富士山（Fuji）位于日本关东（Kanto）地区，为一座大型的复合层状火山（3776m），熔岩流和碎屑流交替发生而形成。日本人把圆锥形的火山都叫“富士”。如，津轻富士、萨摩富士、虾夷富士、会津富士等。在虾夷族语中，“富士”的意思是“火之山”。富士山的火山口，上部直径约700m，深约220m。火山口周围冰雪覆盖（每年积雪约10个月）。从雪线以下，是岩石和火山灰构成的褐色山坡。

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它包含三个火山锥：小御岳（Komitake）,老富士（Older Fuji）和新富士（Young Fuji）。另外还有寄生锥和山坡的裂隙，总共超过100个，虽然其中许多很小而不容易发现。

 

一、地质背景和早期活动

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    富士山位于太平洋板块和菲律宾海板块的俯冲带之上（图1），通常认为菲律宾海板块插到东京北100 km，深到关东盆地之下90 km深处，折叠在太平洋板片之上。Toda等（2008）认为关东盆地下只有100 km宽、25 km厚的菲律宾海板片，意味着菲律宾海板块在关东盆地只插入35～40 km深。

 

http://s15/mw690/002jwlu3zy6RpRiwLFkfe&690 图1 富士山火山附近地震与构造分布 地震小圈M6，实心圆M7

根据震源深度分布，富士山下的俯冲带深度只有20 km左右。而通常弧后火山带是在100-150 km深度上，为什么？Aizawa et al（2004）认为菲律宾板片在这里被撕裂，岩浆囊正位于被撕裂板片之间，源源不断地供应玄武岩岩浆。Kaneko et al（2010）认为富士山下有双层岩浆囊，大约20 km左右有一个玄武岩岩浆囊,而8-9 km深有一个更富二氧化硅的岩浆囊。深部岩浆囊位置与菲律宾海板块俯冲深度相当。.

然而也有人认为2百万年前大陆碰撞时菲律宾板块撕开而形成的热柱对岩浆囊也有贡献。富士山的岩浆产生的速率大致是每年0.1 km³，而类似情况的火山的岩浆产生率要小一个量级。

原来一直认为富士山演化分为三个阶段，小御岳火山活动开始于中更新世（70万年前），喷发以安山岩的熔岩流为主，小御岳火山中心位于富士山的北坡，主要喷出粘性的熔岩和火山砾，构成富士山的北部。同时南部的Mt. Ashitaka（高2500m）也喷发。老富士山活动自10万年前开始，1万1千年前结束。以大规模的火山碎屑流喷发为特征，总的喷发体积估计为250 km³。由火山碎屑流和碎屑崩塌的沉积物而产生了大规模的泥流（老富士山泥流）。新富士山为1万1千以来活动，熔岩有三期：

    （1） 11 - 8 千年，山顶和山坡的裂隙喷发产生大量熔岩，大部分为橄榄石玄武岩，主要分布在北部、西部、和南西部的山脚，可能伴随小规模的火山灰喷发。

（2） 8 - 4.5 千年，大量的熔岩喷发，接着是断断续续的小规模的火山灰喷发。主要堆积在山坡和东部的山脚，在南九州岛 Kikai破火山口发现有的6.4 ka 的长英质火山灰层。

（3） 4.5 - 3 千年，主要是熔岩流和小规模的碎屑流，大部分熔岩为块状的辉石橄榄石玄武岩。

新富士山为圆锥状（基座50 km），山顶是一个圆形火山口，直径500m，底部与最高点高差250m。上半部冬天为白雪覆盖，即使在仲夏也可见永久的冰雪在阴暗的斜坡形成小的斑纹，而过去冰川的遗迹在火山上随处可见。

