火山和溫泉

1. 溫泉是原來的火山口嗎

溫泉的形成可分為兩種：
一.是地殼內部的岩漿作用形成，或火山噴發所伴隨產生，火山活動過的死火山地形區，因地殼板塊運動隆起的地表，地底下還有未冷卻的岩漿，均會不斷地釋放出大量的熱能由於此類熱源之熱量集中，因此只要附近有孔隙的含水岩層，不僅會受熱成為高溫的熱水，而且大部份會沸騰為蒸氣，多為硫酸鹽泉。
二.是受地表水滲透循環作用所形成。也就是當雨水降到地表向下滲透，深入地殼深處的含水層形成地下水，。地下水的地熱加熱成為熱水，深部熱水多數含有氣體，氣體以二氧化碳為主，當熱水溫度升高，上面若有緻密、不透水的岩層阻擋去路，會使壓力愈來愈高，以致熱水、蒸氣處於高壓狀態，一有裂縫即竄涌而上。熱水上升後愈接近地表壓力則逐漸減少，由於壓力漸減而使所含氣體逐漸膨脹，減輕熱水的密度，膨脹的蒸氣更有利於熱水上升。上升的熱水再與下沉較遲受熱的冷水因密度不同所產生的壓力(靜水壓力差)反復循環產生對流，在開放性裂隙阻力較小的情況下，循裂隙上升湧出地表，熱水即可源源不絕涌升，終至流出地面，形成溫泉。在高山深谷地形配合下，谷底地面水可能較高山，中地下水位低，因此深穀穀底可能為靜水壓力差最大之處，而熱水上涌也應以自谷底湧出的可能性最大，溫泉大多發生在山谷中河床上。

2. 活火山死火山有什麼區別，溫泉是依賴火山而活在嗎

火山按其活動性質，分為活火山、休眠火山和死火山三種類型。 活火山：具有活動能力的火山，包括那些現在還在經常噴發的火山和那些雖已長期沒有噴發，但在人類歷史上有過噴發活動的火山。 休眠火山：長期沒有噴發活動，但將來還會噴發的火山。是在沉睡中的火山，離開了地殼移動地帶，暫時停止活動，一旦再次進入地殼移動地帶，便會有再次爆發的機會。它和活火山之間，很難劃出明確的區分界限。 死火山：已經沒有活動能力的火山，有的還保存有火山特有的形態，但在歷史上既沒有噴發的記載，又無活動性表現。 據統計，現在全世界約有500多座活火山，其中四分之三分布在環太平洋沿岸，形成了著名的環太平洋活火山帶；其次是阿爾卑斯、喜馬拉雅活火山帶，它們都位於新生代岩石圈構造活動帶內，這就是現代火山分布的規律。 我國境內已發現的死火山、休眠火山遺跡共600餘座。主要分布在東北、山西大同、東南沿海、台灣島和雲南西部騰沖等地。活火山與火山活動地區則分布在台灣島和雲南騰沖一帶。 火山除對人類造成危害外，還有對人類有利的一面。火山灰是天然的礦物質肥料；火山口附近凝結形成了多種有用礦物，主要有砷、氯、硼、硫，有時還會富集鐵、銅、金剛石等礦產資源；火山與火山活動地區地熱資源豐富，常以溫泉、熱泉、沸泉等形式出現，這些自然資源被開發利用後，可為人類造福。此外，活火山還為人類提供了窺測研究地球內部物質組成、動能等多種作用的「窗口」。 活火山 例:台灣大屯火山群的七星山,維蘇威火山 死火山 例:山西大同附近的死火山群 休眠火山 例:我國長白山的白頭山,黑龍江五大蓮池

3. 溫泉和地震，火山有必然的關系嗎

有一定的聯系。
溫泉的形成溫泉的形成,一般而言可分為兩種：一種是地殼內部的岩漿作用所形成,或為火山噴發所伴隨產生,火山活動過的死活山地形區,因地殼板塊運動隆起的地表,其地底下還有未冷卻的岩漿,均會不斷地釋放出大量的熱能由於此類熱源之熱量集中,因此只要附近有孔隙的含水岩層,不僅會受熱成為高溫的熱水,而且大部份會沸騰為蒸氣.多為硫酸鹽泉.二則是受地表水滲透循環作用所形成.也就是說當雨水降到地表向下滲透,深入到地殼深處的含水層形成地下水,(砂岩、礫岩、火山岩、這些良好的含水層).地下水受下方的地熱加熱成為熱水,深部熱水多數含有氣體,這些氣體以二氧化碳為主,當熱水溫度升高,上面若有緻密、不透水的岩層阻擋去路,會使壓力愈來愈高,以致熱水、蒸氣處於高壓狀態,一有裂縫即竄涌而上.熱水上升後愈接近地表壓力則逐漸減少,由於壓力漸減而使所含氣體逐漸膨脹,減輕熱水的密度,這些膨脹的蒸氣更有利於熱水上升.上升的熱水再與下沉較遲受熱的冷水因密度不同所產生的壓力(靜水壓力差)反復循環產生對流,在開放性裂隙阻力較小的情況下,循裂隙上升湧出地表,熱水即可源源不絕涌升,終至流出地面,形成溫泉.在高山深谷地形配合下,谷底地面水可能較高山中地下水位低,因此深穀穀底可能為靜水壓力差最大之處,而熱水上涌也應以自谷底湧出的可能性最大,溫泉大多發生在山谷中河床上。

