火山是一種常見的自然地貌,當它爆發時將會給周邊的生物(包括人類)造成巨大災難。那大家知道火山是怎麼形成的嗎?它的形成和海水竟然和水有巨大關係。
火山是怎樣形成的地球表面由許多板塊構成,隨著遠古時代地球板塊不斷運動,大洋板塊向某一方向移動,遇到大陸殼並彼此相撞時,大洋板俯衝於大陸殼之下,就形成了所謂的俯衝帶。
被擠到俯衝帶深處的海床,已經不再是洋中脊固化時的簡單狀態。岩石本身由於和水相互作用已經產生變化,然後水透過岩石的裂縫滲入其中,並使溫度上升到足以沸騰的程度,促使其發生化學反應,從而改變了岩石的結構。
俯衝帶
在大陸邊緣處,從陸地上衝刷下來的有機生物的遺骸形成了一層沉積物,覆蓋在岩石上。隨著這種混合物不斷下沉,它變得越來越熱,而且受到極端壓力擠壓。在5萬的深度下,壓力是地表大氣壓的15000倍,溫度也達到了幾百攝氏度。所有這些因素加在一起,又將岩石中的水擠了出來,並流入了地幔層。
在那裡水的效果如同在冰上撒鹽一樣——促使地幔熔化。從岩石圈掉下來的巖塊周圍,一開始是星星點點的熔融岩漿,後來逐漸擴散。由於熔融的岩漿比固體岩石輕,所以這些熔化的物質漸漸上浮,慢慢地滲透地殼,並在之前下沉的海床之上形成了一連串火山。
火山和地球生命息息相關當這一切在有條不紊地進行著時,岩漿中產生的氣泡也找到了通向地表的路,它們在火山口被釋放出來。這些氣體中最重要的是水蒸氣、二氧化碳和氮氣。岩石圈的巖塊攜帶了一些沉積物,其中混合了有機物的殘骸,大部分氮氣都來自這裡。所有這些氣體對地表的生物而言非常重要,所以地球上的生命體其實是與這顆星球上無生命的岩石迴圈密切相關的。
火山對人類也很重要礦場
這個“火山加工廠”的其他一些方面對於人類生活也十分重要。熔融的岩石不斷穿過地殼上升並逐漸冷卻,而一些熔岩在上升的半路就已經凝固。地質學家研究地質過程的標準方法就是測量不同岩石中矽石的含量。(矽石的化學術語是二氧化矽,在我們星球上的幾乎所有岩石中都能找到它,有些矽石也叫石英石。)
冷卻的岩漿
火成岩中的玄武岩透過火山活動噴發出來,是迄今為止海洋地殼最重要的組成部分,矽石佔了它的大約一半(從重量來講)。但是大陸地殼的成分卻不一樣,它的60%是矽石。這樣一來,大陸地殼就比海洋地殼輕,這也是為什麼海床會沉到大陸之下的原因。
採礦
當然,有些岩石比其他岩石包含更多的矽石,例如,變質岩中的花崗岩含有75%的矽石成分。大陸地殼比玄武岩包含更多的矽石成分,這是因為在從俯衝帶到地表的過程中,玄武岩混合物中的其他成分已經被分離出去了。所謂的其他成分包括一些礦物質,例如石英,這些物質從熔融的岩漿中結晶出來,所以餘下的岩漿中矽石的成分相對更高,然後在繼續上升的過程中,富含金屬的礦物質繼續分離固化,例如鐵、銅、銀、金。這種“浸出”是南美洲和其他地方貴金屬礦的來源。