地质灾害

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地震

一、定义

地震是地球内部介质局部发生急剧的破裂,产生地震波,从而在一定范围内引起地面振动的现象,即地球表层的快速振动,古代又称其为地动。

二、形成的原因

由于地壳运动引起地壳岩层断裂错动而发生的地壳震动,称为构造地震。由于地球不停地运动变化,从而内部产生巨大地应力作用在地壳上。在地应力长期缓慢的作用下,造成地壳的岩层发生弯曲变形,当地应力超过岩石本身能承受的强度时便会使岩层断裂错动,其巨大的能量突然释放,形成构造地震。世界上绝大多数地震都属于构造地震。

三、什么是余震

一次强烈地震之后,岩层一般不会立刻平稳下来,还会继续活动一段时间,把岩层中剩余的能量释放出来,所以紧跟着就会发生一系列较小的地震,这就是所谓的余震。

四、余震的破坏力

一般来说,余震总是逐渐减少、减弱,但有时也可能出现已变得不太牢固。这时,如果再来一次较强的余震,尽管它的震级小于主震,但它所造成的破坏可能比主震还大。

五、地震造成的人体损伤

1、骨折

许多伤者的截瘫状况是由于搬运方法不当或搬运路途颠簸等造成的。

2、挤压综合症

挤压综合症死亡率极高,甚至会在病症发生的几分钟之内致人死亡,程度稍轻者也会影响以后的肌肉功能。

3、休克、外伤感染、饥饿、缺水等,也是导致受伤者死亡的主要原因之一。

六、地震的现象

地震发生时,最基本的现象是地面的连续振动,主要特征是明显的晃动。

地震区的人在感到大的晃动之前,有时首先感到上下跳动。这是因为地震波从地内向地面传来,纵波首先到达的缘故。横波接着产生大振幅的水平方向的晃动,是造成地震灾害的主要原因。年智利大地震时,最大的晃动持续了3分钟。地震造成的灾害首先是破坏房屋和构筑物,如年中国河北唐山地震中,70%~80%的建筑物倒塌,人员伤亡惨重。

地震对自然界景观也有很大影响。最主要的后果是地面出现断层和地震裂缝。大地震的地表断层常绵延几十至几百千米,往往具有较明显的垂直错距和水平错距,能反映出震源处的构造变动特征(见浓尾大地震,旧金山大地震)。但并不是所有的地表断裂都直接与震源的运动相联系,它们也可能是由于地震波造成的次生影响。特别是地表沉积层较厚的地区,坡地边缘、河岸和道路两旁常出现地裂缝,这往往是由于地形因素,在一侧没有依托的条件下晃动使表土松垮和崩裂。地震的晃动使表土下沉,浅层的地下水受挤压会沿地裂缝上升至地表,形成喷沙冒水现象。大地震能使局部地形改观,或隆起,或沉降。使城乡道路坼裂、铁轨扭曲、桥梁折断。在现代化城市中,由于地下管道破裂和电缆被切断造成停水、停电和通讯受阻。煤气、有毒气体和放射性物质泄漏可导致火灾和毒物、放射性污染等次生灾害。在山区,地震还能引起山崩和滑坡,常造成掩埋村镇的惨剧。崩塌的山石堵塞江河,在上游形成地震湖。年日本关东大地震时,神奈川县发生泥石流,顺山谷下滑,远达5千米。

七、如何预防地震

1、了解有关地震的常识,掌握基本的地震防御方法。

2、平时家中的高处悬挂的物品要坚固,如相框等。

3、尽量不要在家具顶部堆积物品。

4、在地震易发地区,最好不要在坚固、低矮的家具下面堆放杂物。

5、熟悉水、电、气阀门的位置。

6、要准备一个防震包。防震包应足够结实,内装食品、水、急救药品等基本生活用品。

八、地震的类型

地震分为天然地震和人工地震两大类。此外,某些特殊情况下也会产生地震,如大陨石冲击地面(陨石冲击地震)等。引起地球表层振动的原因很多,根据地震的成因,可以把地震分为以下几种:

按成因分:

1、构造地震

由于地下深处岩石破裂、错动把长期积累起来的能量急剧释放出来,以地震波的形式向四面八方传播出去,到地面引起的房摇地动称为构造地震。这类地震发生的次数最多,破坏力也最大,约占全世界地震的90%以上。

2、火山地震

由于火山作用,如岩浆活动、气体爆炸等引起的地震称为火山地震。只有在火山活动区才可能发生火山地震,这类地震只占全世界地震的7%左右。

3、塌陷地震

由于地下岩洞或矿井顶部塌陷而引起的地震称为塌陷地震。这类地震的规模比较小,次数也很少,即使有,也往往发生在溶洞密布的石灰岩地区或大规模地下开采的矿区。

4、诱发地震

由于水库蓄水、油田注水等活动而引发的地震称为诱发地震。这类地震仅仅在某些特定的水库库区或油田地区发生。

5、人工地震

地下核爆炸、炸药爆破等人为引起的地面振动称为人工地震。人工地震是由人为活动引起的地震。如工业爆破、地下核爆炸造成的振动;在深井中进行高压注水以及大水库蓄水后增加了地壳的压力,有时也会诱发地震

按震中距分:

地方震震中距小于米。

近震震中距~0千米。

远震震中距0米以上。

按震源深度分类:

浅源地震震源深度小于60千米。

中源地震震源深度60~0千米。

深源地震震源深度大于千米。

按震级分类:

微震

小震

中震

强震

大震

特大地震

有感地震

破坏性地震

破坏性地震

严重破坏性地震

九、地震发生时该怎么做

一、自救

(一)掌握自救时间。当被埋在废墟下时,一定不要惊慌,不可乱喊乱叫,要掌握自救时间,尽快爬出黑暗,迎接阳光。

(二)不要勉强行动。地震后,余震会接踵而来,使环境恶化。被埋者要尽量改善所处环境,设法脱险。

(1)保持呼吸通畅

(2)保持存身空间

(3)保持体力

(4)维持生命

(5)不要使用明火

(6)互相鼓励

二、互救

(一)要有组织有纪律。先判断被困人员的位置,特别是头部,然后再进行挖掘。

(二)被埋人员伤势严重,不能自行出来,不要强拉硬拖,设法暴露其全身。尤其是头部,查明伤情,施行包扎固定或急救。挖掘时,应利用铲、铁杆等轻便工具和毛巾、被单、衬衣等方便器材。

对暂无救出的人员,要使废墟下面的空间通风。

抢救室,应首先抢救那些人员密集且容易获救的地方,如医院,学校,旅社,招待所等。

三、具体措施

a、楼房内人员地震时如何应急?

地震一旦发生,首先要保持清醒、冷静的头脑,及时判别震动状况,千万不可在慌乱中跳楼,这一点极为重要。其次,可躲避在坚实的家具旁,或墙角处,亦可转移到承重墙较多、开间小的厨房、厕所去暂避一时。因为这些地方结合力强,尤其是管道经过处理,具有较好的支撑力,抗震系数较大。总之,震时可根据建筑物布局和室内状况,审时度势,寻找安全空间和通道进行躲避,减少人员伤亡。

b、学校人员如何避震?

在学校中,地震时最需要的是学校领导和教师的冷静与果断。有中长期地震预报的地区,平时要结合教学活动,向学生们讲述地震和防、避震知识。震前要安排好学生转移、撤离的路线和场地;震后沉着地指挥学生有秩序地撤离。在比较坚固、安全的房屋里,可以躲避在课桌旁、讲台旁、教学楼内的学生可以到开间小且有管道支撑的房间里,决不可让学生们乱跑或跳楼。

c、地震时,在街上行走时如何避震?

地震发生时,高层建筑物的玻璃碎片和大楼外侧混凝土碎块、以及广告招牌,马口铁板、霓红灯架等,可能掉下伤人,因此在街上走时,最好将身边的皮包或柔软的物品顶在头上,无物品时也可用手护在头上,尽可能作好自我防御的准备,要镇静,应该迅速离开电线杆和围墙,跑向比较开阔的地区躲避。

d、车间工人如何避震?

车间工人可以躲在车、机床及较高大设备下,不可惊慌乱跑,特殊岗位上的工人要首先关闭易燃易爆、有毒气体阀门,及时降低高温、高压管道的温度和压力,关闭运转设备。大部分人员可撤离工作现场,在有安全防护的前提下,少部分人员留在现场随时监视险情,及时处理可能发生的意外事件,防止次生灾害的发生。

e、地震发生时行驶的车辆应如何应急?

(1)司机应尽快减速,逐步刹闸

(2)乘客(特别在火车上)应用手牢牢抓住拉手、柱子或座席等,并注意防止行李从架上掉下伤人,面朝行车方向的人,要将胳膊靠在前坐席的椅垫上,护住面部,身体倾向通道,两手护住头部;背朝行车方向的人,要两手护住后脑部,并抬膝护腹,紧缩身体,作好防御姿势。

f、在商店遇震时如何应急?

在百货公司遇到地震时,要保持镇静。由于人员慌乱,商品下落,可能使避难通道阻塞。此时,应躲在近处的大柱子和大商品旁边(避开商品陈列橱),或朝着没有障碍的通道躲避,然后屈身蹲下,等待地震平息。处于楼上位置,原则上向底层转移为好。但楼梯往往是建筑物抗震的薄弱部位,因此,要看准脱险的合适时机。服务员要组织群众就近躲避,震后安全撤离。

g、户外如何应急?

就地选择开阔地避震:蹲下或趴,以免摔倒;不要乱跑,避开人多的地方;用书包等保护头部;不要随便返回室内。

避开高大建筑物或构筑物:楼房,特别是有玻璃幕墙的建筑;过街桥、立交桥上下;高烟囱、水塔下。

避开危险物、高耸或悬挂物:变压器、电线杆、路灯等;广告牌、吊车等。

h、公共场所如何应急?

听从现场工作人员的指挥,不要慌乱,不要拥向出口,要避开人流,避免被挤到墙壁或栅栏处。在影剧院、体育馆等处:就地蹲下或趴在排椅下;注意避开吊灯、电扇等悬挂物;用书包等保护头部;等地震过去后,听从工作人员指挥,有组织地撤离。在商场、书店、展览馆、地铁等处:选择结实的柜台、商品(如低矮家具等)或柱子边,以及内墙角等处就地蹲下,用手或其他东西护头;避开玻璃门窗、玻璃橱窗或柜台;避开高大不稳或摆放重物、易碎品的货架;避开广告牌、吊灯等高耸后悬挂物。

在行驶的电(汽)车内:抓牢扶手,以免摔倒或碰伤;降低重心,躲在座位附近;地震过去后再下车。

十、震后救助伤员的注意事项

(1)就地疗伤。据医疗专家称,震后就是伤员最好的办法就是就地治疗,就地治疗能节省宝贵的时间,防止轻伤变中重伤、重伤变死亡和各种并发症的发生。

(2)转外地治疗。对于一些就地治疗无法取得良好效果的重伤员,要尽快转外地治疗。在转外地治疗的候机过程中,医护人员要随时巡诊治疗,登机或乘车后配有专门护理人员及担架,木板等。

十一、地震时关火的三个时期

第一次机会:在大晃动来临前的小晃动时

在感知小的晃动的瞬间、即可互相招呼:“地震、快关火!”关闭正在使用的取暖炉、煤气炉等。

第二次机会:在大晃动停息的时候

在发生大的晃动时去关火,放在煤气炉、取暖炉上面的水壶等滑落下来,容易造成人员受伤。可在大的晃动停息后,再一次呼喊“关火,关火”并立即去关火。关火后随即找安全的地方躲起来。

