火山与火山岩景观

书名: 
火山与火山岩景观
作者: 
陶奎元
出版机构: 
凤凰出版传媒股份有限公司 江苏科学技术出版社
出版时间: 
2014/04
ISBN: 
978-7-5537-1576-6
推荐单位: 
中国地质调查局南京地质调查中心
目前点赞数: 
37
 
内容简介: 

200多幅精美绝伦的国内外火山景观照片,180条有关火山的知识条目,60幅详细周到的火山机理图解——国内权威火山地质专家倾数十年学识全力打造。本书是有关火山及其景观系统而全面的中文版科普图书。

本书适合于以下阅读人群:希望在地质公园建设中独树一帜的管理者,希望在导游工作上精益求精的旅游工作者,希望深度游览火山地貌的驴友,希望了解火山知识的社会大众。当然,本书也可以作为相关专业学生的参考书。

创新点: 

全书对火山与火山岩景观作了科学分类,列出180个相关知识点条目,方便读者查阅,全书图文并茂,配有精美实景照片,成因图解,方便读者理解,图书具有较广的读者群。

作者简介: 

陶奎元是长期从事火山地质研究员,曾任中国地质科学院火山地质与矿产研究中心首席科学家。近15年发挥余热致力地质遗迹与地质公园研究与科普教育,先后编创地质科普图书10余本。

图书序言: 

火山充满了神奇性。它们是大自然变迁中最直观的地质现象。火山、火山岩构成了地球上最为突出的一类景观。中国的世界地质公园中,新生代火山占据了重要地位,有五大连池(黑龙江),雷琼(海南,广东),镜泊湖(黑龙江)以及克什克腾(内蒙);还包括中生代火山,如浙江雁荡山,福建宁德白水洋,香港西贡。中国的国家地质公园包括云南腾冲、吉林长白山和靖宇、山西大同、广西北海涠洲岛、福建漳州、江苏南京六合、江苏南京汤山方山、广东西樵山和山东山旺等新生代火山,还有中生代的浙江临海桃渚、安徽浮山、福建德化石牛山以及广东深圳大鹏湾火山。这些地质公园覆盖了中国主要火山类型。从某种程度上而言,这些被批准的中国地质公园可以被看作是中国火山和火山地貌的百科全书。随着地质公园的发展,游客开始从“看热闹”向“既看热闹也看门道”转变。在对风景的观赏中,他们学到了更多有关火山的知识,并变得更加热爱大自然。正如古代魏源(1794-1857)所说:“人知游山乐,不知游山学。游山浅,见肤泽;游山深,见山魂”。

近年来,在地质公园研究、规划、解说系统实施过程中,公园管理者、导游、研究者和游客总是在询问有关火山的问题,同时笔者还发现一些地质公园中存在一些不准确、不科学的说法。为此我梳理了火山、火山岩及其景观的有关知识,并在雁荡山、五大连池和雷琼等地质公园进行了研究,收到了广泛赞赏。我深感需要编写一本火山科普的图书,以满足人们对火山之石的需求。

本书出版过程中,我获得了许多人的帮助。特别感谢雁荡山世界地质公园的杨书元、万帮乐,五大连池世界地质公园的屈树广、郭丽梅,雷琼世界地质公园的陈耀晶、何贵,他们给予了我大力支持。我还要感谢中国地质调查局南京地质调查中心(南京地质矿产研究所)的诸位同事、台湾大学地质系李寄嵎博士、香港地貌协会吴振扬博士,他们为本书的出版提供了持续的帮助和建议。

目录: 

