火山区地壳构造应力场的方向和大小,与岩浆活动有密切的联系。对小震的震源机制解和地壳构造应力场的分析,可用于推测岩浆侵入和运移的活动情况,进而提供火山喷发的中期(时间跨度由几个月到几年)预报信息。
相似成像技术可用于探测扰动源和火山颤动的位置。它为确定岩浆囊的位置和深度提供了一种新的手段。
当然,不同的火山,火山气体的比例会有差异,随时间也会发生一些变化。从目前的情况和经验来看,火山气体对火山喷发的中长期(几年到十几年)预报作用不大。气体的采集也相当困难。对于非活动火山,要找到真正直接从岩浆囊重逸出的气体是很困难的。
火山气体为人们研究地球内部物质组成、化学成分和化学变化,提供了一个极好的窗口和极其有价值的实物资料,因而受到了地球化学家的重视。
近20年来,专家们通过对一些活火山的监测,以获取火山喷发的前兆信号,并进而预报火山喷发事件,取得了很大进展。不过,虽然我们可以从基本的监测台网中获得某些火山喷发的前兆信号,但是目前尚未发现和掌握预报火山喷发的某种简单的唯一性的规律,精确预报火山喷发仍然任重道远,还有较长的路要走。
1943年2月,墨西哥帕利科那火山爆发,附近山坡覆盖了六七十厘米厚的火山灰。当暴雨来临时,形成泥石流,瞬间埋葬了山下3个村庄和数十名村民。
1985年11月13日,哥伦比亚的路易斯火山爆发,将上千年的积雪融化,山洪飞泄,波击3000多平方公里,2.5万人丧生,直接经济损失50亿美元。
了解火山岩浆是如何活动的,是预测火山喷发的基础。例如,夏威夷海岛上的活跃盾形活火山-冒纳罗亚火山岩浆的运移,从山顶喷发转移到侧面喷发,形成了开裂带。在岩浆注入到美国基拉韦厄火山东边的裂缝带以后,产生了较大的压应力,从而引发了1989年6月26日的6.1级地震,同时地面向海一侧移动了1.2米。地震资料有助于了解和推测这些过程,据以建立构造火山活动模型。
据1500年至1914年的统计,全世界死于火山灾害的人数达到19万人。火山爆发除了直接毁灭一切以外,还引发一系列的次生(间接)灾害:大气污染、火灾、海啸、泥石流、洪水和随时可能决口的火山口湖等。
火山灰非常细小,随风飘飞到遥远的地方或上升到高空,长期弥漫,造成大气污染;使能见度降低,导致空难、交通事故;甚至使气候变异出现“冷夏”。
火山灾害虽然危害极大,但是如果能监测和预报火山喷发,并采取相应的对策,那么就可以减轻火山灾害,将火山灾害造成的损失降低到最低限度。
火山喷发一般有明显的前兆显示。研究表明,在火山喷发之前,由于岩浆侵入到火山的下部,因而火山地区的各种动力地质现象和地球物理量都会发生相应的变化。例如,小地震活动增强,地震波速降低,岩石密度减小,热流值增高,地表倾斜面和水准面发生变化,等等。在这些动力地质现象和地球物理量中,变化最明显、最容易观测到的是地震活动和大地形变。
火山监测是指通过地面观察和仪器测量,连续记录和监视与火山活动密切相关的动力地质现象和地球物理场动态变化的工作。
火山监测的目的是掌握火山动向,分析火山活动性,划分火山危险区及可能的危害区,为预测预报火山喷发和防御火山灾害服务。
地形变是监测岩浆活动和预测火山喷发的主要手段之一。根据地形变资料,还可以推测火山活动模型。现在使用的地形变测量手段主要有:大地水准测量,激光测距和经纬仪侧角,GPS测量,钻孔应变仪,水管倾斜仪等。这些手段从不同方面和角度,监测岩浆囊的膨胀和收缩,各有其优缺点。不同的火山区,可以根据各自的条件和情况进行选择。
简而言之,地形变(Ground Deformation)是指地球表面变形。由地震引起的地形变称为地震形变。地震形变是在地震发生时或地震前后,由于构造运动或地震构造力以及地震波振动作用而引起的地表变形。它可分为地震构造变形和地震非构造变形。在地震断层直接破裂、错动以及地震波直接振动和冲击作用下形成的地表变形,称为地震构造变形,如地震裂缝、地震断层陡坎、地表线状物扭曲、地表隆起与沉降等;在地震波的冲击作用下,以重力作用为主产生的地表变形,称为地震非构造变形,如地震滑坡、地震崩塌等。
此外,由于岩浆挤压与火山喷发,火山地区附近可能发生火山地震和构造地震,因而火山喷发地区也应该是地震重点防御区。在这些地区,采取相应的观测措施,对火山动态和火山地震活动进行连续监测,对于防灾减灾、维护社会稳定,具有重要的现实意义。同时,火山监测也是火山地区旅游资源和地热资源等火山资源开发利用的基础。
1977年1月7日,非洲尼拉贡戈火山爆发,烧毁扎伊尔、卢旺达两国430平方公里的热带森林。
1883年8月27日,印度尼西亚厄他海峡中的喀拉喀托火山爆发,诱发海啸,掀起高达三四十米的巨浪,仅印度尼西亚就有3.6万人丧生,经济损失无法估量。
在许多火山喷发前,都有大量微地震发生,特别是在临近喷发的几天内。在火山口附近,往往发生频繁的火山颤动。这是火山临近喷发前明显的短临前兆。地震监测系统必须在较大的深度上精确测定大量微地震的震源位置,以便确定出在火山喷发孕育过程中主要岩浆囊的位置、几何形状和大小尺度。甚至可以根据微地震的迁移,跟踪岩浆的横向运移情况和上升情况。从而,提供火山喷发的短期预报信息。
地形变资料,在监测火山喷发和火山滑坡方面,能发挥重要作用,并可用于推测岩浆压力中心、岩浆活动的转移和喷发地点的转变等,从而建立火山岩浆活动模型。
其中,水(H2O)几乎占90%,前5种气体占95%以上,而氢H,氧O,碳C,硫S这4种元素占98%以上。j9九游会入口j9九游会入口
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