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[科普中國]-火山帶

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主要分布

火山活動的地區(qū)。與地殼斷裂帶、新構(gòu)造運(yùn)動強(qiáng)烈?guī)Щ虬鍓K構(gòu)造邊緣軟弱帶有關(guān),常呈有規(guī)律的帶狀分布。

世界上有4個主要火山帶:

①環(huán)太平洋火山帶。有400余座活火山,其中厄瓜多爾的科托帕克?;鹕剑?890米)是世界最高的活火山,阿根廷安第斯山脈的阿空加瓜火山(6940米)是世界最高的死火山;

②地中?;鹕綆?。

西起伊比利亞半島,向東經(jīng)喜馬拉雅山與環(huán)太平洋火山帶相接;

③大西洋海嶺火山帶。北起格陵蘭島,經(jīng)冰島、亞速爾群島至圣赫勒拿島,約有近60座活火山;

④東非火山帶。沿東非大斷裂帶分布,如著名的乞力馬扎羅火山(5895米)。

中國境內(nèi)約有660座火山,絕大多數(shù)是死火山,主要分布在3個地帶:

①環(huán)蒙古高原帶?;鹕綌?shù)目最多,如大同、五大連池火山群;

②青藏高原帶。如云南騰沖火山群;

③環(huán)太平洋帶。如長白山及臺灣大屯火山群。

理論基礎(chǔ)自板塊構(gòu)造理論建立以來,很多學(xué)者根據(jù)板塊理論建立了全球火山模式,認(rèn)為大多數(shù)火山都分布在板塊邊界上,少數(shù)火山分布在板內(nèi),前者構(gòu)成了四大火山帶,即環(huán)太平洋火山帶、大洋中脊火山帶、東非裂谷火山帶和阿爾卑斯-喜馬拉雅火山帶。

板塊學(xué)說在火山研究中的意義在于它能把很多看來是彼此孤立的現(xiàn)象聯(lián)為一個有機(jī)的整體,但以這個學(xué)說建立的火山活動模式也并不是十分完美的,如環(huán)大西洋為什么就沒有火山帶;板內(nèi)火山不在板塊邊界上,用地幔柱解釋它的成因似乎依據(jù)也不夠充分。

新近又有學(xué)者(李鴻業(yè),1993)提出兩極擠壓說,揭開了地球發(fā)展的奧秘,他認(rèn)為在兩極擠壓力作用下,地球赤道軸擴(kuò)張形成經(jīng)向張裂和緯向擠壓,全球火山主要分布在經(jīng)向和緯向構(gòu)造帶內(nèi)。

油氣分布在阿爾卑斯構(gòu)造運(yùn)動區(qū)內(nèi)泥火山分布甚廣,已獲大量有關(guān)的研究成果,然而針對泥火山(ГВ)在地面分布狀況的研究卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。

過去曾有文獻(xiàn)介紹過南里海盆地西南邊緣泥火山的分布特點(diǎn),也曾預(yù)估過世界上泥火山的總數(shù)。在非洲、南極圈和海洋內(nèi)對泥火山的探測還沒開始,地球上已知泥火山的數(shù)量已近900,為人們對泥火山分布規(guī)律的研究提供了一定的信息資料。大多數(shù)泥火山區(qū)內(nèi)所分布的泥火山數(shù)量皆很少:在全部44個泥火山區(qū)之內(nèi)有28個地區(qū)中泥火山的數(shù)量皆不到10個(1~9);另有5個泥火山區(qū)內(nèi)ГВ的數(shù)量則高達(dá)40~388個;南里海區(qū)是一個異常巨大的泥火山區(qū)。

在ГВ數(shù)量極高的巨型泥火山區(qū)內(nèi),ГВ分布較均勻,如:南里海盆地和刻赤-塔曼地區(qū)之內(nèi)。另一種分布形式,是相距較遠(yuǎn)的小面積、多個ГВ組帶分布在區(qū)域之內(nèi),如:在阿拉伯海沿岸延伸1500km的阿曼-馬克蘭(Омано-Макранская)盆地之內(nèi)就分布著5個ГВ帶,每個帶內(nèi)匯積有3~13個不同數(shù)量的ГВ,帶與帶之間的距離是70~200km不等。

在前阿拉堪-尼可畢(Предараканско-Никобийский)拗陷之內(nèi)也呈類似狀態(tài):有16個ГВ分布在相距約500km的三個ГВ帶之內(nèi)。