2004年2月完成的钻探发现了另一次老的喷发，因而现在认为有四阶段：在火山内部发现的安山岩锥，称之为仙小御岳（Sen-komitake）,

老富士火山和新富士火山为高铝玄武岩构成,熔岩中二氧化硅含量为49%～51％,并含有橄榄石、普通辉石、紫苏辉石及奥长石的斑晶。

   富士山是一个由交替岩流和火成碎屑物构成的庞大混合层火山锥。在过去一万一千年，曾数次爆发。有历史记录的喷发就有17次，包括：

在公元前一千年至公元一年，富士山曾发生猛烈爆发，并从顶端喷发出大量火成碎屑物。火成碎屑物岩流在这个阶中出现，并且可在富士山的南部和西部发现。

从公元0年以来，富士山发生多次喷发，总体上喷发级别波浪式上升，而喷发时间间隔也有增长的趋势。

800-802年（延历19-21年）喷发，公元800年4月11日开始，山顶喷发，VEI=4。

864年（贞观6年）6月12日:富士山发生了10天的强烈喷发，主要活动在西北侧的长尾山（Nagao）和下山（Kudari）。喷出大量的火山渣和火山灰，降落到远至江户海湾。大规模的岩流从富士山向北流去，形成了两个堰塞湖西湖和精进湖。这个熔岩称为青木原溶岩，目前覆盖着茂密的森林。

 

http://s8/mw690/002jwlu3zy6RpRfJAYTf7&690 图2、富士山火山爆炸喷发系数（VEI）及其喷发时间间隔随时间的变化

公元864年的喷发与1707年喷发都喷出了0.5 km³的玄武岩岩浆，其体积和化学成分都类似。然而两次喷发的形式却很不相同（Schmincke, 2004）。864年喷发的岩浆富含晶体，实验表明喷发形成的压力较低，岩浆房很浅，在地下2 km处，而1707年喷发的岩浆囊在地下5 km,岩浆中含有3-4%的水。浅层岩浆囊丧失更多的水分。

 

二、1707年喷发

1707年（宝永4年）大喷发（VEI=5），在山顶火口东南形成宝永山（2693m）。这次喷发是2200年来富士山最大的喷发。

1、  喷发前兆

1707年10月28日，喷发前49天，在富士山西南360 km，日本南海海槽发生ML8.6地震， 这个地震称为宝永（Hōei）地震，33.0°N 136.0°E，M_L=8.6 ,是2011年日本仙台地震前日本历史上最大的地震，使南海海槽整体破裂。高知的室户角上升了2.3m。在河内平原的烈度为6～7度（JMA）。这次地震还引发了海啸，造成5000人死亡。1707年10月29日，富士山南30 km骏河湾发生M7大震。11月可能发生中强震，有报道说长门周防发生M5.5地震，大阪感受强烈地震（Titsingh, p. 415）

喷发前13天，1707年12月3日开始小震群活动，12月15日震群活动频次与震级都变大，15日夜地震在江户、小田原、长野的饭田和名古屋都有感。

2、喷发过程

12月16日早上10时在东南坡靠近植被边缘开始喷发，形成一个火山口，根据喷发年代称为宝永火山口。开始时喷发浮岩，6小时后转变为喷发火山渣（Ho-I and Ho-II）。强烈的火山渣降落持续到17日早上。中间有几次喷发间隙，如16日傍晚，17日晨，17日，18日，20日和21日白天。喷发断断续续地延续到12月25日，25日有将近半天的平静，晚上又是一次频繁的喷发，在喷发沉积的最上部是粗粒火山渣（Ho-IV）。至27日喷发规模逐步减小。31日夜到元旦晨，喷发的最后阶段发生了几次爆炸，伴随着隆隆声抛出许多火山弹。整个喷发到1708年元旦结束，总共持续了16天。整个喷发火山灰的总量达到1.7 km³，然而没有产生熔岩流，也没有碎屑流。喷发形成的沉积层可分为4层：

Ho-I ：1707年12月16日上午10点到晚上，粗粒的浮岩，成分从英安岩变为安山岩

Ho-II:  16日晚到17日早，粗粒的火山渣，成分为安山岩

Ho-Ⅲ：17日上午到25日晚，粗－细交替的火山渣和火山灰，成分为玄武岩

Ho-Ⅳ：25日晚到元月1日早上，先是粗粒火山渣，然后是细粒的火山渣，成分为玄武岩

总共喷出0.68 km³岩浆（DRE）喷发速率Ho-I and Ho-II为每小时0.007 km³，Ho-Ⅲ为每小时0.001 km³，Ho-Ⅳ为每小时0.004 km³（Miyaji，2002）。