(一)火山与火山喷发景观                                    1

Volcanoes and Volcanic Eruption Landscapes

1.火山 Volcano                                           2

2.活火山 Active volcano                                  2

3.休眠火山 Dormant volcano                               3

4.死火山 Extinct volcano                                 3

5.古火山 Ancient volcano                                 4

6.火山喷发 Volcanic eruption                             5

7.火山喷溢 Volcanic effUsion                             5

8.火山爆发 Volcanic explosion                            6

9.岩楽爆发 Magmatic explosion                            7

10.火山侵出 Volcanic extrusion                           7

11.气体喷发与喷气活动 Gas eruption and gas activity       8

12.蒸汽岩楽爆发 Phreato-magmatic explosion                9

13.水下爆发 Subaqueous explosion                          9

14.火山喷发类型 Kinds of eruptions                       10

15.夏威夷型 Hawaiian type                                11

16.斯特朗博利型 Stromboliantype                          11

17.乌尔卡型 Vulcaniantype                                11

18.普林尼型 Pliniantype                                  12

19.培雷型 Peleantype                                     12

20.卡特迈型 Katmai type                                  12

21.叙尔特塞型Surtseytype                                 12

22.中心式喷发Central eruption                            12

23.裂隙式喷发Fissure eruption                            13

24.泥火山 Mud volcano                                    14

 

(二)火山机构与火山类型景观                                15

Volcanic Apparatus and Type Landscapes

1.火山机构 Volcanic apparatus

           16

2.火山类型 Types of volcanoes

           16

3.火山口 Crater

           17

4.火山岩相 Volcanic facies

           17

5.火山颈 Volcanic neck

           18

6.盾火山 Shield volcano

           18

7.寄生火山 Parasitic volcano

           19

8.火山、渣锥 Volcanic scoria cone

           20

9.层火山 Stratovolcano

           20

10.破火山 Caldera

           21

11.复活型破火山 Resurgent caldera

           23

12.凝灰岩环Tuff ring

           25

13.凝灰岩锥 Tuff cone                                    25

14.泛流玄武岩Flood baslt                                 25

15.岩穹 Dome                                             26

16.火山穹窿 Volcanic dome                                27

17.爆发角烁岩筒 Explosive breccia pipe                   27

18.火山构造洼地 Volcano-tectonic depression              27

19.低平火山口(玛珥)Maar                                 29

20.火山岩相构造图 Volcanic litho-structural map           31

21.火山机构分类 Classification of volcanic apparatus      34

 

(三)熔岩流及其景观                                         35

Lava Flow and Landscapes

1.溶岩流与溶岩被 Lava flow and lava sheet                  36

2.绳状熔岩Pahoehoe                                        37

3.块状熔岩Aa lava                                         38

4.龟背状熔岩 Turtleback lava                              39

5.枕状熔岩 Pillow lava                                    40

6.溶岩隧道或溶岩管Lava tunnel or lava tube                 41

7.溶岩丘(脊)Lava mound (Ridge)                          42

8.溶岩陷落坑 Lava collapse pit                            44

9.溶岩钟乳 Lava stalactite                                44

10.溶岩刺 Lava spine                                      45

11.喷气锥和喷气碟 Homito and lekolith                     45

12.溶岩瀑布 Lava cascade                                  47

13.溶岩流动单兀Lava flow unit                             48

14.流纹构造 Rhyolitic structure                           50

15.球泡(石泡)Lithophysa                                 51

16.柱状节理 Columnar joint                                51

17.流面构造 Plannar flow structure                        53

18.熔岩湖 Lava lake                                       53

19.溶岩池 Lava pool                                       53

20.喷气孔 Fumarole                                        54

21.晶洞构造 Miarolitic structure                          54

22.气孔构造 Vesicular structure                           54

23.杏仁构造 Amygdaloidal structure                        55

24.火山岩(化学成分)分类(Chemical) Classification of

volcanic rocks                                            56

25.玄武岩 Basalt                                          57

26.安山岩 Andesite                                        57

27.流纹岩 Rhyolite                                        57

28.粗面岩 Trachyte                                        58

29.响岩 Phonolite                                         59

30.黑耀岩 Obsidian                                        59

31.煌斑岩 Lamprophyre                                     59

32.珍珠岩 Pearlite                                        60

33.石龙岩 Shilounite                                      60

34.碎斑溶岩 Porphyroclastic lava                          60

 