十二、应对地震的原则

1、以预防为主,把火灾杜绝在产生之前

2、重视薄弱环节。对河流堤坝、泥石流、滑坡引起的火灾应予充分的重视

十三、地震搜救要点

1、幸存者可能在坍塌建筑物中的蜂窝状空穴存活2-3周以上。在完全排查所有空穴之前,或搜救时间已超过三周之前,绝不轻易放弃

2、为达到最高效率,搜索和营救应由独立团队完成。

3、当使用不能直接确认幸存者存在(如目视、对话)的搜索方式(搜救犬、声学仪器)时,须由两个独立搜索分队确认。以保证之后的营救工作有的放矢。

4、搜救区域必须严格戒严,并最大可能保持安静。

5、使用固定、醒目的符号对已经完成搜索的区域进行标识,以节约宝贵的时间和人力。

6、在搜救人力、资源、时间有限时,须对搜救地点的优先级进行选择。

7、每个营救地点都必须指定一人专门负责协调,统一指挥,全权进行人员调度。搜索幸存者。

搜索战术手段

搜救犬搜索

一支搜救犬分队通常由两只搜救犬及其训练师和一名队长组成。在搜救任务开展初期一般部署两支搜救犬分队参与搜救。搜救犬分队队长负责对被搜索区域的地形、结构特点进行分析,标示出所有重点信息,并将结果报送搜救行动的指挥部。

任何一支搜救犬分队发现有幸存者的可疑区域后,队长应该将该分队调离该区域。对某支搜救犬分队发现的可疑目标不应该马上标记,而是应当由该分队的训练师默记确切地点。同时派遣另一支分队对该区域再次搜索。如果第二支搜救犬分队同样认为该区域可疑,则标记该区域。一旦某个可疑区域被标记,队长应马上将标记结果报送搜救行动指挥部,营救小组将采取后续行动。搜救犬小队则继续搜索其他区域。

仪器搜索

技术搜索人员主要使用声波/震动监听设备对受灾区域进行搜索。必要的话,也会使用光导纤维设备、红外热成像设备(如果条件许可),或者其他设备进行搜索。

技术搜索人员对受灾区域进行搜索并概括情况,标示出值得注意的信息,然后将这些信息报送搜救行动指挥部。

使用声波/震动监听设备,需要在建筑物或空穴周边部署至少两个探测器。

应使用大功率扬声器或其他喊话设备,向被困在建筑物中神智尚清醒的幸存者喊话。

要求幸存者发出重复信号(例如,“连续敲墙5下”)。

搜索区域应尽最大可能保持安静。

和搜救犬分队确认幸存者类似,应该派另一位仪器搜索人员对可疑地区独立进行确认。如果第二名搜索人员也确认该区域可疑,则标示该区域。标示结果应尽快报送搜救行动指挥部,以利于营救小队尽快开展后续行动。

光导成像设备可以精确、有效地定位坍塌建筑物空穴中的幸存者,配合混凝土锤/钻使用时尤为有效。

搜救人员可在坍塌建筑物表面(例如楼板上)钻一系列观察孔,搜索人员随后使用光导成像设备进行快速侦测。

因为光导成像设备可以清楚地看到幸存者,所以通常不需要进行二次确认。如果光导成像设备的操作人员还需要继续对其他区域进行搜索,应使用红色警戒线标示该区域有幸存者。标示信息应尽快报送搜救行动指挥部,营救分队马上展开营救行动。

光导成像设备的操作人员应该对被搜索区域的地形、结构特点进行分析,并标示出任何可用信息,以利于后续的搜索行动参考。

人工搜索

在受灾区域内部署人工搜索人员,直接对空穴和狭小区域进行搜索,寻找幸存者。人工搜索人员可使用视觉对受灾区域进行搜索。另外,可以排成队列倾听幸存者发出的声音。

使用大功率扬声器或其他喊话设备向被困的幸存者喊话并给予指示。然后保持受灾区域安静,人工搜索人员仔细倾听并标示出有声音的区域。

人工搜索比其他搜索方式更为准确,但搜救人员在受灾区域进行人工搜索有一定风险。

十四、地震带来的破坏

1、地震所造成的直接灾害有:

建筑物与构筑物的破坏,如房屋倒塌、桥梁断落、水坝开裂、铁轨变形等等。

①地面破坏,如地面裂缝、塌陷,喷水冒砂等。

②山体等自然物的破坏,如山崩、滑坡等。

③海啸、海底地震引起的巨大海浪冲上海岸,造成沿海地区的破坏。

④此外,在有些大地震中,还有地光烧伤人畜的现象。

地震的直接灾害发生后,会引发出次生灾害。有时,次生灾害所造成的伤亡和损失,比直接灾害还大。年日本关东大地震,直接因地震倒塌的房屋仅1万幢,而地震时失火却烧毁了70万幢。

2、地震引起的次生灾害主要有:

①火灾,由震后火源失控引起。

②水灾,由水坝决口或山崩壅塞河道等引起。

③毒气泄漏,由建筑物或装置破坏等引起。

④瘟疫,由震后生存环境的严重破坏所引起。

构造地震

一、定义

亦称“断层地震”。地震的一种,由地壳(或岩石圈,少数发生在地壳以下的岩石圈上地幔部位)发生断层而引起。地壳(或岩石圈)在构造运动中发生形变,当变形超出了岩石的承受能力,岩石就发生断裂,在构造运动中长期积累的能量迅速释放,造成岩石振动,从而形成地震。

二、形成原因

由于地下深处岩石破裂、把长期积累起来的能量急剧释放出来,以地震波的形式向四面八方传播出去,到地面引起的房摇地动。

三、特点

活动频繁,延续时间较长,影响范围最广,破坏性最大,因此,是地震研究的主要对象。构造地震的成因和震源机制研究是地震理论中最核心的问题。有关构造地震的成因理论,最主要的有断层说、岩浆说和相变说等。

四、构造地震的类型

1、孤立型地震:没有前震,余震小而少,且与主震震级相差悬殊,地震能量基本上是通过主震一次性释放的。

2、主震—余震型地震:一个地震序列中,最大的地震特别突出,所释放的能量占全序列能量的90%以上。这个最大的地震叫主震,其他较小的地震中,发生在主震前的叫前震,发生在主震后的叫余震。

3、双震型地震:一个地震活动序列中,90%以上的能量主要由发生时间接近、地点接近、大小接近的两次地震释放。

4、震群型地震:一个地震序列的主要能量是通过多次震级相近的地震释放的,没有明显的“老大”,几次地震(震群)所释放的能量占全序列的80%以上。

五、构造地震带来的灾害

构造地震使交通中断,通讯瘫痪,城市停水、停电,抢修通讯、供水、供电、恢复交通等生命线工程是唐山救灾的最紧迫的任务之一。中央据此迅速布置了各专业系统对口包干支援的任务。邮电、铁道、交通、电力、市政建设等部门立即行动,保证了上述系统工程恢复和重建的顺利进行。地震时正值盛夏,天气炎热,阴雨连绵,人畜尸体迅速腐烂,疫情非常严峻,防疫工作采取突击治疗、控制疫病传染源、改善环境、消除病菌传染媒介、预防接种、提高人员抵抗力的综合措施,实行军民结合、专群结合、土洋并举的办法,把疫病消灭在发生之前,从而创造了灾后无大疫的奇迹。

六、如何检测构造地震的发生

1、小震报大震。一般大地震到来之前有小地震多次频繁发生。如唐山大地震暴发以前,曾发生几次小地震。又如年陕西华县8级大地震前,—年的72年间,在其附近发生过多次较小的地震,于年大震发生。所以,我们可以根据小地震的频繁程度预测大地震是否到来。

2、地下水异常。地震前,引起地下水位上升、下降,井水翻花、冒泡、打旋、发浑、发响、变色、变味或引起化学成份变化等,都是地下水震前异常现象。地下水位异常出现时间可以从1个月到震前的几天,有的可能出现在震前几十分钟至几分钟内,震级越大,地下水反应范围越广,而且升或降的幅度也越大。利用地下水异常变化预报地震,已成为我国地震观测的重要手段之一。

3、动物反应异常。由于动物处于生存竞争中,有些感官感受外界物理和化学变化的灵敏度极高。据统计,有异常反应的动物达数十种,因此,把动物反应异常做为地震预兆,就可做好地震防护。例如:大牲畜,地震前一、二天,牛、马等常出现赶不进圈,乱蹦乱跳,嘶叫不止,烦躁不安,饮食减少等。一般家畜,震前一、二天,一些羊不吃食,烦躁不安,乱跑乱窜;狗狂叫不止;鸡不进窝,惊啼不止,鸭不下水;家兔乱蹦乱跳,惊恐不安;鸽子在震前数天惊飞,不回巢;蜜蜂一窝一窝飞走。穴居动物,老鼠反应最灵敏,在震前一天至数天,老鼠突然跑光了,有的叼着小老鼠搬家了;有冬眠的蛇、田鼠爬出洞外,有的蛇慌忙爬到树上。水生动物,鱼惊慌乱跳,游向岸边,翻白肚等。如年7月18日上午,天津人民公园的动物忽然出现异常现象,水中泥鳅上下翻腾不停、大熊猫痴呆不动、牛突然打滚不吃草等。人们认为可能是地震前兆,并向有关部门作了反映,不久果然在渤海地区发生了7.4级地震。又如年1月17日本神户大地震前一天,突然从海底掀起泥沙混浊了整个海域,有大量小鱼浮于海面上。在淡海岛上的一家牧场,有一个饲料和种子仓库,平日老鼠为患,但震前数日却鼠迹全无。

4、出现地声。地声一般在震前几分钟出现。由于人们距震中远近不同,听到的地声也有差别。在大震前几小时,有人听到炸石头的响声,有人听到井里发出“嗡嗡”的响声。在震中附近,震前几秒钟能听到载重汽车驶来的沉闷“隆隆”声,接着是地下“轰轰”声,然后是“咚咚”的闷声,之后地面开始振动,而有的地方地声和地震几乎同时感到。有人总结其规律:声调越沉闷,说明地震震级越大;声音越尖,说明地震震级越小;声音越长,地震离得越远;声音越短,离得越近。

5、出现地光。地震前天空往往有发光现象称地光,地光是地震前瞬间发生的,几乎在震前一至几分钟甚至与地震同时出现。地光形状有带状、条状、片状、球状、柱状闪光,颜色五光十色,红、黄、兰、白、橙、绿,色样俱全,—般以兰、白、红色居多,黄色次之。出现地光已经距大地震来临不久,这时候是人们争取自救的宝贵时间。

6、震前植物异常。震前植物异常现象与气温、地温变化有一定的关系。在我国丰富的地震历史资料中,大震前植物发生异常的记载很多。例如:年宁夏西吉5.7级地震前一个月,离震中66公里的隆德县,有人发现蒲公英竟在初冬开花;年唐山7.8级地震前,在该地区和天津郊区曾发现有竹子开花,柳树树梢枯死及果树开花现象;年四川松潘、平武7.2级地震前,在素称“熊猫之乡”的甲武县境内,出现竹子大面积开花和枯死的现象,以至不少珍贵的熊猫缺食饿死或迁移;同时还发现有核桃树、苹果及梨树、玉兰重花,竹笋发芽,树干裂缝,提前长叶等现象。不仅国内,在国外也有震前植物异常的事例。例如据日本地震研究人员发现,有一次大震前10小时左右,含羞草的的叶子会焉奢下来。

火山爆发

一、定义

地球内部充满着炽热的岩浆。在极大的压力下,岩浆便会从薄弱的地方冲破地壳,喷涌而出的一种现象。

二、形成的原因

火山的形成涉及一系列物理化学过程。地壳上地幔岩石在一定温度压力条件下产生部分熔融并与母岩分离,熔融体通过孔隙或裂隙向上运移,并在一定部位逐渐富集而形成岩浆囊。随着岩浆的不断补给,岩浆囊的岩浆过剩压力逐渐增大。当表壳覆盖层的强度不足以阻止岩浆继续向上运动时,岩浆通过薄弱带向地表上升。在上升过程中溶解在岩浆中挥发份逐渐溶出,形成气泡,当气泡占有的体积分数超过75%时,禁锢在液体中的气泡会迅速释放出来,导致爆炸性喷发,气体释放后岩浆粘度降到很低,流动转变成湍流性质的。如若岩浆粘滞性数较低或挥发份较少,便仅有宁静式溢流。从部分熔融到喷发一系列的物理化学变化的差别形成了形形色色的火山活动。

