出气体推动的熔岩喷泉可高达300m或更高，被喷出的多是玄武质熔岩，也可以是安山质熔岩，也有少量的火山渣和火山灰。这种喷发类型，熔岩往往是多次溢流，而且有许多裂隙作为通道，流出的熔岩形成比较平坦的熔岩穹。例如1924年基拉维厄和1975年冒纳罗亚火山的喷发就是典型的夏威夷式喷发。这种类型喷发基本没有人员伤亡，但可以毁坏农田村庄，造成财产损失。

3. 斯通博利型(Strombolian eruption)

源自20世纪初早期意大利语。最典型的是意大利的斯通博利火山，位于西西里风神岛，

经常有火山喷发活动，从古代起即被称为“地中海的灯塔”，其喷发特征是或多或少的定期的中等强度喷发，喷出炽热熔岩，其粘性比夏威夷式要大一些，伴随着白色蒸汽云。火山口的熔岩有轻度硬结，主要为块状熔岩，由玄武质、安山质成分的岩石组成，熔岩流厚而短，也有少数为绳状，每隔半小时就有气体从中逸出。这种火山韵律性地喷出白热的火山渣、火山砾和火山弹，爆炸较为温和，很多火山碎屑又落回火口，再次被喷出，其它的落到火山锥形成的坡上并滚入海中。如斯通博利火山（意大利）、帕利库廷火山（墨西哥）、维苏威火山（意大利）、阿瓦琴火山、克留契夫火山（前苏联），都具有斯通博利型喷发特点。

4. 武尔卡诺型喷发(Vulcanian eruption)

武尔卡诺岛位于地中海西西里岛附近。这种类型喷发比斯通博利式火山熔岩粘度更大，呈熔浆状，喷发较为猛烈。不喷发时在火山口上形成较厚的固结外壳，气体在固结的外壳下聚集，使熔岩柱的上部气体趋于饱和。当压力增大时，发生猛烈的爆炸，有时足以摧毁一部分火山锥，使阻塞物被炸开，一些碎片和熔岩组成的“面包皮状火山弹”和火山渣被一起喷出，同时伴随着含相当数量火山灰的“菜花状”喷发云。当火山口的“阻塞物”都被喷出后，就有熔岩流从火山口或火山锥侧缘的裂隙中涌出。

5. 培雷式喷发(Peléan eruption)

名字起源于西印度群岛马提尼克岛培雷火山1902年的喷发，当时毁灭了圣皮埃尔城，死亡人数超过3万。这种喷发产生高粘度岩浆，爆发特别强烈，最明显的特征是产生炽热的火山灰云，这是一种高热度气体，全是炽热的火山灰微粒，就象活动的乳浊液，密度大，当它沿山坡向下移动时，足以产生象飓风一样的效果。在培雷式喷发中，向上逃逸的气体经常被火山口中的熔岩堵住，压力逐渐增大发生爆炸时就象从瓶塞底下喷出水平方向的一阵疾风。熔岩被火山灰含量很高的气体所推动向外流出，但除了从火口中流出粘稠的熔岩外，其它地方就没有熔岩流出的现象了。历史上发生培雷式喷发的火山较多：1835年科西圭那、1883年喀拉喀托、1902年苏弗里埃尔、1912年卡特迈、1951年拉明顿火山、1955-1956年别兹米扬、1968年马荣和1982年埃尔奇琼火山喷发都属此种类型。

6. 普林尼式喷发(Plinian eruption)

岩浆粘度大、爆发强烈，火山碎屑物常达90％以上，其中围岩碎屑占10％－25％，喷出物以流纹质与粗面质浮岩、火山灰为主，分布较广，伴有少量熔岩流或火山灰流。由于爆发强烈及岩浆物质大量抛出，常形成锥顶崩塌的破火山口。这种火山喷发过程常为：清除火山通道－岩浆泡沫化－猛烈爆发出浮岩及火山灰－通道壁上碎石坠入及堵塞火山通道，如此反复作用，形成复杂的火山机构。公元79年维苏威火山爆发是典型的普林尼式喷发，伴随喷发大规模降落浮石、火山渣和火山灰。喷出的火山渣顺风降落，离火山口13km的庞贝城，为平均7m 厚的浮石层所掩埋。日本1783年的浅间火山活动也同样降下浮石层，大喷发中同时有火山碎屑流和熔岩流的喷出。1980年5月18日美国圣海伦斯火山爆发也是普林尼式，爆发时形成热液－岩浆爆炸。

7. 超武尔卡诺型喷发

和水蒸气爆发一样，几乎是无岩浆物质的爆发式喷发。有的称超火山（日本磐梯山）型爆发。由于 喷发只有喷发物质而无熔岩，因此喷发物质是在冷却状态下喷发的，偶尔在炽热状态下喷出。其特点是出现大量的基底火山碎屑，有时可达75％－100％。 超武尔卡诺型喷发出的物质体积大小变化很大，从巨形岩块到火山灰均有。碎屑通常是棱角状和尖棱角状，无火山弹和熔渣。

8. 苏特塞式喷发

1963－1967年，冰岛南部近海不停的火山喷发产生一个苏特塞火山岛。火山活动的前半个时期，在浅海海底的一个火山口以反复爆发式喷发为特征，当玄武质岩浆与海水接触时又发生爆炸，产生大量细粒物质（火山灰），这种由岩浆－水蒸气、水蒸气－岩浆爆发的类

型与陆上的斯通博利型喷发不一样。

以上的分类法也不是最完善的，实际调查揭示，即使是同一种喷发类型也可能出现在不同类型的火山作用中，而同一座火山在自身的活动过程中也可能产生不同的喷发类型，甚至在同一喷发期也有时出现不同的火山活动形式。如以斯通博利型而命名的斯通博利火山，发生几次武尔卡诺型喷发；命名为夏威夷式喷发的基拉韦厄和冒纳罗亚火山，在不同时期均观测到从斯通博利型到超武尔卡诺型的喷发。