1、玄武巖，是由火山噴發出的巖漿冷卻后凝固而成的一種致密狀或泡沫狀結構的巖石。它在地質學的巖石分類中，屬于巖漿巖（也叫火成巖）。火山爆發流出的巖漿溫度高達攝氏一千二百度，因有一定的粘度，在地勢平緩時，巖漿流動很慢，每分鐘只流動幾米遠；遇到陡坡時，速度便大大加快。它在流動過程中，攜帶著大量水蒸汽和氣泡，冷卻后，便形成了各種變異的形狀。 玄武巖的顏色，常見的多為黑色、黑褐或暗綠色。因其質地致密，它的比重比一般花崗巖、石灰巖、沙巖、頁巖都重。但也有的玄武巖由于氣孔特別多，重量便減輕，甚至在水中可以浮起來。因此，把這種多孔體輕的玄武巖，叫做浮石。一些藝術家，根據浮石多孔和皺、漏的特點。用來建造園林中的假山

2、，或雕成小巧玲瓏的盆景。 根據地質科學家分析鑒定，玄武巖的主要成份是二氧化硅、三氧化二鋁、氧化鐵、氧化鈣、氧化鎂（還有少量的氧化鉀、氧化鈉），其中二氧化硅含量最多，約占百分之四十五至五十左右。 玄武巖，是生產鑄石的好原料。鑄石是將玄武巖經過熔化鑄造、結晶處理，退火而成的材料。它比合金鋼堅硬而耐磨，比鉛和橡膠抗腐蝕。玄武巖還在一種鑄鋼先進工藝中，起到潤滑劑的作用，可以處長鑄膜壽命。同時，玄武巖還可以抽成玻璃絲，比一般玻璃絲布抗堿性強，耐高溫性能好。 多氣孔狀的玄武巖（浮石），因為它氣孔多，又相當堅硬，因此，將它攙在混凝土里，可以使混凝土重量減輕，但仍很堅固，同時有隔音、隔熱等特點，是高層建筑輕質

3、混凝土的良好骨料。浮石還是很好的研磨材料，可用來磨金屬、磨石料；在工業上還可做過濾器、干燥器、催化劑等。巖漿作用與板塊構造 地球內部的溫壓條件與巖漿的形成有著明顯的關系。巖漿是一種熾熱的，具有極強活動力的熔融體。通常在地下深處高溫高壓下巖漿形成時，與周圍環境處于平衡狀態。但一旦巖石圈發生破裂或產生壓力差，平衡被打破，巖漿就會上升。由于受到上覆地殼的擠壓，一部分巖漿在地殼深處緩慢冷卻結晶，一部分可以達到離地表較近的淺處較快冷卻結晶，或者沖破地殼以火山的方式噴溢出來迅速冷卻。廣泛分布于大陸地殼中的花崗巖巖基可以作為巖漿侵入的代表；而分布在大洋中脊的玄武巖和火山島帶的中酸性為主噴出巖則是火山作用的代

4、表。 地質學家把這種巖漿的形成(熔融)、運移和冷凝的整個過程中，巖漿自身的變化以及對周圍巖石影響的全部地質過程叫做巖漿作用。巖漿作用有兩種方式：一種是巖漿從深部上升到達地殼隨即冷凝結晶，這一過程稱為侵入作用，冷凝結晶形成的巖石稱為侵入巖。另一種方式是巖漿溢出地面，甚至噴射到天空或水體(海底噴發)稱為火山作用，流出地面的巖漿冷卻凝結后叫做火山巖或噴出巖。 (1)侵入作用 由結晶粗大的礦物組成的花崗巖是怎樣形成的呢?根據花崗巖與周圍沉積巖之間截然和不協調的接觸關系，并且與花崗巖接觸處的沉積巖的礦物成分和結晶程度發生了顯著的熱力烘烤現象，因此認為花崗巖是來自地下深部熾熱的熔融物質所形成。當這些熔融的

5、巖漿上升到離地表不遠的深處(3公里以下)，由于十分緩慢的冷卻，礦物有充分的時間來形成自己的晶形。花崗巖基規模都比較大，有時也有規模較小的稱為巖株或巖枝，巖株常在深部與巖基相連。 除了深成的花崗巖之外，巖漿也可以上升到更接近地表的地方(3公里，但規模要小得多，冷卻得更快，因此結晶顆粒比深成巖要細，常呈斑狀或似斑狀結構。巖體與周圍巖石不協調的侵入關系可形成巖脈、巖墻，此外與圍巖的協調侵入關系還可形成巖盆、巖盤、巖床。 侵入巖和噴出巖 除富硅鋁的花崗巖外，還有富含鐵鎂質的橄欖巖、輝長巖和中性的閃長巖，但是這些侵入巖的規模都遠比花崗巖小。 (2)火山作用 火山噴發是十分壯觀的地球內部能量-物質突然釋放

