火山爆发与大地震形成原因简介

　　 火山爆发与大地震形成原因简介 本文作者：医学职称发表 网址：http://www.800yixue.com/ 摘要：纷繁多变的地质活动和现象，都是地下热气发生作用的结果，地下热气的消长是地球地质运动和变化的主要原因。地球地质的运动，如地壳的地质构造、火山、地下溶洞和山洞、大地震等地质运动，地下热气都直接参与其中，没有地热气的作用，就没有这些现象的发生。地热气的耗散是地球与其外宇宙进行物质能量交换的结果，地热气耗散的过程也是地球从生产、发展到消亡的不可避免的自然过程，当今，石油、天然气和深矿石的大量开采，加快了地热能的消耗，增速了地热气消耗的自然过程，地热气力量减弱增速，地壳的地层增厚的速度就变快，地球加快进入了一个火山减少而地震多发的时期。 　　关键词：地质结构 地质现象 　　1 地下热气与地壳的通孔结构的产生 　　1.1 高热气体的产生 　　高热气体的产生主要有两种形式：第一，当高热岩浆流体物质处于高热离子形态时，各种物质无差别地融为一体，当高热岩浆流体温度降到一定的程度，存在于高热流体的各种物质就会还原其气体形态而被释放出来，形成高热的气体形态；第二，地壳底层下面的高热岩浆流体同其外与之相接触的物质发生反应，或高热岩浆流体生成各种热气体物质之间发生反应，生成各种热气体化合物，形成高热气体形态。举例，地壳底层下面的高热流体从几万摄氏度降到一千摄氏度左右时，其中的如H、O、C、CL、S等物质就会还原其气体形态而被释放出来，这些物质之间或外面大气压压进来的物质与高热流体中的物质在高温中又进行化学反应，生成其他化合物如H2 O、CO2、N2、HC、HCL、H2 S、HF等物质的气体形态。 　　1.2 地壳的通孔结构 　　地球原来是一个火球，构成地球表面的高热流体物质同外面与之相接触的气体物质发生反应消耗热量，并向外空间散发热量而逐渐冷却下来，凝结成坚硬的岩石层和较松软的土层相间的地壳。高热流体从地球表面向里一层层往下逐渐由外到里层层冷却，凝结成新的岩石层或土层，这些冷却下来的新的岩石层或土层共同构成了地球的地壳。此过程不断继续，地壳变得越来越厚。 　　岩石层和土层相间的地壳总体上是一个疏松的中间满是蜂窝状的小孔和小空洞，并呈立体网状相连的结构状态、可以上下通气。这种构造形成的原因主要有以下两种： 　　第一，地壳下面正在冷却凝结转变成岩层或土层的热流体层，其外是较冷的岩土层，其内是高热流体层，高热流体层的热量穿过正在岩土化的热流体层向外散发，遇到外面较冷的岩土层，一部分热又向内折回来形成对流，使热气对流在高热流体层与较冷的岩土层之间反复进行，夹在中间的正在岩土化的热流体层就像被蒸的馒头，中间形成满是蓬松的小孔立体网状结构的形状，可以内外通气，当其冷却凝结成岩土层以后，这种形状就固定了下来。 　　第二，正在岩土化的热流体中包含的气态物质没有被完全释放出来，在岩浆中形成大小不同的气泡，冷却以后，在岩土层中有气泡的地方就形成了大小不同的气孔、空洞，可以上下通气，地下岩溶洞与山洞也是这样形成的。 　　即便是纯粹的岩石层，虽然质地坚硬、结构紧密，其中间仍然有众多的小空穴和小缝隙，使气体能得以正常通行。 　　这些一层层冷却下来的有通孔结构的岩石层和土层共同组成了有通孔结构的地壳，地壳的通孔构造保证了地球内外的物质能量的正常交换。在地壳的长期演化中，由于地层的移动、推挤、抬升、变厚和火山爆发等多种原因，使地质变形，有些地方地层的通气功能被削弱，甚至丧失通气功能，但地壳的总体结构和通气功能不会有太大的改变。 　　2 地下热气与火山爆发 　　2.1 火山的成因 　　2.1.1火山爆发的基本原理 　　火山爆发的基本原理就是高压锅式的热气膨胀。 　　2.1.2火山形成的三个基本条件 　　火山形成的三个基本条件：一是地壳底层能够形成聚集热气体的大气泡或大拱洞；二是地壳底层大量高热气体在大气泡中的继续聚集和被加热，三是地壳从底层到表层的不同形式的通孔立体网状结构。 　　地壳底层空洞或拱洞的产生的几种情况：第一，地壳移动造成地壳底层被推挤，抬升而形成拱洞；第二，地壳底层岩浆凝结成固体岩土层时，因岩浆里面含有气泡而使凝结后的岩土层里存在空洞；第三，地壳底层下面的高热流体产生的热气体向上推动较疏软的地壳底层而形成拱洞。 　　各种热气体物质形态在地壳底层中形成很多热气泡，或在地壳底层的拱洞里大量聚集起来形成大热气泡，热气泡下面的高热流体不断向它增补热气体，并继续加热，使大热气泡不断继续扩大和膨胀，各种热气体混合构成的大热气泡就成为易燃易爆的、随时准备爆炸的火药库。 　　