(四)火山碎屑与火山碎屑岩                                 61

Tephra and Pyroclastic Rock

1.火焰石(浆屑)Fiamme

             62

2.玻屑 Glass shard

             63

3.岩屑 Lithic fragment

             64

4.晶屑 Crystal fragment

             64

5.火山尘 Volcanic dust

             64

6.火山渣Cinder

             64

7.火山灰 Volcanic ash

             65

8.火山灰球 Volcanic ash ball

             65

9.火山碎屑流Pyroclastic flow                            66

10.火山碎屑流动单元兀Pyroclastic flow unit              67

11.熔结凝灰岩Welded tuff                                68

12.火山泥流Lahar                                        69

13.凝灰岩Tuff                                           69

14.火山灰流凝灰岩Ash flow tuff                           70

15.火山角砾岩Volcanic breccia                           70

16.火山集块岩Volcanic agglomerate                       70

17.基底涌流Base surge                                   70

18.涌流凝灰岩Surge tuff                                 71

19.火山碎屑物Pyroclastic tephra                         72

20.浮岩Pumice                                          74

21.火山弹Volcanic bomb                                 74

 

(五)火山与水相关的景观                                  77

Landscapes Related to Volcano with Water

1.火山口湖 Volcanic lake                               78

2.玛珥湖 Maar lake                                     78

3.火山泥 Volcanic mud                                  79

4.火山矿泉 Volcanic mineral spring                     79

5.火山地热 Volcanic geotherm                           79

6.火山堰塞湖 Volcanic dammed lake                      79

 

(六)火山岩岩石地貌                                      81

Volcanic Rock Landscapes

1.火山岩岩石地貌景观 Landscapes of volcanic rocks       82

2.火山岩叠嶂 Overlapped screen-like peaks of volcanic

 rocks                                                 82

3.火山岩石门 Stone gate of volcanic rocks               83

4.火山岩峡谷 Gorge of volcanic rocks                    83

5.火山岩崩塌洞 Collapse cave of volcanic rocks          84

6.火山岩天生桥 Natural bridge of volcanic rocks         85

7.火山岩锐峰 Razor-edge of volcanic rocks               86

8.火山岩方山Mass rocks                                  86

9.昼夜变幻景观 Circadian changing of landscape          87

10.移步换景 A different view with every step            88

11.雁荡山地貌 Yandangshan landforms                     89

 

(七)火山带、板块与年代                                  91

Volcanic Belt,Plate and Age

1.火山带 Volcanic belt                                 92

2.火山群 Volcanic cluster                              92

3.环太平洋火山带 Circum Pacific volcanic belt          92

4.火山与板块 Volcano and plate tectonics               92

5.火山灾害 Volcanic hazard                             92

6.火山地震 Volcanic earthquake                         92

7.更新世_全新世(第四纪)火山Pleistocene-Holocene

(Quaternary) volcano                                  94

8.中新世火山 Miocene volcano                           94

9.古新世_始新世火山 Paleocene-Eocene volcano            96

10.由聖纪火山Cretaceous volcano                        96

11.诛罗纪火山Jurassic volcano                          96

12.中生代火山Mesozoic volcano                          96

13.同位素年代Isotopic age                              98

 

