高中地球科學/火山地貌與地熱活動

如你所知，岩漿是地球表面以下的熔融岩石。有時，它在經過火山後，會以熔岩的形式出現在地球表面。有時，岩漿不會到達地表，而是留在地下。在這兩種情況下，岩漿最終都會固化，形成的岩石和地貌都是火成岩。在地下固化的岩石被稱為**侵入岩**，而在地表固化的岩石被稱為**噴出巖**。噴出巖有時是你可以用手拿的碎石。有時，當熔岩流到地表時，會形成整個地貌。侵入岩並不總是隱藏在地下。當曾經覆蓋它們的岩石被侵蝕掉，露出侵入的火成岩時，它們就會出現在地表。溫泉和間歇泉是與火成岩有關的表面特徵的一些例子。

學習目標

• 列舉並描述熔岩形成的地貌。
• 解釋岩漿如何形成不同的地貌。
• 描述形成溫泉和間歇泉的過程。

熔岩形成的地貌

熔岩形成的最明顯的地貌是火山。火山，當然，是熔岩到達地表的地方。正如已經討論過的，火山有許多形式，最常見的是火山渣錐、層狀火山和盾狀火山。然而，熔岩可以形成其他顯著的地貌，如下所述。

熔岩穹丘

當熔岩相當粘稠時，它很厚，流動緩慢。雖然它可能沒有那麼粘稠，以至於會導致爆炸性噴發，但它可以形成一種大的圓形“塊”或熔岩穹丘。因為它非常厚，所以它不會從噴口流出很遠。事實上，熔岩流經常在火山口的中心形成堆積物（圖 8.27 和圖 8.28）。

圖 8.27：熔岩穹丘是由厚厚的熔岩形成的大型圓形地貌，這些熔岩不會從噴口流出很遠。

圖 8.28：有時熔岩穹丘是在複合火山的火山口形成的。這個熔岩穹丘正在華盛頓州聖海倫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過大面積形成的。當它固化時，它會形成一個巨大的、平坦的火成岩表面。一些高原非常巨大，比如華盛頓州、俄勒岡州和愛達荷州的哥倫比亞高原，覆蓋了超過 161,000 平方公里（63,000 平方英里）。

陸地面積

熔岩形成的另一個重要的地貌是島嶼。夏威夷群島是由盾狀火山固化的熔岩形成的，這些火山在過去 500 萬年裡一直在增長（圖 8.29）。當熔岩繼續在地表或水面以下固化時，陸地面積就會增加。

圖 8.29：固化的熔岩流形成了夏威夷島。

岩漿形成的地貌

當然，並非所有的岩漿都能到達地表。有時岩漿會留在地下，在那裡固化。這些地貌被稱為**侵入體**（圖 8.30）。由於它們是在地下形成的，只有當它們到達地球表面時才會成為地貌。這是因為風化、侵蝕和板塊構造。換句話說，當板塊碰撞時，它們會形成山脈，其中一個板塊在俯衝帶被抬升。這種抬升（以每年幾釐米的速度發生）以及隨後的侵蝕最終會使侵入的岩石地貌暴露出來。隨著侵蝕去除最上面的岩石和土壤，固化的岩漿以其在許多年前冷卻和固化的形式暴露出來。

圖 8.30：懷俄明州的魔鬼塔是一個巨大的岩石地貌，曾經是火山內部冷卻的岩漿。它從底部升起近 400 米。

溫泉和間歇泉

在地球表面以下，水透過多孔岩石或土壤。例如，大多數洞穴都是水侵蝕地面的結果。有時，這種水與火山活動相遇。使岩石融化成熔岩的熱量會加熱地下的水。如果水到達地表，它可能會以溫泉或間歇泉的形式出現。

溫泉

當這種水在正常壓力下到達地表時，它會形成一個**溫泉**（圖 8.31）。溫泉是指地表上的裂縫，水從地下被加熱後從裂縫中流出。許多人對溫泉的定義不一致。但是，所有人都同意水的溫度高於正常溫度。溫泉中的水甚至可以在地下達到攝氏數百度的溫度。大多數溫泉不會達到如此高的溫度。事實上，許多溫泉被人們用作天然溫泉浴池。許多人認為溫泉具有療效。溫泉遍佈世界各地，甚至在南極洲也有！

圖 8.31：即使是一些動物也喜歡在自然溫泉中放鬆身心。

間歇泉

圖 8.32：黃石國家公園的“老忠實”間歇泉噴發。

與溫泉一樣，**間歇泉**是由地表以下被加熱的水形成的。當水被岩漿過熱，並流過地下狹窄的通道時，環境就變得適合間歇泉的形成。狹窄的通道將加熱的水困在地下，在那裡熱量和壓力不斷積累。遲早，壓力會變得很大，以至於過熱的水會噴出到地表。這種爆炸被稱為間歇泉。世界上只有少數地方具備間歇泉形成的條件。全世界約有 1,000 個間歇泉，其中約有一半位於美國。也許最著名的間歇泉是“老忠實”，它每 60 到 70 分鐘噴發一次，噴出一股近 60 米高的熱水。間歇泉規律噴發的情況很少見，這也讓“老忠實”聞名遐邇（圖 8.32）。

課程總結

• 非常粘稠的熔岩不會流動很遠，可以在地球表面或火山內部形成熔岩穹丘。
• 熔岩高原是由大規模的熔岩流擴散到很大的面積形成的。
• 許多島嶼都是由火山形成的。
• 岩漿也可以在地表以下冷卻結晶，形成侵入岩。
• 當岩漿加熱地下水時，會形成溫泉和間歇泉。

複習問題

1. 侵入岩和噴出巖有什麼區別？
2. 熔岩形成了哪些不同的地貌？
3. 溫泉和間歇泉的主要區別是什麼？
4. 被稱為“老忠實”的間歇泉可能已經噴發了數百年。有一天，它可能會停止。為什麼間歇泉會完全停止噴發？
5. 地震過後，溫泉有時會停止冒泡，新的溫泉會形成。這可能是什麼原因？

詞彙

侵入岩

描述在地下冷卻的火山岩。侵入岩含有肉眼可見的大型礦物晶體。

噴出巖

描述在地表冷卻的火山岩。噴出巖具有小的晶體，並且可能含有氣泡。

熔岩穹丘

一個圓頂形的粘性熔岩塞，在火山噴口附近冷卻。

侵入體

由岩漿在地下固化形成的巖體。

溫泉

從地下連續流出的熱水流。

間歇泉

間歇性或隨機地向空中噴射熱水和蒸汽的噴泉。間歇泉中的水在地下遇到某種收縮，這會導致水壓升高，最終導致間歇泉噴發。

思考問題

• 如果地球上沒有板塊構造，地球會是什麼樣子？你能想到任何可能沒有板塊構造的行星或衛星（月亮）嗎？它們的表面與地球有什麼不同？
• 你見過哪些地貌可能是由火山活動形成的？這些地貌是由噴出巖還是侵入岩形成的？
• 水並不是間歇泉和溫泉噴出的唯一物質。考慮地球地殼的成分。間歇泉和溫泉還會噴出哪些其他物質？