为什么海底火山不会被海水浇灭？

我们在灾难题材的影视作品中常常会看到这样的场景：海底的火山剧烈喷发，翻搅出可怕的涡流和巨浪,面对这个画面，很多人的脑海中都曾闪过这样的一个问题：为什么海底的火山不会被海水浇灭呢？

海底火山喷发，图片来源：theconversation

火山≠喷火的山

在理解这个问题之前，需要先纠正部分人的错误印象。很多人在想起火山时，第一反应可能是一座高耸的锥形山，正在喷出粗大的烟柱——看上去就好像是一座正在喷火的山。

而在火山喷发之后，大面积飘落的大量白色火山灰，也与我们常见的烟灰极为类似，都是细颗粒的灰尘，都是灰白色。所以很多人下意识认为火山＝喷火的山。

但如果我们拉近视角，近距离观察火山就会发现完全不是这样的。因为火山喷发出来的熔岩实际上是一种高温流体，在本质上与水并无差别，反而与火是截然不同的物质。

许多熔岩的近距离照片都可以明显看出它们很多时候与液体无异。

我们从小学习物理的时候就知道物质存在三种相态的变化：气体、液体、固体。与相态变化相关的则是熔点和沸点。

以水为例，水的熔点是 0℃，沸点是 100℃，当温度低于 0℃ 时，我们见到的固态水——冰；

当温度处于 0℃—100℃ 之间时，我们见到的是液态水；而当温度高于 100℃ 时，我们见到的则是气态水——水蒸气。

基本上所有物质都是这样，有熔点和沸点，并会随着温度而改变相态。

岩浆则是熔融的岩石——由于岩石成分非常复杂，其内部不同成分的熔点和沸点均不一致，所以其实大部分岩浆是固液气混合物。

而与之相比，火焰则是可燃物在燃烧过程中释放光和热以及各种化学产物的过程。在火焰中，主要物质成分是二氧化碳、水蒸气、氧气、氮气等气体。

理解了火山喷出的是岩浆，而岩浆是高温熔融体而不是火这一点之后，我们应该就能理解：当海底火山喷发的时候，岩浆进入海水中其实就好像在冷水槽中通入热水一样，而不是从海底喷出的大火。

冷水会让热水降温，但却无法像扑灭火焰一样，让热水消失，除非我们手动关闭热水水龙头。

海底火山从哪里来？

所以问题到了这里就变成，既然海底火山如同一个不断喷出热水的水龙头，而海水又会让岩浆降温变成岩石。

那么巨量的海水无疑能让喷出来的岩浆都凝固，从而堵塞火山口，让海底火山再也无法喷发吧？答案是不能。

因为火山实际上是行星级别的热量和物质循环的产物，地球不死，火山就不会停止活动。

整个地球其实是遵循着基本的物理和化学规律在运转的，这些规律并不深奥。

比如火山的形成和活动，就可以用热力学第二定律来解释——听起来很专业，但它的其中一种表述（克劳修斯表述）却很贴近我们的生活：热量总是自发地从高温热源流向低温热源，而不是相反。

如果追溯地球 46 亿年的演化历史就会发现这一规律的作用：大约 46 亿年前，地球在无数星子的碰撞中逐渐诞生，碰撞的能量转换为热量。

因此，当时的地球是一个巨大的岩浆球（整个或大部分地表都是岩浆），其表面温度高达数千摄氏度。

无数小行星的撞击下地球就是一个红彤彤的岩浆球，图片中的环状就是撞击产生的。

图片来源：flickr/Kevin Gill随后，由于岩浆是可流动的，因此重的物质下沉，轻的物质上浮（看，这里又是一条物理规则）。重的物质下沉时，重力势能会转化为热能；

同时，原本分散在星子中的放射性元素也因此而聚集在一起，不断进行衰变，同时释放出能量。

这些能量让地球内部的岩浆一直处于加热状态。

但与此同时，由于宇宙背景温度很低，平均为 -270℃，所以地球以热辐射的方式不断向外传递热量（热量传递三种方式：热传导、热对流、热辐射，但宇宙中为真空，没有介质，所以地球只能以热辐射形式向外传递热量）。

既然传递了热量，那么地球肯定要降温——地表最先降温，于是这里的岩浆就会先冷却下来形成岩石，这就是最初的地壳了。

靠近横行的开普勒-78b 行星，其表面被灼热成炽热的岩浆。图片来源：wikipedia/Jack Madden

到了现在，地球已经演化出地壳、地幔、地核三层结构，其温度也是从地壳到地核越来越高。同时，因为重的物质不断下沉，导致其密度也是越来越高的——地壳平均密度 2.8g/cm3，地幔平均密度 4.59 g/cm3，地核平均密度 11 g/cm3。

