火山形成成因

    火山运动和地球內部熔融之流质，所帶动板块运动有密切关系。板块运动 地球表面及浅处部分可分为若干个大板块。板块包括地壳和地函上部，相当于岩石圈,约100公里厚。
    各板间在其板块边界做相对运动 ：一是扩张（Divergence），一是隐没（Convergence）；这就是板块运动。火山活动一般发生在板块交接的地方或其附近，主要分三部分： 板块扩张帶:太平洋脊帶、大西洋中洋脊帶及印度洋中洋脊帶的火山均属于此。 板块隐没帶:环太平洋帶及地中海帶的火山均发生在此附近。热点：位于地函上部，在此可生成岩浆，当板块做水平移动时，经过热点上便有火山生成，这样连续发生会造成一系列的火山， 而火山生成离热点越远者越老。如夏威夷火山群岛。
    而板块运动使得岩浆生成并上升，流出地面造成火山。 岩浆的生成和流出 火山活动是指地下深处的岩浆流至地面的现象。而我们所能看得到的火山活动，只是从岩浆流到地面上开始，到活动停止这一段期间的各种现象而已。 在地下进行的活动必须使用其它方法来推测。以下是有关岩浆地下活动： 岩浆生成的场所：岩浆大部分产生于地壳下部至地函上部之间（大约20公里至200公里间），而多在地函上部中。
    岩浆生成的条件：地球內部温度的分布，在地下200公里处的温度，据估计在1200℃至1600℃左右。在这种温度之下，该处的超基性矽酸盐矿物大部分不会熔融。因为若熔融，温度必须提高，不然矽酸盐矿物的熔点就要降低。因此岩浆生成的原因有：温度增高、含水量增多、压力減低等。
    温度增高的方式有： 地函內的热对流，可使部分地函的温度升高；某种应力加強而使部分地函的溫度升高。地函內压力減少会使矽酸盐矿物熔融点降低，地函內水分增多也會使矽酸盐矿物的熔点降低等。地球各地岩浆生成的原因并不相同，即各地岩浆生成机制不同。
    海洋山脊下的岩浆、大陆边缘下的岩浆、岛弧下的岩浆及大陆下的岩浆，其生成机制都互有差异。 岩浆的上升与成分变化：岩浆內的压力若超过上蓋岩层的压力时，岩浆就沿裂缝上升至地面。岩浆在上升期间，隨温度及压力的降低，部分矿物开始结晶，而岩浆成分也开始变化。结果流至地面上时，就生成各种火成岩。
    对于岩浆的上升机制和成分变化（分异作用）也有种种看法，如岩浆生成后直接上升至地表，上升期间，岩浆成分有的会发生变化，有的不会发生变化；岩浆（原始岩浆）生成后开始上升，但在半途停留一段时间（形成所谓岩浆库，Magma reservoir）后在上升至地表，在此情形下，岩浆成分在原始岩浆上升中、在岩浆库中或第二次上升中都可能发生变化。至于岩浆的停留次数?成分变化的场所可以做多种考虑。

火山的种类

    睡火山 Dormant volcanoes 睡火山，即是在沉睡中的火山，离开了地壳移动地帶，暂时停止动，一旦再次进入地壳移动地帶，便会有再次爆发的机会。 火山： Newberry Volcano 最后一次爆发： 1300年前 Belknap Volcano 最后一次爆发： 1400年前
    死火山 extinct volcanoes 死火山，即是已失去活动能力的火山，此火山因离开了地移动地帶有受到強烈的震動，令到火山不再爆发。火山： Diamond Peak Volcano 最后一次爆发： 约100,000年前 Broken Top Volcano 最后一次爆发：约90,000年前
    活火山 active volcanoes 活火山，活动中的火山，只要火山地底发生強烈震动，就有可能会发火山爆发，十分危险。火山： Decade volcano 最近一次爆发 1974年 Mountetan Volcano 最近一次爆发 1972年