還存在一些ГВ數(shù)量很少的泥火山區(qū),例如:庫頁島上只有三個泥火山,相距150km;在大面積的準(zhǔn)噶爾盆地內(nèi)已發(fā)現(xiàn)的泥火山也只有兩個;在西西里島(意大利)發(fā)現(xiàn)的泥火山是5個。為了評價泥火山區(qū)ГВ帶內(nèi)泥火山分布的疏密狀態(tài),通常是以ГВ帶內(nèi)每一個泥火山的平均占地面積(УПВ)作為衡量指標(biāo)(平方公里為計(jì)量單位)。

南里海泥火山區(qū)已繪制出了泥火山分布圖(1:500000),區(qū)內(nèi)包括陸上(阿塞爾拜疆和土庫曼)和里海領(lǐng)域在內(nèi)。全區(qū)被劃分成66個邊長50km的方塊區(qū),每一塊區(qū)之內(nèi)分布有0~50個泥火山。該區(qū)總面積為58000平方公里,其中竟有51000平方公里面積上未見泥火山。

列出了南里海區(qū)內(nèi)14個泥火山分布帶內(nèi)的УПВ數(shù)值。УПВ值最低的地帶(ГВ分布最密地帶)位于巴庫四周及其偏西地帶(西阿普舍龍和局部科貝斯坦),由此向北和向南,УПВ值逐步由119 平方公里上升為129平方公里,其中土庫曼沿岸地帶之內(nèi)的УПВ值是161平方公里。

從這一ГВ比較密集的西北部地區(qū)再朝東南方向移動,其УПВ值進(jìn)一步上升,由數(shù)百平方公里漸升至1611平方公里。

在刻赤-塔曼泥火山區(qū)境內(nèi)ГВ的分布較不均勻,按其УПВ值分別是300 平方公里、71平方公里、82平方公里。ГВ分布的疏密程度取決于地面上ГВ形成因素的變化特性,即地核所產(chǎn)生CH氣的容量和向外轉(zhuǎn)輸條件的變化,大地構(gòu)造運(yùn)動的強(qiáng)度和特性(振動性、褶皺形成性)以及泥火山區(qū)上層覆蓋巖石的滲透率等。泥火山的存在早被視作評價含油氣區(qū)遠(yuǎn)景的一條標(biāo)準(zhǔn),近40%的已知油氣田是在地表面有油氣顯示處發(fā)現(xiàn)的。通過對南里海盆地內(nèi)泥火山分布帶情況的分析,可以認(rèn)為,在科貝斯坦和西阿普歇倫泥火山分布最密的地區(qū)是與其中新-古生代和中生代巖層中出現(xiàn)的油氣藏密切相關(guān)的。

環(huán)型分布環(huán)太平洋火山帶,南起南美洲的科迪勒拉山脈,轉(zhuǎn)向西北的阿留申群島、堪察加半島,向西南延續(xù)的是千島群島、島日本列島、琉球群島、臺灣島、菲律賓群島以及印度尼西亞群島,全長4萬余公里,呈一向南開口的環(huán)形構(gòu)造系。環(huán)太平洋火山帶也稱環(huán)太平洋火環(huán),有活火山512座,其中南美洲的科迪勒拉山系安第斯山南段的30余座活火山,北段有16座活火山,中段尤耶亞科火山海拔6723m,是世界上最高的活火山。再向北為加勒比海地區(qū),沿太平洋沿岸分布著著名的火山有奇里基火山、伊拉蘇火山、圣阿納火山和塔胡木耳科火山。北美洲有活火山90余座,著名的有圣海倫斯火山、拉森火山、雷尼爾火山、沙斯塔火山、胡德火山和散福德火山。在阿留申群島上最著名的是卡特邁火山和伊利亞姆納火山。在堪察加半島上有經(jīng)?;顒拥目肆羝醴蚧鹕剑驌羟u群島和日本列島山島弧,著名火山分布在日本列島,如淺間山、巖手山、十勝岳、阿蘇山和三原山都是多次噴發(fā)的活火山。琉球群島至臺灣島有眾多的火山島嶼,如赤尾嶼、釣魚島、彭佳嶼、澎湖島、七星巖、蘭嶼和火燒島等,都是新代以來形成的火山島?;鹕交顒幼罨钴S的可算菲律賓至印度尼西亞群島的火山,如喀拉喀托火山、皮納圖博火山、塔勻火山、坦博拉火山和小安的列斯群島的培雷火山等,近代曾發(fā)生過多次噴發(fā)。

