高中地球科学/火山地貌与地热活动

如你所知，岩浆是地球表面以下的熔融岩石。有时，它在经过火山后，会以熔岩的形式出现在地球表面。有时，岩浆不会到达地表，而是留在地下。在这两种情况下，岩浆最终都会固化，形成的岩石和地貌都是火成岩。在地下固化的岩石被称为**侵入岩**，而在地表固化的岩石被称为**喷出岩**。喷出岩有时是你可以用手拿的碎石。有时，当熔岩流到地表时，会形成整个地貌。侵入岩并不总是隐藏在地下。当曾经覆盖它们的岩石被侵蚀掉，露出侵入的火成岩时，它们就会出现在地表。温泉和间歇泉是与火成岩有关的表面特征的一些例子。

学习目标

• 列举并描述熔岩形成的地貌。
• 解释岩浆如何形成不同的地貌。
• 描述形成温泉和间歇泉的过程。

熔岩形成的地貌

熔岩形成的最明显的地貌是火山。火山，当然，是熔岩到达地表的地方。正如已经讨论过的，火山有许多形式，最常见的是火山渣锥、层状火山和盾状火山。然而，熔岩可以形成其他显著的地貌，如下所述。

熔岩穹丘

当熔岩相当粘稠时，它很厚，流动缓慢。虽然它可能没有那么粘稠，以至于会导致爆炸性喷发，但它可以形成一种大的圆形“块”或熔岩穹丘。因为它非常厚，所以它不会从喷口流出很远。事实上，熔岩流经常在火山口的中心形成堆积物（图 8.27 和图 8.28）。

图 8.27：熔岩穹丘是由厚厚的熔岩形成的大型圆形地貌，这些熔岩不会从喷口流出很远。

图 8.28：有时熔岩穹丘是在复合火山的火山口形成的。这个熔岩穹丘正在华盛顿州圣海伦斯山的火山口中形成。

高原

**熔岩高原**是由大量低粘度熔岩流过大面积形成的。当它固化时，它会形成一个巨大的、平坦的火成岩表面。一些高原非常巨大，比如华盛顿州、俄勒冈州和爱达荷州的哥伦比亚高原，覆盖了超过 161,000 平方公里（63,000 平方英里）。

陆地面积

熔岩形成的另一个重要的地貌是岛屿。夏威夷群岛是由盾状火山固化的熔岩形成的，这些火山在过去 500 万年里一直在增长（图 8.29）。当熔岩继续在地表或水面以下固化时，陆地面积就会增加。

图 8.29：固化的熔岩流形成了夏威夷岛。

岩浆形成的地貌

当然，并非所有的岩浆都能到达地表。有时岩浆会留在地下，在那里固化。这些地貌被称为**侵入体**（图 8.30）。由于它们是在地下形成的，只有当它们到达地球表面时才会成为地貌。这是因为风化、侵蚀和板块构造。换句话说，当板块碰撞时，它们会形成山脉，其中一个板块在俯冲带被抬升。这种抬升（以每年几厘米的速度发生）以及随后的侵蚀最终会使侵入的岩石地貌暴露出来。随着侵蚀去除最上面的岩石和土壤，固化的岩浆以其在许多年前冷却和固化的形式暴露出来。

图 8.30：怀俄明州的魔鬼塔是一个巨大的岩石地貌，曾经是火山内部冷却的岩浆。它从底部升起近 400 米。

温泉和间歇泉

在地球表面以下，水通过多孔岩石或土壤。例如，大多数洞穴都是水侵蚀地面的结果。有时，这种水与火山活动相遇。使岩石融化成熔岩的热量会加热地下的水。如果水到达地表，它可能会以温泉或间歇泉的形式出现。

温泉

当这种水在正常压力下到达地表时，它会形成一个**温泉**（图 8.31）。温泉是指地表上的裂缝，水从地下被加热后从裂缝中流出。许多人对温泉的定义不一致。但是，所有人都同意水的温度高于正常温度。温泉中的水甚至可以在地下达到摄氏数百度的温度。大多数温泉不会达到如此高的温度。事实上，许多温泉被人们用作天然温泉浴池。许多人认为温泉具有疗效。温泉遍布世界各地，甚至在南极洲也有！

图 8.31：即使是一些动物也喜欢在自然温泉中放松身心。

间歇泉

图 8.32：黄石国家公园的“老忠实”间歇泉喷发。

与温泉一样，**间歇泉**是由地表以下被加热的水形成的。当水被岩浆过热，并流过地下狭窄的通道时，环境就变得适合间歇泉的形成。狭窄的通道将加热的水困在地下，在那里热量和压力不断积累。迟早，压力会变得很大，以至于过热的水会喷出到地表。这种爆炸被称为间歇泉。世界上只有少数地方具备间歇泉形成的条件。全世界约有 1,000 个间歇泉，其中约有一半位于美国。也许最著名的间歇泉是“老忠实”，它每 60 到 70 分钟喷发一次，喷出一股近 60 米高的热水。间歇泉规律喷发的情况很少见，这也让“老忠实”闻名遐迩（图 8.32）。

课程总结

• 非常粘稠的熔岩不会流动很远，可以在地球表面或火山内部形成熔岩穹丘。
• 熔岩高原是由大规模的熔岩流扩散到很大的面积形成的。
• 许多岛屿都是由火山形成的。
• 岩浆也可以在地表以下冷却结晶，形成侵入岩。
• 当岩浆加热地下水时，会形成温泉和间歇泉。

复习问题

1. 侵入岩和喷出岩有什么区别？
2. 熔岩形成了哪些不同的地貌？
3. 温泉和间歇泉的主要区别是什么？
4. 被称为“老忠实”的间歇泉可能已经喷发了数百年。有一天，它可能会停止。为什么间歇泉会完全停止喷发？
5. 地震过后，温泉有时会停止冒泡，新的温泉会形成。这可能是什么原因？

词汇

侵入岩

描述在地下冷却的火山岩。侵入岩含有肉眼可见的大型矿物晶体。

喷出岩

描述在地表冷却的火山岩。喷出岩具有小的晶体，并且可能含有气泡。

熔岩穹丘

一个圆顶形的粘性熔岩塞，在火山喷口附近冷却。

侵入体

由岩浆在地下固化形成的岩体。

温泉

从地下连续流出的热水流。

间歇泉

间歇性或随机地向空中喷射热水和蒸汽的喷泉。间歇泉中的水在地下遇到某种收缩，这会导致水压升高，最终导致间歇泉喷发。

思考问题

• 如果地球上没有板块构造，地球会是什么样子？你能想到任何可能没有板块构造的行星或卫星（月亮）吗？它们的表面与地球有什么不同？
• 你见过哪些地貌可能是由火山活动形成的？这些地貌是由喷出岩还是侵入岩形成的？
• 水并不是间歇泉和温泉喷出的唯一物质。考虑地球地壳的成分。间歇泉和温泉还会喷出哪些其他物质？