火山锥地貌及堆积物

1. 火山锥

不同的火山喷出的物质不同，形成的火山锥不仅物质组成不同，而且形态也存在差异，因此根据火山锥的内部结构和物质组成，把它划分为熔岩锥(lava cone)、碎屑锥(fragment cone)、混合锥(mixed cone)和熔岩滴丘(driblet cone)(图 12-3)。

图 12-3 火山锥的类型(据 M. P. 毕令斯; 转引自杨景春，1985)

熔岩锥 熔岩锥是火山喷出的液态物质(熔浆)在地表冷凝堆积形成的地貌(图 12-3a)，通常由比较易流动的基性熔岩构成，如玄武岩。熔岩锥斜坡比较缓，一般在 2°～10°，很少超过 15°，在外形上似盾状，故又称盾形火山(shield volcano)。在夏威夷岛和冰岛有这种类型的火山锥，如夏威夷岛的莫纳罗亚火山(Mauna Loa)。一些黏性大的酸性熔岩在火山口聚集成穹窿状火山丘，称为火山穹丘(volcanic dome)或熔岩穹丘(lava dome)。

火山碎屑锥 由火山碎屑物质(火山灰、火山砾和火山弹)在地表堆积形成的锥形地貌(图 12-3b)。火山碎屑锥外形典型，呈圆锥形，坡度较陡，一般大于 10°，以 30°左右居多，锥体上部坡度较陡，下部较缓。在锥顶有一个火山口，或破火山口。火山碎屑锥是火山在喷发过程中，将固体物质喷射到空中再降落下来堆积形成的，不同粒径的碎屑物被喷射的远近不同，因此从火山口到锥体的边缘火山碎屑物质有由粗至细的变化，据此可确定火山口位置。如果火山碎屑都为火山渣，构成的火山锥称为火山渣锥(cinder cone)。在环太平洋火山带这类火山锥非常常见，多数火山都具有猛烈喷发的特征。

混合锥 又称复合锥，是指由熔岩和火山碎屑交替堆积形成的火山锥(图 12-3c)。一些火山在喷发过程中，火山碎屑和熔浆交替喷出，在垂向上成交替堆积在火山口附近，形成混合锥。通常情况下，熔浆从火山口溢出，向火山锥的一侧流动，形成平缓的火山锥坡，而另一坡无熔岩覆盖，全由火山碎屑构成，锥坡较陡，这就形成一坡陡一坡缓的不对称火山锥。

熔岩滴丘 是指体积不大周边较陡的熔岩锥，它是由黏性很高的熔浆喷发后，急剧冷却形成的(图 12-3d)。

2. 火山口

火山口是指火山锥顶部的凹陷部分，通常为环形，上大下小的漏斗状或碗状，底部较平。火山口的底部与火山喉管相连，岩浆物质经此大量喷出。喷出的火山物质在周围堆积形成环状围墙，有的火山口底部为固结的熔岩，称为熔岩坑。火山口能积水成湖，称火山口湖(craterlake)，如吉林长白山的天池。火山口的深浅不一，一般不过二三百米，直径一般约在一千米以内，但也有规模比较大的，如吉林长白山天池的东西宽 3. 9km，南北长 4. 4km，面积9. 82km²，平均水深 204m，最大深度 373m。

图 12-4 破火山口的形成过程(引自 《地质辞典》，1983)

许多大型的火山口都是破火山口(caldera)，是火山口受到破坏形成的锅形洼地，其形态为圆形或近圆形，面积比原来的火山口大，直径常可达几百米甚至几十千米，较一般火山口的直径大几倍或几十倍。破火山口是由于火山强烈喷发，底部物质亏损，火山口周围塌陷，以及外力侵蚀作用扩展而成的(图 12-4)。火山口与破火山口是不同的，前者是火山喷发、建造火山锥的产物，而后者是火山锥受到破坏的产物。

破火山口的成因有以下几种。

第一种是由于火山再次爆发，毁坏了原来火山口上的大量岩石和形态形成破火山口，如日本的盘梯山火山，1888 年7 月 15 日的喷发，引起巨大山崩，火山的北侧山体大部分被崩掉，形成破火山口; 再如美国的圣海伦斯火山1980 年5 月18 日爆发把山头掀掉 2. 8km³，高度降低 400m。

第二种是大量火山物质喷发，造成地下空虚，失去支撑力，从而引起上层火山堆积物的塌陷形成破火山口，这种破火山口称为崩塌破火山口(collapse caldera)，如印度尼西亚的喀拉喀托火山。根据成因不同，破火山口可分为喀拉喀托型破火山口、基拉韦厄型破火山口、卡特迈型破火山口、潜火山型破火山口、格林考型破火山口等五类。

第三种是经地表水对原来的火山口进行侵蚀改造形成的破火山口，称为侵蚀破火山口(erosion caldera)。如山西大同的东坪山、金山的马蹄型火山口，是流水对原来火山口侵蚀改造形成的。

3. 火山颈

在火山喷发过程中，岩浆物质沿着火山喉管喷出，在火山喉管中充填的熔岩或火山碎屑物形成的圆柱状岩体称为火山颈(volcanic neck)，也称火山塞(volcanic plug)。多数火山颈为近垂直状，其下与岩浆源连接，顶部为火山口。如果火山颈的岩石抗风化和侵蚀能力强于围岩时，经过长期的风化和侵蚀，围岩被剥蚀掉，而火山颈残留下来，形成孤立突兀的柱状山丘，称为火山残颈山(volcanic butte)。