噗！地球的青春痘，喷出全世界！
以下文章来源于地图会说话 ，作者陈正全等
地图说一切。
地球的青春痘
▲ 火山系统一般由储存岩浆的岩浆房、岩浆通道、火山口、物质堆成的火山锥（即山体）等构成
▲ 大量火山灰和含硫火山气体可以进入大气形成气溶胶，反射太阳光，使地球进入“寒冬”。火山灰还会形成泥浆雨，硫形成酸雨，持续危害作物生长，可能引发饥荒。冰岛曾因1783年拉基火山喷发后的大饥荒人口直接减少1/5
▲ 一般而言，距今1万年内未喷发过的称为死火山，喷发过的称为活火山，活火山又分两种，现今经常或周期性喷发的为现代活火山，有史以来曾经喷发但长期静止的为休眠火山，可能再次喷发
▲ 黄石超级火山喷发的高度对比图
▲ 此后，黄石火山又在距今130万年和64万年前发生过相似等级的爆发，形成了现在面积约10000平方千米、厚度约2000米的黄石熔岩高原
▲ 现在，地球上有500多座活火山。国内已探明的活火山至少14座，其中长白山天池是最大、最有喷发可能的火山
生命的基础
46亿年前的地球，远不是现在湛蓝宁静的模样。刚刚撞击形成的地球充满热量，表面覆盖的全是炽热火红的岩浆，没有大气也没有水，可以说就是一个“大火球”。
在冰冷的宇宙里，地球逐渐开始冷却，密度大的元素沉去地心，密度小的浮向表面。表面的岩浆冷却形成一层“外壳”，越向地心温度则越高，最终形成了由外向内的“地壳-地幔-地核”结构。
其中，地幔由固体岩石构成，但它具有塑性，也就是可以进行“蠕动”。其中一层岩石发生了部分熔融，带着点儿“液态”的岩浆，地质学上叫作软流圈。火山喷发的岩浆，主要就来源于这里。 
地核内核源源不断地向外散发着热量。由于液态外核可以流动，地幔岩石可以蠕动，其中的物质受热都可以上升，这些热量便在不同圈层间一路“接力”冲上地表，就形成了火山。完成“接力”后，物质冷却下降，回去再受热上升，这便形成了一圈圈的热对流。
液态外核和地幔中都有这样的热对流。液态外核里含有许多铁镍等导电的金属物质。在热对流和地球自转共同作用下，电磁感应便形成了地磁场。
持续的地幔对流和火山活动，将热量不断带离地核，使导电物质得以冷却下降。这些对流活动速度刚刚好，地球便拥有了稳定且强大的地磁场。
地球的原始大气主要是氢和氦，但它们质量极小，很快就被太阳风吹走了。是火山，不断喷发出大量二氧化碳、水蒸气、氮、臭氧等，形成了早期大气。地球引力加上地磁场，便将大气“锁”在了地球上。 
当地球进一步冷却，大气中的水蒸气变为液态降下来，汇集在低洼处，就形成了原始海洋——水与火看似不容，但这些水有相当一部分就来源于火山。
▲ 碳循环示意图
火山喷发出二氧化碳进入大气，二氧化碳又溶解于雨水中落在地表岩石上，与之发生化学反应释放出碳元素和矿物质。它们随河流汇入海洋，形成海底的碳酸盐沉积；随板块俯冲与重熔，碳元素回到地幔，再由火山喷发而出。
这便是地球独有的碳循环，而火山就是其中的一个恒温调节器。宾夕法尼亚大学地球物理学家布拉德·福利说，“如果火山没有将二氧化碳送回大气中，地球会变得非常冰冷，甚至封冻住。”
现在，大气里的臭氧，保护地球免受有害辐射的伤害。适中的大气则能束缚住适量的太阳能，让地表温度保持在零度之上，让水不至于结冰。
现在还有研究认为，在火山的化学环境中，无机物转化成了有机物；而这，正是生命出现的第一步。
▲ 火山形成的海底热泉可以提供多种矿物质，相比同样深度的其它海底地区，这里通常生物更为繁盛，拥有化能合成细菌、古生菌、巨型管虫、蛤蜊、节肢动物等多种生物。化能合成细菌维生的方式，不是通过光合作用，而是氧化深海热泉喷出的硫化物获取能量并合成有机质；其它生物依靠它们生活。这种热泉环境和原始海洋条件颇为相似