三、火山爆发的前兆

火山爆发是一种极强烈的火山活动,其喷出物质以各类较粗的火山碎屑物质为主。当火山爆发时,伴随着惊天动地的巨大轰鸣,石块飞腾翻腾,炽热无比的岩浆像一条凶残无比的火龙,从地下喷涌而出。

一直以来,火山爆发都给人一种很突兀的感觉,甚至没有任何准备,但只要细心观察,就会发现火山爆发前还是有某种迹象存在的。

1、火山上不断冒出缕缕白烟。

2、火山附近出现刺激性酸雨、并伴有很大的隆隆声。火山附近的河流有硫磺的味道。

四、火山爆发的指数

火山喷发中危险性最大的是爆炸式喷发,其中最大的灾害是喷发柱,因而习惯于用喷发物总质量与喷发柱高度来衡量,通常称之为火山爆发指数VEI。

火上喷发的指数VEI与火山喷发能量E(erg)的关系(SDelaCruz-Reyna,)为:lgE=0.78MVEI+21.02。

五、火山喷发条件

一个地方能否形成火山主要在于是否具备以下条件:

(1)部分熔融体的形成,必须有较高的地热(自身积累的或外边界条件产生的),或隆起减压过程,或脱水而减低固相线;

(2)岩浆在地壳中的富集,或岩浆囊形成的位置与中性浮力面的深度有关,而中性浮力面的深度又与地壳流变学间断面有关;

(3)岩浆囊中的物理化学过程,主要是结晶体、挥发物与流体的份额与相互作用,岩浆喷发起着促使、或抑制作用。地壳岩浆囊的存在起着拦截、改造地幔升上的岩浆的作用。它也是形成爆炸式火山喷发的重要条件。

(4)岩浆囊的存在对岩浆通道的形成有促进作用,而构造活动产生的引张应力场是形成岩浆通道的主要原因。

(5)岩浆离开岩浆囊后的上升受到压力梯度与浮力的双重驱动。

六、火山形成的火山资源

火山虽然经常给人类带来巨大的灾害,但它也并非一无是处。火山资源的利用也可以带给我们生活的乐趣与便利。一般来说,火山资源主要体现在它的旅游价值、地热利用和火山岩材料方面。火山和地热是一对孪生兄弟,有火山的地方一般就有地热资源。地热能是一种廉价的新能源,同时无污染,因而得到了广泛的应用。现在,从医疗、旅游、农用温室、水产养殖一直到民用采暖、工业加工、发电方面,都可见到地热能的应用。人们曾对卡迈特火山区进行过地热能的计算,那里有成千上万个天然蒸气和热水喷口,平均每秒喷出的热水和蒸气达2万立方米,一年内可从地球内部带出热量40万亿大卡,相当于百万吨煤的能量。冰岛由于地处火山活动频繁地带,可开发的地热能为450亿千瓦时,地热能年发电量可达72亿千瓦时,那里的人民很好地利用了这一资源,虽然目前开发的仅占其中的7%,但已经给当地人民带来了很多效益。其中,雷克雅未克周围的3座地热电站为15万冰岛人提供热水和电力,而整个冰岛有85%的居民都通过地热取暖。地热资源干净卫生,大大减少了石油等能源进口。自1975年后,冰岛空气质量大为改善。冰岛人还善于提高地热资源的使用效率,包括进行温室蔬菜花草种植、建立全天候室外游泳馆、在人行道和停车场下铺设热水管道以加快冬雪融化等。现在,全世界有十几个国家都在利用地热发电,我国西藏羊八井建立了全国最大地热试验基地,取得了很好的成绩。

火山活动还可以形成多种矿产,最常见的是硫磺矿的形成。陆地喷发的玄武岩,常结晶出自然铜和方解石,海底火山喷发的玄武岩,常可形成规模巨大的铁矿和铜矿。另外,我们熟知的钻石,其形成也和火山有关。玄武岩是分布最广的一种火山岩,同时它又是良好的建筑材料。熔炼后的玄武岩称为“铸石”,可以制成各种板材、器具等。铸石最大的特点是坚硬耐磨、耐酸、耐碱、不导电和可作保温材料。

七、火山类型

1、根据火山活动情况的分类

(1)活火山(activevolcano),指现代尚在活动或周期性发生喷发活动的火山。这类火山正处于活动的旺盛时期。如爪吐岛上的梅拉皮火山,本世纪以来,平均间隔两三年就要持续喷发一个时期、我国近期火山活动以台湾岛大屯火山群的主峰七星山最为有名。大陆上,仅6年前在新疆昆仑山西段于田的卡尔达西火山群有过火山喷发记录。火山喷发形成了一个平顶火山锥。

(2)死火山,指史前曾发生过喷发,但有史以来一直未活动过的火山。此类火山已丧失了活动能力。有的火山仍保持着完整的火山形态,有的则已遭受风化侵蚀,只剩下残缺不全的火山遗迹、我国山西大同火山群在方圆约平方公里的范围内,分布着99个孤立的火山锥,其中狼窝山火山锥高将近米。

(3)休眠火山(dormantvolcano),指有史以来曾经喷发过.但长期以来处于相对静止状态的火山。此类火山都保存有完好的火山锥形态,仍具有火山活动能力,或尚不能断定其已丧失火山活动能力。如我国长白山天池,曾于年和年两度喷发,在此之前还有多次活动。目前虽然没有喷发活动,但从山坡上一些深不可测的喷气孔中不断喷出高温气体,可见该火山目前正处于休眠状态。

应该说明的是,这三种类型的火山之间没有严格的界限。休眠火山可以复苏,死火山也可以“复活”相互间并不是一成不变的。过去一直认为意大利的维苏威火山是一个死火山,在火山脚下,人们建筑起许多的城镇,在火山坡上开辟了葡萄园,但在公元79年维苏威火山突然爆发,高温的火山喷发物袭占了毫无防备的庞贝和赫拉古农姆两座古城,两座城市及居民全部毁灭和丧生。

2、火山喷发类型

火山喷发类型按岩浆的通道分为裂隙式喷发和中心式喷发两大类。

裂隙式喷发又称冰岛型火山喷发。岩浆沿地壳中的断裂带溢出地表。喷发温和宁静,喷出的岩浆为粘性小的基性玄武岩浆,碎屑和气体少。基性熔岩溢出后,形成广而薄的熔岩被,或玄武岩高原。沿断裂带熔岩锥呈线状排列。

中心式喷发岩浆沿火山喉管喷出地面。根据喷出物和活动强弱又可分为下列几种,其名称用代表性的火山名或地名、人名命名。

①夏威夷型岩浆为基性溶岩,气体和火山灰很少。熔岩从火山口中溢出,火山锥体为盾形,顶部碗状火山口中有灼热熔岩湖,湖面有熔岩“喷泉”。

②斯特朗博利型岩浆为较粘性的中-基性,气体较多,具有中等强度的爆炸,喷出物主要是火山弹、火山渣和老岩屑,也有熔岩流。火山锥为碎屑锥或层状锥。

③乌尔坎诺型猛烈喷发的一种。粘性的或固体有棱角的大块熔岩伴随大量火山灰抛出,形成“烟柱”。熔岩流少或没有熔岩流。形成碎屑锥或层状锥。

④培雷型岩浆为粘稠的中-酸性,多气体,强烈爆炸,有迅猛的火山灰流。火山锥为坡度较大的碎屑锥,锥顶部为岩穹,经风化剥蚀后火山颈突出地面。

⑤普里尼型粘稠岩浆在火山通道内形成“塞子”,一旦熔岩冲破“塞子”,爆炸特别强烈,产生高耸入云的发光火山云及火山灰流。锥顶为猛烈的爆炸所破坏的火山口。

⑥超乌尔坎诺型通常无岩浆喷出,喷出物主要是岩石碎屑和火山灰、气体,量不多,火山口低平。

⑦蒸气喷发型地下水被岩浆气化,连续的或周期性喷出气体。

八、如何预测火山爆发

1、观地形的变化。火山爆发之前,岩浆在地底下慢慢聚集,地形因而隆起,山坡地面的活动,角度的变化,火山山顶的位置变化都可以预测火山的爆发情况。

2、观泉水变化。火山爆发前,地下岩浆会越来越多,温度必然随之升高。导致泉水温度上升

3、科学研究。

4、通过地震预测。在火山位置布置地震网,侦测地震位置、地震级别、地震次数和频率变化,来了解岩浆活动的情况,进而预测火山的爆发。

5、使用科学仪器。使用地震仪、倾斜仪、全球定位系统等来预测火山爆发。

九、火山爆发带来的影响

最具威力、最壮观的火山爆发常常发生在俯冲带。这里的火山可能在沉寂达数百年之后再度爆发,而一旦爆发,威力就特别猛烈。这样的火山爆发常常会给人类带来灭顶之灾。

不利影响:

1、影响全球气候

火山爆发时喷出的大量火山灰和火山气体,对气候造成极大的影响。因为在这种情况下,昏暗的白昼和狂风暴雨,甚至泥浆雨都会困扰当地居民长达数月之久。火山灰和火山气体被喷到高空中去,它们就会随风散布到很远的地方。这些火山物质会遮住阳光,导致气温下降。此外,它们还会滤掉某些波长的光线,使得太阳和月亮看起来就像蒙上一层光晕,或是泛着奇异的色彩,尤其在日出和日落时能形成奇特的自然景观。

2、破坏环境

火山爆发喷出的大量火山灰和暴雨结合形成泥石流能冲毁道路、桥梁,淹没附近的乡村和城市,使得无数人无家可归。泥土、岩石碎屑形成的泥浆可象洪水一般淹没了整座城市。岩石虽被火山灰云遮住了,但火山刚爆发时仍可看到被喷到半空中的巨大岩石。

3、重现生机

火山爆发对自然景观的影响十分深远。土地是世界最宝贵的资源,因为它能孕育出各种植物来供养万物。如果火山爆发能给农田盖上不到20厘米厚的火山灰,对农民来说可真是喜从天降,因为这些火山灰富含养分能使土地更肥沃。熔岩崩解后,杂草苔类开始冒出来。绳状熔岩流过的山坡长出蕨类植物。火山灰让周围的土地肥沃,当地的葡萄年年丰收。

有利影响:

火山的益处举凡火山地质、火山地形及后火山作用的地热和温泉,肥沃火山土壤,都带给人们相当多的益处。

火山作用对我们并非完全有害无益。例如岩浆只要能留在地表下,就是很好的地热来源。火山附近常有温泉或热泉,这就是因为岩浆散发出的热度使地下水变热而形成的。这种热源我们称为地热,规模大的可形成“地热田”。

火山作用的另一个好处是为我们制造陆地。地球表面大约有71%被海水所覆盖,海底火山经年累月不断地冒出岩浆,冷凝成岩石,如此长期堆积,直到有一天岩石高出水面形成岛屿。夏威夷群岛与冰岛就是这么形成的,至今,岛上还有活动火山不时喷出岩浆。

此外,火山爆发所形成的火山灰云层会在爆发后一段时间内影响该区阻挡太阳光,该区的平均温度亦因此下降,科学家认为火山爆发是地球天然的气候调整机制。

十、火山爆发预警是怎么样的

1、一般应急警报。高频地震震级增大,开始出现长周期地震,可以观测到地形变的迅速隆起,同时深部幔源气体增多。开始出现零星、小规模的喷气或火山喷发,岩石圈热力学状态开始动荡。

