第3章火山灾害

第三章火山灾害 火山与火山活动火山喷发的灾害效应与资源效应火山活动的监测与预报减轻火山灾害的对策 3 1火山与火山活动 1980年美国圣海伦火山喷发 一 火山的类型 根据火山活动的状况划分1 死火山2 休眠火山3 活火山 山西大同附近的死火山群 五大连池休眠火山 爆炸式火山 宁静式火山 岩浆组成与火山形状的关联 二 火山喷发样式 1 裂隙式喷发 岩浆沿着地壳上巨大裂缝溢出地表 2 中心式喷发 地下岩浆通过管状火山通道喷出地表 3 熔透式喷发 岩浆熔透地壳大面积地溢出地表 三 火山喷发物爆炸式火山喷发 黑色气体烟柱 大量围岩碎块及熔岩物质 出灼热的熔岩宁静式火山 灼热的熔岩流 一 气体喷发物气体喷发物中 水 气比例很大 约占60 90 其他成分主要有H2S S02 C02 HF HCl NaCI NH4Cl等 二 火山碎屑流大规模火山喷发期间沿火山侧面斜坡快速向下运动的炽热高速的火山碎屑物质流称为火山碎屑流 或称熔岩流 三 火山碎屑物火山喷发时射出的岩石碎块称为火山碎屑物 主要有火山灰 火山渣和火山弹 火山喷发物 固体喷发物 四 火山的空间分布 一 全球火山分布1 环太平洋火山带2 地中海火山带3 大西洋海底火山带4 东非火山带 菲律宾有很多活火山 大约18到25座 图中所示是火山岛上著名的塔尔火山 是火山岛最活跃的部分 也是世界上最小的活火山 二 中国火山分布1 东北环蒙古高原区域2 西南青藏高原区域3 东部环太平洋西岸区域 3 2火山喷发的灾害效应与资源效应 火山喷发对人类赖以生存的地球环境的影响可产生两种效应 即灾害效应和资源效应 一 火山喷发灾害 一 火山熔岩流灾害大多数火山都产生一些熔岩 但大规模的熔岩流是静火山的特征 如夏威夷的火山 熔岩流对人类的危害程度主要取决于熔岩流的规模 流速 火山口外壁斜坡坡度和熔岩流的粘滞性 熔岩流入了夏威夷火山国家公园的太平洋中 二 火山碎屑流灾害大规模火山喷发期间沿火山侧面斜坡快速向下运动的炽热高速的火山碎屑物质流称为火山碎屑流 它是火山喷发最具毁灭性和最致命的形式 公元79年意大利维苏威火山喷发 将位于那不勒斯湾的庞培 赫库兰尼姆 斯塔比亚等古罗马城市掩埋 三 火山喷发物降落造成的灾害大规模的火山喷发会使大量的火山碎屑 火山集块 火山角砾 火山弹 及火山灰抛向空中 当这些物质降落时就会掩埋 破坏地面建筑 森林及动植物 甚至危害人的生命 1991年3 6月 菲律宾皮纳图博火山喷发 2008年5月2日智利南部的柴滕火山大规模喷发使整个城市都笼罩在火山灰中 智利柴滕火山爆发后烟尘腾空而起 2006年巴布亚新几内亚塔乌鲁火山喷发 2006年厄瓜多尔通古拉瓦火山喷发 四 火山地震灾害火山喷发往往伴随着地震 喷发之前常常出现局部地震 它们可能是由于岩浆房膨胀造成岩体开裂和滑动而引起的 另外一种伴随火山喷发的地震活动是火山震动或称谐震动 五 有毒气体逸散水蒸气是火山喷发的主要气体 但火山气体中有些气体有毒 埃塞俄比亚的厄特尔火山的爆发口 当蒸汽从熔岩湖逃脱出来时 有攀登者登上了此火山爆发口的熔岩涡旋 此蒸汽的温度高达1020摄氏度 2011rh4月18日 冰岛火山灰继续肆虐 受西风带影响 冰岛火山灰逐步向东南方向飘移 火山烟尘覆盖范围已扩大到欧洲大部地区 成千上万航班被取消 冰岛火山喷发 六 火山喷发对气候的影响气候效应主要是由于火山喷发期间火山灰和非常细的颗粒悬浮物质进入平流层而产生的 七 火山滑坡与火山泥流火山喷发时熔岩流的逸出和火山碎屑物质在边坡上积聚使火山斜坡荷载加重 坡度变陡而造成不稳 最终可能导致火山斜坡物质发生块体运动而成为灾害性事件 