火山灰是如何形成的?

它的开始就像火山阴影下的另一个下午，充满了日常的商业、幽默和辛劳。然后突然之间，一切都变得更糟了。大地震动，空气颤抖伴随着巨大的爆炸。不知不觉间，天空暗了下来，厚厚的火山灰开始从天空落下，把一切都覆盖在一层沉重的灰色灰尘毯子中。

所有的火山灰听起来更像是一团乱麻，而不是真正的危险，但想想火山灰的绝对破坏力就知道了火山碎屑流．这种由火山灰、气体和岩石碎片组成的团块可以以接近125英里每小时(200公里每小时)的速度移动。它的内部温度在752到1472华氏度(400到800摄氏度)之间，几乎可以烘烤沿途的任何东西。

考古学家正在研究公元79年的火山喷发维苏威火山庞贝的死者中经常发现破碎的头骨——这是庞贝迅速而残酷地结束的迹象。火山碎屑流的热量只是把他们的大脑煮熟，直到压力把他们的头像蛋壳一样打碎。火山碎屑流可以造成巨大的破坏，但它们只发生在火山爆发时(与你可能在夏威夷看到的非爆炸性喷发相反)。

幸运的是，大多数人都不必面对火山爆发带来的文明毁灭和爆头效应。有了更好的理解火山是如何工作的在过去的几个世纪里，火山活动给人类带来了巨大的生命损失。

尽管如此,降灰仍然威胁着广大地区。风可以带着下落的颗粒穿越数千英里，无论它落在哪里，都对植物和动物构成威胁。1980年，北美最大的火山之一——华盛顿的圣海伦斯火山爆发后，火山灰落到了远至蒙大拿州的地方。

但火山灰是如何形成的，喷发后会发生什么?在本文中，我们将彻底解决这些问题，了解这种材料是由什么构成的。

创建火山灰

如果你曾经观察过篝火，你可能会注意到烟和漂浮的灰烬从火焰中升起。这些纯粹是燃烧一种产生热和光的快速化学过程。另一方面，你看到的从火山喷发中升起的烟雾，主要是由气体爆炸释放形成的微小矿物颗粒。

板块构造的活动地球的地壳形成了熔融岩石的沉积岩浆)．岩浆中含有被困住的加压气体。如果岩浆的围压降低或内部气体压力增加，其内容物就会直接喷到地表。

火山就像一瓶喷涌的苏打水。当气泡从你的苏打水瓶中涌出时，它们至少携带了一部分苏打水。就火山而言，逃逸的气体将岩浆带到空气中。爆炸的剧烈程度将上升的岩浆粉碎成微小的颗粒——就像打喷嚏释放出微小液滴中的水分一样。这些微小的岩浆碎片在空气中凝固，成为火山灰。我们称之为流动的地表岩浆熔岩。

火山灰由微小的锯齿状岩石、矿物和火山玻璃颗粒组成。这些碎片的大小从0.00004英寸(0.001毫米)到0.08英寸(2毫米)不等，大致相当于一粒米的直径。火山喷出的碎片比这更大，但科学家把它们归类为煤渣，块或炸弹．火山灰很硬，而且由于每个颗粒呈锯齿状，摸起来很磨人。火山灰的确切矿物组成取决于岩浆中所含的矿物质。

火山灰一旦在空气中传播，三个因素决定了它在回到地球之前会传播多远:

一些火山灰在空气中研磨，加入到大气中的其他尘埃颗粒中凝结核，水蒸气在其周围凝结形成云。一些猛烈的喷发甚至可以增加足够的火山灰云覆盖到上层大气，使全球温度下降几度，同时粒子在整个星球上缓慢传播。例如，1883年的火山爆发喀拉喀托火山使全球气温在一年内下降了2.2华氏度(1.2摄氏度)[来源:《独立报》]。

那是从天上掉下来的灰烬吗?

当火山灰降落回地球时，影响可能是轻微的，也可能是毁灭性的。这完全取决于火山喷发产生了多少火山灰以及你与火山的距离。火山灰可能在一个地区停留30分钟或持续几天，数百万吨重的粉末覆盖一切。这种经历可能会让人迷失方向、恐惧甚至致命。

大量的火山灰对环境造成重大威胁。如果你用防水布覆盖草坪的一部分，你最终会杀死下面的植物。同样，厚厚的火山灰层会剥夺植物的阳光、氧气和与其他生物的必要互动。它甚至可以杀死生活在土壤中的微生物。对于大树来说，火山灰增加的重量会像冰风暴一样折断树枝。此外，火山灰经常携带着喷发时潜在的有毒化学物质。火山灰中的高酸度会改变土壤成分，使一些植物无法存活。

动物的情况也好不到哪里去。火山灰会压住并固定住昆虫，这些昆虫身上有捕捉花粉的毛发。较大的动物容易对皮肤和眼睛产生刺激。如果火山灰颗粒的直径小于10微米，它们也会可呼吸的．这意味着你可以吸入它们，导致各种短期呼吸问题。火山灰中的有毒化学物质，如氟化物，经常对牲畜构成威胁，不仅覆盖在动物身上，还覆盖在它们的食物和水供应上。

大量的火山灰会造成直接的破坏，但从长远来看，它们会极大地丰富土壤和海床。这一过程可能需要数周、数月甚至数千年，具体取决于火山灰的确切成分。但最终，这些爆炸的岩浆颗粒会进入我们的栖息地，为植物提供至关重要的有机碳和氮。火山土壤也含有大量的水，可以更好地灌溉植被。

大量的灰烬和其他沉积物火山碎屑物质也可能最终形成坚硬的岩石。一层又一层的热灰烬常常熔化成一片片的熔结凝灰岩．剩下的大部分逐渐成为我们风景的一部分。因此，我们周围到处都是火山灰落下的结果。

与此同时，有创造力的人类发现了火山灰的用途，将其用于陶瓷、建筑材料、工业磨料甚至牙膏。