(八)典型火山                                           99

Typical Volcanoes

1.佩雷女神 Pele goddess                                100

2.夏威夷火山 Hawaiian volcano                          100

3.圣海伦斯火山 St. Helens volcano                      101

4.维苏威火山 Vesuvius volcano                          102

5.富士山火山 Mount Fujiyama volcano                    103

6.埃特纳火山 Etna volcano                              104

7.云仙火山 Unzenvolcano                                105

8.德国埃菲尔玛铒火山Eiffel maars, Germany               106

9.印尼三色湖 Three-colour lake, Indonesia              107

10.黄石火山 Yellowstone caldera                        108

11.万烟谷 Valley of ten thousand smokes                109

12.庞贝城 Pompeii city                                 109

13.勘察加火山 Volcanoes of Kamchatka                   110

14.恩戈罗恩戈罗火山口 Ngorongoro crater                 111

15.乞力马扎罗火山 Kilimanjaro volcano                  112

16.璃鲁霍伊火山 Nauru Hoy volcano                      112

17.巨人之堤 Giant’s causeway                          113

18.菲律宾火山 Philippine volcanoes                     114

19.魔鬼之塔 The devil’s tower                         115

20.冰岛火山 Iceland volcanoes                          115

21.印尼坦博拉火山 Mt. Tambora volcano, Indonesia       116

22.济州岛火山 Jeju Island volcano                      117

23.潔湖火山群 Penghu volcanic cluster                  119

24.大屯火山群 Datun volcanic cluster                   120

25.五大连池火山群 Wudalianchi volcanic cluster         121

26.长白山天池 Tianchi crater lake,Changbaishan        121

27.雷琼火山带 Leiqiong volcanic belt                   122

28.湛江湖光岩玛铒湖 HuguangyanMaar lake,

Zhanjiang                                             123

29.海口火山群 Haikou volcanic duster                   123

30.涠洲岛火山 Weizhou Island volcano                   125

31.海口 玄武石 Haikou basaltic stones                  126

32.潭州火山 Zhangzhou volcano                          128

33.大同火山群 Datong volcanic duster                   128

34.大嶂山玄武岩石柱 Mt. Dazhangshan basaltic stone 

columns                                               129

35.腾冲火山群 Tengchong volcanic duster                130

36.南京火山 Nanjing volcanoes                          131

37.浮山粗面岩破火山 Fushan trachite caldera            133

38.汉诺项玄武岩 Hannuoba basalt                        134

39.临海流纹质火山岩石柱 Rhyolitic stone columns,

Linhai                                                134

40.雁荡山流纹岩地貌 Landforms of rhyolite,

Yandangshan                                           135

41.雁荡山破火山 Yandangshan caldera                    135

42.香港西贡流纹质火山岩石柱Saikung rhyolitic stone 

columns,Hong Kong                                    139

43.香港西贡破火山 Saikung caldera, Hong Kong           139

44.雁荡山破火山与西贡破火山比较Comparison of

Yandangshan and Saikung calderas                      142

45.内蒙古阿尔山火山群 Arxan volcanic cluster, Inner 

Mongolia                                              143

46.克什克腾达里诺尔火山群Keshiketeng Dalinuoer 

volcanic cluster                                      143

47.镜泊湖火山 Jingpohu volcano                        144

内容试读: 

(一)火山与火山喷发景观

1、火山  volcano

岩浆活动穿过地壳,到达地面或伴随有水气和灰渣喷出地表,形成特殊结构和锥状形态的山体。亦即,火山喷发物围绕着喷发中心堆积成盾状、锥状等形态的地质体成为火山。

火山的英文名volcano源自意大利语“vulcano”,它原是地中海利帕里群岛(Lipari Islands)一个火山的名称,是以罗马神话中的火神Vulcan命名的。后来成为火山专业名词。

火山可以分为死火山和活火山。火山根据喷发产物与形态分为盾火山、锥火山、层火山。火山爆发是一种惊天动地的自然现象,常伴有地震。火山喷发会对人类造成危害,但它也带来一些好处。例如:可以促进矿石、宝石的形成,扩大陆地的面积,作为观光旅游考察景点,推动旅游业。

 

2、活火山  active volcano

正在喷发和预期可能再次喷发的火山,称为活火山。各国对活火山的界定不甚一致。我国比较普通的界限是将1万年以来有过喷发的火山列为活火山。某些多火山的国家,如日本,将2000年来有过喷发活动的火山称为活火山。地球上活火山约有1343座。我国五大连池黑龙山,火烧山火山,云南腾冲火山,长白山天池火山,海口马鞍岭火山等属于活火山。五大连池为世界地质公园、海口马鞍岭火山等与广东湛江为雷琼世界地质公园。