火山伴生现象

    1、火山熔岩 火山喷发，许多炙热的碎片性物质隨之向外拋出，依其大小的不同，计有活山块（Blocks）、火山弹（Bombs）、火山岩烬（Scoriae）、火山砾（Lapilli）、火山灰（Volcanic ash）火山塵（Volcanic dust）等，这些炙热的碎片性物质并不是皆由硬岩碎裂所形成的，其中有许多是由熔化凝固所成，炙热的碎片物沈淀于地表后，具有滲透性质易於透水，故其前缘可有泉水露出。火山喷出的熔岩依著地勢起伏而向下流动，隨流隨凝，其凝固的形式有两种：
    I、绳状熔岩层（Pahoehoe or Dermolithic soildofocation）：熔岩凝结時彼此绞扭成绳状，或依地勢坡度做挂毡状（Tapestry），表面有褶皺，尚未凝固前，含有大量气体向外扩散，故有人称它为活熔岩（Live lava）。
    II、块状熔岩层（Aa or Clastolithic solidification）:这种熔岩的表面多铁渣岩烬，表面成锯齿状，熔岩中的气体早已逸出，仅由空气填充其间。在火山熔岩流之上，还可生成一些小地形，可列述如下：
    凸丘（Tumuli）：熔岩下方有大量熔岩流向上冲撞，使熔岩外壳发生穹窿作用，熔岩流表面隆起，其生成形浆很像岩浆在水平地层下凝结的岩盘（Laccoli-ths）。
挤压丘(Squeeze-ups)：有黏性熔岩自业经凝固的熔岩硬壳碎裂处喷出，形成小丘，叫做挤压丘。挤压丘体积较大者特名为压力脊（Pressure ridges）。由这些压力脊的橫切面可以看出來两侧都很陡峻，有若背斜层的切面，脊顶受到挤压可以破裂，压力脊常做线状排列，和熔岩流的流向平行，故这种挤压丘的形成当系来自橫压力，这种侧部橫压力的来源尚未确知。
    熔岩泡（Lavablisters）：熔岩之中含有大量气体，喷发出来后熔岩隨即凝固，气体未能完全溢出，在熔岩层中隆起成一個大气泡。
    熔岩穴及熔岩隧道（Lava tunnels）：在玄武岩质的熔岩区，若在凝固的熔岩外壳之下，经常有水流过，可以被侵蚀成熔岩隧道，若所侵蚀之地未能贯穿，则所成不是隧道而是熔岩穴（Lava caves）。这种熔岩穴冬季积水可成冰块，至夏季外界天气暖热然而不易和熔岩穴中的冷空气相置换，故虽至夏季，穴冰仍然存在，特称冰穴(Ice caves）。
    2、火山灰阵 由伏尔坎宁氏及皮连氏火山喷发出來的物质中有大量的火山灰，称为灰阵（Ash showers），灰阵体积较小，可以降落于距火山口较远的区域。火山灰阵于降落地面之后，将原來的地面掩盖，但原来起伏甚大的地形仍隐约可见；火山一般喷发物的凝结层多孔隙，易于透水，故不易在其上发育河流，不过火山灰阵物质细小，不易透水，在地表上可以形成纤细的水系，经常其沖刷可成恶地形。
    3、 火山泥流 火山喷发时常有泥流（Mud flow）伴生。火山泥流的发生，主要是因为：
    火山喷发时火山灰降落在冰雪地面之上，促使冰雪溶化，其上的火山灰，伴同融水形成泥流。
    在皮连的沈积物上发生大雨，沖刷可成泥流。 河水和皮连云的沈积物相混合，形成泥流。
    火口湖干涸，底部有火山灰沈积，经水沖刷成泥流。
    火山泥流中的物质有漂石及细土，混杂沈积，毫无层次，表面多隆起小丘，有类山崩堆积，泥流顺山坡流动可达数十公里，且可淹没村庄及小农田。
    栓塞穹隆 火山喷发时若其中有许多安山岩质的酸性熔岩，具有甚大黏性，则当它向外喷发时不易外流，而在火山口做环状堆积，或使表层岩石隆起成穹隆，这种拱起地形叫做栓塞穹隆，或称火山栓（Plug domes）。若隆起的穹窿顶部有类菌状，称为积状穹窿（Cumulo-domes or tholoids）。而一般火口区多成园柱状。栓塞穹窿和火山头（Volcanic neck）不同，因为前者是由岩浆冲入火山口或是冲至火山口以上堆积凝结而成，故当它生成之初即成隆起，而火山头先在火山暗隙中垂直凝结而成，经过长期风化侵蚀之后，始行露出地表。