環(huán)太平洋帶,火山活動頻繁,據(jù)歷史資料記載全球現(xiàn)代噴發(fā)的火山這里占80%,主要發(fā)生在北美、堪察加半島、日本、菲律賓和印度尼西亞。印度尼西亞被稱為“火山之國”,南部包括蘇門答臘。爪哇諸島構(gòu)成的?。舷?,火山近400座,其中129座是活火山,這里僅1966-1970年5年間,就有22座火山噴發(fā),此外海底火山噴發(fā)也經(jīng)常發(fā)生,致使一些新的火山島嶼出露海面。

W形展布大洋中脊也稱大洋裂谷,它在全球呈“W”形展布,從北極盆穿過冰島,到南大西洋,這一段是等分了大西洋殼,并和兩岸海岸線平行。向南繞非洲的南端轉(zhuǎn)向NE與印度洋中脊相接。印度洋中脊向北延伸到非洲大陸北端與東非裂谷相接。向南繞澳大利亞東去,與太平洋中脊南端相邊,太平洋中脊偏向太平洋東部,向北延促又進(jìn)入北極區(qū)海域,整個大洋中脊構(gòu)成了“W”形圖案,成為全球性的大洋裂谷,總長8萬余公里。大洋裂谷中部多為隆起的海嶺,比兩側(cè)海原高出2-3公里,故稱其為大洋中脊,在海嶺中央又多有寬20-30公里,深1-2公里的地塹,所以又稱其為大洋裂谷。大洋內(nèi)的火山就集中分布在大洋裂谷帶上,人們稱其為大洋中脊火山帶。根據(jù)洋底巖石年齡測定,說明大洋裂谷形成較早,但張裂擴(kuò)大和激烈活動是在中生代到新生代,尤其第四紀(jì)以來更為活躍,突出表現(xiàn)在火山活動上。

大洋中脊火山帶火山的分布也是不均勻的,多集中于大西洋裂谷,北起格陵蘭島,經(jīng)冰島、亞速爾群島至佛得角群島,該段長達(dá)萬余公里,海嶺由玄武巖組成,是沿大洋裂谷火山噴發(fā)的產(chǎn)物。由于火山多為海底噴發(fā),不易被人們發(fā)現(xiàn),據(jù)有關(guān)資料記載,大西洋中脊僅有60余座活火山。冰島位于大西洋中脊,冰島上的火山我們可以直接觀察到,島上有200多座火山,其中活火山30余座,人們稱其為火山島。據(jù)地質(zhì)學(xué)家S、Thorarinsson(1960年)統(tǒng)計(jì),在近1000a內(nèi),大約發(fā)生了200多次火山噴發(fā),平均5a噴發(fā)一次。著名的活火山有??死鹕?,從1104年以來有過20多次大的噴發(fā)。拉基火山于1783年的一次噴發(fā)為人們所目睹,從25公里長的裂縫里溢出的熔巖達(dá)12公里以上,熔巖流覆蓋面積約565平方公里,熔巖流長達(dá)70多公里,造成了重大災(zāi)害。1963年在冰島南部海域火山噴發(fā),這次噴發(fā)一直延續(xù)到1967年,產(chǎn)生了一個新的島嶼-蘇特塞火山島,高出海面約150m,面積2.8平方公里。6a之后,在該島東北32公里處的維斯特曼群島的海邁島火山又有一次較大的噴發(fā)。這些火山的噴發(fā),反映了在大西洋裂谷火山噴發(fā)的特點(diǎn)。

裂谷分布東非裂谷是大陸最大裂谷帶,分為兩支:裂谷帶東支南起希雷河河口,經(jīng)馬拉維肖,向北縱貫東非高原中部和埃塞俄比亞中部,至紅海北端,長約5800公里,再往北與西亞的約旦河谷相接;西支南起馬拉維湖西北端,經(jīng)坦喀噶尼喀湖、基伍湖、愛德華湖、阿爾伯特湖,至阿伯特尼羅河谷,長約1700公里。裂谷帶一般深達(dá)1000-2000m,寬30-300公里,形成一系列狹長而深陷的谷地和湖泊,如埃塞俄比亞高原東側(cè)大裂谷帶中的阿薩爾湖,湖面在海平面以下150m,是非洲陸地上的最低點(diǎn)。