6、事件（圖5-17）。一次大規模的火山噴發所釋放的能量遠遠超過原子彈爆炸。如1980年5月18日美國圣海倫斯火山爆發，其釋放能量相當于1945年美國投向廣島的第一顆原子彈的500倍。如果從體積和質量上來看，顯然海底火山更為重要，它是大洋底形成的重要作用過程。 火山噴發 火山噴發形成的地形有的像日本富士山那樣呈錐形，稱中心式噴發，也有的像哥倫比亞高原那樣數千平方公里鋪蓋著溢出的玄武巖，這種方式稱為裂隙式噴發。 火山噴發過程A水蒸氣外溢B水蒸氣和火山灰噴發C巖漿噴發 中心式噴發 火山物質從中央火山口或火山管溢出，形成典型的火山錐構造。連續的熔巖流形成熔巖錐。玄武質的熔巖溫度達到10001200，粘度

7、低，所含氣體少，沒有爆炸現象，易于流動(可高達100公里小時，但多數每小時只有數公里)，擴展范圍很廣，若熔巖流源源不斷溢出，可以形成寬闊的盾形火山，坡度平緩，周長可達數十公里，寬達2000米以上。如夏威夷Mauna Loa火山即為中心式噴發的典型代表。 長英質熔巖（流紋巖）噴出溫度8001000。粘度大，揮發分含量高，流動緩慢，往往呈爆烈式噴發，噴出物主要是火山灰、渣、火山彈等，形成山坡陡峭的錐形體。火山口位于錐頂，山頂圓錐體坡度可達30°，坡腳約為10°。火山口內常有一個圓丘狀隆起，與高粘度熔漿因流動的力減弱而凝結在火山口有關。圓丘形成后不久即會內部冷卻收縮發生塌陷，或因

8、爆炸而遭破壞，或因巖漿房空虛，從而難于支撐上覆的火山錐引起塌陷，形成破火山口。破火山口的面積比火山口大得多，火山消亡或暫停活動之后，就會成為美麗的火山湖，如我國和朝鮮邊境上長白山的天池。 火山消亡后在火山口形成的美麗的火山湖 裂隙式噴發 熔巖與火山碎屑都是從狹長的裂隙或裂隙群中噴射(溢流)而出的，它和中心式噴發不同，具有一個線性的熔漿源，玄武質的熔巖流從裂隙中流出，稱為溢流玄武巖，它們不會形成火山，而往往構成寬闊的玄武巖高原。如哥倫比亞高原，玄武巖覆蓋面積達十三萬平方公里，熔巖厚可達100米。我國張家口以北的漢諾壩玄武巖也形成明顯的高地，導致壩上和壩下氣候也有顯著差異。 在大洋中脊部位，玄武巖

9、漿從張開的裂隙中溢出，幾乎覆蓋整個洋底，這可從洋脊采集到的海底樣品中得到證實。全球的洋脊延伸可達8萬公里，在大約近1.7億年的時間內，形成了現代四個大洋的洋底玄武巖層。 其它火山現象 火山噴發物質不僅有熔巖流和火山碎屑物，而且還有火山泥流、噴氣和熱泉。當熾熱的火山云與河流相遇時，就會引發火山碎屑構成的山崩或泥石流，當火山口湖破裂或熔巖流經冰川，使冰川溶化也可以引發泥石流，又稱火山泥流。1919年爪哇克盧特火山噴發形成一個儲水達38萬立方米的火山口湖，湖口破裂引發的泥流使5千多人喪命。 火山熔漿中含有大量揮發分，其中水占7095%，墨西哥的帕里卡火山1天就噴出18000噸水，地球的海洋與大氣正是

