冰岛雷克雅内斯半岛上,亮橙色的熔岩喷泉在黑暗的火山田野中喷涌而出。一条闪耀着微光的狭窄熔岩通道穿过刚刚凝固的黑色岩石,背景中隐约可见朦胧的山峦。

火山

岩浆与熔岩:它们有什么区别?

觉得岩浆和熔岩是一回事?那你就想错了!在谈论火山时,可千万别犯这个错误。

许多人在谈论火山时,会把岩浆和熔岩这两个词混着用。对于不了解的人来说,这很容易弄混;但今天之后,情况就不同了!让我们来了解一下塑造火山(以及冰岛标志性美景)的这两大熔融力量之间有什么区别吧。

首先,我们来看看最直接的定义:

岩浆(Magma):岩浆是指位于地球表面以下的熔融岩石。它可能会喷发,也可能不会,但只要是在地下的任何熔融或部分熔融的物质(矿物、岩石和气体的集合体)都叫岩浆。

熔岩(Lava):熔岩是指到达地球表面的熔融或已凝固的熔融岩石。它可能是流动的,也可能是已经变硬的,但只要是喷出地表、现在或曾经是熔融状态的物质都叫熔岩。

很简单吧!

简单来说,岩浆和熔岩基本上是同一种东西,只是一个在地下,一个在地上。它们之间确实有一些关键的区别,我们会在下面深入探讨这些细节。但简单来说,在谈论火山时,岩浆是地下等待喷发的熔融物质,而熔岩则是已经喷出地表的熔融或凝固物质。

岩浆喷出地表的那一秒,就变成了熔岩。

岩浆和熔岩的具体区别是什么?

火山喷发的过程——无论是一场温和的溢流还是狂暴的爆发——都是一次极其震撼、壮观的体验。岩浆在巨大的压力下,有时藏在极深的地下,等待着冲向地表。在喷发时,岩浆会释放压力,要么形成轰鸣、高耸的熔岩喷泉(溢流式喷发),要么带来凶猛、响亮、夹杂着碎屑的熔岩爆发(爆发式喷发)。它会带来大地的震动与撕裂,伴随着隆隆巨响、有毒气体、滚烫的熔融岩石流、近乎超音速的炽热火山灰云,甚至可能引发致命的洪水和闪电。虽然岩浆和熔岩几乎是同一种物质,但在它们身份转化的惊心动魄的过程中,产生了一些微妙而重要的差异。

虽然岩浆和熔岩通常只是简单地以“地上”或“地下”的位置来区分,但它们之间的差异远比所处的深度要深得多。岩浆是储存在地壳或地幔中,在巨大压力下的熔融岩石、晶体和溶解气体的混合物。而熔岩则是这些物质喷出地表并开始与外部环境接触后的状态。

来自熔岩秀(Lava Show)地球科学家的深度解析:

当有人让我们从科学角度深入解释岩浆和熔岩的区别时,熔岩秀(Lava Show)的地质学家是这样回答的:

“随着岩浆上升并转变为熔岩,压力的骤降使得溶解在其中的水蒸气和二氧化碳等气体得以逃逸,这往往会推动爆发性喷发,或在流动的熔岩中形成气泡。这种气体的流失,加上与空气、水或冰接触带来的快速冷却,使熔岩结晶的速度更快,并随着热量的流失而变得更加黏稠。在地下,岩浆可能会在数千年中保持部分熔融状态,因为周围的岩石起到了保温作用,而且压力使气体保持溶解;而在地表,熔岩冷却的速度要快得多,形成了从玻璃质火山岩到结晶质、岩石状熔岩原等各种形态。虽然它们的温度大致相似(根据成分的不同,通常在约700°C到1,200°C以上),但它们的行为却大相径庭:岩浆可能在漫长的地质时期内缓慢变形并保持流动性,而熔岩则必须在低得多的压力和短得多的时间内流动、破裂并凝固。从本质上讲,熔岩并不是一种不同于岩浆的物质;它是跨越了临界边界的岩浆,在这个过程中它失去了压力、释放了气体、快速冷却,并适应了全新的环境。”

关于岩浆与熔岩的常见问答

但岩浆和熔岩真的完全是同一种物质,只是处于不同的压力和位置吗?

