海底火山

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海底火山,是大洋底部形成的火山。海底火山的分布相当广泛,海底火山喷发的溶岩表层在海底就被海水急速冷却,有如挤牙膏状,但内部仍是高热状态。绝大部分海底火山位于构造板块运动的附近区域,被称为中洋脊。尽管多数海底火山位于深海,但是也有一些位于浅水区域,在喷发时会向空中喷出物质。在海底火山附近的热气喷发口,具有丰富的生物活性。

目录

概述

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所谓海底火山,就是形成于浅海和大洋底部的各种火山。包括死火山和活火山。地球上的火山活动主要集中在板块边界处,而海底火山大多分布于大洋中脊与大洋边缘的岛弧处。板块内部有时也有一些火山活动,但数量非常少。海底火山可分3类,即边缘火山、洋脊火山和洋盆火山,它们在地理分布、岩性和成因上都有显著的差异。海底火山喷发时,在水较浅、水压力不大的情况下,常有壮观的爆炸,这种爆炸性的海底火山爆发时,产生大量的气体,主要是来自地球深部的水蒸气、二氧化碳及一些挥发性物质,还有大量火山碎屑物质及炽热的熔岩喷出,在空中冷凝为火山灰、火山弹、火山碎屑。地中海就曾借助火山灰出现过"火山岛"。  

分类

海底火山透视图

  

边缘火山

沿大洋边缘的板块俯冲边界,展布着弧状的火山链。它是岛弧的主要组成单元,与深海沟、地震带及重力异常带相伴生。岛弧火山链中,有些是水下活火山。这类火山主要喷发安山岩类物质,安山岩的分布与岛弧紧密相关。由于安山质岩浆比玄武岩浆粘性大,且富含水,巨大的蒸气压力一旦突然释放,便形成爆发式火山,易酿成巨大灾难。因安山岩粘性大,熔岩可堆砌成陡峭的山峰,突出水面,但逸出的气体又常使它生成火山灰和浮石。安山质火山的剥蚀产物可组成杂砂岩沉积相。  

洋脊火山

大洋中脊是玄武质新洋壳生长的地方

海底火山

,海底火山与火山岛顺中脊走向成串出现。据估计全球约80%的火山岩产自大洋中脊,中央裂谷内遍布在海水中迅速冷凝而成的枕状熔岩。中脊处的大洋玄武岩是标准的拉斑玄武岩。这种拉斑玄武岩是岩浆沿中脊裂隙上升喷发而生成的产物,它组成了广大的洋底岩石的主体。  

洋盆火山

散布于深洋底的各种海山,包括平顶海山和孤立的大洋岛等,是属于大洋板块内部的火山。洋盆火山起初只是沿洋底裂隙溢出的熔岩流,以后逐渐上长加高,大部分海底火山在到达海面之前便不再活动,停止生长。其中高出洋底1000米以上者,称海山;不足1000米者,称海丘。少数火山可从深水中升至海面,这时波浪等剥蚀作用会不断抵消它的生长。一旦火山锥渐次加宽并升出于波浪作用线之上,便能形成火山岛,几个邻近的火山岛可连接成较大的岛屿,如夏威夷岛。洋盆火山的活动一般不超过几百万年,出露海面的火山停止活动,将被剥蚀作用削为平顶。各大洋,特别是太平洋中,发现许多平顶的水下死火山。尽管它们的顶部可能冠有珊瑚礁,但其主体皆是火山锥。洋盆各海山或大洋岛屿的火山岩以碱性玄武岩较常见,极少数岛屿有硅质更高的熔岩,如冰岛及其附近有大量粗面岩和钠质流纹岩。碱性玄武岩组成的洋盆火山可能与热点或地幔柱的活动有关。  

海底火山与造岛

1963年11月15日,在北大西洋冰岛以南32公里处,海面下130米的海底火山突然爆发,喷出的火山灰和水汽柱高达数百米,在喷发高潮时,火山灰烟尘被冲到几千米的高空。

海底火山

经过一天一夜,到11月16日,人们突然发现从海里长出一个小岛。人们目测了小岛的大小,高约40米,长约550米。海面的波浪不能容忍新出现的小岛,拍打冲走了许多堆积在小岛附近的火山灰和多孔的泡沫石,人们担心年轻的小岛会被海浪吞掉。但火山在不停地喷发,熔岩如注般地涌出,小岛不但没有消失,反而在不断地扩大长高,经过1年的时间,到1964年11月底,新生的火山岛已经长到海拔170米高,1700米长了,这就是苏尔特塞岛。

两年之后,1966年8月19日,这座火山再度喷发,水汽柱、熔岩沿火山口冲出,高达数百米,喷发断断续续,直到1967年5月5日才告一段落。这期间,小岛也趁机发育成长,快时每昼夜竟增加面积0.4公顷,火山每小时喷出熔岩约18万吨。  

分布

海底火山

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的分布相当广泛,大洋底散布的许多圆锥山都是它们的杰作,火山喷发后留下的山体都是圆锥形状。据统计,全世界共有海底火山约2万座,太平洋就拥有一半以上。这些火山中有的已经衰老死亡,有的正处在年轻活跃时期,有的则在休眠,不定什么时候苏醒又“东山再起”。现有的活火山,除少量零散在大洋盆外,绝大部分在岛弧、中央海岭的断裂带上,呈带状分布,统称海底火山带。太平洋周围的地震火山,释放的能量约占全球的80%。海底火山,死的也好,活的也好,统称为海山。海山的个头有大有小,一二公里高的小海山最多,超过5公里高的海山就少得多了,露出海面的海山(海岛)更是屈指可数了。美国的夏威夷岛就是海底火山的功劳。它拥有面积l万多平方公里,上有居民10万余众,气候湿润,森林茂密,土地肥沃,盛产甘蔗咖啡,山清水秀,有良港与机场,是旅游的胜地。夏威夷岛上至今还留有5个盾状火山,其中冒纳罗亚火山海拔4170米,它的大喷火口直径达5000米,常有红色熔岩流出。1950年曾经大规模地喷发过,是世界上著名的活火山。  

