火山

聚合板块边缘

板块构造学说主张板块的运动，是由于地球内部软流圈的热对流造成的。而当板块互相推挤，密度较高的一边会下降到另一边下方，称作俯冲，而发生俯冲的带状地区称为俯冲带或聚合性板块交界。地底的高温会将隐没的板块熔融，形成岩浆。岩浆借由浮力缓缓上升，最后聚集成为岩浆库，就是火山底部储存岩浆的场所。而当岩浆中的气体压力累积到一个程度，火山就爆发了。例如：埃特纳火山，与在环太平洋火山带地区的火山。

分离板块边缘

有些火山分布在板块的张裂性交界上，也就是两个板块分离的带状地区。在这种地区，高温的地幔物质会上升，形成海底火山山脉，称作中洋脊。当中洋脊在海平面以上时，形成火山岛; 例如冰岛。

热点

还有一些火山并不位于板块的交接处，例如美国黄石复式破火山口及夏威夷群岛。火山学家称这些火山是坐落于“热点”上。目前热点的作用机制尚不清楚，但科学家普遍认同热点是由地幔底部上升的“热柱”造成。当板块在热点上做水平移动时，便有一连串的火山生成。这样作用连续发生后，会造成一系列的火山岛群，而离热点越远的火山其生成年代越老。然而，这个理论受到怀疑。

火山的构造

火山锥指火山喷出物在岩浆通道口堆积而成的锥形山丘，其大小受喷出物的物质和大小影响，主要分为寄生熔岩锥（spatter cone）、凝灰火山锥（ash cone）、火山渣锥（cinder cone）和凝灰岩锥（tuff cone）。火山锥上可能形成小型火山锥，其通道与主体火山锥的通道相连通但无独立的岩浆源，称为寄生锥。顶部的漏斗状洼地（原岩浆喷出口）称做火山口。岩浆喷出地表的通道，称为火山喉管，而一旦该通道为冷凝的岩浆阻塞，称火山颈 。

盾状火山

盾状火山（Shield Volcano）具有宽广缓和的斜坡，整体看来就像是一个盾牌。此种火山通常由玄武岩岩浆构成，流动性高，故能够分布在很大的区域，才能形成宽广的山形。最著名的例子是夏威夷群岛，这个群岛的每个岛屿都是一座巨大的盾状火山。而位于非洲大裂谷的尔塔阿雷火山也是盾状火山，其火山口与夏威夷的基拉韦厄峰一样拥有十分罕见而长期活动的熔岩湖。

火山穹丘

火山穹丘（lava dome，或称为熔岩穹丘），常见于火山口内或火山的侧翼，是一种圆顶状的突起，看起来类似某些植物的球根。火山穹丘是由高黏度的熔岩形成的，由于其黏度太高，不能从火山口远流，在火山口上及其附近冷却凝固。火山穹丘会成长，这是由于地底岩浆库的空间不足以容纳所有岩浆，导致部分岩浆挤入穹丘下方。如果成长中的穹丘是位于陡峭的山坡上，其成长有可能导致重心的不稳定，最后导致山崩或火山碎屑流。1980年圣海伦火山爆发时归纳于火山穹丘这类侧锋喷发。

火山渣锥

火山渣锥（Cinder cone）是指由火成岩屑或火山渣（火山的喷出物质）在火山口周围堆积而成的山丘。大多数的火山渣锥都很耐侵蚀，因为落到锥上的降雨渗入到高渗水性的火山渣里，较少对它们的表面进行侵蚀作用。由于火山碎屑物胶结松散，故无法形成较高的堆积，通常都小于500米。较著名的火山渣锥为墨西哥的帕里库廷火山，它是世界上最年轻的火山。

火山的爆发

火山爆发（volcanic eruption）是指：火山从地面下经由一个通道，将气体、碎屑或岩浆喷出地表的过程。通常包括三个阶段：岩浆形成及初步上升、进入岩浆库（岩浆的储存处）及喷发。