2、紧急应急警报。出现明显火山颤动,地壳表面隆起接近峰值,隆起速率减小而引张应力增大,火山气体含量升高。开始出现频繁的蒸汽喷发和火山灰喷出。

3、特别应急警报。火山灰喷发活动增强,强烈的火山颤动往往持续很长时间,火山通道迅速扩张,变形以引张为主,可以观测到很高的火山气体含量,同时发生小规模的熔岩流侵入,预示着大规模火山喷发即将来临。

十一、火山爆发后该如何逃生

逃生时应用湿布护住口鼻,或佩戴防毒面具,防止火山灰中的硫磺灼伤皮肤、眼睛和黏膜。到庇护所后,脱去衣服、彻底洗净暴露在外的皮肤,用干净水冲洗眼睛。

如果从靠近火山喷发出逃离时,最好带上坚硬的头盔,来保护头部。

如果遇到气体球状物,可到坚固的建筑里暂时躲避,或跳入水中,屏住呼吸半分钟左右,球状物就会滚过去。

传染病是完全可以预防的,对灾区群众和救援人员而言,认真了解并掌握必要的传染病自身防护知识至关重要。

灾后生活和生态遭受严重破坏,成为各种病菌生长繁殖的理想场所,大批灾区群众集中在临时住所,居住拥挤,人口密度大,易引发一些传染病。另外,灾区群众机体对疾病的抵抗力明显下降,也成为传染病发生的诱发因素。所以灾后要加大防范力度,采取积极有效措施,杜绝灾区传染病的蔓延和传播。

十二、灾后要注意的心理问题

1、灾后容易出现的心理问题

(1)情感麻木、迷茫、希望破灭,易冲动。

(2)容易漫无目的的行走。

(3)经常失眠、恐慌、发怒、抑郁。

(4)严重的会身体虚弱、血压升高、心跳加速、呼吸急促等。

2、可能出现心理问题的迹象

(1)经常回忆灾难发生时的情景,梦中也会梦到。

(2)经常出现幻觉,感觉灾难还要发生。

(3)对什么事情都不感兴趣,爱发脾气。

(4)吃不下饭,睡不着觉。

3、灾后儿童心理反应

(1)害怕黑夜,常常做噩梦。

(2)情绪低落,对什么事情都不感兴趣,精神不振。

(3)特别依赖父母,害怕和陌生人独处。

(4)脾气暴躁易发怒,身体感到不适。

4、家长对孩子的帮助

(1)了解孩子的内心感受,多和孩子进行心理沟通,让孩子了解到灾后每一个人都会恐惧,都会遇到很多心理问题。

(2)帮助孩子恢复信心,鼓励孩子用现实、积极的方法来解决问题,告诉孩子一切都会好起来的。

(3)鼓励孩子们与其他孩子多交流,让他们从朋友身上得到支持,减少不安感,相互学习如何处理问题,度过难关。

(4)以身作则,做好榜样。

十三、灾后如何进行心理重建

灾后心理重建要注意的问题。一定要让心理受创者保持好饮食的平衡,有足够的睡眠。关心孩子的心理状态,给孩子提供机会和氛围分享他们的焦虑和恐惧,鼓励家长和孩子间进行真实的情感沟通。鼓励心理受创者保持和外地亲友间的沟通渠道,接受来自他人的身体和情感支持,有必要的话,和当地社区联系,帮助其建立良好的社会支持系统。陪伴心理受创者重返被破坏的现场,树立重建家园的希望和愿景。向心理受创者介绍灾后心理反应的康复周期,帮助其找到自己的积极的心理应对方法,教受一些心理调节技术,提供可以寻求心理援助的方式。专家提出的灾后心理干预的程序。灾后的心理干预一般分为7个阶段,各阶段通常需要2~3个小时。

1、介绍心理干预小组成员和干预过程,与心理受创者建立相互信任。

2、要求所有心理受创者从自己的观察角度出发,提供地震灾难中发生的一些具体事实。

3、鼓励心理受创者在灾难事件中最痛苦的一部分经历、鼓励他们承认并表达各自情感。

4、要求小组成员回顾各自在事件中的情感、行为、认知和躯体体验,以便对事件产生更深刻的认识。

5、要求心理受创者认识到,他们的应激反应是在非常压力的情况之下正常、可理解的行为,并为他们提供一些促进整体健康的知识和技能。

十四、灾后如何注意饮食

灾害之后,由食物引发的疾病或中毒事件很多,所以要引起注意。

1、饮用水必须经过净化、消毒、不喝生水,并要保护水源。

2、饭菜要熟透加热后方可食用,不食用死因不明的牲畜肉。

3、灾后杂乱不堪的环境和容易让食物发生霉变或食物中一旦有霉菌毒素形成,就很难去除。因此,要注意储藏食物的条件,防治食物的霉变,对于已经霉变的食物,千万不可食用。

大灾过后,家园会被严重毁坏,所以一般灾区的卫生环境、饮食环境都比较差、为了预防疾病发生蔓延,就要注意饮食卫生,尤其是餐具的处理。

十五、我国新生代火山活动的特点

1、中国大陆边缘区分布的多是近期火山,是一些具有不同活动程度的,但都有喷发危险的火山。如黑龙江的五大连池、吉林的长白山,云南的腾冲火山群以及海南的海口马鞍岭-雷虎岭火山。

2、火山活动在空间上的分布同构造活动带相一致,总额表现为火山活动中心由东向西自南向北的迁移趋势,火山活动则体现为东强西弱,北强南弱的特点。

3、新世为火山活动的最盛时期,火山喷发频率高,次数多,分布范围广,基本形成了各火山带的主体。到了全新世火山活动明显减弱,活动范围缩小。

十六、火山爆发来临时该怎么做

1、用湿布护住口鼻,或佩戴防毒面具。

2、到庇护所后,侧地洗净暴露在外的皮肤,用净水洗净眼睛。

3、逃离时,最好带上坚硬的头盔。

4、遇到气体球状物,可到坚固的建筑里展示躲避。或跳入水中,屏住呼吸半分钟左右,球状物就会滚过去。

十七、岩浆作用

(一)火山喷发现象与喷发类型

喷出作用又称为火山作用(volcanism)。火山喷发过程极为复杂,在不同地区以及不同的岩浆作用阶段,所喷出的物质和喷发类型各不相同。有的喷发很平静,岩浆沿裂隙通道上升,缓慢地流出地表,边流动边冷凝;有的非常强烈,岩浆喷出时具有猛烈的爆炸现象,可将大量的气体、岩浆团块和固体碎屑喷射到火山口以外,在火山口上空形成巨大烟柱。

年11月13日,哥伦比亚托马利省一座沉睡了年的内瓦多德尔鲁伊斯火山突然爆发,周围几个城镇被七八米厚的岩浆、石块和火山灰掩埋,造成两万多名居民死亡。我国较晚的一次大规模火山活动是黑龙江省德都县五大连池的火山喷发,始于年,~年大量喷发,结果造成熔岩阻塞白河河道,集水形成五个相互联系的堰塞湖,即五大连池。

随着地球演化和地壳加厚,火山活动有逐渐减弱的趋势。根据火山活动的时间,可将火山分为:死火山,即人类历史以来不再活动的火山;休眠火山,是在人类历史上曾有过活动而近百年来停止活动的火山;活火山,是现在正在活动或近百年来有过活动的火山。死火山也有可能再度活动而变为活火山。我国台湾屏东县的鲤鱼山火山(年7月7日爆发)即为活火山。

由于岩浆的化学成分、物理性质、火山通道的形状及喷发环境等的不同,因此,喷发类型是多种多样的。按火山通道的形状,可分为裂隙式喷发和中心式喷发。

1、裂隙式喷发(fissureeruption)

岩浆沿一个方向的大断裂或断裂群上升,喷溢出地表,称为裂隙式喷发。这种喷发火山口不呈圆形,而是长达数十公里以上的断裂带,或者火山口沿断裂带成串珠状排列,往下可连成墙状通道。裂隙式喷发以粘性小、流动性大的基性熔浆为主,多表现为沿裂隙缓慢溢出,然后沿地面向各个方向流动而形成熔岩被,面积可达几十万平方公里,厚达几百米甚至超过千米。在地质历史早期,由于地壳较薄,因而火山喷发以裂隙式为主。现代或近代裂隙式喷发主要局限在大洋中脊和大陆裂谷带上。大洋中脊上的裂谷,是全球规模的张裂系统,由于其反复裂开和玄武质岩浆的喷发与充填,构成了洋壳的一部分。大陆上的裂隙式喷发,如四川峨眉山二叠纪玄武岩,覆盖了四川、云南、贵州3省交界的广大地区。

2、中心式喷发(centraleruption)

喷发物沿火山喉管喷出地面,平面上成点状喷发,称为中心式喷发。火山喉管多位于两组断裂的交叉点上。这种喷发是中、新生代以至现代火山活动的主要方式,可能是由于地壳逐渐加厚、压力增大,多数情况下岩浆只能沿着断裂交叉处形成的通道往上运移的缘故。中心式喷发常伴随有强烈的爆炸现象,除喷出大量气体外,还喷出大量碎屑物质,最后溢出熔浆。按照爆炸的强弱程度,可将中心式喷发分为猛烈式、宁静式和递变式3种。

猛烈式又称培雷式,以猛烈爆炸的形式出现,具突然性特点,会给人类带来巨大灾难。这种喷发以中酸性岩浆为主,由于其含气体多、粘性大、流动慢、冷凝快,因此常在火山喉管中凝固,像“塞子”一样堵住火山通道。随着下部岩浆的不断聚积,内部压力积累得极为强大,当压力大于“塞子”阻力时,就会发生骤然的猛烈爆炸。岩石被炸碎,大量气体、岩屑和岩浆团块喷向天空,然后再降落到火山口周围堆积。这类火山以西印度群岛上的培雷火山为代表。年5月8日,培雷火山突然爆发,山脚下一座海岸城市圣皮尔,在几分钟内被灼热的火山灰流所毁灭,名居民除两人外全部遇难。

宁静式又称夏威夷式,以宁静地溢流出炽热熔浆为其特点,无爆炸现象。熔浆以基性为主,具有含气体少、粘度小、流动快的特点。以夏威夷群岛的火山为此类代表。该岛上的莫纳罗亚火山是世界上最大的活火山,它的熔浆溢出十分宁静,以致人们可到现场观看。

递变式是以猛烈式和宁静式有规律地交替喷出为特点,多数火山属于这种类型。通常是先猛烈喷发,喷出大量气体和岩屑,随后转为宁静地溢流出熔浆,反复交替出现。著名的意大利维苏威火山属于这种类型,该火山喷发具有明显的周期性。

由于岩浆性质和气体数量的变化,可造成一座火山在不同时期属于不同的喷发类型,如早期为猛烈式,后期为宁静式,以后又变为猛烈式,出现周期性的更替。

(二)喷出作用的产物

1、火山喷出物

火山喷出的物质有气态、液态和固态3种。

(1)气态喷出物

火山从开始喷发至终止时都有气体喷发。在岩浆向上运移过程中,上覆岩石的压力逐渐降低,溶解在岩浆中的挥发性组分就以气体的形式分离出来。岩浆喷出后压力降低,更多的气体就进一步释放出来。气体中以水蒸气为主,含量常达70%以上;此外有CO2、SO2、N2、H2S以及少量CO、H2、、NH3、NH4Cl、HF等。

气体的喷出状况能预示火山活动的进程。如果气体喷出量越来越多,硫质成分越来越浓,温度越来越高,这就是大规模火山喷发即将来临的预兆。如果气体喷出量逐渐减少,CO2成分增多,硫质成分减少,温度降低,则表明火山活动逐渐减弱。

火山喷出的气体不是全部逸散,其中有相当部分直接由气体凝固成凝华物堆积在火山口附近,常见的有硫磺、氯化铵、氯化钾、硫化砷等,有的可形成矿床。

(2)液态喷出物

火山喷出的液态物质称为熔浆。熔浆与岩浆的差别在于熔浆挥发分较少。与岩浆分类相似,按SiO2含量熔浆主要可分为酸性、中性和基性3类,而超基性熔浆为数不多。不同类型熔浆粘度不等,因而流动性不同。熔浆冷凝后形成的岩石称为熔岩(lava)。

