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玩转地理 | 火山,火炎焱燚山

 hjh2004 2022-04-17

与地震一样,火山也是快速构造运动。它不仅发生在地壳中,有时还涉及更深的构造圈。上地幔上部(地表以下100千米到150千米深处),存在一个软流层(一般认为这里可能是岩浆的主要发源地)。当岩浆中的气体压力累积到一定程度时,便会携带着火山喷出物,顺着地壳裂隙或薄弱地带,喷出地表,即为火山喷发。

注意,火山喷出物,既有气体、液体,也有固体。气体以水蒸气为主,并有氢、氯化氢(无色有刺激性气味,其水溶液即盐酸)、硫化氢(或有臭鸡蛋气味,有剧毒)、一氧化碳、二氧化碳、氟化氢等。液体即熔岩(岩浆),固体则指熔岩与围岩(即周围岩体)的碎屑,如火山灰、火山渣、火山豆、火山弹、火山块等。

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其中,火山喷发(岩浆喷出地表)是地球内部物质与能量的一种(快速)强烈的释放形式,火山活动是导致地表形态发生变化的力量(内力作用)之一。不同类型的火山,因喷发方式不同而喷出物也有不同。根据火山喷发状况,今日的火山喷发类型有两类:

一是裂隙式喷发,多见于大洋中脊(生长边界)的裂谷中(陆上仅见于冰岛、美洲等个别地方),是海洋扩张的原因之一。如果是在陆地上,则岩浆(熔岩物质)往往沿着地壳的巨大裂隙多中心溢出地表,形成宽广的玄武岩高原,如美国哥伦比亚高原、印度西部高原等。

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二是中心式(或管式)喷发,岩浆由点状火山颈喷出地表,常在地表形成火山锥、火山口(未遭到破坏的火山口呈中央低凹的封闭洼地,易积水成湖,如长白山天池)、火山颈等火山地貌(地下部分有“岩浆房”),如(日本)富士山、长白山主峰等。

值得注意的是,中心式喷发又可细分为三类:一者,夏威夷型(或宁静式)只喷发熔岩而没有火山碎屑。二者,培雷型(或爆炸式。培雷火山位于加勒比海东部西印度群岛的马提尼克岛北部。“Pelee”一词来自法语,意为“荒芜的”或“光秃的”,该火山即因顶部为光秃熔岩而得名如此)喷发时产生猛烈爆炸现象。其中,岩浆酸度越高,气体含量越多,其爆炸性也越强。三者,中间型,喷发特点介于前两者之间,依喷发力又可分为多种。

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其中,当火山喷发的熔岩为酸性(二氧化硅含量较高。二氧化硅为酸性氧化物)时,喷发状况就较为暴烈,这是因为酸性熔岩所含的气体较多,熔岩流特别黏稠,流动速度慢,气体不易散逸。因此,此类火山地下深处的岩浆中积聚越来越多的高压气体,压力越积越大,最后喷薄而出,发生爆炸。随着爆炸,大量气体、火山弹、火山灰等固体被喷射入空中。

但是,当火山喷出物是基性(二氧化硅含量较低)时,因基性熔岩黏性小,流动速度较快,气体能够自由散逸,火山通道不易堵塞,故而压力也不会积聚,因而喷发较为宁静,极少发生爆炸,火山碎屑物也较少。但是,这类火山喷发,往往能形成大面积的熔岩流,如冰岛的基拉火山。

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注意,根据矿物组成的区别,岩浆岩可分为四类:一是超基性岩(二氧化硅含量小于45%),多铁、镁而少钾、钠,主要矿物为橄榄石和辉石,代表岩石为橄榄岩。二是基性岩(二氧化硅含量为45%—52%),主要矿物为辉石、钙斜长石,亦有少量橄榄石和闪角石,代表性岩石为辉长岩、玄武岩。

三是中性岩(二氧化硅含量为52%—65%),主要矿物为角闪石与长石,兼有少量石英(主要成分即二氧化硅)、辉石、黑云母等,代表性岩石为闪长岩、安山岩、正长岩与粗面岩。四是酸性岩(二氧化硅含量65%以上),多钾、钠而少铁、镁,主要矿物为长石、石英和云母,代表性颜色为花岗岩与流纹岩。

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熔岩的性质,非但可以决定喷发的强度,也决定了火山的外貌。其中,喷出酸性熔岩,往往成为层状火山(又称复式火山,世界上主要的火山均属此类,如日本富士山。流动性质较小的酸性熔岩,经多次猛烈喷发,由熔岩和火山碎屑物交互堆积成层)。此类火山坡度较大,可达20°—30°,并且越接近火山口坡度越陡,在外形上看似截顶圆锥形山地,顶部火山口或可成湖。

