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初中一年级 (12-13岁)

初中科学 火山与地震

夏威夷的火山喷出的熔岩像河流一样流淌，形成宽广平缓的山体；而有的火山，黏稠的熔岩堆积在火山口附近，形成钟形的陡峭山峰，还会发生猛烈的爆发。 这种差别来自岩浆的黏稠程度，也就是黏性；岩浆中二氧化硅（SiO₂）越多，黏性越大。 地下发生地震时，速度快的P波先到，速度慢但晃动更强的S波后到，两种波到达时刻之差（PS时差）离震源越远就越长。 改变黏性，可以看到火山形状和喷发方式如何变化；改变震中距离，可以比较地震记录上PS时差怎样拉长。

岩浆的黏性与火山的形状

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💡 岩浆与火山的形状
①岩浆是地下岩石熔化形成的，流出地表后叫熔岩。
②黏性小的岩浆容易流动，能流得很远，形成宽广平缓的盾状火山。
③黏性大的岩浆不易流动，堆积在火山口附近，形成陡峭的熔岩穹丘。
④黏性大时岩浆中的气体难以逸出，压力不断积累，最后一下子冲出，形成爆发式喷发。
⑤图中黏性1 ~ 10是用来比较的相对值。

火山喷发物与火山类型

火山类型比较

岩浆黏性与火山类型
项目盾状火山层状火山熔岩穹丘
形状像盾牌一样宽广平缓圆锥形像钟一样圆而陡
黏性小中等大
喷发熔岩宁静流出熔岩流出与爆发交替爆发式
SiO₂含量少（约52 %以下）中等多（约63 %以上）
凝固岩石的颜色深（玄武岩）中等（安山岩）浅（流纹岩）
实例夏威夷冒纳罗亚火山日本富士山美国拉森峰
🌋 火山喷发物
①火山气体：主要是水蒸气，还混有二氧化碳、二氧化硫等。
②火山碎屑物：按大小分为火山灰（2 mm以下）、火山砾和火山弹。
③熔岩：冷却凝固后成为喷出岩，随黏性不同形成玄武岩、安山岩、流纹岩等不同岩石。
④火山灰扩散到高空，可能损坏飞机发动机，但落到地面，日久会变成肥沃的土壤。

地震与地震波

30 km
PS时差
PS时差 = S波到达时刻 − P波到达时刻
P波和S波传播速度不同，传得越远，到达时刻相差越大，所以PS时差越长，离震源越远。
🔍 地震波的种类
①P波：速度最快，最先到达，晃动小，能通过固体和液体。
②S波：比P波晚到，但晃动大，破坏大，只能通过固体。
③图中震中距离为40 km时，PS时差约4.8秒；80 km时约9.5秒，随距离成正比增加。
④震源是地下最先发生地震的地方，震中是震源正上方的地面点。

考试要点整理

要点总结
黏性 ↑ → 火山陡峭、爆发式喷发 · PS时差 ↑ → 到震源距离 ↑
火山的形状由岩浆黏性决定，到震源的距离用PS时差求出。
🎯 考试要点
①岩浆中SiO₂越多，黏性越大，凝固岩石颜色越浅，喷发越猛烈。
②黏性顺序：盾状火山（平缓）< 层状火山（圆锥形）< 熔岩穹丘（陡峭）。
③P波快、晃动小，S波慢、晃动大。
④PS时差越长，观测站到震源的距离越远。
⑤震级表示地震本身释放能量的大小，烈度表示某地晃动和破坏的程度。

例题与单元测验

例题 1
岩浆黏性小和黏性大时，形成的火山形状分别是怎样的？
1
岩浆黏性小时，熔岩容易流动，流得很远，形成宽广平缓的盾状火山。
2
岩浆黏性大时，熔岩不易流动，堆积在火山口附近，形成陡峭的熔岩穹丘，喷发也很猛烈。
▸ 黏性小 = 盾状火山（平缓）／ 黏性大 = 熔岩穹丘（陡峭）
想想倒出水和蜂蜜的样子就容易理解：稀的水摊得很开，黏稠的蜂蜜堆得很高。
例题 2
某观测站在P波到达8秒后，S波才到达。这个观测站的PS时差是多少秒？PS时差越长，到震中的距离会怎样？
1
PS时差等于S波到达时刻减去P波到达时刻。
2
S波比P波晚8秒到达，所以PS时差是8秒。因为两种波速度不同，距离越远，PS时差越长。
▸ PS时差 = 8秒 ／ PS时差越长，到震中的距离越远
用三个以上观测站求出的距离画圆，圆的交点就是震中。
单元测验类型
关于火山和地震，说法正确的是？
①岩浆黏性越高火山越平缓
②PS时越长到震中的距离越远
③S波比P波先到达
④S波能同时通过固体和液体
⑤黏性低的岩浆会猛烈喷发
▸ ② PS时越长到震中的距离越远
1
离震源越远，PS时差越长，所以PS时差长说明到震中的距离远，②正确。
2
黏性越大火山越陡峭（①），P波比S波先到（③），S波只能通过固体（④），黏性小的岩浆宁静地流出（⑤）。
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