并不总是这样。如果岩浆在地壳中停留了很长时间,它就会开始凝固并形成晶体,称为岩浆糊。如果发生这种情况,岩浆房就会开始分层,形成不同的地球化学层。如果随后发生喷发,较多已凝固的岩浆将留在岩浆房或岩床中,而喷发出来的熔岩在地球化学成分上就会与留在地下的岩浆有所不同。

我听说过侵入岩和喷出岩:这与岩浆和熔岩有什么关系?

简单来说,侵入岩是在地下凝固且未喷发的岩浆岩(即侵入在地球“内部”的岩石)。喷出岩则是喷出地表并凝固的火山岩(即喷出到地球“外部”的岩石)。

熔岩冷却变硬后,还叫熔岩吗?

是的。这可能会让人有些困惑,因为熔岩既可以是快速流动、滚烫的熔融岩石,也可以是这些流动熔融岩石凝固后的遗迹。也就是说,熔岩可以是一分钟前形成的,也可以是一个月前,甚至是一百万年前形成的!

既然岩浆深藏在地下,有人亲眼见过岩浆吗?

虽然人类从未在地壳深处直接亲眼见过熔融的岩浆,但我们在它依然处于熔融状态时确实与其有过接触。

  1. 在冰岛克拉夫拉(Krafla)地热区的几个钻井曾钻探到过岩浆,当然,当岩浆冲上钻孔并流出的那一刻,它就变成了熔岩。

  2. 科学家在克拉夫拉的一次深钻孔实验中,瞬间冷冻了一些岩浆,制成了岩浆玻璃并带回地表。关于这种被淬火的岩浆一旦到达地表到底算不算熔岩,在哲学上还有一番争论。

  3. 当然,我们可以在世界各地的山脉中看到岩浆凝固后的侵蚀遗迹。随着时间的推移,岩床、岩脉、火山通道和岩基被抬升到地表,并在数百万年后展现在我们眼前。

Split cross-section of a volcano comparing magma below the Earth’s surface with lava flowing above ground. The diagram contrasts their location, temperature, pressure, gases, viscosity, movement, crystals, and composition.


岩浆与熔岩:岩浆是地球表面底下的熔融岩石;一旦喷出地表,就变成了熔岩。压力和环境的变化会影响其气体、黏度、冷却、运动和晶体的形成。

岩浆和熔岩之间,真的就这么简单吗?

为了帮您记住这些概念,用最简单的话来说:是的,就是这么简单!岩浆是位于地下并承受压力的熔融岩石,承载着随着板块移动和新地壳诞生而在我们脚底下深处发生的隐秘故事。接着,它喷发出来,压力下降,气体逸出,全新的篇章就此开启。同样的熔融物质现在成了熔岩——就在我们眼前流动、冷却,成为新生的土地。岩浆是地下的故事;而熔岩则是翻开新的一页,书写着地球演变的新篇章。

亲身体验真实的滚烫熔岩

岩浆深藏在地下,但一旦喷发,它就会变成熔岩——释放气体、散发热量并开始塑造新的土地。在熔岩秀(Lava Show),您可以安全地近距离观赏在几米外流动的真实熔融熔岩。感受它的滚烫热量,倾听它冷却时发出的噼啪声,并看着它在您眼前凝固,让岩浆和熔岩背后的科学奥秘生动地呈现在您面前。

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探索熔岩学院播客,在这里您可以听到关于奇妙的地质学、火山以及熔岩世界的深度对话!

本文由地质学家 Jessica Poteet 撰写。收听在熔岩学院播客中对她的采访。



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