基性熔岩流动性较大,其火山外貌往往是盾状的,类似一个倒覆的盘子,坡度较缓,一般不超过10°。这就是盾(形)火山(具有宽阔顶面和缓坡度侧翼,呈现为盾状),如美国的夏威夷岛(著名的火山岛),中国的(山西)大同火山群,黑龙江五大连池火山群等。

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地球上的火山多作线状分布,它们集中在南北走向的“三条线”上:一者,位于大西洋的海底“山脊”(大洋中脊)上。二者,自白令海峡附近开始,沿着太平洋东岸向南经北美洲西海岸,至南美洲西海岸。三者,同样从白令海峡附近开始,沿太平洋西岸南下。此外,火山分布还有“第四条线”,即印度洋中的毛里求斯岛、留尼汪岛(法属)、罗德里格斯岛(毛属)及非洲东海岸等地的火山。

换言之,火山几乎无一例外地分布于大小板块边界上,形成了环太平洋火山(地震)带、地中海—喜马拉雅火山(地震)带、洋中脊(如大西洋海岭)火山带以及红海—东非火山带(特别是环太平洋弧—沟系统,全球活火山超七成在此地)。其中,火山分布最多的国家是印度尼西亚、日本、美国、厄瓜多尔、冰岛等。

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中国的火山地貌地质遗迹广布,主要分布在我国东部地区,以藏、黑、浙、闽、云、川、新等省(区)最为丰富。其中,台湾(省)一带最为活跃,自钓鱼岛至小兰屿就有20余座火山。但是,中国缺少现代火山,长白山是中国最大的活火山,最近一次喷发是1702年(清康熙年间)。

注意,大洋中脊(生长边界)裂谷中的任何一处都有可能喷出熔岩。消亡边界上的火山活动则尤其强烈而频繁,但火山并不分布于海沟附近,而是在与之有一定距离的岛弧一侧。据推测,这是由于较冷的大洋板块自海沟潜入岛弧一侧,需要一定时间摩擦加热导致地壳物质熔融才能引起火山喷发。

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浙江七彩阳光2021学年高三下3月阶段性联考

2022年1月太平洋岛国汤加火山爆发,大量火山灰冲入平流层。读图,完成5、6题。

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5、汤加所处的板块边界类型及宏观地形分别是:

A.生长边界  岛弧

B.消亡边界  岛弧

C.生长边界  海岭

D.消亡边界  海岭

6、火山灰冲入平流层可能会导致

A.①增加、②减少,粮食生产受到威胁

B.③增加、④减少,全球温室效应加剧

C.②减少、③增加,利于汤加旅游发展

D.①增加、③增加,农作物生长期延长

答案及解析

5、汤加所处的板块边界类型及宏观地形分别是:

A.生长边界  岛弧

B.消亡边界  岛弧

C.生长边界  海岭

D.消亡边界  海岭

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答案:

5、B

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解析:

由于汤加的存在感较低,故其所处的地理位置,光凭题目的经纬度亦难以断定(仅能大致知道它位于南太平洋)。所以说呢,出卷者出于好心,实际上又放了另一张小比例尺的地图。其中,我们可以看到新西兰(南北岛),然后结合所学得出其位于消亡边界岛弧附近。故B项正确,A、C、D三项错误。

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此外,解答该题,同样可使用排除法来提高正确率。岛弧、海沟属于大洋板块与大陆板块碰撞(消亡边界)时产生的地形地貌,而海岭(大洋中脊)、裂谷则是板块张裂地区常见的地貌。因此,A、D二项搭配有误。

注意,板块运动形成了板块之间两种基本关系:板块与板块之间相互碰撞(消亡边界),或者相邻板块彼此分离(生长边界)。也许有不少同学,对于板块边界(性质)全靠死记硬背,但又难以熟背,故常有纰漏。实际上,我们只需记住环太平洋火山(地震)带、地中海—喜马拉雅火山(地震)带。这俩火山地震带基本囊括了全球的消亡边界,除此之外,即为生长边界。

6、火山灰冲入平流层可能会导致

A.①增加、②减少,粮食生产受到威胁

B.③增加、④减少,全球温室效应加剧

C.②减少、③增加,利于汤加旅游发展

D.①增加、③增加,农作物生长期延长

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答案:

6、A

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解析:

该题的图2,即为大气对地面的保温作用示意图,其左侧内容为“太阳暖大地”(地面吸收透过大气的太阳辐射后升温,同时又持续向大气层释放辐射能量,形成地面辐射),右侧内容是“大地暖大气”(对流层大气中的水汽和二氧化碳等,可强烈地吸收地面辐射。地面是对流层大气主要的直接热源),中间内容则是“大气返大地”(大气吸收地面辐射增温的同时,也向外辐射能量。其中,射向地面的大气辐射,其方向与地面辐射相反,故称为大气逆辐射)。大气逆辐射又把热量归还给地面,这就在一定程度上补偿了地面辐射损失的热量,对地面起到了保温作用。