喷发的类型

火山的喷发类型是帮火山分类的其中一种方式，这会影响火山的形状。1908年，阿尔弗莱德·拉克鲁瓦（Alfred Lacroix）将火山的喷发分为四种类型：夏威夷式（Hawaiian）、斯特龙博利式（Strombolian）、伏尔坎宁式（Vulcanian）及培雷式（Peléan）。而后学者又增加两类：冰岛式（Icelandic，或称苏特塞式）及普林尼式（Plinian）。以上6种喷发形式为现今之分类方式，这些分类皆以其代表火山命名。但这仍不是最完善的分类方式，实际调查显示，一座火山即使以某一种类型为主，并不代表它不会出现其他种类的喷发。

夏威夷式

此类火山的喷发物为大量基性熔岩流，岩浆黏度小，流动性大，故爆裂较少。熔岩通常从火山口和山腰裂隙溢出，气体释放量不定。由于喷发时岩浆受到压力作用，到达地表时会形成熔岩喷泉。

斯特龙博利式

斯特龙博利式的喷发是以意大利的斯特龙博利火山为范本。其喷发特征为炽热的熔岩“喷泉”，其熔岩的黏性比夏威夷式要大，喷发时通常伴随着白色蒸气云。熔岩流厚而短，组成为玄武岩与安山岩。此种火山不断喷出红热的火山渣、火山砾和火山弹，爆炸较为温和。大部分的火山碎屑又落回火口，再次被喷出，其他的落到火山锥形成的坡上并滚下山坡。

伏尔坎宁式

伏尔坎宁式的喷发是以意大利的伏尔坎宁火山为范本。这种形式的火山喷发出的熔岩，较斯特龙博利式火山的熔岩黏度更大，喷发更为猛烈。不喷发时，熔岩在岩浆库的出口处堆积，形成厚重的凝结外壳，气体会在其下聚集。
当气体的压力增大到某个极限时，会发生猛烈的爆炸（有时足以摧毁一部分火山锥）。这个爆炸使阻塞物被炸开，一些碎片和熔岩组成的火山弹和火山渣会被喷出。同时会伴随含火山灰的“花椰菜状”喷发云，这种乌云在黑夜中非常黑暗。当火山口的“阻塞物”都被喷出后，就会有熔岩流从火山口或火山锥侧缘的裂隙中涌出。

培雷式

培雷式喷发的范本是西印度群岛马丁尼克岛的培雷火山，在1902年的喷发。培雷式喷发的岩浆黏度很高，爆炸特别强烈。明显的特征为炽热的火山碎屑流，一种温度非常高的气体，夹杂大量的碎屑及岩石，沿着山坡向下移动，产生类似台风的破坏。
在培雷式喷发中，欲向上逸散的气体经常被火山口中的熔岩堵住，使压力逐渐增大，最后产生爆炸。熔岩被火山灰含量很高的气体推动而向外流出，但除了从火口中流出粘稠的熔岩外，其他地方没有熔岩流出的现象。

普林尼式

普林尼式火山喷发是目前已知最猛烈的喷发型态。尽管与培雷式喷发有些类似，但它们是不同的 。普林尼式喷发有两个最主要的特征，第一是--非常强烈的气体喷发（产生数十公里高的烟柱），第二是--喷发会伴随大量浮石的生成。普林尼式喷发的岩浆黏度非常高，火山碎屑物通常占总喷出物的90%以上。喷出物以浮石、火山灰为主，分布区域广大。喷发烟柱因重力牵引下降时形成大规模的火山碎屑流。仅喷出极少量的熔岩。由于爆发强烈及物质大量抛出，常形成锥顶崩塌的破火山口。“普林尼式喷发”这个名字是为了纪念古罗马的老普林尼。此种喷发的范本是79年维苏威火山的爆发，这次爆发使庞贝被埋在平均7米厚的浮石层之下。同类型还有喀拉喀托火山，它在1883年时爆发令人类开始记录这个毁灭一切及引发海啸的火山，其爆炸威力相当广岛投下原子弹的12000倍，其爆炸远至毛里求斯也能够听到，它亦令世界气候转变。1980年5月18日美国圣海伦火山的爆发也是普林尼式。