基性熔浆SiO2含量低,挥发组分较少,温度高(约0~℃),冷却慢,粘性小,流动快。冷却后形成颜色较深的岩石,称玄武岩。当基性熔浆表面冷凝成塑性薄壳,而下面熔浆仍继续流动时,就会拖曳上部薄壳使其产生波状起伏,形成波状熔岩(wavelava);如果下面熔浆还继续流动,使上部薄壳被拖引成绳状构造,则形成绳状熔岩。酸性熔浆富含SiO2和挥发组分,K、Na含量比Fe、含量高,温度较低(多为~0℃),冷却快,粘性大,流动慢。冷却后形成颜色较浅的岩石,称流纹岩。酸性熔浆表面迅速冷凝成薄壳并由于强烈收缩而破裂,下面熔浆继续流动,使表层薄壳再次破碎并翻滚、粘结,形成块状熔岩(blocklava)。中性熔浆SiO2和挥发组分的含量以及其它性质介于酸性和基性熔岩之间,所形成的岩石称为安山岩。

枕状熔岩为基性岩浆水下喷发的产物。基性熔浆在水下凝固时首先表面结成硬壳,并由于冷却收缩而出现裂隙,而壳内的熔浆尚未固结,这样熔浆就可能从裂隙中流出;流出的熔浆表面又形成冷凝的硬壳,由于冷却收缩及内部压力硬壳又发生破裂,尚未固结的熔浆又从裂缝流出;结果使整体熔浆分成许多小股熔浆,最后冷凝固结,并因在完全硬化前受重力作用与周围物体的互相挤压而成为枕状体,形成枕状熔岩(pillowlava)。

熔浆在冷凝固结过程中,如果成分均匀,地形平坦,而且缓慢冷缩,就可能围绕一些大致成等距离排列的凝结中心收缩,从而形成垂直于冷凝面的裂隙,把岩石分割成多边形柱状体,这种裂隙称为柱状节理。最常见的是玄武岩中的六边形柱状节理,其次也有五边形、四边形、七边形等。福建第三系玄武岩、峨眉山二叠系玄武岩中的柱状节理都很发育。

(3)固态喷出物

由于气体的膨胀力及其所派生的冲击作用,使火山喉管及火山口附近的岩石被炸碎并抛射出来,未冷凝的岩浆呈团块、细滴喷射出来并在空中或落地后凝结为固体,它们均属于固态喷出物,统称为火山碎屑物,可分出火山弹、火山块、火山砾和火山灰四种基本类型。

火山弹(volcanicbomb)是一种岩浆喷发物,喷离火山口时为炽热的熔浆团,而后在空中旋转运移时,发生不同程度的冷却或固结,落地时可呈现不同的形态。如落地时表层固结,可形成纺锤形火山弹、麻花状火山弹;如表层基本未固结,则形成饼状或不规则状火山弹;如整体基本固结,则呈暗色不规则渣状块体,多气孔,表面锯齿状,称为火山渣,是最常见的一类火山弹。火山弹平均直径大于64mm,最大可达6m(长径)以上。

火山块粒径与火山弹相当,也是大于64mm,但喷发时是固态的岩石碎块,多呈棱角状至次棱角状。火山块主要由火山通道及其附近早先形成的岩石破碎而成。火山砾粒径为2~64mm,火山灰粒径小于2mm,它们在喷发时可以是液态的,也可以是固态的。

火山碎屑物大部分降落到火山口附近,呈环状分布,由内向外颗粒由粗变细。火山喷发的碎屑物有时数量极多,散落面积很广,如年印度尼西亚克拉克托火山爆发,碎屑物总量估计达2.5×m3,细小的火山灰被带到大气层的上层,而后随大气飘移散落全球。火山碎屑物经堆积、压实、胶结或熔结而形成的岩石,称为火山碎屑岩。不同期次喷发物形成的火山碎屑岩逐层堆积,因而可有较好的成层性。

2、火山地形

中心式火山喷发形成的地形常呈锥状,称为火山锥。由于火山喷发类型不同,因而火山锥也是多种多样的。主要由熔岩组成的,称为熔岩锥,坡角常仅有2°~10°,很少大于15°。主要由火山碎屑岩组成的,称为火山碎屑岩锥,坡角约30°~40°。由熔岩与火山碎屑岩互层组成的称为复合锥,坡度常小于35°,世界上较大的火山都属于这种类型,如日本富士火山,海拔高度为m。

在火山锥顶部常有低洼的部位,略呈圆形,边缘很陡,火山物质由此喷出,称为火山口。火山再次喷发时可以将原有的火山口炸掉一部分,使火山口顶部扩大,成为更大的洼地,叫破火山口。火山喷发停止后,火山口积水就成为火山口湖,如吉林长白山主峰白头山天池就是一例。与火山口相连的岩浆通道叫火山喉管(也称火山颈)。与喷出岩相比,岩浆充填火山喉管而凝结的岩石一般结晶较好,呈致密状。在长期风化剥蚀之后,火山喉管中比较耐风化的熔岩往往残留在平地,成为突出的孤立山峰。

裂隙式火山喷发常可形成熔岩流与熔岩被。从火山口或火山裂隙溢出的熔浆沿山坡或河谷顺流而下,有的呈狭长的带状,有的呈宽阔平缓的舌状,冷却固结后称为熔岩流,当熔岩流遇到陡崖时可形成熔岩流瀑布。当喷发量很大时,熔浆可铺成一大片,被覆在地面上,而后冷凝,称为熔岩被。

二、侵入作用

岩浆侵入地壳中但未喷出地表时称为侵入作用,侵入的岩浆冷凝后形成的各种各样的岩浆岩体称为侵入体(intrusivebody),侵入体周围的岩石叫围岩。由于承受上覆岩石的压力,因而岩浆具有向压力较低的构造软弱带侵入的趋势。岩浆在向上运动时,以巨大的机械压力沿着围岩的软弱部位挤入,同时以高温熔化围岩,从而占据一定的空间。根据岩浆侵入深度的不同,可分为深成侵入作用(深度>3km)和浅成侵入作用(<3km),相应地,侵入体也分为深成侵入体和浅成侵入体。

(一)深成侵入体

深成侵入体形成时的温度和压力均较高,因而岩浆冷凝缓慢,岩石多为全晶质中粗粒结构。岩体规模较大,常见的有岩基、岩株两种。围岩受岩浆高温影响,变质现象较强,范围较广。

岩基是侵入体中规模最大的一类,面积大于km2,最大可达数万平方公里。平面上一般呈长圆形,长数十公里,甚至几千公里,宽可达km以上。岩基一般为中酸性岩浆冷凝而成,多由粒度较粗而成分稳定的花岗岩或花岗闪长岩等组成。我国东部地区以及秦岭、天山、阿尔泰山等地均有规模巨大的花岗岩类岩基。

岩株(stock)是一种常见的侵入体,平面上近圆形或不规则状,接触面较陡,规模较大,出露面积小于km2。有的岩株独立产出;有的向下与岩基相连,为岩基的顶部突起部分。北京周口店的房山花岗闪长岩体就是一个比较典型的岩株,其出露面积56km2,平面上近圆形,接触面较陡,并略向围岩倾斜。呈小岩株产出的岩体在找矿上十分重要。如鄂东大冶一带的中酸性岩株,在接触带上有丰富的铁、铜、金矿床。

(二)浅成侵入体

浅成侵入活动接近地表,岩浆冷凝较快。矿物结晶颗粒细小,岩石常为中细粒结构或斑状结构。浅成侵入体的规模一般较小,可见底部边界,常见的有岩床、岩墙、岩盆、岩盖等。岩石类型从酸性到基性都有,与内生矿床形成时期相近,彼此经常共生。

岩床

又称岩席,是厚度较小而面积较大的层间侵入体,与其顶、底板围岩平行,接触面平坦,中部稍厚,向边部逐渐变薄以至尖灭。岩床的厚度差别很大,大的可达上千米,小的仅几十厘米。如果岩浆粘度小、流动快,就可形成面积很大的岩床。岩床以基性岩常见。

岩墙

厚度比较稳定且近于直立的板状侵入体,长度为厚度的几十倍甚至几千倍,厚度一般几十厘米至几十米,长几十米甚至几千米。在一个较大区域内,岩墙很少单一产出,常常是几十条、几百条有规律地分布,形成岩墙群。岩墙又可称岩脉。也有人把规模小、形状不规则或贯入在岩体之中的脉状岩体称为岩脉。

岩盆

中央部分厚度大,边缘厚度小,中间微向下凹的盆状侵入体。岩盆是岩浆侵入到岩层之间,其底部因受岩浆的重力而下沉,故中央凹陷;或岩浆侵入到构造盆地中而形成的。岩盆的岩性多为基性,平面形状为圆形或椭圆形,规模一般较大,直径数公里到数百公里,厚度最大者可达千米以上。

岩盖

又称岩盘,是上凸下平的穹窿状侵入体。由岩盖中部到边部,其厚度迅速变小而尖灭。岩盖规模一般不大,底部直径约3~6km,最厚处通常小于1km,地表出露形态常为圆形、椭圆形。岩盖的岩性以中酸性岩为常见,由于中酸性岩浆粘度大,延伸不远,将上覆岩层拱起而成盖状。

案例

7万年前喷发或改变人类进化史

多巴湖是一座位于印尼苏门答腊岛北部的火山湖,此湖呈菱形,长公里,宽30公里,面积平方公里,是世界上最大的火山湖。7万多年前,这里发生过一次超级火山爆发,导致人口锐减。

关于此次超级火山爆发对早期人类所造成的毁灭性打击并没有文字记载,但是有科学家相信此次火山爆发改变了人类的进化史。

美国伊利诺伊大学的施坦利认为,多巴湖火山大爆发喷发出0立方公里的火山灰等物质,造成了绝大多数早期人类灭亡,只剩下1万名成年人存活。现代人类都是从这很少的1万人演化而来。施坦利的假设并没有得到证明,不过多巴湖是人类历史上第二大火山爆发。爆发形成的巨大火山口就成为了今天世界最大的火山湖—多巴湖。

滑坡

一、定义

滑坡是指山坡在河流冲刷、降雨、地震等因素影响下,土层或岩层整体或分散地顺斜坡向下滑动的现象。

二、形成的原因

产生滑坡的条件:一是地质条件与地貌条件;二是内外营力(动力)和人为作用的影响。

第一个条件与以下几个方面有关:

1、岩土类型:岩土体是产生滑坡的物质基础。一般说,各类岩、土都有可能构成滑坡体,其中结构松散,抗剪强度和抗风化能力较低,在水的作用下其性质能发生变化的岩、土,如松散覆盖层、黄土、红粘土、页岩、泥岩、煤系地层、凝灰岩、片岩、板岩、千枚岩等及软硬相间的岩层所构成的斜坡易发生滑坡。

2、地质构造条件:组成斜坡的岩、土体只有被各种构造面切割分离成不连续状态时,才有可能向下滑动的条件。同时、构造面又为降雨等水流进入斜坡提供了通道。故各种节理、裂隙、层面、断层发育的斜坡、特别是当平行和垂直斜坡的陡倾角构造面及顺坡缓倾的构造面发育时,最易发生滑坡。

3、地形地貌条件:只有处于一定的地貌部位,具备一定坡度的斜坡,才可能发生滑坡。一般江、河、湖(水库)、海、沟的斜坡,前缘开阔的山坡、铁路、公路和工程建筑物的边坡等都是易发生滑坡的地貌部位。坡度大于10度,小于45度,下陡中缓上陡、上部成环状的坡形是产生滑坡的有利地形。

