火山地質學

火山地質學的研究內容廣泛。主要有以下幾個方面。

①火山噴發產物。又稱火山噴出物。火山活動噴發出來的物質，包括氣體、液體、固體三類。氣體噴發物中以水汽最多，一般佔60-90%；其它成分有CO2、CO、H2S、SO2、HF、HCl、NH4Cl、Cl2、S、N2等。在火山活動前後及噴發過程中都可能有氣體噴出。液體噴發物以各種熔岩為主，按成分有超基性、基性、中性、酸性、鹼性等不同類別。熔岩冷卻凝固后形成的岩石稱為火山岩或噴出岩。固體噴發物是隨著火山爆發由火山口噴射到空中的熔岩碎塊或圍岩碎塊，總稱火山碎屑物。按其形態大小可分為火山灰、火山礫、火山渣、火山彈等。火山碎屑物堆積下來固結成岩后，稱為火山碎屑岩，其中包括凝灰岩、火山集塊岩等。

②火山岩地層。火山岩多半噴出地表，常與沉積岩共生，構成火山-沉積岩系，形成地層的一部分。根據火山岩中的沉積夾層內的生物化石和對火山岩進行同位素年代測定，可以了解火山岩地層特徵及其形成的年代，並建立火山岩地層層序及地層單位。

③火山地質構造。火山噴出的產物，除大部分堆積在地表外，也有部分形成於地表之淺部，構成潛火山岩體。在火山口附近堆積的熔岩和火山碎屑物，形成各種形態的火山錐。包括火山錐、火山通道及其附近的潛火山岩體和有關礦體，統稱為火山機構。研究火山機構的特徵以及控制火山噴發的構造體系，可以進一步了解火山活動的規律和板塊構造的關係。

④火山礦產。火山活動常常與各種礦產有關。在各個地質時期的火山岩地層和火山機構中，常常伴生有各種金屬和非金屬礦床。研究這些礦床和各種火山岩之間的賦存關係和賦存形式，了解火山作用的成礦規律，並提出各種礦床的找礦標誌。

⑤宇宙中其他天體的火山活動情況。了解，除地球歷史上有過火山活動外，宇宙其他某些天體，歷史上也有火山活動及其形成的產物和痕迹。隨著宇宙探索的迅速進展，利用宇宙飛行器研究月球和其他行星（如木星、金星等）及其衛星上的火山活動產物，已初步形成宇宙地質學的一個重要組成部分。

火山地質學研究主要通過野外和室內工作進行。野外考察工作主要是弄清火山地質體的分佈範圍、規模、分佈特徵，並系統觀察和採集各種火山物質及火山地質體的樣品。室內工作主要是進行各種樣品處理和分析。火山地質遺跡是在地球演化的漫長地質歷史時期中，由於火山地質作用而形成、發展並保存下來的珍貴的、不可再生的地質自然遺產。分析主要包括有：

①岩相分析、化學分析、X光分析、電鏡掃描、電子探針分析，著重搞清火山物質的組成及其特徵。

②稀土微量元素及同位素的研究分析，著重搞清火山物質形成的機制及火山物質來源、年代等。

火山雖然經常給人類帶來巨大的災害，但它也並非一無是處。火山和地熱是一對孿生兄弟，有火山的地方一般就有地熱資源。地熱能是一種廉價的新能源，同時無污染，因而得到了廣泛的應用。從醫療、旅遊、農用溫室、水產養殖一直到民用採暖、工業加工、發電方面，都可見到地熱能的應用。全世界有十幾個國家都在利用地熱發電，中國西藏羊八角建立了全國最大地熱試驗基地，取得了很好的成績。

火山活動還可以形成多種礦產，最常見的是硫磺礦的形成。陸地噴發的玄武岩，常結晶出自然銅和方解石，海底火山噴發的玄武岩，常可形成規模巨大的鐵礦和銅礦。另外，人們熟知的鑽石，其形成也和火山有關。玄武岩是分佈最廣的一種火山岩，同時它又是良好的建築材料。熔煉后的玄武岩稱為“鑄石”，可以製成各種板材、器具等。鑄石最大的特點是堅硬耐磨、耐酸、耐鹼、不導電和可作保溫材料。

劉嘉麒院士在火山地質學方面作了大量的系統性原創工作。他是中國火山和瑪珥湖古氣候研究領域的主要學術帶頭人，承擔過多項國家級和國際合作項目，在火山地質與第四紀環境地質等方面作了大量系統性創新性工作。1990年他被國家教委和國務院學位委員會表彰為“有突出貢獻的博士學位獲得者”；2003年當選為中國科學院院士。

劉嘉麒是中國最早在雷瓊、東北、內蒙等地確定和發現瑪珥湖並從事研究的科研人員。僅是從湖光岩瑪珥湖的研究中，他就帶出了6位頗有成就的博士。對火山進行基礎研究的同時，劉嘉麒還非常重視應用研究，對火山資源的保護開發和火山災害的預防也做了許多工作。在他和其他同事的推動下，中國相繼建立了火山監測站和黑龍江五大連池、廣東湖光岩、福建漳州、山東山旺等一批與火山有關的國家地質公園。

火山地質體的形成與火山作用關係密切，而研究火山地質體又直接應用地質學的方法，因此與火山學和地質學中有關的地層學、構造地質學、岩石學、礦物學、礦床地質學都有十分密切的關係。

火山地質學的研究內容廣泛。主要有火山噴發物、火山岩地層、火山地質構造、火山礦產、宇宙火山活動等方面。火山噴發產物主要有鬆散的火山碎屑物以及固結成岩的火山碎屑岩，熔漿凝固形成的熔岩。研究這些產物的化學成分，礦物成分，形成的溫壓條件，結構構造，次生變化，並進一步研究火山岩漿的起源和演化規律。礦床地質學是應用地質學及有關學科的理論、技術和方法，研究礦床的質、量、產狀、形成機制與時空演變規律的學科。礦床地質學又稱礦床學，相當於經濟地質學，是以地質科學為基礎的綜合學科。它是成礦預測，找礦和勘探的理論基礎和依據。礦床地質學研究涉及的問題十分廣泛，小至元素的質子，大到宇宙；深到地球核心，遠到外層空間。它的特點是其研究對象——礦石必須具有經濟價值。

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[1]大科普網 http://www.ikepu.com/geography/geological/branch/volcanic_geology_total.htm