高中地球科学/火山活动
每个人都听说过火山——愤怒的地球喷出它的怒火，遥远山顶的突然爆炸，以及缓缓流向村庄的熔岩。火山是地球力量的壮丽展示。但火山究竟是什么？它们是如何以及在哪里形成的？为什么有些地方有火山活动的记录？火山解释了地球地质谜题中的一个关键部分（图 8.1）。
- 解释火山是如何形成的。
- 描述火山发生的地方。
- 描述什么是火山热点以及它们在哪里发生。
你已经学习了关于板块构造的知识。在地球表面下，强大的力量在起作用。这些力量移动岩石圈板块并产生巨大的岩浆房，即地球地壳下方的熔融岩石。就像从水管的小孔中喷出的水一样，液态岩浆会寻找地壳中的裂缝或裂隙，以便从中流出。这就是火山——地球地壳上的一个开口，通过它岩浆或气体可以喷发到地表。
当熔融岩石从地球表面下方逸出时，它会从岩浆转变为熔岩，即地球表面上的熔融岩石。由于地球表面的温度远低于岩浆房，熔岩很快就会凝固回岩石。随着一层又一层熔岩的凝固，一座山就形成了（图 8.2）。
正如你在图 8.2 中看到的，岩浆从熔岩房开始，通过火山的喉咙到达地表。火山是逐层建造的，因为灰烬和熔岩一层层地凝固。然而，还存在其他类型的火山，将在本章后面讨论。
由于火山是岩浆的通风口，因此火山会在地下岩浆房上方形成是有道理的。如果你还记得，岩浆是熔融岩石，由于地球地壳下方的高温高压而被加热。这种压力主要发生在板块构造板块相遇和俯冲的地方。看看图 8.3 中的板块构造板块地图。
因此，火山活动往往发生在俯冲板块边界，即一个板块滑到另一个板块下方的地方。太平洋板块的边缘构成了一个长长的俯冲边界。沿着这些边界有大量的强烈地震，因为这些区域是板块碰撞的地方。出于同样的原因，地球上大部分火山活动也发生在这些汇聚边界。这被称为太平洋火环，那里有超过 75% 的世界火山。喀斯喀特山脉火山横跨加拿大西南部和美国太平洋西北部。这些火山是胡安·德富卡板块在北美板块下方俯冲的结果（图 8.4）。
当然，这不是火山发生的地方。在海洋下方，也存在分离边界，即板块构造板块相互远离的地方。当板块相互远离时，它们会在海底形成一个深峡谷或裂缝，熔融岩石会从中逸出。像中大西洋海脊这样的洋中脊是在这里形成的，因为熔岩从裂缝中流出（图 8.5）。海底火山也可能在海底形成。有时，这些火山可以生长到在水面上形成岛屿。这解释了冰岛附近的一个小岛——苏特塞岛是如何形成的（图 8.6）。
虽然地球上大部分火山活动都发生在板块边界，但地球上有一些火山活跃的区域位于板块构造板块的中间。这些区域被称为热点。夏威夷群岛是在一个热点上形成的，而且不在太平洋火环上（图 8.7）。夏威夷群岛是数百万年前形成的一条巨大火山链的露出峰顶。人们认为这些岛屿直接位于被称为地幔柱的热岩石柱上方。地幔柱或多或少固定在适当的位置，并且不断地将岩浆从地幔带到地壳。当板块构造板块在其上方移动时，它们会留下火山活动的痕迹，从而形成像夏威夷这样的岛链。科学家认为地球上有大约 50 个热点。其他热点包括黄石公园和加拉帕戈斯群岛。
不要将热点火山与由板块构造形成的岛屿混淆，例如阿拉斯加的阿留申群岛。这些长长的火山线是在俯冲板块边缘熔化时形成的，产生了岩浆，这些岩浆沿着板块边缘上升到地表。这些火山山脉的年龄都大致相同。当岛屿在热点上方形成时，最年轻的岛屿位于热点上方。当你沿着岛链移动时，离热点越远的每个岛屿都比前面的岛屿更古老。
- 当岩浆到达地球表面时，就会形成火山。
- 火山最常发生在板块边界。
- 海洋地壳俯冲的汇聚板块边界形成了地球上发现的许多火山。
- 分离的板块边界在每个海洋盆地下方产生巨大的山脉。
- 像形成夏威夷群岛的火山一样，火山在被称为热点的区域上方形成。
- 岩浆和熔岩有什么区别？
- 解释火山是如何形成的。
- 为什么美国西海岸有火山？
- 为什么火山会发生在板块构造板块相互分离或分离的地方？
- 解释太平洋火环是如何得名的。
- 什么是地幔柱？
- 假设在美国中部突然形成了一座新的火山。你如何解释导致这座火山形成的原因？
- 在金星、火星甚至木星的卫星木卫一上都发现了火山。你认为这对行星地质学家意味着什么？
- 裂隙
- 地球表面上的一个长裂缝，熔岩从那里喷发到地表。
- 热点
- 一个固定的热岩浆区域，它从地幔上升并在地球表面产生火山。热点位于地幔柱上方。
- 熔岩
- 喷发到地球表面的熔融岩石。岩浆一旦出现在地表就变成熔岩。
- 岩浆
- 地球表面下方的熔融岩石。
- 地幔柱
- 一股非常热的岩石柱，从地幔上升。如果地幔柱一直上升到地球地壳表面，它将形成热点。
- 当你查看板块构造板块地图（图 8.3）时，除了太平洋火环之外，你认为哪些区域可能会有火山活动？
- 有些火山已经灭绝；它们不再活跃，而且可能永远不会再活跃了。你认为是什么导致火山灭绝？
- 地球科学家对热点的了解仍然很有限。根据你对地球内部的理解，你认为为什么很难研究热点？