「地學真好玩」第十期，《火山科普》
晚上八點 講個地球的小故事給你聽
公元79年
維蘇威火山大爆發
一座繁華的城市——龐貝古城
被厚約5.6米火山灰從地球上抹掉
文明和繁華被湮滅，地球內部不停湧動
誰都會有「壓力」，地球同樣如此
「火山噴發」，就是地球「解壓」的一種方式
火山原來也有「死」有「活」？
火山的活動形成了什麼樣的地質地貌？
雷瓊世界地質公園有什麼樣的火山奇觀？
今天讓我們一起來了解「火山」
火山 Volano
說起火山，大家都很熟悉它的名稱，然而火山是根據字面意思會噴火的山而得來的名字嗎？它名稱的由來可是有神話故事加持，在古羅馬時期，人們看見火山噴發的現象，便把這種山在燃燒的原因歸之為火神武爾卡（也譯作伏爾甘）發怒，於是義大利南部地中海利帕裡群島中的武爾卡諾火山便由此而得名，同時也成為火山一詞的英文名稱——Volcano，從此這個名稱便廣為流傳。
火山是一種常見的地貌形態，由地下熔融物質及其攜帶的固體碎屑衝出地表後堆積形成的山體。地殼之下100-150千米處，有一個「液態區」，區內存在著高溫、高壓下含氣體揮發成分的熔融狀矽酸鹽物質，即巖漿。當地殼因為薄弱而承受不住來自地球內部的壓力時，就會引起地球內部能源的釋放，也就是火山噴發。巖漿一旦從地殼薄弱的地段衝出地表，就形成了火山。火山分為「活火山」、「死火山」和「休眠火山」。火山是熾熱地心的窗口，地球上最具爆發性的力量，爆發時能噴出多種物質。
|活火山 Active volcano
正在噴發和預期可能再次噴發的火山，稱為活火山。各國對活火山的界定不甚一致。我國比較普通的界限是將1萬年以來有過噴發的火山列為活火山。某些多火山的國家，如日本，將2000年來有過噴發活動的火山稱為活火山。地球上活火山約有1343座。
|休眠火山 Dormant volcano
長期沒有噴發，但是將來還會噴發的火山。每座火山活動的噴發周期與頻率各不相同。火山一次噴發之後處於靜止，但仍可能噴發。兩次噴發的中間較長時間處於靜止狀態的火山，就列為休眠火山。
|死火山 Extinct volcano
雖然保存著火山形態和噴發物，但無活動性表現的火山，此類火山長期不曾噴發，有的仍保持著完整的火山形態，有的則已遭受風化剝蝕，保留不完整的火山遺蹟。
|古火山 Ancient volcano
是指火山噴發的地質年代久遠的火山，經過地質調查是可以確證火山及其類型，此類火山經剝蝕，火山頸露出地表，而火山口原始形態通常已不存在，如中生代火山剝蝕很深，出露了火山根部的構造。南京江寧方山火山噴發年代為1000多萬年，屬中新世火山。該火山於1948年程裕祺等做過詳細地質調查，發表有《南京方山第三紀玄武巖》一文。江寧方山現為江蘇湯山方山國家地質公園的園區之一。
|火山地形
顧名思義，火山地形就是因火山作用形成的地形，常見的有熔巖臺地、熔巖高原、火山錐、熔巖流、熔巖穹等。這裡著重介紹一下火山錐，火山錐就是火山噴出物在噴出口周圍堆積而形成的山丘，可根據噴出物的特徵進一步劃分為碎屑錐、熔巖錐和複合錐。
碎屑錐的主體幾乎全部由火山碎屑組成，由於噴發較為劇烈導致噴出物多呈碎屑狀，其佔比可達95%以上，原始坡度較陡，一般在30°左右，火山的頂部會較為平坦，火山口呈漏鬥狀。
熔巖錐的組成90%以上都是熔巖，形成這種火山地形的火山噴發出的巖漿一般黏度較低，可以流向很遠的距離，噴發十分平靜，冷卻後形成整塊的熔巖，因此在巖漿冷卻後形成坡度較緩的熔巖錐。因為這種火山的山體形如盾牌因此也稱為盾型火山，夏威夷島弧鏈就是一系列盾型火山構成的，在冰島也有許多的盾型火山。