海底平顶山

海底山有圆顶,也有平顶。平顶山的山头好像是被什么力量削去的。以前,人们也不知道海底还有这种平顶的山。第二次世界大战期间,为了适应海战的要求,需要摸清海底的情况,便于军舰潜艇活动。美国科学家普林斯顿大学教授H.H.赫斯当时在“约翰逊”号任船长,接受了美国军方的命令,负责调查太平洋洋底的情况。他带领了全舰官兵,利用回声测深仪,对太平洋海底进行了普遍的调查,发现了数量众多的海底山,它们或是孤立的山峰,或是山峰群,大多数成队列式排列着。这是由于裂谷缝隙中喷溢而出的火山熔岩形成的。这是人类首次发现海底平顶山。这种奇特的平顶山有高有矮,大都在200米以下,有的甚至在2000米水深。凡水深小于200米的平顶山,赫斯称它为“海滩”。1946年,赫斯正式命名位于200以深的平顶山为“盖约特”。

海底火山

赫斯发现海底平顶山之后,当时非常纳闷,他苦苦思索着:山顶为什么会那么平坦?滚圆的山头到哪儿去了?后来,经过科学家门潜心地研究,终于解开了这个谜。原来海底火山喷发之后形成的山体,山头当时的确是完整的,如果海山的山头高出海面很多,任凭海浪怎样拍打冲刷,都无法动摇它,因为海山站稳了脚跟,变成了真正的海岛,夏威夷岛就是一例。倘若海底火山一开始就比较小,处于海面以下很多,海浪的力量达不到,山头也安然无恙。只有那些不高不矮,山头略高于海面的,海浪乘它立足不稳,拼命地进行拍打冲刷,经历年深日久的功夫,就把山头削平了,成了略低于海面、顶部平

坦的平顶山。  

生物

人们常认为海底火山附近温度较高,但在火山口附近仍有厌氧耐热菌存在,这为科学家的声明存活条件的研究提供了新的思路。  

我国海底火山概况

全世界的活火山有500多座,其中在海底的近70座,即海底活火山约占全世界活火山数量的1/8。海底活火山主要分布在大洋中脊和太平洋周边区域。 大洋中脊的海底火山。大洋中脊在大洋中部,是屹立于洋底的大型山脉。它是海洋板块的生长点,是新洋壳产生的地带。大样板块物质从这里通过岩浆喷溢的形式不断产生,并向两侧朝大陆方向缓慢移动,也逐渐固化和变老。

海底火山

大洋中脊是地壳最活动的地带,当熔融岩浆经过地幔沿着裂谷喷溢,就产生海底火山爆发。熔融岩浆冷却后就在洋脊裂谷两侧出现新火山。

大洋边缘的海底火山。在大洋的边缘,特别是西太平洋的边缘,由于大洋板块较重,大陆板块交情,大样板块俯冲到大陆板块之下,形成岛屿--海沟系列地形(岛弧,即指延伸得很长的弧形列岛),岛弧往往有火山活动,有些在岛上喷发,有些在海底喷发。台湾岛和澎湖列岛就是位于西太平洋的岛弧上,故有众多火山。

我国陆地上的火山已经有较多记载,如雷琼(雷州半岛和海南岛)火山群、长白山火山、藏北火山及大同火山群等等。在我国海底,同样有火山存在。

台湾的海底火山。台湾自8600万年前就开始有火山活动。断断续续的火山活动,在台湾岛的北端、东边和南部留下不同时期喷发的火山。台湾东南海上的绿岛、蓝屿、小蓝屿,台湾北部外海的彭佳屿、棉花屿、花瓶屿、基隆到和龟山岛等,原来都是300万年以来因海底火山喷发形成的。后来经地壳运动和海平面变化,才由海底火山变为火山岛。又如澎湖列岛,除花屿以外的63个岛屿都是火山岩构成的岛屿。从火山岩层之间夹有海里生长的贝壳和有孔虫化石,说明澎湖列岛的火山也是在浅海环境喷发而成的。钓鱼岛也是由火山岩组成的。台湾海外,可能还有未出露的海底火山。

西沙群岛的高尖石--海底火山的露头。高尖石位于西沙群岛东部东岛的西南方14千米的东岛大环礁西缘。这个面积不组300平方米、呈4级阶梯状的小岛,实为海底火山的露头。在岩石鉴定中发现,在火山碎屑岩中夹有珊瑚和贝壳碎屑。可以想象在200万年前,地动海啸,热气浓烟冲出海面,在上空翻腾,震撼着西沙海区。据岩层倾向分析,当时的喷发中心在高尖石的东北方。估计附近海底会有海底喷发的枕状熔岩。高尖石只是由火山碎屑物组成的火山锥体的残留部分。 南海深海盆的海底火山。南海深海盆是南海海底扩张形成的。在距今3200-2300晚年期间,由于这里洋壳底部熔岩上溢,火山喷发,形成早期海山如长龙海山、中南海山等。之后,约在2300-1700万年期间,南海海盆沿北纬15度附近为扩张轴,朝南北方向扩张,也带来海底火山活动,形成第二期底火山。如黄岩海山、珍贝海山等。据中国与美国的海洋科学家联合在南海中央海盆探测,使用先进的地质拖网技术,在南海深海盆底的海山上,刮到火山岩石,这是有力的证据,足以证明南海深海盆存在着海底火山。

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