冰岛式

冰岛为著名火山岛，有着烈隙式喷发为主的特殊形式喷发，当高温玄武岩岩浆与海水接触，会产生水蒸气爆炸并散布大量火山灰。此喷发形态通常位于浅海或陆上的烈隙缝流出岩浆，因此被归类于水火山（海底火山）的一种。同类火山群有台湾澎湖列岛以及夏威夷的冒纳罗亚火山。

火山的活跃程度

火山的活跃程度可以大致分为三种：活火山（地底岩浆库存在且正在活动）、休火山（地底岩浆库存在但暂不活动，也称睡火山）及死火山（地底岩浆库已不存在，已无任何活动）。火山学家目前对如何界定以上三种火山尚无结论。因为火山的活跃周期非常不固定，短至数天，长至数百万年。而且有些火山只有非爆发性的活动，例如地震、气体溢散等。

后火山作用

火山活动终止之后，地底下仍然有残留的热能。这些余热加热地底下残留的气体，使地底下累积之蒸气压力增大。最后在某些特定地点，如火山口或断层附近爆破地面而出，造成爆裂口。例如台湾阳明山国家公园的小油坑即是一个爆裂口。在爆裂口内常有喷气孔、硫气孔和温泉的存在。气体及受热地下水也有可能沿着断层裂隙冲出地表，直接形成喷气孔或温泉。这些现象称为后火山作用。

火山监测

故此，目前火山活跃的地区，皆设有火山观测站，如最古老的1845年维苏威火山观测站、美国黄石超级火山观测站、台湾大屯火山观测站等等。以尽早发出预警，帮助居民撤离，保障人民生命财产安全。
监测方式包括，地震监测、火山气体监测、地壳变形监测(水平仪测量)等。各观测所皆有工作人员驻守，包括冰岛火山监测人员在世界杯期间仍然在看守火山。

火山的益处

火山的益处举凡火山地质、火山地形及后火山作用的地热和温泉，肥沃火山土壤，都带给人们相当多的益处。
火山作用对人类并非完全有害无益。例如岩浆只要能留在地表下，就是很好的地热来源。火山附近常有温泉或热泉，这就是因为岩浆散发出的热度使地下水变热而形成的。这种热源我们称为地热，规模大的可形成“地热田”。
火山作用的另一个好处是为地球制造陆地。地球表面大约有71%被海水所覆盖，海底火山经年累月不断地冒出岩浆，冷凝成岩石，如此长期堆积，直到有一天岩石高出水面形成岛屿。夏威夷群岛与冰岛就是这么形成的，至今，岛上还有活动火山不时喷出岩浆。
此外，火山爆发所形成的火山灰云层会在爆发后一段时间内影响该区阻挡太阳光，该区的平均温度亦因此下降，科学家认为火山爆发是地球天然的气候调整机制。

重要火山

现在的科学发现表明，在许多行星和卫星上都有火山。在太阳系中现在有确实证据证明仍有火山活动的是地球和木星的卫星埃欧（木卫一）。地球上的火山活动平均每年大约有50多次。但是其中大部分都是在海底和人迹罕至的群山中，因此对人类产生影响的火山活动感觉上很少。