4、水文地质条件:地下水活动,在滑坡形成中起着主要作用。它的作用主要表现在:软化岩、土,降低岩、土体的强度,产生动水压力和孔隙水压力,潜蚀岩、土,增大岩、土容重,对透水岩层产生浮托力等。尤其是对滑面(带)的软化作用和降低强度的作用最突出。就第二个条件而言,在现今地壳运动的地区和人类工程活动的频繁地区是滑坡多发区,外界因素和作用,可以使产生滑坡的基本条件发生变化,从而诱发滑坡。主要的诱发因素有:地震、降雨和融雪、地表水的冲刷、浸泡、河流等地表水体对斜坡坡脚的不断冲刷;不合理的人类工程活动,如开挖坡脚、坡体上部堆载、爆破、水库蓄(泄)水、矿山开采等都可诱发滑坡,还有如海啸、风暴潮、冻融等作用也可诱发滑坡。

三、滑坡的种类

根据滑坡体体积,将滑坡分为4个等级:

1、小型滑坡:滑坡体积小于10×立方米

2、中型滑坡;滑坡体积为10×-×立方米;

3、大型滑坡:滑坡体积为×-0×立方米

4、特大型滑坡(巨型滑坡):滑坡体体积大于0×立方米。根据滑坡的滑动速度,将滑坡分为4类:①蠕动型滑坡,人们作凭肉眼难以看见其运动,只能通过仪器观测才能发现的滑坡;②慢速滑坡:每天滑动数厘米至数十厘米,人们凭肉眼可直接观察到滑坡的活动;③中速滑坡:每小时滑动数十厘米至数米的滑坡;④高速滑坡:每秒滑动数米至数十米的滑坡。

四、产生滑坡的条件

产生滑坡的基本条件是斜坡体前有滑动空间,两侧有切割面。例如中国西南地区,特别是西南丘陵山区,最基本的地形地貌特征就是山体众多,山势陡峻,沟谷河流遍布于山体之中,与之相互切割,因而形成众多的具有足够滑动空间的斜坡体和切割面。广泛存在滑坡发生的基本条件,滑坡灾害相当频繁。

从斜坡的物质组成来看,具有松散土层、碎石土、风化壳和半成岩土层的斜坡抗剪强度低,容易产生变形面下滑;坚硬岩石中由于岩石的抗剪强度较大,能够经受较大的剪切力而不变形滑动。但是如果岩体中存在着滑动面,特别是在暴雨之后,由于水在滑动面上的浸泡,使其抗剪强度大幅度下降而易滑动。

降雨对滑坡的影响很大。降雨对滑坡的作用主要表现在,雨水的大量下渗,导致斜坡上的土石层饱和,甚至在斜坡下部的隔水层上击水,从而增加了滑体的重量,降低土石层的抗剪强度,导致滑坡产生。不少滑坡具有“大雨大滑、小雨小滑、无雨不滑”的特点。

地震对滑坡的影响很大。究其原因,首先是地震的强烈作用使斜坡土石的内部结构发生破坏和变化,原有的结构面张裂、松弛,加上地下水也有较大变化,特别是地下水位的突然升高或降低对斜坡稳定是很不利的。另外,一次强烈地震的发生往往伴随着许多余震,在地震力的反复振动冲击下,斜坡土石体就更容易发生变形,最后就会发展成滑坡。

五、滑坡的人为因素

违反自然规律、破坏斜坡稳定条件的人类活动都会诱发滑坡。例如:

1、开挖坡脚:修建铁路、公路、依山建房、建厂等工程,常常因使坡体下部失去支撑而发生下滑。例如我国西南、西北的一些铁路、公路、因修建时大力爆破、强行开挖,事后陆陆续续地在边坡上发生了滑坡,给道路施工、运营带来危害。

2、蓄水、排水:水渠和水池的漫溢和渗漏,工业生产用水和废水的排放、农业灌溉等,均易使水流渗入坡体,加大孔隙水压力,软化岩、土体,增大坡体容重,从而促使或诱发滑坡的发生。水库的水位上下急剧变动,加大了坡体的动水压力,也可使斜坡和岸坡诱发滑坡发生。支撑不了过大的重量,失去平衡而沿软弱面下滑。尤其是厂矿废渣的不合理堆弃,常常触发滑坡的发生。

此外、劈山开矿的爆破作用,可使斜坡的岩、土体受振动而破碎产生滑坡;在山坡上乱砍滥伐,使坡体失去保护,便有利于雨水等水体的入渗从而诱发滑坡等等。如果上述的人类作用与不利的自然作用互相结合,则就更容易促进滑坡的发生。随着经济的发展,人类越来越多的工程活动破坏了自然坡体,因而近年来滑坡的发生越来越频繁,并有愈演愈烈的趋势,应加以重视。

六、滑坡的危害

山体滑坡不仅造成一定范围内的人员伤亡、财产损失,还会对附近道路交通造成严重威胁。年6月17日,房县榔口乡珠藏洞村二组发生一起大型山体滑坡事件。目前滑坡已导致15家农户房屋出现明显裂缝,其中特危房屋8户,涉及农户70余人。年8月12日,房县青峰镇镇青河村、阳坪村、深屿沟村3个行政村连续发生重大山体滑坡事件,其中,深屿沟村塔石板沟的滑坡体面积约40万平方米,青河村何家坡体面积约60万平方米,阳坪村换香扒滑坡体面积约万平方米,受山体滑坡的影响目前已有户,人,间房屋不同程度受损,其中,63户,人,间房屋倒毁,不能居住,造成直接经济损失近0多万元。

七、滑坡的预防

首先,是要选择安全场地修建房屋,必须避开可能遭受滑坡危害的地段。

其次,不要随意在斜坡上堆砌土石。

最后,要管理好引水和排沟渠,对生产、生活中产生的废水要合理排放。不要让废水四处漫流或在低洼处积水成塘。

八、面对滑坡的措施

1、预先选定临时避灾场地。

2、预先选定撤离路线、规定预警信号。要通过实地踏勘选择好转移路线,转移路线要尽量少穿越危险区。要事先约定好撤离信号。

3、预先作好必要的物资储备。条件时,应在避灾场地预先搭建临时住所,提供基本生活条件。交通工具、通讯器材、雨具和常用药品等,也要根据具体情况提前做好准备。

4、雨季不要在沟谷中长时间停留。下雨天不要在沟谷中长时间停留;一旦听到上游传来异常声响,应迅速向两岸上坡方向逃离。

泥石流

一、定义

泥石流是指在山区或者其他沟谷深壑,地形险峻的地区,因为暴雨暴雪或其他自然灾害引发的携带有大量泥沙以及石块的特殊洪流。泥石流具有突然性以及流速快、流量大、物质容量大和破坏力强等特点。发生泥石流常常会冲毁公路铁路等交通设施甚至村镇等,造成巨大损失。

二、形成的原因

泥石流是介于流水与滑坡之间的一种地质作用。典型的泥石流由悬浮着粗大固体碎屑物并富含粉砂及粘土的粘稠泥浆组成。在适当的地形条件下,大量的水体浸透山坡或沟床中的固体堆积物质,使其稳定性降低,饱含水分的固体堆积物质在自身重力作用下发生运动,就形成了泥石流。

三、形成条件

1、地形地貌条件

在地形上具备山高沟深,地形陡峻,沟床纵度较大,流域形状便于水流汇集。在地貌上,泥石流的地貌一般可分为形成区、流通区和堆积区三部分。上游形成区的地形多为三面环山,一面出口为瓢状或漏斗状,地形比较开阔、周围山高坡陡、山体破碎、植被生长不良,这样的地形有利于水和碎屑物质的集中;中游流通区的地形多为狭窄陡深的峡谷,谷床纵坡较大,使泥石流能迅猛直泻;下游堆积区的地形为开阔平坦的山前平原或河谷阶地,使堆积物有堆积场所。

2、松散物质来源条件

泥石流常发生于地质构造复杂、断裂褶皱发育,新构造活动强烈,地震烈度较高的地区。地表岩石破碎,崩塌、错落、滑坡等不良地质现象发育,为泥石流的形成提供了丰富的固体物质来源;另外,岩层结构松散、软弱、易于风化、节理发育或软硬相间成层的地区,因易受破坏,也能为泥石流提供丰富的碎屑物来源;一些人类工程活动,如滥伐森林造成水土流失,开山采矿、采石弃渣等,往往也为泥石流提供大量的物质来源。

3、水源条件

水既是泥石流的重要组成部分,又是泥石流的激发条件和搬运介质(动力来源),泥石流的水源,有暴雨、水雪融水和水库溃决水体等形式。我国泥石流的水源主要是暴雨、长时间的连续降雨等。

四、发生的时间规律

1、季节性

我国泥石流的暴发主要是受连续降雨、暴雨,尤其是特大暴雨集中降雨的激发。因此,泥石流发生的时间规律是与集中降雨时间规律相一致,具有明显的季节性。一般发生在多雨的夏秋季节。因集中降雨的时间的差异而有所不同。四川、云南等西南地区的降雨多集中在6-9月,因此、西南地区的泥石流多发生在6-9月;而西北地区降雨多集中在6、7、8三个月,尤其是7、8两个月降雨集中,暴雨强度大,因此西北地区的泥石流多发生在7、8两个月。据不完全统计,发生在这两个月的泥石流灾害约占该地区全部泥石流灾害的90%以上。

2、周期性

泥石流的发生受暴雨、洪水、地震的影响,而暴雨、洪水、地震总是周期性地出现。因此,泥石流的发生和发展也具有一定的周期性,且其活动周期与暴雨、洪水、地震的活动周期大体相一致。当暴雨、洪水两者的活动周期相叠加时,常常形成泥石流活动的一个高潮。如云南省东川地区在年是近十几年的强震期,使东川泥石流的发展加剧。仅东川铁路在-年的11年中就发生泥石流灾害余次。又如年,东川达德线泥石流,成昆铁路利子伊达泥石流、宝成铁路、宝天铁路的泥石流,都是在大周期暴雨的情况下发生的。

五、诱发因素

由于工农业生产的发展,人类对自然资源的开发程度和规模也在不断发展。当人类经济活动违反自然规律时,必然引起大自然的报复,有些泥石流的发生,就是由于人类不合理的开发而造成的。近年来,因为人为因素诱发的泥石流数量正在不断增加。可能诱发泥石流的人类工程经济活动主要有三个方面。

1、不合理开挖

修建铁路、公路、水渠以及其它工程建筑的不合理开挖。有些泥石流就是在修建公路、水渠、铁路以及其它建筑活动,破坏了山坡表面而形成的。如云南省东川至昆明公路的老干沟,因修公路及水渠,使山体破坏,加之年犀牛山地震又形成崩塌、滑坡,致使泥石流更加严重。又如香港多年来修建了许多大型工程和地面建筑,几乎每个工程都要劈山填海或填方,才能获得合适的建筑场地。年的一次暴雨,使正在施工的挖掘工程现场人死于滑坡造成的泥石流。

2、不合理的弃土、弃渣、采石

这种行为形成的泥石流的事例很多。如四川省冕宁县泸沽铁矿汉罗沟,因不合理堆放弃土、矿渣,年一场大雨暴发了矿山泥石流,冲出松散固体物质约lO万立方米,淤埋成昆铁路米和喜(德)-西(昌)公路米,中断行车,给交通运输带来严重损失。又如甘川公路西水附近,年冬在沿公路的沟内开采石料,年7月18日发生泥石流,使15座桥涵淤塞。

3、滥伐乱垦

滥伐乱垦会使植被消失,山坡失去保护、土体疏松、冲沟发育,大大加重水土流失,进而山坡的稳定性被破坏,崩塌、滑坡等不良地质现象发育,结果就很容易产生泥石流。例如甘肃省白龙江中游现在是我国著名的泥石流多发区。而在一千多年前,那里竹树茂密、山清水秀,后因伐木烧炭,烧山开荒,森林被破环,才造成泥石流泛滥。又如甘川公路石坳子沟山上大耳头,原是森林区,因毁林开荒,年发生泥石流毁坏了下游村庄、公路,造成人民生命财产的严重损失。当地群众说:“山上开亩荒,山下冲个光”。