火山地形

    1、火山骨架 当火山停止活动以后，侵蚀作用接著即将进行，软弱的沈积物被蚀去，所剩下的尽是些坚硬的火成岩脉矗立地表，此火山地形称为火山骨架（Volcanic skeletons）。
    火山形成后，首先被侵蚀者即为火山锥（Volcanic cones），锥中含有许多粗大的火山岩质，这些物质易于透水，反而可以 加強它的抗蚀力，火山锥上为辐射状水系，由于山锥坡度颇大，河流易于下切，可形成小峽谷。火山锥经过长期侵蚀之后，只有少数硬岩残余，这些残余地形以火山颈和岩墙峰（Dike ridges）最为常见，岩墙为火山熔岩在垂直岩层中凝结所成，若侵入的岩浆物质数量甚大，所成岩层也亦壮 大，岩墙一般抗蚀力较弱，故可形成岩墙山；但若岩墙山并非十分垂直且具有若干的倾斜，则在外观上颇似猪背崖（Hog backs），二者的区別主要从岩石的性质上著手，岩墙为火山岩所形成，猪背崖则是由一侧陡峻的沈积岩形成。岩墙并不是均可形成山峰，若岩墙的石质比周围的岩层弱，则易遭受风化侵蚀而成洼地。
    2、火山低洼地形 火山的喷发及陷落，均可在火山口地区形成洼地，综合威廉士（Howel Williams）及查尔加（T.A. Jaggar）两氏的分类法，可将这些洼地分成三类：     
（1）、火山口
    a. 喷发火山口
    b. 有边火山口
    c.陷落火山口
    （2）、火山臼
    a.喷发火山臼
    b.沈降火山臼
    c.复式火山臼
    （3）、火山构造洼地
    火山口和火山臼都是火山喷发口，但二者的形状不同，故名称有异，它们的差別有：     a.火山口面积小，直径往往小于一哩，火山臼的面积大，直径达数哩至数十哩。
    b.火山口形状如碗，火口崖壁向中央缓降；火山臼如同铝锅，四周崖壁陡峻。分述如下：
    火山口 火山口通常在山岭中央者，可称为主火口（Main crater），其在侧面所形成得火山口叫副火口（Pareasitic crater），因一地火山喷发的次数不一，每次喷出的地点亦不完全相同，故往往一个火山有数个火山口。在夏威夷的盾状火山上，有许多小洼池叫做火口穴（Volcanic sinks），此火山口主要是由地下岩浆柱低落坍塌所致，故属陷落火山口。 若一个火山口在另一个火山口內形成，叫做巢形火山口（Nested crater），此火山口的生成是先在一個以生成的火山口中喷发，使原來的火山口扩大，並在旧火山口內造成新的火山口及火山锥，隨后就又有部分坍陷下去，形成巢形。巢形火山和寄生火山不同，若在一个火山体的侧旁亦即火山锥的斜坡上再有火山喷发，形成一个新的火山体，则這个新火山体就是寄生火山；例如台湾陽明山上的纱帽山就是大屯火山的寄生火山，而巢形火山是在火山口內重新喷发所形成的。
    火山臼 过去对于火山臼的形成，一般认为是由于猛烈的火山喷发作用所形成的，但现在则认为陷落是其主因。威廉氏认为有些锅状火口是单独由爆发作用所形成，不过它说这种锅状火口甚少，所成的面积亦小。一个火山不论其形状如何，最初的生成都是由喷发作用开始，不过由于火山锥下方的大量喷发后，导致下方空虛，因而引起锥顶陷落，迫使火山口范围扩大，因而许多火山臼都是先由喷发，后由陷落的双重作用所成，柯顿也认为威廉士和万本米兰（Vam Bemmelan）等人所主张的锅状火口陷落说，应叫做『爆发陷落说』（Explosion-collapse theory）少数火山臼? 可能纯由沈降作用而成，在沈降以前或同时，并未有喷发作用伴见。
    大型的火山洼地如夏威夷群岛上的莫纳洛亚火山口及吉劳火山口，均是纯粹由于岩浆柱向下低降，引起上层陷落而成，因之火山口四周常有断层崖壁伴生，逐渐使火山火口穴壁扩大，形成大型的锅状火口。在沈降锅状火口中，有一种特殊形式，为锅形沈降（Cauldron subsidence）。 若有一块近圆形的岩块，沈陷于岩浆穴中，使岩浆受到挤压而沿垂直裂隙上升，造成环状岩墙，故在锅状火山口区可以发现有被蚀的環狀岩牆構造伴同存在。
    火山构造洼地 一次火山喷发所喷出的浮石及熔岩物质，为量甚大，这些物质堆积于火山四周，增加对该地区地层的压力，而地层下方因大量岩浆喷出，经此压力遂更易城发生断层或褶皱陷落，造成洼地。印尼苏门答腊岛上有一洼地，威廉式认为是因为大量浮石喷出，引起地层大规模的陷落所成，其中一些洼地，积水形成土巴湖（Lake Toba）。在火山锥的斜坡上，常有许多深沟洼地，称为堑区（Sector Grabens），据进测乃是由于地下岩浆空虛，引起上方地块向下发生断层作用而成，若因断层作用向侧翼方面的移动较大，形成宽沟，則称为火山沟（Volcanic rents）。
    3、火山高原及平原 火山喷发的区域若地势平坦可成熔岩平原（Lava plains），多数的熔岩高原及平原，都是由都是由基性熔岩组成，只有黃石高原和伊格尼布瑞高原富含酸性熔岩及火山凝灰岩。若熔岩自一个中央火山口向外喷发流动，则所成者应为火山锥及谷状熔岩流，不易摊成一大片，因此这种熔岩外流应是很平靜的沿著许多裂缝漫溢出来，始能堆积成平原或高原。桑波瑞认为一个区域的火山喷发是否可以造成平原或高原，端视火山裂缝开阖的持久性而定，若岩层裂缝于张开未闭，则所成者为火山锥或火山穹窿；若旧缝关闭而新缝又开，熔岩浆可以长期外流但不在同一地面堆积，则所成为熔岩高原或高原；大範圍的熔岩高原需要大量的裂縫始能形成，而盾狀火山（Shield volcano）的生成，则不需要這么多的火山口。