4. 溫泉水與 火山有什麼關系麽

具有一定熱度的地下水稱溫泉水，是地下水長期運移過程中吸收地殼的熱能而形成的，一般與地球上火山和晚期岩漿活動有關。冷卻過程中的岩漿使地下水升溫，並沿地殼上的深大裂縫——斷裂溢出，形成溫泉。

5. 火山氣體和溫泉

火山氣體的化學組成是自然變化的，並在樣品收集、儲存和處理過程中明顯改變。大氣污染相對較容易識別和修正，但是解決近地表環境的自然污染則要困難得多。因此，識別真正的幔源氣體，除了利用氦，仍然存在很大的問題。除了同化混染作用外，歷史時期的脫氣作用也能夠明顯改變岩漿揮發分的同位素組成。

3.4.2.1 水

火山噴發和地熱系統中水的來源，是一個長久以來地球化學領域的研究難題:有多少水來自岩漿本身?又有多少水是循環的大氣水?其中一個最重要而明確的結論來自於對火山熱液系統中穩定同位素的研究，認為多數溫泉水來自當地大氣降水(Craig et al.，1956;Clayton et al.，1968;Clayton ＆ Steiner，1975;Truesdell ＆ Hulston，1980，等等)。

多數溫泉水D的含量與當地降水類似，但由於在高溫下與圍岩進行同位素交換，因此這些溫泉水往往富集¹⁸O。氧同位素變化的量級取決於水和岩石的氧同位素組成、岩石的礦物學性質、溫度、水/岩石比及其相互作用的時間。

不過，越來越多的證據顯示，在研究火山系統時不應將岩漿水成分排除在外。隨著全世界越來越多有關火山數據的得出，尤其是高緯度地區的火山相關數據，Giggenbach(1992)證實，¹⁸O的「水平」偏移只是一種巧合，而非一般性規律:氧同位素組成的遷移常伴隨有D的偏移(圖3.10)。Giggenbach(1992)指出，所有這些水都具有類似的趨勢:與當地地下水的混合產生了相對一致的同位素組成，δ¹⁸O值約為+10‰，其δD值約為－20‰。Gigenbach認為普通安山質岩漿中δD值為－20‰，遠遠高於一般認定的地幔水的組成，因此，其最有可能的來源是，被俯沖板片帶至島弧岩漿源區的循環海水。

圖3.10 熱液和相關地下水的同位素組成(據Giggenbach，1992)

在分析火山脫氣產物的同位素數據時，有時被忽視的因素是沸騰效應。熱液中蒸氣的丟失可導致同位素分餾。可利用已知的與溫度相關的分餾系數，以及沸騰過程中蒸氣和液體水的接觸時間來定量估算沸騰效應對水同位素組成的影響(Truesdell ＆ Hulston，1980)。

3.4.2.2 碳

CO₂是火山氣體中第二種主要組分。對全球構造活躍區的CO₂射氣作用研究後，Barnes et al.(1978)認為，CO₂的δ¹³C值在－8‰～－4‰之間，主要為地幔來源。不過，地殼和地幔的同位素組成大致相同，並且許多地表作用也可以改變碳的同位素組成，因此，上述結論受到了質疑。一種具有發展前景的研究方法是，分析直接來自高溫岩漿中CO₂的¹³C含量。