 

3、休眠火山  dormant volcano

长期没有喷发,但是将来还会喷发的火山。每座火山活动的喷发周期与频率各不相同。火山一次喷发之后处于静止,但仍可能喷发。两次喷发的中间较长时间处于静止状态的火山,就列为休眠火山。

4、死火山  extinct volcano

虽然保存着火山形态和喷发物,但无活动性表现的火山,此类火山长期不曾喷发,有的仍保持着完整的火山形态,有的则已遭受风化剥蚀,保留不完整的火山遗迹。

5、古火山  ancient volcano

是指火山喷发的地质年代久远的火山,经过地质调查是可以确证火山及其类型,此类火山经剥蚀,火山颈露出地表,而火山口原始形态通常已不存在,如中生代火山剥蚀很深,出露了火山根部的构造。南京江宁方山火山喷发 年素中新世火山。该火山于1948年程裕祺等作过详细地质调查,发表有《南京方山第三纪玄武岩》一文。现为江苏汤山方山国家地质公园的园区之一。

 

6、火山喷溢  volcanic effusion

火山岩浆以比较平静的方式溢出地表,形成熔岩河、熔岩瀑布、熔岩湖,如夏威夷火山。

 

7、火山爆发  volcanic explosion

泛指火山在一定的条件下,以猛烈的方式喷发,从本质上讲它也是一种能量迅速释放的过程。这种能量既可以是包含在岩浆中的高压缩气体,也可以是岩浆或岩浆热能与外部水相接触而产生的蒸汽引发的爆发。

 

8、火山侵出  volcanic extrusion

既不是猛烈的爆发,也不是平静的溢流,而是黏度较高的岩浆从相对小的管道中如牙膏状挤出,通常形成岩穹(dome),包括岩钟、岩针、岩碑等奇特的形态。侵出时伴之岩穹崩塌形成岩块流观之似“火柱”。

 

9、火山喷发类型  kinds of eruptions

火山喷发按岩浆的通道分为两大类。一类是裂隙式喷发,又称冰岛型火山喷发,喷发时岩浆沿地壳中的断裂带溢出地表;另一类是中心式喷发。喷发时岩浆沿火山喉管喷出地面。

由于岩浆成分黏度,所含气体的多少等物理化学性质的差异决定每个具体火山喷发形式各不相同。为了确定各个火山喷发习性,通常以典型火山命名如:夏威夷型、泛流玄武岩型、斯特朗博利型、伏尔加诺型、普林尼型等。

 

10、气体喷发与喷气活动  explosivegas eruption and gas activity

岩浆在火山通道中向地表缓慢运移,气体从管道上部岩浆中释放出来,聚集在浅部的裂隙中,形成爆发房,如其压力超过上覆的岩层压力就发生气体爆发。这种气体爆发往往是不连续的。气体爆发与喷气活动也有差别,前者有破坏性并兼有少量岩浆物质抛出。

 

11、蒸汽岩浆喷发  phreatomagmatic etuption

岩浆或岩浆热与外部水相互作用形成的火山现象。岩浆进入含水层、冰层、浅海,或熔岩流进入水体,使水迅速蒸汽化,当压力逐渐升高,超过上覆岩层最大忍受力时发生的爆发。

 

12、水下喷发  underwater eruption

火山喷发环境除陆上之外,还有水下环境,如浅海、深海、湖泊及其他水体的底部的喷发。热的岩浆与冷的水会发生蒸汽爆发及非爆炸发生的碎屑化作用。所以水下喷溢熔岩多形成玻璃碎屑岩,又称淬玻璃碎屑岩。Faya,Azores 火山为浅海环境爆发。

 