太阳系中其他的火山

月球没有火山活动，但仍具有许多曾有火山活动的特征，诸如月海、月谷及拱丘等。金星的表面有90%是玄武岩，地表地形有80%为火山地形，表示在金星表面形成的过程中，火山扮演了非常重要的角色。金星可能在5亿年前有过全星球的表面再造运动，科学家发现的证据包括表面陨石坑的密度等。熔岩流在金星可说是非常普遍，而且各种不在地球上出现的火山作用也在金星上出现。金星大气层组成的变化及闪电的发生，被认为是因进行中的火山喷发而造成。但目前没有任何的确切证据能说明金星的火山是否仍然活跃。
观测发现，火星上有一些死火山，包括四座巨大的盾状火山，比地球上任何一座山都来的巨大。这些山包括了：阿尔西亚山、艾斯克雷尔斯山、赫克提斯山、奥林帕斯火山及帕弗尼斯山。美国国家航空航天局、欧洲空间局及意大利太空总署（Italian Space Agency）合作发射了火星探测太空船，‘火星快车号’号。这个计划的主要目标是要寻找地下水源和合适登陆的地点，并研究火星的大气层、行星结构和地质构造。这个计划发现了一些证据，显示奥林帕斯火山可能尚未完全熄灭。这可能推翻“这些火山早在数百万年前就已成为死火山”的说法。
木星的卫星埃欧是太阳系中火山活动最剧烈的星体，原因是来自它与木星、木卫二及木卫三的潮汐力作用，这个力量使木卫一扭动、弯曲，幅度约100米，并在这个过程中产生能量。埃欧的火山会喷出硫磺、二氧化硫及硅酸盐岩石，使得整个卫星的地貌完全改变。埃欧的表面有大量的破火山口、硫湖、连绵不绝的火山山脉。
埃欧的火山所喷出的岩浆是目前已知最热的，温度约为1800 K（1500℃）。木卫一火山的喷发物可以射至极高处，离表面可达300公里以上，在喷发出的一刻，其速度可达每秒一公里。在2001年2月，太阳系中有史以来最大的火山活动在埃欧发生。来自圣路易大学及华盛顿大学的研究人员对木卫一上的火山喷发进行电脑模拟实验。实验结果显示，木卫一的火山所喷出的熔岩能将其表面的钠、钾、硅及铁等物质及化合物熔化、蒸发到大气中。这些气态物质与火山喷出的气体（含亚硫化物及氯化物）发生反应，形成了木卫一大气独特的组成成分：钠的氯化物、钾的氯化物及镁和铁的二氯化物。
木星的另一颗卫星，欧罗巴（木星的四颗伽利略卫星中最小者），也被认为拥有活跃的火山系统。但是它的火山“熔岩”组成完全是水，并且在欧罗巴寒冷的表面结冰。这使它的火山喷发时看起来就像是一个冻结的喷泉。这种型态的火山现在被称做冰火山（cryovolcanism），是类木行星的卫星上最常见的火山喷发形式。冰火山的喷出物可能由水、冰、液态氮及液态甲烷组成。
1998年，航海家二号太空船发现了海王星其中一个卫星，崔顿上的上的冰火山。在2005年，卡西尼-惠更斯号的探测器拍摄到了土星的其中一颗卫星，土卫二上的水蒸气喷发。卡西尼-惠更斯号也发现了土卫六上一座冰火山喷出液态甲烷的证据。这被认为是造成土卫六大气层中高甲烷含量的原因。科学家推论，古柏带天体中的小行星50000（Quaoar 50000）可能也有冰火山活动的存在。

火山学

火山学是一门研究火山、熔岩、岩浆及相关地质现象的学问，研究的人称为火山学家。18世纪的苏格兰人威廉·汉密尔顿是知名的早期火山学家，他喜欢实际观察火山爆发现象，不愿像当时很多“安乐椅上的科学家”一样，只是自己创造理论。同是18世纪的法国地质学家德欧达·葛那特·德·多洛米厄是现代火山学的创始人之一，他的科学论著非常重要。
火山学家常常要实地造访火山（特别是活火山）来观察火山喷发，采集喷发的产物，例如火山喷发碎屑、岩石及熔岩样本。另外一个研究的重心是预测火山的喷发。目前并没有准确的方法可以预测火山的喷发，但是预测火山的喷发如同预测地震一样可以拯救许多生命。
科学家中最危险的行业之一就是火山学家，因为突如其来的火山喷发随时可能在研究活火山时发生。

神话与传说

火山一词源于乌尔卡罗群岛的名字，位于西西里岛北部的伊奥利亚群岛。在古代，该地区的居民认为热气腾腾的山脉是武尔卡诺锻造的壁炉-----众神的铁匠。材料是用Giove（众神之父）的闪电制造的残余物以及为Marte（战争之神）准备的武器。
源于意大利神话。