1985年11月13日发生的内华达德鲁兹火山喷发引起的泥石流导致了23 000个人死亡 并毁灭了Armero镇 哥伦比亚乌伊拉火山喷发引发雪崩及泥流 八 洪水在山谷外的低洼地区 火山碎屑物阻碍了降水的入渗 从而使地表水径流量剧增 同时火山碎屑物填充河谷又使河流降低了泄洪能力 山顶火山口湖的破裂也可能引起洪水 在冰岛 埋在永久冰盖下面的火山使融化的水在地下积聚 最终以被称作冰爆的形式喷出大量的水而形成洪水 冰岛火山形成的新裂缝正在喷发 火山灰和融化的冰水混杂在一起 冰川融水穿过冰岛平原向海洋汹涌 九 海啸强烈的水下喷发可能产生巨大的海浪 这就是海啸 十 饥荒和疾病火山喷发物降落常常掩盖农田 摧毁庄稼并进而引发饥荒 二 火山喷发的资源效应 1 火山灰是有效的自然肥料 2 火山活动还可形成对人类有用的矿床 3 火山活动为人类提供了大量地热资源 4 火山地貌常可形成重要的风景资源 冰岛露天天然温泉湖 格连戴域克城外的史瓦特森格尼地热发电厂 冰岛首都雷克雅未克北部著名的间歇泉 云南腾冲的温泉 云南腾冲的火山群 夏威夷火山国家公园 夏威夷火山喷发 美国摄影师布拉德 刘易斯被人称为 火山人 意大利的埃特纳火山 冰岛火山爆发 3 3火山活动的监测与预报 一 火山活动的前兆现象火山活动常伴随着地下热异常过程 区域应力场变化和火山物质的迁移等 火山喷发之前必然在火山地区出现各种环境异常变化 一 地震活动局部地震活动增强地下隆隆巨响 二 地面变形火山本身整体隆起或部分膨胀火山附近地面坡度发生变化 三 地面热辐射变化热泉流量增加喷气孔热气喷出量增加热泉或喷气孔热气温度升高火山口湖湖水温度升高火山口覆盖的冰雪融化火山斜坡上的植被枯萎 四 地球化学场变化火山喷发之前从喷气孔中喷射出来的气体有时会发生成分变化 如盐酸 HCl 和二氧化硫 S02 的比例相对于水蒸气的比例有上升的趋势 二 火山活动监测1 地震定位2 地形变测量3 地电测量4 地磁观测5 地球化学方法 三 火山喷发预报1 确定火山历史上的喷发样式2 确定火山喷发的周期3 确定火山喷发的样式4 确定火山喷发的范围5 确定火山喷发持续的时间 4 4减轻火山灾害的对策 一 危险性火山的识别与评价1 确定高危险性火山应考虑的因素包括火山喷发的特征 历史记录 已知的地形变和地震事件 喷发物的特征 火山附近的人口密度 历史上火山灾难的死亡人数等 2 火山灾害的评价包括利用识别高危险性火山的资料 同时考虑喷发物类型及特征和分布规律等方面的信息 以重建火山过去的喷发行为来评价未来喷发的潜在危害 3 火山灾害评价的可靠性取决于地质资料的质量和丰富程度以及所用资料的完整性 时间序列越长 所得评价结果越可靠 一 阻隔熔岩流和火山泥流1 阻隔熔岩流 1 爆破法 2 筑堤法 3 喷水冷却法 二 与工程有关的减灾对策 2 阻隔火山泥流适用于能够事先确定火山泥流流动途径的地区 对于局限在河谷中破坏性强的干流则不适用 减轻火山泥流灾害的另一措施就是切断火山泥流的水体来源 二 增强建筑物抗灾能力 增强建筑物抵抗能力的惟一方法就是制定房屋结构设计和屋顶建筑材料的规范 对现有建筑进行加固改造 新建建筑物优先选择强度高 坡度大的屋顶结构 三 火山应急管理 1 为了保障危险区人员的生命安全 让他们事先熟悉撤离路线和可以避难的藏身之处是至关重要的 2 用于撤离的道路必须保障畅通 特别是在人口密度大的地区更是如此 3 对于躲在避难场所的人们 则需要提供食物 饮水 帐篷 医疗和卫生保健等项服务 四 灾后援助与重建1 火山灾民需要较长时间的援助2 重建家园更是一项艰苦而长期的工作