13、夏威夷型  hawaiian type

以夏威夷火山而命名的一种火山喷发类型。稀液态岩浆比较宁静的溢流,一般为玄武岩,也可以为安山岩。主要呈岩流、熔岩湖;其特点是形成熔岩喷泉,爆发活动微弱。熔岩可呈块状、绳状。岩颈一般为熔岩充填,抛出物中有牛粪状火山弹,火山灰,此类喷发往往形成盾火山或寄生火山。

14、斯特朗博利型  strombolian type

由意大利西海岸斯特朗博利火山而得名的一种火山喷发类型。其特点是中等黏度岩浆的喷溢,有低能量的爆发。岩浆成分以玄武—安山质为主。极厚到中厚的熔岩。

15、乌尔卡型  vulcanian type

以乌尔卡诺火山而命名的一种火山喷发类型。乌尔卡诺火山位于地中海西西里岛附近,这类火山岩浆黏度较大,火山喷发以爆发为主。岩浆成分从安山质到流纹质。通常无岩流,如有则较厚而短小。爆发产物大多为半冷却的岩块,或面包状的火山弹。抛出物有玻璃质到岩屑质,以火山灰为主,形成火山碎屑锥。

16、普林尼型  plinian type 

一种特别强烈的火山喷发,以纪念因观察维苏威火山大规模灾害性喷发时遇难的罗马火山学家、博物学家普林尼而命名。这类岩浆黏度大,形成以火山灰、浮岩为主的喷发柱,同时伴有火山碎屑流以及地面涌流(ground surge)和空落凝灰岩,通常伴有破火山口的崩塌。

17、培雷型  pelean type

以位于小安德列斯群岛的马提尼克岛的培雷火山命名的一种火山喷发类型。培雷型火山喷发属粘稠岩浆的猛烈爆发,岩浆成分大多为流纹质,也可是安山质、粗面质。爆发产物为炽热的火山碎屑流,并伴有火山穹丘的形成,可以发生岩穹的侧向爆发形成火山碎屑流。

18、卡特迈型  katmai type

以位于阿拉斯加的卡特迈火山命名的一种火山喷发类型。岩浆黏度极高,成分为流纹质、英安质、粗面质等,其特点是形成巨厚的炽热的火山灰流,碎屑物大小不一,无分选性,如卡特迈火山附近的“万烟谷”火山灰流。由于大量的岩浆物质喷出而形成崩塌破火山口。

19、叙尔特塞型  surtsey type 

以冰岛附近的叙尔特塞岛火山命名的一种火山喷发类型,它是岩浆或岩浆的热与冷的水相互作用而发生的蒸汽岩浆爆发,形成基底涌流和火山灰空落堆积,常呈凝灰岩环、凝灰岩锥或低平火口。

20、中心式喷发  central eruption

岩浆沿着直立或陡倾的管道喷出地表,溢出成熔岩或侵出成岩穹,也可以爆发由火山碎屑物构成的锥体。世界上火山多数是中心式喷发。五大连池十四座火山应属中心式喷发。

 

21、裂隙式喷发  fissure eruption

岩浆从线状裂隙中喷发。如印度德干高原玄武岩,就是熔岩从裂隙中溢出后向两侧缓慢流动而形成。裂隙式喷发多为玄武岩,如冰岛基拉火山,裂隙长约25km,覆盖面积达565km2。裂隙式喷发也会发生火山碎屑流爆发,如美国内华达州第三纪熔结凝灰岩席面积达20万km2,厚度达2500m。这种巨大的熔结凝灰岩层亦称为火山碎屑岩高原。

 

22、泥火山 mud volcano

地表或近地表有大量的气体与泥土和岩石碎块的喷出,有时伴有气体的燃烧而出现火焰,泥火山就是这类喷出物堆积而成的锥状体、丘状体。其顶部常有喷口。里海巴库油田,我国克拉玛依油田的独山,台湾高雄、台东、屏东一带有泥火山。泥火山成因通常认为其下的地层中含有大量的水和碳氢气体(沼气)的厚层塑性沉积物,受到构造变动时,沿断层就喷出地表。泥火山不属于火山。