近代火山活動中心集中在三個地區(qū),一是烏干達(dá)-盧旺達(dá)-扎伊爾邊界的西裂谷系,自1912-1977年就有過13次火山噴發(fā),尼拉貢戈火山至今仍在活動;二是埃塞俄比亞阿費(fèi)爾(阿曼)坳陷的埃爾塔火山和阿夫代拉火山,自1960-1977年曾發(fā)生過多次噴發(fā);三是坦桑尼亞納特龍(坦桑)湖南部的格高雷(Grgory)裂谷上的倫蓋(坦桑)火山,自1954到1966年曾有過多次噴發(fā),噴出巖為碳酸鹽巖類,有較高含量的碳酸鈉,為世界所罕見。位于肯尼圖爾卡納湖南端的特雷基火山在80-90年代間也曾多次噴發(fā)?,F(xiàn)代火山活動區(qū),溫泉廣泛發(fā)育,火山噴氣活動明顯,多為水蒸氣和含硫氣體,這是火山現(xiàn)今的活動跡象。

緯向分布該火山帶分布于橫貫歐亞的緯向構(gòu)造帶內(nèi),西起比利牛斯島,經(jīng)阿爾卑斯山脈至喜馬拉雅山,全長10余萬公里。這一緯向構(gòu)造帶是南北擠壓形成的緯向褶皺隆起帶,主要形成于新生代第四紀(jì)。在該帶火山分布不均勻,緯向構(gòu)造帶的西段,由于南北擠壓力的作用,在形成緯向構(gòu)造隆起帶的同時,形成了經(jīng)向張裂和裂谷帶,如其南側(cè)的縱貫?zāi)媳钡臇|非裂谷系,順兩構(gòu)造帶過渡段,因斷陷而形成了內(nèi)陸海-地中海、紅海和亞丁灣等,這里的火山活動也別具特色,出現(xiàn)了眾多世界著名的火山,如意大利的威蘇維火山。埃特納火山、烏爾卡諾火山和斯特朗博利火山等等,愛琴海內(nèi)的一些島嶼也是火山島,活動性強(qiáng),據(jù)意大利歷史記載的火山噴發(fā)就有130多次,爆發(fā)強(qiáng)度大,特征典型,世界火山噴發(fā)類型就是以上述火山來命名的,巖性屬于鈣堿性系列,以安山巖和玄武巖為主。中段火山活動表現(xiàn)微弱,在東段喜馬拉雅山北麓火山活動又加強(qiáng),在隆起和地塊的邊緣分布著若干火山群,如麻克哈錯火山群、卡爾達(dá)西火山群、涌波錯火山群、烏蘭拉湖火山群、可可西里火山群和騰沖火山群等等,共有火山100多座,其中中國的卡爾達(dá)西火山和可可西里火山在20世紀(jì)50年代和70年代曾有過噴發(fā),巖性為安山巖和堿性玄武巖類。

國內(nèi)分布據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),我國新生代以來有火山群120個,火山千余座,大抵可分為7個火山帶。

1.臺灣火山帶由赤尾嶼、黃尾嶼、釣魚島經(jīng)臺灣島至火燒島、蘭嶼一帶,形成長達(dá)690公里的火山島弧,再向西南與南海海盆火山區(qū)相連。共有14個火山群,70余座火山。

2.長白山——廬江火山帶 沿依蘭—伊通斷裂及其以東的張廣才嶺、長白山和渤海以南的郯廬斷裂帶呈北北東向分布,長2200公里,寬200余公里,分布41個火山群,549座火山。其中有著名的鏡泊湖、長白山和龍岡火山群。

3.福鼎——海南島火山帶分布于東南沿海大陸邊緣地區(qū),長1200公里,帶內(nèi)有4個火山群,101座火山。

4.大興安嶺——太行山火山帶 北起黑龍江省呼瑪,南至河南省汝陽,長約2500公里,寬200余公里,分布有28個火山群,300余座火山。著名的有大同火山群和達(dá)萊偌爾火山群。

5.小興安嶺火山帶西南麓有9個火山群,西端有2個火山群,60余座火山,平行于山脈分布,小興安嶺西南麓近山脈分布的有門魯河火山群、科洛火山群和五大連池火山群。外側(cè)是嫩江的尖山、德都的連花山、克山的尖山、克東的二克山、綏棱的閣山和慶安的疙疸山火山群。

6.西昆侖山——可可西里山火山帶 沿西昆侖山——可可西里山南麓呈東西向分布,西起班公湖,東到胃都一帶。長約1300公里,寬200來公里,有12個火山群,64座火山。

7.岡底斯山——騰沖火山帶由岡底斯山向東經(jīng)雅魯藏布江,沿瀾滄江至騰沖,長約2200公里、寬約150公里。探明3個火山群,48座火山。

此外,還有伊寧和獨(dú)山子火山群沿天山北側(cè)呈東西向分布。1