六、泥石流的种类

1、泥石流按其物质成分可分为泥石流、泥流、水石流三类。

泥石流是由大量粘性土和粒径不等的沙粒、石块组成的;泥流是以黏性土为主,含少量沙粒、石块、粘度大、呈稠泥状的;水石流是由水和大小不等的沙粒、石块组成的。

2、泥石流按其物质状态可分为黏性泥石流、稀性泥石流两类。

含大量黏性土的泥石流叫黏性泥石流,其特征是:黏性大,固体物质占40%~60%,最高达80%。稠度大,石块呈悬浮状态。水不是搬运介质,而是组成物质,爆发突然,持续时间短,破坏力大。稀性泥石流,以水为主要成分,黏性土含量少,固体物质占10%~40%,有很大分散性。

其特征是:水为搬运介质,石块以滚动或跃移前进,具有强烈的下切作用,其堆积物在堆积区呈扇状散流,停积后似“石海”。

3、其他分类

按泥石流沟的形成分类有:沟谷型泥石流,山坡型泥石流。

按泥石流的成因分类有:冰川型泥石流,降雨型泥石流。

按泥石流发展阶段分类有:发展期泥石流、旺盛期泥石流和衰退期泥石流。

按泥石流域大小分类:大型泥石流、中型泥石流、小型泥石流。

七、我国泥石流分布的特点

1、我国泥石流的分布主要受地形的、地质和降水条件的控制、尤其在地形条件上表现较为明显。

泥石流在我国集中分布在青藏高原与次一级的高原和盆地之间的接触带上,此外青藏高原东部的低山丘陵或平原的过渡带也是泥石流集中分布地。

在两个地带中,泥石流又多集中分布在一些沿大断裂,深入阶段发育的河流沟谷两侧。这也是我国泥石流发生的密度最大,活动最频繁、危害最严重的地带。

在每一个大型构造带中,高频率的泥石流的发生多集中在混合花岗石、片麻岩、片岩、千枚岩等变质岩系及页岩、泥灰岩、泥岩、煤系等软弱岩系和第四系堆积物分布区。

2、泥石流的分布还与大气降水、冰雪融化有关。

高频率的泥石流往往分布在气候干湿季较明显、局部暴雨强度大、较软湿、冰雪融化快的地区,如四川、云南、陕西、甘肃、西藏等地,低频率的稀性泥石流主要分布在东北和南方地区。

八、泥石流活动强度的因素

泥石流的活动强度主要受地形地貌、地质环境和水文气象条件三个方面因素的影响。

如滑坡、崩塌、岩堆群聚地区,岩石破碎,风化程度深等,为泥石流的活动提供了物质基础。

汇水面积大。沟谷的长度大,纵坡坡度较陡等因素为泥石流的流通与扩展创造了有利的条件。

通常大强度、短时间出现的暴雨很容易形成泥石流,其强度显然与暴雨的强度密切相关。

九、泥石流发生的典型的实例

1、年7月11日,四川省丹巴县发生特大泥石流灾害,造成1人死亡,50人失踪事件,损失严重。冲毁耕地余亩,河堤上千米。泥石流堵塞河道,造成大金河断流4分钟,形成库容万立方米。

2、菲律宾吉恩萨贡村一次泥石流造成94人死亡、19人受伤、人失踪。在救助行动中,其所在部门将重点转向灾民赈济工作。

3、年,秘鲁的瓦斯卡兰山爆发泥石流,多万立方米的雪水夹达泥石,以公里每小时的速度冲向秘鲁的容加依城,造成2.3玩人死亡,灾难景象惨不忍睹。

4、在年5月6日,意大利南部那不勒斯等地区突然遭到建国以来非常罕见的泥石流灾难。造成多人死亡,多人失踪,0多人无家可归。

由于我们的生态环境日益遭到严重的破坏,进入20世纪后,全球泥石流爆发率急剧增加,发生逾百次。

5、云南省14个城市因连降暴雨,引发受灾超过0万人,死亡多人、经济损失高达36亿元的重大洪水泥石流灾害即为一个典型的案例。

十、如何判断泥石流的发生

泥石流的发生可以根据当地降雨情况来估测,也可以通过一些特有现象来判断,以便能够及时采取快速正确的自救方法。

当发现河或沟床中的发生与否,可以通过仔细倾听是否有从沟谷或沟内传来的类似火车轰鸣声或闷雷似的声音。如听到这种声音,即使声音极微弱,也应认定泥石流正形成,此时应迅速离开危险地段。

当处于沟谷深处便觉得昏暗并伴有轰鸣声或轻微的震动感,则说明沟谷上游已经能够发生泥石流。

十一、滑坡,崩塌,泥石流三者的关系

1、滑坡与崩塌的关系

滑坡与崩塌常常相伴产生,产生在相同的地质构造环境中和相同的地层岩性构造条件下,而且有着相同的触发因素,容易产生滑坡的地带也是崩塌的易发区。

一个地方长期不断发生崩塌,其积累的大量崩塌堆积体在一定条件下可以生成滑坡。

有时崩塌在运动过程中直接转化为滑坡运动,而且这种转化较为常见。有时岩土体的重力运动形式介于崩塌式运动和滑坡式运动之间,以致人们经常把崩塌和滑坡混淆,因此地质科学工作者称此为滑坡式崩塌,亦称为湖泊崩塌型滑坡。

崩塌、滑坡在一定的条件下还可以相互诱发、相互转化。

崩塌体击落在老滑坡体和松散不稳定的堆积体上部,在崩塌的重力冲击下,有时可使老滑坡复活或产生新滑坡。

有时,滑坡后缘产生了许多裂缝,滑坡发生后其高陡的后壁会不断发生崩塌。

此外,滑坡和崩塌因而有着相同的此生灾害和相似的发生前兆。

2、滑坡、崩塌和泥石流的关系是怎么样的?

滑坡、崩塌和泥石流的关系也十分密切,通常在容易发生滑坡、崩塌的区域也容易发生泥石流。

崩塌和滑坡的物质经常是泥石流的重要固体物质来源。

崩塌、滑坡还经常在运动过程中直接转化为泥石流,或者崩塌、滑坡发生一段时间后,其堆积物在一定的水源条件下生成泥石流。简单说,泥石流是滑坡和崩塌发生的次生灾害。泥石流与滑坡有着许多相同的促发因素。

十二、减轻崩塌、滑坡、泥石流的措施

防治水土流失,减轻崩塌、滑坡以及泥石流灾害的措施有许多种,生物措施就是其中之一,而且效果好。

生态环境恶化,坡面植被覆盖率低,乱砍滥伐现象严重,经常会造成水土流失。而许多崩塌、滑坡泥石流灾害就是水土流失恶性发展的直接结果。

由此可见,崩塌、滑坡、泥石流与水土流失之间互为因果关系。

生物措施。减轻崩塌、泥石流的生物措施主要包括改良耕作技术以及改善对生态环境有重要的影响的农、牧业管理方式,植树造林、封山育林等。

生态措施的主要作用。生物措施的作用主要包括保护坡面、减少皮面物质的流失量、固结上层、调解坡面水流、削减坡面径流量、增大坡体的冲蚀能力作用。其不仅是一项经济有效的治本措施,而且投资少、收益快、容易被群众接受。

对于崩塌、滑坡、泥石流的生物治理应从水土保持入手,以改善农、牧业生产条件为目标合理进行生物规划设计。

根据具体地区的环境、地形特点,配置体型,树种、草类、实行山水林填的综合治理,推行乔、灌,草并举的治理原则。

治理泥石流可以通过具体规划泥石流形成区,还可以造沟坡水源涵养林和沟谷水土保持林。

十三、泥石流和滑坡的区别

1、泥石流的识别

(1)地形地貌依据。一般能够汇集较大水量、保持较高水流速度的沟谷,才可以容纳、搬运大量的土、石。

沟谷上游三面环山、山坡陡峻,沟域平面形态呈勺状、漏斗状、树叶状、中游山谷较为狭窄、下游沟口地势开阔,沟谷上下高差大于米,沟谷两侧斜坡坡度不小于25度的地形条件,有利于泥石流形成。

(2)物源依据。泥石流的形成,必须同时具备大量的松散土、石,因此,沟谷两侧山体破碎、疏散物质的数量较多。

(3)水源依据。泥石流的形成通常与水的关系较为密切,水为泥石流的提供动力条件。其中,局地性暴雨多发区,泥石流发生频率最高。

如果一条沟同时满足地形、物源、水源三个方面的条件,这条沟就一定是泥石流沟。但泥石流发生频率、规模大小、黏稠程度,会随着上述变化的发生而发生。已经发生过泥石流的沟谷,今后仍有发生泥石流的危险。

2、滑坡的识别

(1)地层依据。通常曾经发生过滑坡的地段,其岩层或土体的类型常常与周围没有滑动斜坡有着明显的差异,与未滑动过的地段相比,滑动过的岩层或土体通常程序上比较凌乱,结构上比较疏松。

(2)地形地貌依据。如果斜坡上部存在低洼,下部坡脚较两侧更多的伸入河床,或者当斜坡上发育有圈椅状、马蹄状地形或多级不正常的台坎,其形状与周围斜坡明显不协调,不一致,两条沟谷的源头在斜坡上部转向并汇合,可以判断这些地段可能曾经发生过滑坡。

如果坡体上的房屋出现了破裂、倾斜、或者斜坡上有明显的裂缝。裂缝在近期有加长、加宽现象,坡脚有泥土挤出、垮塌频繁,可以判定可能是滑坡正在形成。

(3)植被依据。斜坡表面树木东倒西歪,是斜坡曾经发生过剧烈滑动的表现;而斜坡表面树木主干朝坡下弯曲、主干上部保持垂直生长,通常是斜坡长时间缓慢移动的结果。

(4)地下水依据。一般滑坡会破坏原始斜坡含水层的统一性,造成地下水流动路径、排泄地点的改变。

当发现局部斜坡与整段斜坡上的泉水点、渗水带分布状况不协调,短时间内出现许多泉水或原有突然干涸等情况时,可以结合其他依据判断是否滑坡正在形成。

十四、泥石流危害

泥石流常常具有暴发突然、来势凶猛、迅速之特点。并兼有崩塌、滑坡和洪水破坏的双重作用,其危害程度比单一的崩塌、滑坡和洪水的危害更为广泛和严重。它对人类的危害具体表现在四个方面。

1、对居民点的危害

泥石流最常见的危害之一,是冲进乡村、城镇,摧毁房屋、工厂、企事业单位及其他场所设施。淹没人畜、毁坏土地,甚至造成村毁人亡的灾难。如年8月云南省大盈江流城弄璋区南拱泥石流,使新章金、老章金两村被毁,97人丧生,经济损失近百万元。

2、对公路、铁路的危害

泥石流可直接埋没车站,铁路、公路,摧毁路基、桥涵等设施,致使交通中断,还可引起正在运行的火车、汽车颠覆,造成重大的人身伤亡事故。有时泥石流汇入河道,引起河道大幅度变迁,间接毁坏公路、铁路及其它构筑物,甚至迫使道路改线,造成巨大的经济损失。如甘川公路公里处对岸的石门沟,年7月暴发泥石流,堵塞白龙江,公路因此被淹l公里,白龙江改道使长约两公里的路基变成了主河道,公路、护岸及渡槽全部被毁。该段线路自年以来,由于受对岸泥石流的影响已3次被迫改线。建国以来,泥石流给我国铁路和公路造成了无法估计的巨大损失。

3、对水利、水电工程的危害

主要是冲毁水电站、引水渠道及过沟建筑物,淤埋水电站尾水渠,并淤积水库、磨蚀坝面等。

4、对矿山的危害

要是摧毁矿山及其设施,会淤埋矿山坑道、伤害矿山人员、造成停工停产,甚至使矿山报废。

十五、泥石流发生的应急措施

1、当处于泥石流区时,应迅速向泥石流沟两侧跑离,切记不能顺沟向上或向下跑动。当处于非泥石流区时,则应立即报告该泥石流沟下游可能波及(影响)到的村、乡、镇、县或工矿企业单位。

