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2017-09-01地球上的火山
573 期
Author 作者
宋聖榮／國立臺灣大學地質科 學系教授。專長於火山學、岩石學和地球化學。目前從事地熱能源探勘和開發的研究。
火山（volcano）是地球表面上最壯觀、最具致命吸引力的地形景 觀，也蘊釀出浪漫美麗動人的傳說故事。美國奧勒崗州的火山口湖 （Crater Lake，圖一）、日本的富士山火山（Mount Fuji，圖二） 和印尼的默拉皮火山（Merapi，圖三）等，都具有壯麗、令人心曠神怡的火山外型和湖泊。
歷史上的火山
而全世界火山活動最大、最活躍的夏威夷火山傳說，是最為經典的火山故事。玻里尼西亞掌管火之佩蕾女神的恩愛情仇，造就了從西北往東南漸年輕的火坑（火山口，圖四）。另外，義大利的維蘇威火山（Mt. Vesuvius，圖五），是歐洲大陸火山活動最為活躍者之一， 居住在其周圍的先人，曾多次警告他們的子子孫孫此座火山之危險性，要他們遠離這座火山，不要再回來。但歷代子孫貪圖圍繞在維蘇威火山肥沃的火山灰土壤，種植出全歐洲品質最好的葡萄，釀造最好的葡萄酒，而不顧潛在的危險性，在鄰近周遭土地開發建造一座座的城鎮。
西元79 年羅馬帝國時代，維蘇威火山終於發生大規模且劇烈的噴 發，噴出大量的火山灰，把鄰近的兩座城市──龐貝城（Pompeii） 和哈克雷紐（Herculaneum）掩埋掉，造成相當大的傷亡和財物損 失。但義大利人還是受不了肥沃火山灰土壤的誘惑，又重新在火山周遭開發，建立新的城鎮。維蘇威火山一定會再發生大規模的火山活動，只是時間早晚問題，只不過義大利人是否有準備能承受另一次的衝擊？
岩漿的生成
造就這些壯觀的美麗景色和動人故事的火山，其地底下需有岩漿的形成、岩漿移動儲存於岩漿庫中，然後再上升至地表噴發所形成的（圖六）。岩漿（magma）是固態岩石高溫融熔的液體，岩漿種類 不同，其溫度也不同。常見之玄武質岩漿溫度約1200℃； 安山質岩漿約1050℃，花崗質岩漿約950℃。岩漿出露 在地表的型態和產物──火山，分布極不均勻，主要出露 在板塊邊緣的中洋脊和隱沒帶，以及因地函柱上升所發展出的板塊內部火山，故岩漿的產生與板塊運動息息相關（圖七）。依板塊構造而言，可能產生岩漿、形成火山的環境有三個：分別為（一）建設性板塊邊緣、又稱發散 性（divergent）的板塊邊界，包括中洋脊（mid-ocean ridge，如太平洋、大西洋脊）和弧後盆地擴張中心（如日本海、沖繩海槽）。由於此處有岩漿噴出形成新的海洋地殼，所以稱之為建設性的板塊邊界；（ 二）破壞性板塊邊緣， 即隱沒帶（subduction zone）， 又稱聚合性（convergent） 的板塊邊界，包括了島弧（如日本列島、菲律賓群島、印尼群島等）和活動性大陸邊緣，又稱陸弧（如南美安地斯山脈）， 由於在這隱沒帶會有老的海洋板塊被消滅掉，故稱破壞性的板塊邊界；（三）板塊內部環境，在海洋板塊內部的即形成海島（如夏威夷群島）， 在大陸板塊內部的就形成洪流式玄武岩（flood basalt）區（如印度德干高原）和大陸裂隙帶火山（如東非大地塹）。
中洋脊是地球表面產生岩漿最主要的地方。由板塊運動模式圖可知，對流使得上部地函岩石上湧減壓而造成部分融熔，於是形成了玄武質岩漿。岩漿形成的深度大約 在 50~80公里以內，主要是因為來自較深熱的上部地函 軟流圈物質上湧，讓上部地函淺部的岩石圈發生部分融熔，形成岩漿。……【更多內容請閱讀科學月刊第573期】