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2015-12-01地底的騷動—岩漿與火山漫談
552 期
Author 作者
劉德慶／國立臺灣師範大學地球科學系退休教授，美國德州大學達拉斯分校地質科學博士，專長為礦物學、岩石學及實驗岩石學。
火山活動和岩漿性質密不可分，每當新聞媒體報導美國夏威夷火山爆發時，全球很多人都嚮往去夏威夷欣賞火山爆發的美景，畢竟，這是馬克吐溫宣稱世上兩個可刺激大家發揮想像力的地方之一（另一地方是密西西比河）。但是，當菲律賓的賓那土波火山爆發，不僅數十公里範圍內的人畜要撤退，甚至美國克拉克空軍基地與蘇比克海軍基地的人員機具都得全部撤退。火山災難史上，更活生生記錄著義大利維蘇威火山深埋龐貝古城達一千多年，印尼塔博羅火山爆發造成九萬多人死亡的悲劇。同樣都是火山爆發，為何有些變成觀光景點，有些卻成為殺人的墳墓呢？關鍵就在岩漿成分。
岩漿種類
依二氧化矽含量由高到低，岩漿可分為四種：酸性、中性、基性和超基性。酸性岩漿可生成花岡岩；中性岩漿常形成安山岩；基性岩漿最常以玄武岩出現。至於超基性的岩漿，則可生成少見的柯馬堤岩。
上圖為2000年夏威夷火山爆發，人們觀察剛冷卻岩漿熱烈討論的情景，人群腳下所踩的岩石顏色較深，為較早噴發完全固化的岩石，圖左半部 的岩石顏色較淺，為較晚噴發尚未完全固化的岩石，仔細看左下方，還可看到火紅的岩漿。如果人們踩在上方，固化的岩石外殼無法支撐，就 會踩破岩石外殼，踩到岩漿。（作者提供）影響生成岩漿的成分有那些因素呢？
第一個因素是溫度，當溫度超過初熔溫度時，便生成岩漿。若更高的溫度出現，則可能生成第二種不同成分的岩漿。第二個因素為壓力，也就是深度。深度愈深，壓力愈大。同一種岩石，在淺處的礦物群和深處的礦物群可能不同（因為相變），因此，在淺處生成的岩漿成分，和深處生成的岩漿成分可能不一樣。源岩也是影響生成岩漿成分的因素之一，拿不同成分的岩石加溫，熔出的岩漿成分理當不同，大自然中有各式各樣的岩石，因此可熔出不同成分的岩漿。就像拿米或麵粉來煮，因為原料不同，雖然用相同的溫度、相同的壓力製作，產品仍不一樣。此外，揮發性氣體也是影響生成岩漿成分的重大因素之一，尤其是水，水的物理化學性質非常特殊，一般而言，固態物質的密度比它液態的密度大，像鐵塊會沉入鐵水中。可是，反觀冰塊卻浮在水面上。因此，揮發性氣體在熔融岩漿的過程中，常造成微妙影響。
西元79年義大利維蘇威火山（左圖中背景為其山頭）爆發，深埋龐貝古城於地底達一千多年，如今挖掘出來，成為熱門景點，觀其景物，仍可感受龐貝是當時古羅馬帝國的繁華城市。（作者提供）岩漿的生成
談岩漿的生成，就要談板塊構造環境，因為特有的環境才有特定的產品，不同的板塊構造環境有其特有的岩漿活動。茲就不同的板塊構造環境分述如下：
一、張裂型的板塊環境：張裂板塊環境主要的地形為中洋脊，地函的橄欖岩隨著熱對流在中洋脊地底上升，在上升的過程中，因為壓力降低，其熔點也下降。當溫度超過它的熔點，橄欖岩發生部份熔融，生成玄武岩質岩漿，由於岩漿的密度較旁邊的岩層小，所以岩漿往上移動，涓滴成河，終而噴出地表，火山因而爆發。因此，中洋脊地區之岩漿活動以玄武岩質為主，冰島的火山活動即其一例。
二、聚合型的板塊環境：板塊隱沒愈深，溫度愈高，一般當深度達100公里以上，岩漿即生成，這些岩漿有些混雜些許隱沒的沉積物，有些則在上升的過程中，和大陸地殼物質混合，終於產生安山岩質岩漿。……【更多內容請閱讀科學月刊第552期】