火山喷发形式

    1908年克洛克斯（A.Lacroix）根据火山喷发的方式，将火山分成下列四类:
    1、夏威夷式(Hawaiian phase) 此火山的喷发物为大量基性熔岩流，爆裂活动较少，熔岩自火山口流出，沿火山裂缝的斜坡向下慢流，形成火山岩烬。1942年夏威夷的末纳洛亚 (Mauna Loa)火山的爆发为此种火山范例。据麦克唐纳(G.A. Macdonald)的描述，该火山的喷发，分三阶段：
    炽热熔岩喷出期：第一阶段，共持续数小時，熔岩流堆积形成薄层的熔岩流或低丘。
    熔岩漫流期：本期火山口中仍陆续有熔岩流出，使熔岩层及低丘继续加厚。
    喷气期：本期火山已成強弩之末，只有气体出现，数量亦锐減。
    2、史冲包连式（Strombolian phase）意大利西西里岛以北有黎八里群岛，史冲包力火（Strombo-li）为该岛群火山之一； 本式火山的喷发自有史以来一直未停，所喷出的基性熔岩流体较少，酸性碎片物质较较多，在空中形成黑烟状云，因经常有炽热火焰喷出，故此火山有海上灯塔之称。
    3、伏尔坎宁式（Vulcanian phase）伏尔坎诺亦为黎巴里群岛火山之一，但它喷发的方式又和史冲包力火山不同，所喷发的物质富含黏性，一旦接触空气，易凝结成固体，故在两次喷发之间，喷出的岩浆已凝结成硬壳，俟第二次喷发时又将凝成熔岩外壳冲裂成碎片，大量火山灰同大量气体向上冲出，在空中形成黑色花椰菜状云，这种乌云在黑夜易甚黑暗，表示云中物质并未白热化，故缺乏亮光。
    4、皮连式（Neuees Ardentes） 本式火山的喷发较为猛烈，所喷出的乌云最为浓厚，喷发的物质黏性最大，一种极度灼热细灰和较粗的岩石碎片，混合著炽热的气体，合成一种乳汁状的物质，猛烈的向上冲去，形成白热光芒的云，此即著名的皮连云，亦叫做火山云。云中物质极不稳定，黏性亦大，等到积聚稍厚，上浮力继续支持它们在空中漂浮，加上重力的作用，乃以极大速度向下墜落，任何生物触及均将死亡。

世界火山的分布

    世界上最主要的火山帶，系环绕太平洋的边缘分布，号称「火环」（Ring of Fire），计自南美洲安地斯山脉的智利起，向北经秘鲁、中美洲墨西哥、美国西部卡斯凯德山脉（Cascade range）、西北行至阿留申群岛、堪察加、千岛群岛、日本、琉球、台湾、菲律宾、西里伯斯、新几內亚、 所罗门群岛（Solomon Is.）、新喀里多尼（New Caledonia）、及纽西兰等。这一条火环大致和环太平洋的地震帶相一致，可称为地壳活动帶（Mobile Belt of Earth Crust）。
    除这一条主要火山地帶外，尚有其它六区： 太平洋岛屿区：包括夏威夷群、及南美外海的加拉巴哥斯群岛（Galapagos Is.属厄瓜多尔）、侏恩费南迪诸小岛（Juan Fernandez Isles，属智利）。
    南洋赤道区：包括帝文、爪哇、巴里及苏门达腊诸岛。 印度西侧：阿拉伯地区、马达加斯加岛及东非洲裂谷火山群。
    地中海帶：由土耳其极东的阿拉雷特峰（Mt.Ararat）起，向西经意大利至大西洋上的亚速尔群岛、坎奈群岛（Canary Is.）等。 西印度群岛火山群。 冰岛及法罗群岛等零星地区。