2、有关政府部门应立即组织有政府、单位(村、乡、镇)、专家及当地群众参加的抢险救灾活动。

3、拟定并实施应急措施(或计划)。比如:酌情限制车辆和行人通行;组织危险区群众迅速撤离等。

4、密切注视该泥石流灾害可能引发某种生命线工程(如水库、铁路、公路等)的次生灾害甚至第三次灾害。如火灾、洪水、中断交通、爆炸、房屋倒塌等。

5、建立观测站(网)进行长期动态监测,掌握灾情的变化发展趋势,并作出决断。

十六、泥石流发生的非应急措施

1、生物措施。该措施是一种长期的有助于减缓泥石流形成达到一定防御目的的治理性手段。可以通过停耕还林,封山育林,固结表土,保持水土,降低泥石流发生率与规模。

2、避让措施。该措施适合在泥石流发育分布区进行。

铁路、村镇、工矿、公路、桥梁、水库的选址、旅游开发等一定要在查明泥石流沟谷及其危害的情况下进行,最好避开在成直接危害的地区与地段。如泥石流主支沟交汇部的低平地,泥石流沟的中、上下游及沟口,靠近河床的低缓阶段或坡脚处,河道弯道外侧等。

3、工程设施。所谓的工程设施主要是为保护危害对象免遭破坏而采取的防护、排导、拦挡及跨越等工程设施。同时还包括改善泥石流的流向与流速修建的排泄沟、导流堤,流槽等工程。

4、综合防治措施。该措施主要是将生物措施与适用于某一泥石流危害区的几项工程措施相互结合的一种方式,对泥石流小流域进行统一全面整治,有效地预防和减少灾害的发生。

可以开展泥石流的预测预报工作进行防治。

从空间上还可以根据地貌、地质、降雨等条件防治。

对泥石流发育程度和规模进行危险区域的划分,划分出高度危险、中等危险和一般危险,从时间上分为中长期和短期预报。

十七、泥石流受伤人员该如何救助

泥石流通过泥浆的形式使人窒息受害。为了将损失以及伤亡人数减少到最小,在救助泥石流受伤人员时应及时采取正确合理有效的方式。

将压埋在泥浆或倒塌建筑物中的伤员救出以后,应立即清除口、鼻、咽喉内的泥土及痰、血等、排出体内的污水。

对昏迷的伤员,应该使其平卧,头后仰,并将舌头牵出,尽量保持呼吸通畅,如有外伤应采取止血、包扎、固定等方法处理。

1、伤口止血。首先对伤员的出血伤口应迅速止血,如流血过多,似喷射状,应断定是动脉破损,在伤口上方也就是伤口近心端,朝动脉血管,用手或手掌把血管压住,即可立即止血。如果伤员属于四肢受伤也可以在伤口上端用绳布带等捆扎,松紧程度视出血状况而定,每隔1~2小时松开一次进行观测,并确定后续处理措施。

2、伤口包扎。找到伤口,应该迅速检查,如有酒精或碘酒棉球应将伤口周围皮肤消毒后,用干净的毛巾、布条等将伤口包扎好。

3、固定。对骨折的伤员,应该进行临时的固定,如果没有夹板,可以用木棍、树枝等物代替。固定时尽量减少对伤员的搬动肢体与夹板间要垫平,夹板长度以超过上下两关节为宜,并固定绑好,留指尖或趾尖暴露在外。对严重的外伤伤员的治疗,在紧急处理的同时,应迅速求助医务人员,并且要以最快的速度医院。

十八、遇到泥石流时要如何脱险

1、沿山谷徒步时,一旦遭遇大雨,要迅速转移到附近安全的高地,离山谷越远越好,不要在谷底过多停留。

2、观察周围环境,特别留意是否听到远处山谷传来打雷般声响,如听到要高度警惕,这很可能是泥石流将至的征兆。

3、选择平整的高地作为营地,尽可能避开有滚石和大量堆积物的山坡下面,不要在山谷和河沟底部扎营。

4、出现泥石流后,要马上与泥石流成垂直方向向两边的山坡上面爬,爬得越高越好,跑得越快越好,绝对不能往泥石流的下游走。

十九、泥石流发生时该如何逃生

泥石流一般会伴着山体滑波等地质灾害同时发生,但通常情况下是可以预见和有预报的,这时应及早的撤离灾区。如一次云南发生的山体滑波和泥石流幸好人们就是在被劝说及时的撤离才得以安全,但房屋及所有财产已被掩埋。

当泥石流发生的最好的方法是跑,要跑的快。要是流石流相对好应对一些,,离开泥石流的流道,向旁边的高地跑就易躲过。曾经有一次在福建三明市的山区开车就经历过,但是山体滑波,幸好车开的快,不然就被山上滚下来的大石头压扁了。泥石流主要是因为下雨引起的,6~8月是雨水多发季,山中最易发生这种现象。因此,在连续发生暴雨的时节不要到山中旅游。

二十、泥石流灾害防治措施效益的系统性评价

泥石流灾害防治措施的评价主要是针对山区泥石流防治措施,再加上泥石流的治理远离和治理目标,系统的分析评价的一种方法。

1、防治措施效益评价原则

(1)保证评价的客观性和可比性

主要目的是通过如实掌握泥石流防治措施的效益,为措施决策服务,评价质量和评价结果影响决策的准确性,所以评价指标要求全面、可靠、客观性强、防止过多的主观性。

防治措施效益好坏,必须通过对比反映出其真实的好坏程度,并且评价模型应反映效益层次性,较直观地反映出防治措施效果。

(2)评价指标系统性

泥石流发生是由于该小流域的整个系统出现问题,灾害是多方面因素综合作用的结果。

评价指标要求包括目标所涉及的各个方面,而且对定性问题要有恰当的评价指标,保证评价不出现片面性问题。

突出指标的重点性。

由于措施所要达到的目的因时因地区而不同,因此评价过程应突出相应的重点评价指标。

通常是通过权重反映效益评价指标的重要性,反映出泥石流防治措施的主次。

2、泥石流防治措施分析

传统泥石流灾害防治多进行单纯的工程措施或生物措施,缺乏系统配套工程措施,导致所实施工程措施的防治效益不高,工程只能在短期内发挥作用,随着时间的推移,工程失去应有的功能,不能达到预期的防治目的。

阿坝藏族自治州黑水县芦花沟泥石流防治则充分利用了系统工程优势,不仅实施有8个重力拦坝主体工程,控制和削减泥石流活动,并在下游辅以生物、排导、监测预警等措施,在主沟两侧还进行了相应的生物护坡措施等,很好地对泥石流进行了防治,年至今未发生灾害。

影响泥石流的因素有许多,各种应对的防治措施也较多,均应把预防、工程、生物、管理和避灾措施综合起来运用,充分发挥各措施的功能。

由于各山地区泥石流形成条件差异大,所以在各项措施选择上也应体现因地制宜,按全面规划、重点突出、远近兼顾、措施综合及因害设防的原则,确定合理的防治方案。

3、泥石流防治措施效益评价模型

(1)泥石流防治措施的效益指标体系

泥石流是山区最常见、活动频繁、危害严重的自然灾害(云南、四川、西藏等地区特别显著),其防治已成为山区建设的基础性工作。

泥石流防治措施因其防治重点、投入差异、产生条件而具有不同的效益。

因此,应该在已有的效益评价成果基础上,本着全面、综合、突出重点的原则,提出一系列有效地效益评价指标体系。

在效益评价指标中主要是对经济效益、社会效益、环境效益进行分析。

经济效益,指泥石流防治工程措施直接减免的各项损失,或因措施而增加的经济收入。

社会效益,指泥石流防治工程对社会科学、教育、文化、人民生活等产生的影响效果。

环境效益,指泥石流防治工程对环境保护的优化程度。

(2)效益评价指标权重的确定

在泥石流防治效益评价过程中,涉及大量定性与量化指标和因素重要度判断,判断方法应根据具体泥石流沟的泥石流活动特征和防治目标而定。

根据实际工程(例如黑水县芦花沟、茂县后山泥石流、金川八步里沟等示范工程)保护人生安全、直接减少经济损失、植被削减泥石流动能程度、工程对间床坡脚的稳定程度、侵蚀模数减小程度等实际效益状况,运用专家意见法,利用专家调查系统,向经验丰富的专家学者发送调查表,将回收的资料进行统计,用一定数学方法处理,然后进行层次分析。

指标权重体系要按照所需获取的权重因指标选择而定。

效益评价的指标权重调查与数据处理,首先确定评价目标和评价指标集,同时设计专家调查表并发送给专家,最后将调查表回收,结果统计与处理。回收的专家意见可能不一致,为了达成一致性意见,需将个别视为特殊意见。

(3)评价指标的量化。该评价系统的评价指标有定量指标和定性指标

定性指标效益大小带有一定的主观性,各指标的效益值不能直接对比。为了便于效益的综合运算,需要对各评价值进行统一量化处理,通常采取分级打分。

定量指标可根据该指标的实际效果值反映出来,如保护固定资产效益(C11)、水土保持效益(C21)、水文改善程度(C23)等;而定性指标效益大小则带有一定的主观性。

上述泥石流防治措施的效益评价虽然理论性较强,但对实际操作有现实的指导作用,能为防治决策提供依据。

二十一、预防工程措施

避防泥石流的工程措施主要有:

1、跨越工程。是指修建桥梁、涵洞,从泥石流沟的上方跨越通过,让泥石流在其下方排泄,用以避防泥石流。这是铁道和公路交通部门为了保障交通安全常用的措施。

2、穿过工程。指修隧道、明硐或渡槽,从泥石流的下方通过,而让泥石流从其上方排泄。这也是铁路和公路通过泥石流地区的又一主要工程形式。

3、防护工程。指对泥石流地区的桥梁、隧道、路基及泥石流集中的山区变迁型河流的沿河线路或其它主要工程措施,作一定的防护建筑物,用以抵御或消除泥石流对主体建筑物的冲刷、冲击、侧蚀和淤埋等的危害。防护工程主要有:护坡、挡墙、顺坝和丁坝等。

4、排导工程。其作用是改善泥石流流势,增大桥梁等建筑物的排泄能力,使泥石流按设计意图顺利排泄。排导工程,包括导流堤、急流槽、束流堤等。

5、栏挡工程。用以控制泥石流的固体物质和暴雨、洪水径流,削弱泥石流的流量、下泄量和能量,以减少泥石流对下游建筑工程的冲刷、撞击和淤埋等危害的工程措施。拦挡措施有:栏渣坝、储淤场、支挡工程、截洪工程等。对于防治泥石流,常采用多种措施相结合,比用单一措施更为有效。

二十二、预防泥石流的措施

1、根据预报某地即将在数小时内发生泥石流,要及时对被危害区的居民及设施采取紧急疏散避灾或保护措施,强制迁至安全区;

2、可建立临时躲避棚,位置要避开沟道凹岸或面积小而低的凸岸及陡峭的山坡下,安置在距村镇较近的低缓山坡或高于10米的平台地上,切忌建在较陡山体的凹坡处,以免出现坡面坍塌;

3、当前3日及当日的降雨累计达到毫米时,处于危险区的人员应立即撤离。当听到危险区内有轰鸣声、主河洪水上涨或正常流水突然断流时,应立即意识到泥石流即将到来,应果断采取逃生措施。在逃逸时,要向沟岸两侧山坡跑,不要顺沟方向向上游或下游跑,不要停留在凹坡处。

4、在泥石流发生过程中,对遭受泥石流灾害的人与物应立即进行抢护,使危害降至最低程度。同时组织专业抢险队伍,紧急加固或抢修各类临时防护工程,排除险情;并组织人员密切监测泥石流的发展趋势,严防出现重复灾害等。

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