熔岩

喷出到地表的高温硅酸盐熔融物，是火山活动与地形形成的核心因素。

熔岩

概述

熔岩（熔巖，lava）是指地球内部岩石熔化形成的岩浆喷出到地表或水下后，流动或逐渐凝固的高温熔融岩石物质。在地下停留期间称为"岩浆"，而到达地表的那一刻起便被区分为"熔岩"。温度大约在700~1,200℃之间，冷却过程中会形成玄武岩、安山岩、流纹岩等多种火成岩。熔岩在火山地形、大陆形成、地热能源、生态系统扰动等地球科学各个领域都发挥着核心作用。

主要内容

定义与词源

"熔岩"一词源自18世纪意大利语"lava"（倾泻而流、雪崩）的说法较为有力，也有源自夏威夷语的说法。在学术上，它是涵盖喷出的硅酸盐熔融物及其所含晶体、溶解气体、岩石碎片的统称概念。也就是说，熔岩并非单纯的液体，而是固体颗粒与气体混合的多相流体（multiphase flow）。

按化学成分分类

最重要的标准是二氧化硅（SiO₂）含量，即硅酸盐的量。

玄武质熔岩：SiO₂ 45~52%。黏度低，流动性好，温度最高（约1,000~1,200℃）。常见于夏威夷、冰岛、济州岛。
安山质熔岩：SiO₂ 52~63%。黏度中等，常从层状火山喷出。
流纹质熔岩：SiO₂ 63%以上。黏度极高，与其流动不如形成穹丘，气体难以逸出，容易引发爆发式喷发。
碱性玄武岩、科马提岩等特殊成分也存在。科马提岩是仅在地球早期（太古宙）的高温地幔中生成的稀有岩石。

表面形态

根据黏度和喷出速度，会形成各种表面结构。黏度低的帕霍伊霍伊（pahoehoe，绳状熔岩）形成光滑、绳状的表面，黏度高的阿阿（a'a，渣状熔岩）则形成如尖锐碎石般粗糙的表面。在水下喷出会形成枕状熔岩（pillow lava），沿陡坡流动则会形成熔岩瀑布与熔岩通道。

主要地形与构造

熔岩形成的代表性地形包括盾状火山、层状火山、熔岩台地、熔岩洞窟、柱状节理等。在韩国，济州岛的熔岩洞窟（万丈窟、拒文岳熔岩洞窟群）和汉滩江·铁原一带的柱状节理很有名。熔岩洞窟是熔岩流表面先凝固、内部炽热熔岩流出后形成的管状结构，月球和火星的熔岩洞窟正作为未来太空基地的候选地而被研究。

危险因素

熔岩流以每小时数公里的速度摧毁村庄与基础设施，除直接烧伤外，还会引发火山气体（SO₂、CO₂、HF）、火山灰、火山泥流（lahar）、火山性地震相关联的复合灾害。1783年冰岛拉基火山喷发，是因熔岩与气体导致大规模饥荒与气候异常的代表性案例。

观测与研究方法

现代火山学结合卫星热红外影像、InSAR地表形变测量、GNSS·倾斜仪、火山气体光谱分析、无人机与热成像相机来监测熔岩流动。在实验室中测量熔岩的黏度与屈服应力以建立流动模型，并将其扩展为数值模拟，用于绘制危险地图。

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