火山喷发是怎样形成的?

当世界上某个地方发生了一次严重的火山喷发 , 你就会在报纸上或新闻里看到很多关于这场灾难的报道 。这些报道都会强调我们熟知的那些词汇:猛烈的、汹涌的和惊心动魄的 。我们在大自然的破坏力面前显得惊恐万分 。一座平静的山竟会爆发出一股不可遏止的破坏力 , 想想都让人感到不安!

火山喷发是怎样形成的?

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火山喷发示意图
当我们谈到火山时 , 首先映入脑海的画面可能是一座高大的、圆锥形山峰 , 顶部喷发着橙色的岩浆 。尽管很多火山的情况的确如此 , 但实际上 , “火山”这个地理学术语 , 内涵要丰富得多 。总体而言 , 一座火山的形成必须具备两个因素:
◇大块的土壤发生位移 。
◇地表下的岩浆发生爆炸 。
准备工作熔化的岩石也称为岩浆 , 是一种来自地幔层的半液态、半固态、半气态的物质 。
地幔是地球内部3大球层中最大的一个部分 , 第二大层是地球中心的固态地核 。我们人类居住在最小的球层上 , 即位于地幔上方的坚硬外壳上 。在海洋下的地壳厚度为5~10千米 , 而陆地下的地壳厚度为32~70千米 。听起来地壳的确很厚 , 不过与地球的其他球层相比 , 地壳就显得非常薄 , 就像苹果外层的果皮一般 。
地幔非常热 , 不过大部分的地幔层都是固体 , 因为地球内部压力很大 , 物质不会发生熔化 。但在某些情况下 , 地幔会发生熔化 , 形成岩浆流出外层地壳 。
移动板块
火山喷发是怎样形成的?

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火山云
板块构造学说认为:岩石圈 , 即由外层地壳和地幔的最上层组成的坚硬物质 , 可以分为7个大板块和一些小板块 。这些板块在下层的地幔上方缓慢移动 。板块交界处的活动是刺激岩浆产生的首要因素 。
如果两个板块做相背运动 , 就会形成洋脊或大陆脊 , 这具体取决于两个板块是在海洋下还是陆地上相遇 。当两个板块分开时 , 地幔的岩石就会上升 , 填充彼此分离的两个板块间的空白区域 。由于这个区域的压力不够大 , 地幔岩石就会熔化 , 形成岩浆 。岩浆流出后 , 就会冷却变硬 , 在延伸区域内形成新的硬壳 。这种产生岩浆的方式叫做“中心扩张火山活动” 。
当两个板块发生碰撞时 , 一个板块可能沉入另一个板块的下方 , 接着沉入地幔 。这个过程叫做“潜没” 。潜没发生时 , 通常会在洋底形成一道深沟 。当坚硬的岩石圈向下挤压高温高压的地幔层时 , 地幔层的温度就会升高 。
在这一位置产生的热量和压力会迫使水从板块中流出 , 进入上方的地幔层 。不断增加的水量降低了这个V形结构中地幔岩石的熔点 , 导致其发生熔化 , 形成岩浆 。这一过程叫做“俯冲带火山活动” 。
岩浆可以从岩石圈板块中间喷涌而出 , 但这种状况并不普遍 。当地幔下层异常高温的物质涌向地幔上层时 , 会产生板块间的火山活动 。向上喷涌的地幔物质使地面下方的某一点变得很热 。由于这种地幔物质温度极高 , 它会发生熔化 , 在地壳下方形成岩浆 。这个高温点本身是静止的 , 但当一个大陆板块经过该点时 , 岩浆就会生成一组火山 。当这些火山通过高温点时 , 就会立刻喷发 。在7000万年前 , 夏威夷火山就是由这样的一个高温点引起的 。
高温岩石上述过程中形成的岩浆接下来会如何呢?在洋脊处生成的岩浆会变硬形成新的地壳 , 因此 , 这些岩浆不会涌到陆地上形成火山 。而在某些大陆脊区域 , 岩浆却会喷涌到陆地上 。不过 , 大多数的陆地火山都是由俯冲带火山活动和高温点火山活动形成的 。
在上述两种情况中 , 当固态岩石变成更多的液态岩石物质后 , 它就比周围固态岩石的密度低 。由于这种密度差的存在 , 岩浆就会以巨大的作用力向上喷出(同样道理 , 一个充满氦的气球 , 由于密度低于周围的空气 , 它就会升高 。)当岩浆向上喷涌而出时 , 炽热的温度会熔化更多的岩石 , 熔化物质就会更多 。