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因此,在了解大气受热过程后,我们就能推论火山灰冲入平流层后可能出现的现象。火山喷发,①(大气对太阳辐射的削弱作用)增加、②(太阳辐射到近地面部分)减少,导致阴雨寡照,作物缺少阳光(光合作用弱,“万物生长靠太阳”),粮食生产受到威胁。故A项正确。

火山灰漫天(遮天蔽日),的确会导致③(大气逆辐射)增加、④减少,但是不一定会加剧全球温室效应,因为大气热量主要来自地面,而火山灰阻隔了太阳辐射到达地面,继而可能会出现气候变冷现象(如将部分太阳辐射隔离在地球大气层外,导致地球气温变低,形成冷却效应),故B项错误。

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火山灰的存在,导致②减少、③增加,抑或不假,但是漫天阴霾,且有低温,不利于汤加旅游发展(通常来说,旅游喜欢好天气,好天气多指晴天),故C项错误。同理,火山灰遮天蔽日,理论上会让①增加、③增加,农作物生长期延长,但是没有了太阳,且气候大变,对于农作物生存尚且是个问题,更甭说生长期长短。故D项错误。

重庆市好教育联盟2021学年高三下一模考试

培雷火山地处小安的列斯群岛的马提尼克岛北部,因滑塌作用而未保留典型的火山口。培雷火山的放射状水系自形成以来,形态基本未发生变化。图4示意培雷火山的水系及滑塌陡崖。据此完成14—15题。

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14、滑塌事件的成因最可能是

A.冻融作用  B.信风抬升

C.地壳运动  D.流水侵蚀

15、该地地质事件发生的先后顺序为

A.火山喷发-滑塌I-滑塌II-水系发育

B.水系发育-火山喷发-滑塌I-滑塌II

C.火山喷发-滑塌II-滑塌I-水系发育

D.水系发育-火山喷发-滑塌II-滑塌I

答案及解析

14、滑塌事件的成因最可能是

A.冻融作用  B.信风抬升

C.地壳运动  D.流水侵蚀

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答案:

14、C

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解析:

该题的难度较大,因为你必须熟稔区域地理知识,如该火山(该岛屿)所处位置。结合图文材料(文字:小安的列斯群岛;地图:加勒比海),我们可知该地位于中美洲附近,纬度较低,属于热带气候,虽有部分岛礁海拔较高(板块挤压碰撞导致),但没有形成冰川、冻土的条件(南美、北美的科迪勒拉山系有冰川、冻土),即没有冻融作用,故A项错误。

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当地纬度在0°—30°N之间,系东北信风控制区域,且受信风影响强烈(海岛,东侧为大西洋,摩擦力小)。但是,图中滑塌区域为岛屿西侧(背风坡),少有信风抬升。此外,当地水系众多(呈放射状分布),其迎风坡(降水丰沛)一侧,少有滑塌,而背风坡一侧滑塌严重,肯定也与流水侵蚀关系较小。故B、D二项错误。

滑塌,是地质灾害中崩塌的一种,即因滑坡而倒塌的现象。结合当地所处的位置——美洲板块与南极洲(即太平洋)板块交界处(消亡边界),且环加勒比海地带存在着小板块,属于环太平洋火山地震带。因此,当地地质(地壳)运动活跃,或导致滑坡、滑塌现象的发生。故C项正确。

15、该地地质事件发生的先后顺序为

A.火山喷发-滑塌I-滑塌II-水系发育

B.水系发育-火山喷发-滑塌I-滑塌II

C.火山喷发-滑塌II-滑塌I-水系发育

D.水系发育-火山喷发-滑塌II-滑塌I

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答案:

15、A

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解析:

地质作用形成的先后顺序,记住一句话,即“破坏者为晚”,即将前者破坏的作用较晚——类似唐代灭了隋代,则唐代为“破坏者”,唐代晚于隋代。因此,根据图文材料,我们可知该岛水系呈放射状分布,且拥有显著的火山锥体地形,即水系发育于火山形成之后,排除B、D二项。然后,根据“培雷火山的水系及滑塌陡崖”示意,其中水系多以陡崖为界(分水岭),即滑塌在水系发育之前。而滑塌I相较滑塌II而言,相对平缓(水系分布稀疏),结合常识(小时候垒沙堆,刚堆砌的沙堆坡度较大,但随着时间的推移,沙堆坡度渐趋变小,慢慢松垮、滑塌)得知,滑塌II形成晚于滑塌I。故A项正确,C项错误。