夏威夷的基拉韋厄(Kilauea)火山，是世界上進行氣體收集和同位素分析歷史最長的火山，其資料庫包括了1960～1985年期間收集的數據(Gerlach ＆ Thomas，1986;Gerlach ＆ Taylor，1990)。Gerlach ＆ Taylor(1990)對基拉韋厄火山所有的頂部岩漿射氣的δ¹³C值進行了估算，結果認為，最佳的平均值為－3.4‰±0.05‰。他們提出了二階段脫氣模型來解釋這一結果:第一階段，頂部岩漿房內的岩漿上升和壓力平衡;第二階段，在岩漿上升和爆發過程中，頂部岩漿在近表面處的快速降壓。研究顯示，頂部氣體可直接代表母岩漿的碳同位素組成(δ¹³C=－3.4‰)，而東非裂谷帶爆發期釋放氣體的δ¹³C值則為－7.8‰，符合淺部岩漿系統中脫氣對岩漿的影響。

已有文獻資料證實，MORB包裹體中的CO₂來源於上地幔。在俯沖相關的島弧火山作用中，大部分碳可能來自石灰岩和有機碳。Sano ＆ Marty(1995)證實，CO₂/³He比和δ¹³C值可用於區別沉積物有機碳、石灰岩碳和MORB碳。Nishio et al.(1998)和Fischer et al.(1998)據此得出結論，俯沖帶中2/3的碳來自碳酸鹽，1/3來自有機碳。Shaw et al.(2003)在中美洲島弧火山中發現，更高比例的CO(>80%)來自海相碳酸鹽。因此源自原生地幔的碳在俯沖環境中只發揮很小的作用。

除了CO₂，文獻還報道了在高溫熱液流體中發現了甲烷(Welhan，1988;Ishibashietal.，1995)。即使在系統中出現了³He的異常，這些甲烷的來源也尚不清楚。而東太平洋洋隆(East Pacific Rise)的甲烷被認為是源於非生物成因的岩漿(Wellhan，1988)，沖繩海槽(Okinawa trough)則認為具有熱成因來源(Ishibashietal.，1995)。

近年來，越來越多的證據顯示，Fischer-Tropsch型反應(在催化劑作用下CO或CO₂被H₂還原)過程中能夠以非生物方式形成甲烷(Sherwood-Lollar et al.，2006;McCollom ＆ Seewald，2006，等等)。非生物熱液條件下合成的碳氫化合物(C₁－C₄)與CO₂來源的同位素組成相比，明顯虧損¹³C。¹³C的虧損程度與生物作用過程的碳同位素分餾類似，因此，很難區分還原碳是生物成因的還是非生物成因的。這一發現對於討論地球早期生物圈具有重要意義。Sherwood-Lollar et al.(2002)發現，與生物來源的脫氣過程相反，¹³C含量隨碳數量C₁－C₄的增加而降低，但是這一變化趨勢，在Fu et al.(2007)的實驗中未能證實。

3.4.2.3 氮

由於MORB(δ¹⁵N=－5‰)、大氣(δ¹⁵N=0)和沉積物(δ¹⁵N=+6‰～+7‰)中存在較大的氮同位素組成差異，因此氮可用作地表和地幔之間揮發分循環的潛在示蹤劑。Zimmer et al.(2004)，Clor et al.(2005)以及Elkins et al.(2006)證實，氮同位素非常適用於確定俯沖帶中有機物的去向。這些研究已證實，沿哥斯大黎加、尼加拉瓜和印度尼西亞島弧分布的有機來源氮的貢獻是不同的。例如，Elkins et al.(2006)估計，沉積物對尼加拉瓜火山前緣火山氣體和地熱氣體的貢獻約佔70%。

3.4.2.4 硫

由於火山氣體中除了SO₂外，還有較多H₂S、硫酸鹽和單質硫，因此其中的硫來源是非常復雜的。硫同位素的總組成必須根據質量平衡進行計算。在低溫和高溫下與玄武岩熔體達到平衡的主要含硫氣體為SO₂。隨著溫度的降低或水逸度的增加，H₂S變得更穩定。極高溫度下，樣品中δ³⁴S值是估計岩漿中³⁴S含量的最佳途徑(Taylor，1986)。Sakai et al.(1982)指出，基拉韋厄火山硫質氣體的δ³⁴S值介於+0.7‰～+1‰之間，與之相比，Allard(1983)測量的埃特納山(Mount Etna)火山氣體的δ³⁴S值則介於+0.9‰～+2.6‰之間。由安山岩和英安岩組成的火山中的SO₂更富³⁴S。印度尼西亞弧火山更是如此，Poorter et al.(1991)測得總δ³⁴S值為+5‰。俯沖大洋地殼向弧火山提供了富³⁴S的硫。

總之，火山氣體和熱泉的穩定同位素(H、C、S)分析，可用來估計地幔源的同位素組成。但必須注意的是，尤其是地表環境中產生的混染、同化和氣相同位素分餾，很大程度上增加了這種推論的不確定性。如果能透徹了解這些次生影響，則火山氣體和熱泉的H、C、N和S同位素較小的差異可能是源於不同的地質構造背景。

