谈到火山,就会听到地幔、岩浆和熔岩这3个名词。它们常常会被混用而不加区分。
地幔是地壳以下直到深度为2900公里的一层地下结构。从长时间看,这部分物质在缓慢地流动(对流),但不是液态,而是固态。
岩浆是存在于地下的熔融岩石。主要是构成地幔的岩石部分熔化后形成的液体。
熔岩则是地下的岩浆从火山的火口等地点流出地表,冷却后凝固形成的岩石。
那么,在火山活动时流出地表的岩浆又是怎样生成的呢?一般说来,固体在高温下就会熔化为液体。但是,岩浆通常并不是这样生成的。
生成岩浆的主要原因之一是压力降低。通常,受到高压作用的物质不容易熔化。地幔虽然具有高达1000〜3000℃的高温,但是在地下深处由于受到很高的压力,却能够保持固体状态。
可是,地幔物质保持着原来的温度上升,压力下降,就会变为岩浆。在各个大洋海底隆起的大山脉“洋中脊”(又叫做“中央海岭”)的海底的下面,在不断有岩浆从地幔涌出的叫做“热点”的地下,都由于压力减小而在不断生成岩浆。夏威夷岛就是一个著名的热点。
生成岩浆的另一个主要原因是由于地幔中混杂有水等易挥发的成分,降低了岩石熔化的温度。据推测,在“板块俯冲带”的岩浆就是由于这个原因生成的。典型的例子可以举出日本列岛。这里提到的板块,是指由地壳和地幔的一部分构成的厚度从数十公里到100公里不等的一层基岩,每年在以平均数厘米的速度缓慢移动。
岩浆的生成过程
(本文发表于《科学世界》2011年1期)
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