山东省2021学年高三下开年摸底联考

18、(14分)阅读图文材料,完成下列要求。

黑龙江省五大连池位于黑河市西南部,因老黑山和火烧山多次爆发的巨量熔岩阻断了白河谷的河道,形成了5个溪水相连的串状湖泊。五大连池因此得名。黑龙江五大连池地区,在植物个体繁殖、存活、生长、死亡等一系列动态演替下,形成了不同时间格局和空间格局的14座火山森林群落,被喻为“天然火山博物馆”。其中老黑山和火烧山为新期火山,形成了广阔的熔岩台地,熔岩裸露,土壤稀薄贫瘠,植物为特有的矮曲林。其他12座为老期火山,主要为不同发育阶段的针阔混交林和阔叶混交林。图11示意五大连池地理位置。

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(1)简述五大连池所在的白河的径流特征及形成原因。(4分)

(2)说明五大连池串状湖的形成过程。(6分)

(3)分析老黑山和火烧山植物为矮曲林的原因。(4分)

答案及解析

(1)简述五大连池所在的白河的径流特征及形成原因。(4分)

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答案:

径流季节变化大;(1分)春季形成春汛,主汛期位于夏季。(1分)温带季风气候,降水变率大,夏季多雨补给河流,形成夏汛;(1分)春季积雪融化补给河流,形成春汛。(1分)

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解析:

注意,该题有一大坑,即“径流特征”不是“河流特征”(分为水文特征和水系特征两种。水文特征,主要是径流量、含沙量、汛期、结冰期、水能资源、流速、水位等;水系特征,主要是水系形态、河流密度、支流、流域面积、流向、长度与河道状况等)。所谓的“径流特征”,就是“径流量”的特点,主要从水量大小及季节变化出发即可。

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结合材料及所学知识,我们可知当地属于温带季风气候,夏季高温多雨,冬季寒冷干燥,降水季节变化大,继而导致径流季节变化大。冬季,当地多积雪,而到了春季则形成春汛(积雪融化补给河流);夏季,季风雨充沛,河流流量大,形成夏汛(主汛期).

(2)说明五大连池串状湖的形成过程。(6分)

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答案:

不同位置的火山爆发喷出大量高温岩浆流入河道,(2分)岩浆在不同河段冷却后阻断了河流通道,形成多个堰塞湖,(2分)随着湖泊积水的不断增加,湖泊相连,形成串状湖。(2分)

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解析:

根据材料,“五大连池……因老黑山和火烧山多次爆发的巨量熔岩阻断了白河谷的河道,形成了5个溪水相连的串状湖泊”,我们可知五大连池类似堰塞湖(即火山堰塞湖),是因不同位置的(火山)岩浆堵塞河道而成多个堰塞湖。但是,随着降水及雪水的汇入,湖泊(河流)水量增加而外溢,最终湖泊相连(串状湖)。

(3)分析老黑山和火烧山植物为矮曲林的原因。(4分)

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答案:

老黑山和火烧山为新期火山,对原生植被破坏作用大;(2分)火山熔岩台地土壤层较薄,土壤贫瘠,不适宜高大的乔木生长。(2分)

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解析:

老黑山和火烧山为新期火山,即形成较晚,对原生植被破坏作用大(也就是说,原先植被破坏至今的时间不长)。此外,当地为熔岩台地,熔岩裸露,土壤稀薄贫瘠,不适宜高大的乔木生长,而仅有矮曲林(树木变形弯曲,或矮化成灌丛状的树林,相对需肥量较少)

2022届云南昆明高三“三诊一模”

44、[地理——选修6:环境保护] (10分)

火山喷发物分为岩浆、碎屑(富含矿物元素的火山灰、有毒排放物、多气孔浮石等)、气体(水汽、二氧化碳、二氧化硫、硫化氢……)等。2022年1月15日汤加海域洪阿哈阿帕伊火山在1000米深的水下喷发,引发大范围海啸,并在周边海域形成几米到几十千米的众多浮石带。研究发现,本次火山喷发虽然规模很大,但大部分火山灰及火山气体溶于海水,对所在海域影响较大,对全球大气环境影响有限。

简述本次火山喷发对所在海域生态系统带来的影响。

参考答案

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不利影响:海底火山喷发,伤害海洋生物;喷出的大量二氧化碳、二氧化硫等物质溶于海水,海水酸化;有毒火山排放物污染海水,影响海洋生物的生长繁衍,甚至造成部分物种灭绝;富含矿物元素的火山灰,引发水体富营养化;浮石带会降低海水的透光性,影响海洋生物生长;海洋生物误食微小浮石颗粒,会损害健康,其至死亡。(任答三点得6分)

有利影响:火山爆发带来的矿物元素,促进水生植物的生长;(2分)多气孔的较大浮石可为某些海洋生物提供栖息空间。(2分)

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