地壳的通孔结构，使在地壳底层的大空洞或拱洞里聚集的高热高压热气膨胀扩大空间变得较容易，并且，热气泡可以顺着地层通孔、裂缝、空洞不断地由里向外地面膨胀、推动、扩展，打通从地壳底层到地表的通道，最后，冲开地面喷出热气体和岩浆，形成火山喷发。 　　2.1.3火山的爆发 　　地壳底层下面的高热流体内含有的各种物质，如H、O、CL、C等气体形态被释放出来，逐渐推动地壳底层的软岩浆形成大热气泡，或在地壳底层的拱洞中大量聚集起来，形成大热气泡；另外，高热流体物质与其他物质进行化学反应生成各种化合物的气体形态，如H2 O、CO2、N2、HC、HCL等气体化合物，在孔洞聚在一起，形成混合热气泡。高热流体不停地的运动和进行化学反应，大量的各种热气体被不停地创造出来，不断得到加热和气体补充的热气泡向四周膨胀，扩大空间变成大热气泡，或多个小热气泡在膨胀扩大中合并成一个大热气泡，大热气泡顺着岩土层的裂缝或空穴不断向上伸展膨胀扩大，冲出一条或多条从大热气泡到地表的通道。地壳底层下面高热流体的加热和地壳的地层重量的压力作用下，大热气团处于高热高压的状态，当其能量的膨胀力积累到能顺着它已冲开的通道冲出地面时，高热气体就会从这个通道喷涌而出，大气泡下面受高压的热岩浆流体也跟随其后，喷出地面，这就是火山爆发。 　　3 地下热气与大地震的形成 　　3.1 大地震的源头 　　大地震的源头是地层深处含有各种热气体的大热气泡，没有形成火山转而引发大地震。 　　3.2 大地震的形成 　　大地震的形成主要有两种，一是地下大热气泡在膨胀扩大中发生爆炸而产生大地震；二是地下大热气泡在降温收缩的过程中，大热气泡上面的岩石层拱顶坍塌发生爆炸而产生大地震。 　　3.2.1大热气泡的膨胀爆炸 　　地壳下面高热岩浆流体层不断向其外面散发热量，并与周围的气体物质进行各种热反应生成高热气体，在强大热力的推动下，高热气体向上推动正在岩石化的软岩石层而在其中形成热气泡，或在因岩石层运动形成拱洞的地方聚集形成热气泡，下面活跃的高热岩浆流体生成的各种高热气体不断充实这些已形成的热气泡，并继续加热，使其不断地向周围膨胀，扩大空间，经过长期的积累，或多个热气泡合并，最终形成具有巨大能量的大热气泡，大热气泡里的气体很多是易燃易爆的各种气体化合物，并处于高热高压状态，使得大热气泡就像一个大火药库，准备向地面继续扩张喷发火山。但是，由于一些因素影响，没有爆发火山之前就发生爆炸，造成地面大面积山体坍塌，形成大地震。在大热气泡膨胀时期发生爆炸引起大地震的这种情况并不多，主要发生在地壳的深层部位，这种情况不是大地震的主要形式。 　　3.2.2大热气泡的岩石层拱顶的坍塌爆炸 　　准备喷发火山的地下大热气泡，由于地热的消耗，即高热流体物质不断向外散热而使地层温度逐渐降低，原来的高热岩浆流体层随着温度的逐步降低而相应地岩石化，大热气泡的洞壁也因岩石化而逐渐固定下来，泡里的高热气体也因周围温度的逐渐降低而相应地降低，其受到来自下面的热量和热气的补充也在逐渐减少，使大热气泡里的热气膨胀力大大减小，从而使本来要发生火山的大热气泡逐渐转变成引发大地震的大热气洞联系方式：4006587789。 　　当大热气泡的拱顶岩石层对压力的承受力加上泡里热气体的膨胀力等于其上面的地层的压力时，地壳处于平衡状态之中，相反，当大热气泡的拱顶岩石层对压力的承受力加上泡里热气体的膨胀力小于其上面的地层的压力达到一定的程度时，大热气泡的拱顶上的岩石层就会断裂，坍塌入泡中，引起热气爆炸，造成地震。 　　具体来说，大热气泡拱顶的岩石层对压力的承受力、气泡里热气体的膨胀力和气泡上面地层的压力，这三个力中，气泡里热气体的膨胀力是最大的变量，它的变化是大热气泡拱顶岩石层是否发生坍塌的关键因素。例如，当大热气泡为爆发火山而准备的时候，气泡里的气体温度高达几千甚至上万摄氏度，经过较长时间的演化，地热的消退，大热气泡周围的地层与泡中气体的温度降到300----500摄氏度时，泡里热气体的膨胀力就大大减少了。当大热气泡的拱顶岩石层对压力的承受力加上泡里热气体的膨胀力小于其上面的地层的压力达到一定的程度时，由于地壳地质运动等一些诱发因素影响，使大热气泡拱顶上的岩石层发生断裂，坍塌入泡中，泡内处于高压的大热气团突然受到上面厚厚地层坍塌的强大压力的冲击，引发大热气团的强烈大爆炸，造成大地震（大热气泡里处于高压的由各种气体混合而成的易燃易爆的大热气团，虽然温度已降到几百摄氏度，仍然像个巨大的火药库，具有相当巨大的能量）。这种大地震一般发生在地壳的中部或中上部位，是大地震的主要形式。