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(Magma)和熔岩(Lava)是同一种东西?再想想吧!在聊起火山时,可千万别再弄混这两个词了。

很多人在谈论火山时会把熔岩和岩浆混为一谈。对于不了解的人来说,这确实是个很容易犯的错;但今天,一切都要改变了!让我们一起来了解这两种塑造了火山(以及冰岛神奇地貌)的液体力量之间到底有什么区别吧。

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,但只要是在地底下的任何熔融或部分熔融的物质(矿物、岩石和气体的混合物)都叫作岩浆。

熔岩 (Lava):熔岩是指已经到达地球表面的熔融或已凝固的岩石。它可能是正在流动的液体,也可能已经变硬,但只要是在地面之上的、现在或曾经熔融过的喷发物质,都叫作熔岩。

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。当然它们之间还有一些关键区别,我们会在下面深入探讨这些细节。但简单来说,在聊火山时,地底下等待喷发的熔融物质就是岩浆,而已经喷出地表的熔融或凝固物质就是熔岩。

岩浆在喷发的那一秒,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,无论是溢流式还是爆发式,都是一场惊心动魄的壮丽体验。岩浆承受着巨大的压力,有时深埋在地下,等待着冲向地表。在喷发时,岩浆会释放压力,伴随着隆隆巨响,或形成参天的熔岩喷泉(溢流式喷发),或带来狂暴、喧嚣、夹杂着碎块的熔岩爆发(爆发式喷发)。它会带来震撼的地震和大地撕裂、有害气体、滚烫的熔岩流、近乎超音速的灼热火山灰云,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,但从一种转变为另一种的震撼过程,让它们产生了微妙而重要的区别。

尽管人们通常只用“地上”或“地下”来简单区分岩浆和熔岩,但它们之间的不同远不止所处的深度。岩浆是在地壳或地幔中、在巨大压力下储存的熔融岩石、晶体和溶解气体的混合物。而熔岩则是这些物质喷发并开始与地表环境接触后的产物。

来自熔岩秀(Lava Show)地球科学家的深度解析:

当被问及岩浆与熔岩在科学上的深层区别时,熔岩秀的专业地质学家是这样解释的:

“当岩浆上升并转化为熔岩时,压力的骤降使得水蒸气和二氧化碳等溶解气体得以逸出,这通常会推动爆发式喷发,或在流动的熔岩中形成气泡。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粘稠。在地下,岩浆可能会保持部分熔融状态数千年,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状态;而在地表,熔岩冷却得快得多,形成了从玻璃状火山岩到结晶状、岩石般的熔岩地貌等各种形态。虽然它们的温度大致相似,根据成分的不同通常在 700°C 到 1,200°C 以上不等,但它们的行为却大相径庭:岩浆可能在漫长的地质时间尺度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;它是跨越了关键界限的岩浆,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题

但岩浆和熔岩真的完全是同一种物质,只是在不同的位置和不同的压力下吗?

并不总是如此。如果岩浆在地壳中停留很长时间,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,形成化学成分各异的不同层。如果随后发生喷发,凝固度较高的岩浆会留在岩浆房或岩床中,而喷发出来的熔岩在化学成分上就会与残留在地下的岩浆有所不同。

我听过侵入岩和喷出岩:它们与岩浆和熔岩有什么关系?

简单来说,侵入岩是岩浆在地下凝固、未喷发而形成的岩石(即“侵入”在地球内部)。喷出岩则是喷出地表并凝固的火山岩(即“喷出”到了地球外部)。

熔岩冷却变硬后,还叫熔岩吗?

是的。这可能有点容易让人混淆,因为“熔岩”既可以指快速流动、炽热滚烫的液体岩石,也可以指这些流动熔岩凝固后的遗迹。也就是说,熔岩可以是一分钟前形成的、一个月前形成的,也可以是一百万年前形成的!

既然岩浆深埋在地下,有人亲眼见过它吗?

虽然人类从未亲眼见过地壳深处处于熔融状态的岩浆,但我们在它依然熔融时曾与它“不期而遇”。

  1. 冰岛克拉夫拉(Krafla)地热区的几个钻井曾直接钻透并接触到了岩浆。当然,岩浆冲上井眼流出的那一刻,它就变成了熔岩。

  2. 在克拉夫拉的一次深钻孔实验中,科学家们快速冷冻了部分岩浆,制成了岩浆玻璃并带回地表。关于这种被快速冷却的岩浆一旦到达地表是否还算熔岩,甚至还引发了一场哲学辩论。

  3. 当然,我们可以在世界各地的山脉中看到岩浆凝固后被侵蚀的遗迹。随着时间的推移,地底的岩床、岩脉、火山颈和岩基被抬升到地表,让我们在数百万年后得以亲眼目睹它们。

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;一旦喷发出地表,就变成了熔岩。压力和环境的变化会影响它们的气体、粘稠度、冷却速度、流动方式和晶体形成。

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,真的就这么简单!岩浆是地底深处承受着压力的熔融岩石,承载着板块移动、新地壳诞生时,我们脚下深处所发生的一切神秘故事。然后它喷发了,压力下降,气体逸出,新篇章就此开启。同样的熔融物质现在成为了熔岩——在我们的眼前流动、冷却,成为新诞生的土地。岩浆是地下的前传,而熔岩则是翻开新一页,书写我们地球形成的崭新篇章。

亲身体验真实的滚烫熔岩

岩浆一直深藏在地表之下,但一旦喷发,它就变成了熔岩——释放气体、流失热量并开始塑造新的土地。在熔岩秀(Lava Show),您可以安全地在近距离见证真实的熔岩流动。感受它散发的炽热温度,听着它冷却时发出的噼啪声,看着它在您眼前凝固,让岩浆与熔岩背后的科学奥秘在您面前生动呈现。

计划您的行程:

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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世界、火山以及熔岩的深度对话!

本文由地质学家 Jessica Poteet 撰写。欢迎收听在熔岩学院播客中对她的专访。



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