複合錐是由火山碎屑及熔巖一層一層交替組成的，可以想像其噴發時是爆發與溢流交替進行的，原始坡度在35°左右，山口處往往呈漏鬥狀，火山底部的物質鬆散的堆積在一起，使得火山體可以延伸較遠的距離呈現出平底碗狀的形態。在火山噴發的後期，由於巖漿湧出的動力減小，可能出現巖漿回流的現象，此時在火山口下部就會出現大的空洞，火山口很容易塌陷形成破火山口。破火山口比漏鬥狀的火山口來說直徑更大，一般在一英裡以上，大的破火山口直徑可達8到16公裡。
雷瓊世界地質公園|雷瓊火山帶
雷瓊火山帶分布於廣東雷州半島（湛江）與海南島北部（瓊北），其火山巖分布面積分別為314km和4160km、分為雷南火山群、雷北火山群和瓊北石山火山群。該火山帶共有175座火山，均與雷瓊裂谷有關，所以組合申報為雷瓊世界地質公園。
該火山年代從古近紀到第四紀，共分11期。最晚期噴發的火山口是海口著名的旅遊景區馬鞍嶺火山，噴發於8000多年前。該火山帶內，不僅有巖漿噴發的火山，也有巖漿與地下水相互作用爆發的瑪珥。熔巖構造典型，熔巖隧道巨大，瑪珥（湖）多樣，玄武巖地下水豐富。該火山帶地處我國南端，具有獨特的火山生態與文化研究和開發這一火山帶，對海南和廣東雷州半島的社會與經濟發展具有重要意義。
|湛江湖光巖瑪珥湖
湛江湖光巖其實是一個火山口湖。這種火山口湖是由於熾熱的巖漿與地下水相互作用，發生蒸氣巖漿爆發而形成的低平火山口，又稱瑪珥湖。所以這火口湖又稱瑪珥湖。湖光巖湖面積為2.3km，水深達22m。湖光巖是雷瓊火山帶中瑪珥火山之一，常年積水永不乾涸，具有自我淨化的功能。
|海口石山火山群
海口火山群位於海口市石山鎮、永興鎮，共有40多座火山，其中有巖漿爆發的火山錐、盾火山，典型有風爐嶺、昌道嶺、雷虎嶺、永茂嶺等。也有蒸汽巖漿爆發的低平火山口，典型有雙池嶺、羅京盤。火山相伴發育了熔巖隧道，典型有七十二洞、仙人洞等。火山景觀疊加了熱帶生態景觀，火山與人相處形成火山與民俗文化。該火山群被稱為中國唯一的熱帶海島城市第四紀玄武巖火山博覽大觀園。其中馬鞍嶺主景區已成為海南著名火山旅遊區。該火山群與湛江湖光巖已批准為世界地質公園。
|海口玄武巖
海口玄武巖極具觀賞性、千姿百態造型、玄妙的紋理、奇特的構造，諸如繩索狀、管束狀、扭曲狀、珊瑚狀、葡萄狀、鍾乳狀、棘狀等奇形怪狀玄武巖。一些觀賞石專家說，這是一種新型觀賞石。從地質學上講，海口玄武巖是在8000多年前海口火山噴發，熔巖流在地表流動過程中形成的，也有的在地下熔巖隧道中由洞頂向下流淌過程中形成的。這記錄了玄武巖熔巖流流動過程中的熱動力條件的變化。
海口玄武巖也引起社會大眾的興趣，欣賞海口玄武巖，解讀火山與玄武巖的科學故事。每年有15萬學生，走進公園體驗大自然的奧妙，成了地質遺蹟與標本的展示的露天大教室。
|熔巖燧道或熔巖管
熔巖流的表面由於接觸空氣首先冷卻而形成一個外殼，內部仍保持熔融，且長期處於流動狀態，只要有新的熔巖從火山口中加入，那麼它就會繼續流動。當處於熔融狀態的核部被排空，遺留下來的就是管狀空洞，其狀如隧道。
|湧流凝灰巖
由巖漿或熱的巖漿與冷的水（包括地下水、地表水）相互作用發生蒸氣巖漿爆發成的凝灰巖。Base surge tuff 譯為基底湧流凝灰巖或湧浪凝灰巖。如海口楊花嶺、北海潿洲島此類火山湧流凝灰巖十分典型，具有大型層理或下沉落石構造。
雷瓊世界地質公園志願者招募
2019年暑假
腳爬客科普訓練營
將招募一群「火山行」科普志願者
走進雷瓊世界地質公園
去探索地球的滄桑巨變
去欣賞自然的美輪美奐
去感受火山所滋養的民族、文化和信仰
*文章主要節選自「陶奎元」微信公眾平臺火山系列科普講課內容；部分內容節選自「科普中國」《火山那些事》。
宇宙洪荒浩瀚無垠
慶幸 我們誕生在這顆星球
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END
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編輯 / 二十六