3.岩漿活動的產物

岩漿活動在地球系統中扮演著重要的角色，它把物質從地球深處轉移到較淺的層面，或轉移到地表。

3.1火成岩的侵入

侵入岩形成於地下，所以我們無法看到它們形成的樣子。但隨著地質時間的推移，剝蝕可能會使地殼深處形成的岩石暴露出來。地質學家可以考察古代的火成侵入岩並研究它們的特徵。在這種研究的基礎上，地質學家根據形狀區分不同型別的侵入岩。

板狀侵入體：表面相對平坦，厚度大致均勻。它們的長度一般從米到幾十公里，厚度從釐米到幾十米。地質學家根據侵入體相對於圍巖的方向來區分兩種型別的侵入體。巖牆切斷了圍巖原有的層理(層理或葉理)，而岩床平行於原有的層理侵入。在圍巖沒有分層的地方，地質學家把陡峭的或垂直的板狀巖體稱為巖牆，把接近水平的巖體稱為岩床。

火成岩巖牆和岩床：板狀侵入岩的例子

深成岩體是不規則狀的侵入體，大小從幾十米到幾公里不等。在某些情況下，深成岩可能是由充滿岩漿房(包含大量岩漿的空間)的岩漿凝固而形成的。

當大量岩漿在深處緩慢冷卻時，就形成了深成岩，隨著侵蝕的進行，出現了巖牆、岩床和巖蓋

另外，深成岩體也可能是由許多相鄰岩床連續侵入形成。當一個區域內形成大量的深成岩體時，可能會形成一個數百公里長、數十到數百公里寬的巨大火成岩體；這種巨大的複合侵入被稱為岩基。1億4千5百萬至8千萬年前的深成岩形成了California Nevada山脈岩基——Yosemite National公園壯觀的懸崖暴露了部分岩基。

在中生代，俯衝產生了巨大的火山弧。在其下方，形成了大型的花崗岩岩基

3.2熔岩流

地質學家使用“熔岩流”這個術語，既指在地球表面流動的熔岩，也指熔岩凝固時形成的固態火成岩層。有些熔岩流得很慢，像一種非常粘稠的糊狀物；而另一些則像急流一樣從火山的一側傾瀉而下。這些對比反映了熔岩在粘度或流動阻力方面的差異。高粘度的熔岩更粘稠，不像低粘度的熔岩那樣容易流動。熔岩粘度的差異取決於矽的含量和熔岩的溫度。二氧化矽傾向於形成長鏈狀分子，這些分子相互纏繞，減緩了流體的流動。二氧化矽濃度越大，熔岩就越粘稠。高溫使化學鍵更容易斷裂。因此，具有相同成分的較熱的熔岩比具有相同成分的較冷的熔岩粘性小。因此一個低溫的長英質熔岩會形成一個球狀的土丘，稱為熔岩穹丘。

被火山碎屑環繞的熔岩穹丘

相對而言，熱的鎂鐵質熔岩在凝固之前可以從火山口流出很遠的地方，產生長而相對稀薄的流動。在靠近火山頂峰的陡峭山坡上，熱鎂鐵質熔岩流的速度超過每小時30公里。鎂鐵質熔岩開始冷卻並變得更加粘稠後，它的速度減緩到步行速度或更慢。

鎂鐵質熔岩流

凝固的外殼隔離了岩漿從內部向外的流動。隨著冷卻的進行，熔岩透過熔岩管移動，熔岩管道使熔岩在冷卻前可以從火山口噴出許多公里。在某些情況下，熔岩管道最終會變得乾涸。

在熔岩管中，熔岩在堅硬的岩石外殼下流動；在Hawaii，一條道路被切斷，暴露出熔岩管

鎂鐵質熔岩流的表面結構取決於該流在停止移動之前是否形成一個固體表面。地質學家將這種流動稱為pahoehoe(發音為pa-hoy-hoy)，這是其Polynesian名字。如果岩漿表層凝固，而岩漿流仍在移動，熔岩層就會碎裂成一堆鋸齒狀的碎片，形成一種碎石流，其Polynesian名字為a'a'(發音為ah-ah)。

在水下噴發的鎂鐵質流與在陸地上噴發的鎂鐵質流看起來不同，因為當岩漿與水接觸時，冷卻速度要快得多。在噴出後不久，海底基性熔岩流就會形成一個枕狀外殼。枕狀的外殼阻止了岩漿的流動，直到內部岩漿壓力打破了外皮，然後一團新的熔岩噴湧而出，這團熔岩本身又固結成一個枕狀外殼。地質學家將這些岩層稱為枕狀玄武岩。

鎂鐵質熔岩流的表面結構

3.3火山碎屑沉積

1943年，在墨西哥城，一座名為Paricutín的新火山誕生。在一年之內，Paricutín火山噴發出的碎片已經形成了一個330米高的陡峭的圓錐。9年後，當火山停止噴發時，其沉積物覆蓋了25平方公里。

地質學家將火山爆發產生的各種碎屑稱為火山碎屑或火山灰。火山碎屑包括當小塊的熔岩被拋向半空中冷卻或降落到地面後不久形成的固體塊，以及已經固結的火成岩從被噴射出來時形成的碎片。不同的名稱表明火山碎屑碎片的大小不同：火山灰由細小的薄片或條狀物(直徑小於2mm)組成；火山礫有大理石到高爾夫球大小(2至64mm)；火山塊由大塊(>64mm)岩石組成。火山碎屑的形成涉及幾個不同的過程。

長英質熔岩通常含有高濃度的微小氣泡。當其冷凝時，它會產生一種類似泡沫的火成岩，稱為浮石。火山噴發的力量會將之前在火山口內和周圍形成的浮石和其他岩石炸開，產生火山灰、火山礫和火山塊。噴發成雨的火山灰會聚整合小球，形成另一種火山礫，稱為增生火山礫。

從長英質或中性熔岩噴發產生的火山碎屑

在富含氣體的鎂鐵質熔岩爆發時，上升的氣泡的爆裂導致熔岩噴泉的形成，熔岩噴泉可能高出噴口幾百米。噴泉中的一些熔岩分離，在落下時或落下後立即固結，形成一種火山礫，通俗地稱為火山渣。當噴出一顆西瓜大小又熱又軟的塊時，在下落過程中會變成流線型，然後凝結成火山彈。如果一塊向天空發射的物體在發射前是凝固的，那麼它就會以角塊的形式著陸。

鎂鐵質火山噴發的火山碎屑：鎂鐵質熔岩噴泉；小塊凝塊凍結成火山渣；在空中凝的火山彈；稜角分明的岩石碎塊

新沉積的火山碎屑往往相當脆弱。如果火山灰與水混合，就會形成火山泥流，類似於非常溼的混凝土，沿著斜坡向下流動。在一次噴發很久之後，沿著火山側面流下的小溪和河流攜帶並搬運了火山碎屑，並將其作為沉積物沉積到更深處的斜坡上。地質學家使用火山碎屑沉積物這個總稱來描述火山噴出的所有碎屑物質。這個術語不僅指火山碎屑，還指山體滑坡和火山碎屑的沉積，以及由火山物質經水搬運而成的沉積物。

2007年New Zealand火山噴發後火山泥流填滿了河床；1980年St. Helens火山爆發20年後包含山上木材的火山泥流