火山塑造了一切
地球表面的岩石圈非常坚硬，地幔里的热对流则不断“冲击”着它，让地球表面的岩石圈像碎蛋壳一样被分为许多硬块。这便是板块构造。现在，地球是太阳系中唯一拥有活动构造板块的星球。 
▲ 地球的构造板块示意图
地球表面，地幔“驮”着板块们缓慢移动着。所以，板块与板块相遇的地方，常会发生挤压、碰撞、俯冲等活跃的构造运动，90%的火山活动出现在这里。（也就是上图的红线之处）
还有一些火山位于板块内部，来自2900km深的核幔边界的热流直接“冲上”地壳，像柱子一般，被称为地幔柱，它们形成了热点火山（也就是上图的红点）。 
从地幔不断上涌的岩浆，使得陆地裂开，海水涌入裂口，岩浆不断喷发，形成增生的洋中脊，这是地球上最广泛的火山活动区域。
熔岩遇水冷却后，构成了新的海底，不断扩张将两侧的陆地越推越远，海洋也向外生长。 
但当海洋扩张到一定程度时，密度更大的海洋地壳，会在与密度更小的陆地的交接处发生俯冲，海底物质便回归地幔，海洋开始消减，直至完全闭合。
这过程中，两侧陆地将发生碰撞，形成造山带，地球上最宏伟的喜马拉雅山脉，就是如此形成。现在的青藏高原，在几千万年前还是一片浩瀚的海洋，残留的海洋，则在高原上留下了大大小小的湖泊。比如一种看法认为，青海湖最初就是由还存留在陆地上的海水汇集而成的。 
现在地球上，东非大裂谷可以说是海洋生长的第一阶段，它未来将成为一条洋中脊。而红海、亚丁湾则是正在生长的海洋幼年期；大西洋是成年期的海洋，趋于平衡；太平洋的消减大于生长；地中海已经不再生长，未来将会慢慢消亡。
洋中脊火山系统使得海洋生长，推动大陆分离，最终地球变为了现在的“七大洲五大洋”模样。板块分离出现了环境隔离，再加上不同气候带的作用，生命便逐渐分化了现在差异巨大的物种。
▲ 火山地貌示意图
如今，70%的地球表面都是火山岩，其中海底几乎全由火山岩组成。火山喷出了丰富的地形地貌，熔岩冷却形成高山、高原、丘陵、岛屿……中国的内蒙古高原、峨眉山地区、涠洲岛、澎湖列岛等的形成，都与火山有关。
可以说，正是火山，塑造了如今的地球模样。
放眼全宇宙，能像地球这么“幸运”的星球可真不太多。
太阳系里，星球结构与地球十分相似的水星。体积小，冷却速度较快，它的地幔外区已冷却。在过去的10亿年中，水星的火山喷发和熔岩流都已停止，没有地幔与火山带走热量促进对流，水星的磁场已经减弱到强度只有地球的1%；加上离太阳距离最近，远不足以抵挡太阳风。水星上的大气已经全被吹跑了，上面也没有水。 
大小是地球的一半、距太阳更远的火星，冷却速度更快。曾经熔融的地核，可能已经固化；内部没有活动的岩浆，也没有火山活动。火星的磁场近乎消失，只有地球的1/800。
火星上曾有降水冲刷的痕迹，说明它很可能拥有过大气和海洋。但现在已经失去了稳定的大气，大气密度只有地球的1%。因此，许多地质学家认为，火星可能就是地球演化的下一阶段，换句话说，也就是没有火山，也没有地质运动之后，地球归于平静的未来。
可以说，火山活动，就是一个星球具有“生命力”的象征；它就像人类青春发育期时，激素分泌旺盛所冒出的“青春痘”。
如果没有了火山，那么这颗星球也就没了心跳，没有了推动着一切代谢与重生的力量。不会有大气和海洋，更不会有生命，只能慢慢暴露在宇宙中，归于沉寂。
作者：陈正全（中国地震局地质研究所助理研究员，实验火山学方向）、樂兮、苏小七
编辑：苏小七
制图编辑：苏倩文、刘昊冰、程远
技术支持：岳官印、魏健
主要参考资料：
来源：地图会说话
编辑：fengyao
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