10、由地球早期大規模火山噴發的揮發分形成的。現代的許多溫泉或熱噴泉，正是由于地下水被埋藏巖漿加熱而噴(溢)出地表的。只有噴氣(水)而無熔巖或火山碎屑的噴發，往往是火山活動的晚期。溫泉和熱泉含有大量醫療和藥用物質，因此常常在其分布區建成療養院。此外因其含有具有經濟價值的礦物而被利用，我國云南騰沖則發現現代溫泉的成礦作用。 火山噴發產物： 如前所述不同成分侵入巖的代表是長英質的花崗巖，中性的閃長巖、鐵鎂質的輝長巖和超鐵鎂質的橄欖巖。前三種巖漿亦可噴出地表，由于在地表快速的冷凝，沒有時間供晶體生長而成為隱晶質或玻璃質。這些噴出物依次為流紋巖、安山巖和玄武巖，第四類超鐵鎂質巖漿幾乎從未達到過地表。 火山在

11、噴發過程中由于巖漿受到地內壓力而向上運動，帶著大量物質噴射到空中，因此可將火山噴發物分為熔巖流和火山碎屑。 熔巖流 是從火山口噴出或溢出的巖漿，它可以沿著山坡向下流動。玄武巖漿硅質含量低而鐵鎂質含量高，巖漿，粘度小，流動速度快玄武質熔巖可以延展成薄層的巖席，據地史時期的資料顯示，其延伸多見超過50公里。流紋巖漿硅質含量高，鐵鎂質低，因此熔點低，粘度比玄武巖漿高，因而流動速度慢得多，形成巨厚的鱗莖狀構造。安山巖漿硅質及鐵鎂質含量中等，因此其性質也介于玄武巖漿和流紋巖漿之間。 巖漿流 固體巖漿流表面的繩狀構造 火山熔巖與沉積巖一樣，呈層狀，產狀上難于與沉積巖相區別。但巖石類型、礦物成分、結構上兩者

12、之間有明顯差別，如前者具隱晶質和玻璃質。此外熔巖表面具有特有的特征，如繩狀、渣狀構造，海底噴發的熔巖則常見枕狀構造。熔巖內部往往含有大量氣孔或杏仁狀充填物。 火山碎屑 巖漿中存在大量揮發分(水和可溶性氣體)，當巖漿上升，壓力下降，揮發分伴隨著猛烈的爆炸從巖漿中釋放出來，將先期結晶的熔巖及火山口附近的巖石炸碎成大大小小的碎屑，從火山塵、火山灰(2mm到火山彈(60mm)，噴射向高空，隨后又在火山的周圍降落下來。與此相伴的還有大量的水蒸氣以及氮、氧、氫、二氧化碳、二氧化硫、一氧化碳、氟、硼酸、氨、甲烷等氣液噴出。細小的火山塵及火山灰可以搬運很遠 火山的空間分布： 地球上存在著500600座活火山，

13、大多數火山分布在板塊的邊緣。據統計，其中80%分布在會聚板塊的壓性火山島弧帶，15%分布在板塊分離的拉張帶。極少數分布在板塊內部。著名的環太平洋火山鏈（又叫火圈）就集中分布近70%火山（見內封面×彩色照片）。 環太平洋活動火山鏈分布 分離板塊邊緣的火山活動 全球大洋中脊裂谷體系是分離板塊的邊緣。延伸長達8萬公里，其斷裂一直延伸到地幔軟流圈。部分熔融的橄欖巖晶粥和玄武巖漿從這里上升，溢出的玄武巖構成了洋脊、火山和玄武巖高地。 會聚板塊邊緣的火山鏈 是由玄武巖和安山巖噴發形成的。玄武巖來自俯沖板塊之下的軟流圈，而安山巖則可能是玄武質的洋殼和俯沖板塊攜帶的洋底含水沉積物俯沖到3040公里深

14、度時部分熔融的產物。 洋底除了活火山外，還有大量死火山，僅太平洋就有10000座，有人認為它們原本都是擴張中心（含熱點）形成的活火山，當新洋殼形成，火山就隨老洋殼帶到板塊內部成為死火山。它們有的是高聳出海面的洋島，有的已被風浪侵蝕夷平成為平頂火山錐(guyet)，有的因洋殼冷卻下沉，成為不同深度的海底山脈 海山。 大陸板塊內的火山 往往與陸內裂谷關系密切。當深大斷裂切穿巖石圈時，玄武巖漿低速地溢出地表，沒有遭受硅鋁質陸殼的混染，這也可能標志著板塊分離萌發階段（東非裂谷帶）。 夏威夷火山在懸崖邊墜落，形成瀑布 火山活動所引起的地震、海嘯、火山碎屑濺落、火山泥流等災害，將在第十三章4.2節中介紹。 火山除了對人類有害的一面，也還有對人類有利的一面。火山能為我們提供大量地