所以我们也可以认为地壳就是“漂浮”在地幔之上的——就跟木板漂在水上一样。

到了这时候，我们就可以把地球想象成一个火锅——地核是火炉，能量来源于重力势能以及放射热能；

地幔是火锅汤底，因为火炉的炙烤不断升温；地壳则是漂浮在最上层的白菜帮子。

在地核加热下，地幔不断产生热对流——热的地幔从地核处往上运动，冷的地幔物质从地壳之下往下层钻。

地幔中的热循环模式，有人认为是全幔循环，有人认为是上下地幔分别循环。图片来源：wikipedia

而地壳部分相对于地幔和地核非常薄，地壳平均厚度只有17千米（大陆地壳 33 千米，海洋地壳 10 千米），就算加上上地幔顶部部分固态岩石后组成的岩石圈，其厚度也只有 100 千米左右。

与之相比，地幔厚度则高达 2850 千米，因此，在地幔运动的带动下，这些薄薄的固态岩层必然会被撕裂开来，并随着地幔而运动——就好像火锅上的白菜帮子会因为火锅汤底的翻腾而运动不休一样。

被撕裂的地壳的各个部分就变成了板块，而随着地壳的运动，板块之间也会运动起来，有些板块之间相互碰撞，有些板块之间相互分离。

从常识就能知道，这些相互分离的板块边界处又薄又脆弱，其下的地幔物质也很容易突破岩层的封锁，喷出地表——这样就会沿着板块边界形成一长溜火山带。

而随着板块之间分开的越来越远，板块边界处火山喷发后的岩浆冷却，就形成了薄薄的地层，也就是洋壳。

由于这里相对于板块内部地层薄很多，因此自然就是低洼地带，所以就会积水形成海洋。事实上海洋也就是这么形成的，而海洋的形成也与板块运动息息相关。

我们在目前的地球上就能找到各个生长阶段的海洋：裂谷-小洋盆-成熟的洋盆-消亡阶段的洋盆-死亡即将闭合的洋盆-完全闭合的洋盆。这在地质学中被称为威尔逊循环。

威尔逊循环。图片来源：wikipedia所以，海底火山实际上就是板块运动的结果，其中绝大部分海底火山都位于板块分离的边界。

从二战以后，随着人类对海洋探索的深入，我们已经发现了漫长的海底火山带，它们大多位于海洋中间的位置，被称为洋中脊。它们是世界上最长的山脉，总长度约有8万千米。

地球上的洋中脊分布图，有洋中脊的地方就有海底火山。图片来源：wikipedia当然，还有另外一些海底火山。它们的形成与地幔热柱的活动有关系。

在地幔处并不是处处均匀受热的，其中部分地幔物质要比其他地方热很多，热了就会向上跑，于是它们就会形成直达地壳之下的地幔热柱。

地幔热柱顶端可能还会分出不少分支小热柱来，它们的活动也会顶破薄薄的洋壳的束缚，成为不断喷涌的海底火山。夏威夷岛链的形成就与此有关。

在这个理论中，地幔热柱的位置是不变的，但是由于地壳运动（图中深蓝色箭头），地幔热柱就在地壳上形成一系列火山。

图中的数字是岛屿的形成年代，单位为百万年，比如4.89，就是489万年。图片来源：getarchive.net

从太空中俯瞰夏威夷岛链。图片来源：wikipedia但无论是板块边缘，还是地幔热柱，火山的形成都是地球内部热量循环的结果，仅靠地表这薄薄的一层海水是无法让地球内部停止活动的。所以说，大家就不必为海底的火山而担心啦！

文章出处：科普中国

海底火山在海洋中喷发，为何海水无法将其浇灭？

海底火山的爆发是因为内部压强过大，而水能浇灭火的原理是因为火的燃烧需要助燃物，水可以隔绝助燃物以及降低温度。由于火山和大火的形成不同，所以海水无法浇灭海底火山。

           
火山喷发是自然灾难之一，而火山不仅会在陆地上喷发，也会在较为薄弱的海洋板块之间喷发。
火山的形成和地球的构造有关。根据现如今我们对地球的认知，地球就像是洋葱一样有好几层，其中最中心是地核，地核不仅温度达到了5000摄氏度以上，而且压强特别大，以至于将原本应该是熔融状的物质压缩成固体。
在地核之外是地幔层，地幔层之上则是岩石圈，岩石圈之上是地壳层。

其中岩石圈和地壳层温度较低，而地核层的温度较高，以至于地幔层会形成热对流。热对流会带动地幔层之上的岩石圈和地壳层运动，此时就会引发地震等灾难。
地幔层的物质除了温度特别高之外，压强也比较大，在平时地幔层的物质难以突破岩石圈和地壳层的限制，但在地壳较为薄弱的地方，来自地幔层的物质就会在压强的作用下喷向地球表面，而这就是火山爆发。