在火山喷发开始的10天中，火山灰像雨水一般在江户（即现在的东京）不断地降下，天色漆黑一片。甚至在晚上，滂沱的火山灰仍不断地在火山的东部降下。几乎没有人能侥幸生还。火山口附近大山町和静冈县等地的村庄，都被夷为平地或被烧成灰烬。此外，富士山还将东京以外远至100km的东北部，盖上一层厚厚的火山灰。12月16日的火山灰和碎屑就已经降落到伊豆，相模湾和武藏。在喷发开始的头2～3天，人们常常感觉到门窗有异常的震动，那是来自火山口的次声波造成的。

从海拔3100～2150m形成了3个称为宝永1～3号的火山口：宝永2号和3号形成于12月16～17日的喷发，而宝永1号形成于12月17日～元月1日的喷发，宝永火山含有老的富士火山的碎屑，是在宝永1号火山口形成的早期阶段形成的。

富士火山1707年喷发主要以玄武岩为主，其黏滞系数从液态（1230℃）的52Pa.s到11%结晶时（1170℃）的350Pa.s，到23%结晶时（1130℃）的1950Pa.s，变化很大（Sato, H. 2005）。最初开始喷发的成分是英安岩，然后是安山岩，最后是玄武岩。如何形成这样的分带一直是个谜。Schmincke（2004）认为地震形成的压力释放促使岩浆囊表面的英安岩薄层囊泡化，英安岩的爆发带动了下面玄武岩的爆炸式喷发。Watanabe等（2006）认为岩浆囊的化学分带造成了分阶段的爆炸式喷发。玄武岩母岩浆的分馏，通过结晶和少量的地壳同化形成一种化学分层的岩浆囊，然后玄武岩侵入岩浆囊而触发了1707年的喷发。

 

三、现今活动

富士山自1707年喷发后，并没有再度活跃起来。除了在1780年至1820年喷发一些蒸气以外，300年来都显得极为沉寂。

1987年8月20日～9月1日在山顶下发生9个小于2级的地震，可能为构造地震。1996年1月20日、 24日、 25日和30日记录到了一系列低频地震。

直至1999年为止，富士山每年一般会出现十次左右的小震动。然而，日本科学技术厅的记录显示，富士山及其周围一带于2000年9月曾出现33次震动，10月有133次，而11月则有222次之多。这种活动表明，富士山下可能有地下熔岩流动的现象，更显示火山爆发的警告信号正逐渐增强。 
2000年10月至12月期间和2001年4月至5月期间不断发生低频地震，因而富士山的活动再次被重视。虽然认为火山不会很快爆发，但日本有关当局正在密切注视富士山的动向，并计划绘制出富士山防灾地图。日本政府决定打破禁忌，进行一次预防灾难的演习，包括疏散居于富士山附近的居民。

2002年6月12日由日本内阁府和有关地方政府设立的富士山火山防灾协议会公布了假想富士山爆发时受灾情况的中期报告。假想中的火山爆发同富士山上一次爆发时的情况相同。火山喷发将持续16天，火山口周边火山灰将超过3m厚，东京市内的火山灰也有2cm厚。火山熔岩在12小时内就可能流到富士市附近的东名高速公路，7天之内就可能流到东海道新干线附近，最后熔岩流有可能波及到骏河湾一带。报告说，在没有雨水时富士山喷发造成的损失将达1.18万亿日元到1.57万亿日元，如果在梅雨季节喷发，损失将达2.53万亿日元。

为了进一步监测富士山的活动，当局决定在富士山进行钻探。专家们将钻孔位置选在海拔1400m高度的东北山麓。2004年秋的一次试钻，钻取了直径约8cm、长130m的连续岩芯，详细分析这些岩芯的层次，也可能进一步了解富士火山详细的喷发历史。目前已经发现一处约3000年前的喷发口，大室山即由当时降落在这里的火山灰堆积而成。

2011年日本仙台特大地震后，2011年3月15日富士山西南18 km发生M6.4地震，震源深度9 km。另外根据神奈川县温泉地学研究所观测，箱根火山周围也连续发生地震，至15日傍晚已观测到850次地震，最大M4.8，距离富士山仅18公里。名古屋大学鹭谷威教授甚至认为富士山火山“现在随时有可能重新喷发。此次大地震有可能成为诱因”。然而至今没有诱发富士山再次喷发。除了火山自身的原因外，1707年大震主要与菲律宾板块俯冲有关，而2011年大震却是太平洋板块俯冲产生的（洪汉净，2011）。