火山爆发的瞬间，会将1000摄氏度以上的熔融状态的物质喷发到地球表面，海水虽然能够降低来自火山岩浆温度，但却无法阻止火山的喷发，这是因为火山的喷发原理是内部压强过大，而海水无法降低地球内部的压强。
海底火山喷发时，从内部涌出的岩浆不断堆积到海水之中，使得周围地势抬高而形成火山锥。在上个世纪60年代，北大西洋冰岛附近的人们就见证了一次海底火山爆发，在1963年11月15日时，当地海底火山突然爆发，爆发的冲击力将海水冲向数百米的高空中，大量的火山灰涌入到几千米的高空之中。

在火山喷发结束之后，该地方形成了一个岛屿，宽约40米，长度约550米。经过多次火山喷发之后，该岛屿就形成了现如今的苏尔特塞岛，它也是世界上最年轻的岛屿。科学家为了研究岛屿的发展历程，不允许游客进入，只允许穿着消毒衣的科学家们来此考研，观察这座岛上的生命是怎么从无到有的形成。

           
伴随着火山爆发，原本位于地幔层中的钻石被带到地球表面，所以现如今的钻石矿都是曾经火山爆发过的地方。  除了钻石之外，火山还会影响地球气候。火山爆发会将大量的火山灰释放到大气层中，其中火山爆发等级越大，释放的火山灰就越多。火山灰会像云层一样反射太阳光线，阻止太阳光进入到地球表面，从而起到降温的作用。

比如：1815年坦博拉火山爆发，导致1816年全球都没有夏天，因此这一年又被称为“无夏之年”。  当火山灰逐渐沉降到地面，此时火山所释放的二氧化碳将会占据上风。二氧化碳是一种温室气体，能够尽可能地留住太阳照射到地球的光线，起到增温作用。所以当大气层中的二氧化碳浓度上升时，地球温度又会升高。

 文章图片8 一般情况下，大型火山爆发之后，对地球生物的影响将会持续非常长的一段时间，甚至会引发生物大灭绝。

海里的火山没有被海水浇灭，原因是什么？

地球上的陆地可以分为很多个板块，这些板块交界处的地方是非常容易发生地震，并且有些火山就分布在板块的交界处。并不是所有的火山都位于陆地上，有一些火山是分布在海底的这些火山，包括死火山和活火山。

陆地上面的火山和海底的火山，在爆发的时候喷发的情况是不一样的，陆地的火山在爆发的时候，除了会有很多的碎屑之外，还会有很多的岩浆和气体，最后还会留下很多的火山灰。但是海底的火山在爆发的时候，除了有很多的碎屑和岩浆之外，水是比较浅的，压力也不一样，所以这些岩浆还是会喷射出来，而且正是因为这些岩浆和冰冷的海水发生了反应，才会出现这样的情况。
这些火山喷发出来之后，会形成火山灰或者是火山碎屑，然后再降落到海里面去，变成一个火山岛。岩浆冷却之后，逐渐的在海底堆积，于是就形成了一个海山，如果海山露出水面的话就变成了海岛。

全球的海底火山，如果加起来的话有2万多个，但是有一大半都是在太平洋，这些火山大多数都是在板块交界处有的已经成为了一座死火山，但是有的还非常活跃。好像在正常情况下，不管火势有多么凶猛，只要把水泼上去，我就一定能够熄灭，但是海水是没法阻挡住火山的。
因为火山在喷射的时候并不是明火，不是燃烧的火，平时燃烧的火和空气之间氧化，然后出现火苗，但是火山在喷发的时候是一种高温的流体，就是人们常见的岩浆。

地球的地壳下面存在着很多的岩浆，温度都非常高，当板块的运动非常频繁的时候，这些岩浆就会喷涌出来，所以才会形成火山。平时用水来灭火就是为了给火降低温度，同时也是为了将那些燃烧的物品与空气相隔绝。但是岩浆会从海底爆发出来，就是因为强大的压力导致的，所以本来就不需要空气，海水只能够帮助岩浆降温，但是没法让岩浆熄灭。

海底火山为什么不会被海水扑灭?

海水内的压强是固定的，并不会随着温度的增加而降低，就算海底的火山喷发，用海水也无法将岩浆浇灭，所以如果海底的火山一旦喷发，虽然不会威胁人类，但是对海底的动物带来一场大劫难。
冰岛附近曾经发生过几次非常剧烈的海底火山喷发，因为海水无法将岩浆彻底浇灭，所以形成的火山灰一月升到半空中，这些灰尘随着时间的流逝，逐渐形成了现在的苏尔特赛岛。

包括死火山和活火山，地球上的火山活动主要集中在板块边界处，而海底火山大多分布于大洋中脊与大洋边缘的岛弧处，板块内部有时也有一些火山活动，但数量非常少。
海底火山可分3类，即边缘火山、洋脊火山和洋盆火山，它们在地理分布、岩性和成因上都有显著的差异。