6. 中國有火山嗎有溫泉的地方會引發火山嗎

中國有火山，主要分布在東北地區、內蒙古及晉冀二省北部、雷州半島及海南島、雲南騰沖、羌塘(藏北)高原、台灣、太行山東麓及華北平原等地。中國火山活動大部分屬於環太平洋火山帶的大陸邊緣火山，主要受華夏系、新華夏系斷裂及與之相交的北西向斷裂控制，為喜馬拉雅造山運動的產物。
有溫泉的地方不一定會引發火山。有溫泉的地方並不一定有火山，也有是因為地下水受下方的地熱加熱成為熱水，進而形成溫泉。
溫泉（hot spring）是泉水的一種，嚴格意義說，是從地下自然湧出的自然水，泉口溫度顯著地高於當地年平均氣溫而又低於（等於）45度的地下水天然泉水叫溫泉，並含有對人體健康有益的微量元素的礦物質泉水。現在也有很多地區人工打井，一般在600-2000米，用深水水泵抽取地下水，富含多種有益礦物質，水溫一般在20度以上，也叫溫泉井。
形成原因有兩種：
一種是地殼內部的岩漿作用所形成，或為火山噴發所伴隨產生，火山活動過的死火山地形區，因地殼板塊運動隆起的地表，其地底下還有未冷卻的岩漿，均會不斷地釋放出大量的熱能由於此類熱源之熱量集中，因此只要附近有孔隙的含水岩層，不僅會受熱成為高溫的熱水，而且大部份會沸騰為蒸氣，多為硫酸鹽泉。
二則是受地表水滲透循環作用所形成。也就是說當雨水降到地表向下滲透，深入到地殼深處的含水層形成地下水，(砂岩、礫岩、火山岩、這些良好的含水層)。地下水受下方的地熱加熱成為熱水，深部熱水多數含有氣體，這些氣體以二氧化碳為主，當熱水溫度升高，上面若有緻密、不透水的岩層阻擋去路，會使壓力愈來愈高，以致熱水、蒸氣處於高壓狀態，一有裂縫即竄涌而上。熱水上升後愈接近地表壓力則逐漸減少，由於壓力漸減而使所含氣體逐漸膨脹，減輕熱水的密度，這些膨脹的蒸氣更有利於熱水上升。上升的熱水再與下沉較遲受熱的冷水因密度不同所產生的壓力(靜水壓力差)反復循環產生對流，在開放性裂隙阻力較小的情況下，循裂隙上升湧出地表，熱水即可源源不絕涌升，終至流出地面，形成溫泉。在高山深谷地形配合下，谷底地面水可能較高山，中地下水位低，因此深穀穀底可能為靜水壓力差最大之處，而熱水上涌也應以自谷底湧出的可能性最大，溫泉大多發生在山谷中河床上。

7. 火山跟溫泉有什麼關系呢

火山就是兩塊板塊擠壓後地表破裂而山裡面含有地球比較內層的岩漿，溫泉就是地球上的湖水，只不過是湖水下面的地層與地下層比較接近的地方，當男人形容成火山，女人是溫泉時，就是說、男人的慾望比較忍不住，容易爆發出來，而女性則不會隨便爆發，上面有層水覆蓋著。

8. 火山溫泉是怎樣形成的

溫泉的產生往往和火山與斷層有關。火山爆發的時候，地球內部大量熔融的岩漿沖出地面。可是也有不少岩漿並沒有沖出地面，而是仍在接近地表一帶。這部分留在地面以下的岩漿，把自己的熱量慢慢地散到地層里，使周圍的地下水變成熱水，然後再沿斷層或裂隙上升到地表而形成溫泉。所以在有過火山活動的地區，很有可能出現溫泉。

9. 火山附近的溫泉是怎樣形成的

有些地下水會自動流到地面來，這就是泉水；如果流出的水是熱的，我們就叫它溫泉，它在地層中的總量有7億立方千米之多。一般來說，溫泉的水溫在40℃以上。

溫泉大多發生在火山附近，這是因為地下灼熱的岩漿把岩層烤熱，地下水流經這些岩層的縫隙時也會變熱，再流到地面就成了溫泉。另外，如果地下水在地下很深的地方流過也會變熱，因為越往地下溫度越高。出現在遠離火山地帶的溫泉都是這樣形成的。

溫泉的水裡含有很多稀有元素，能消毒、殺菌和治療某些疾病，所以人們都喜歡到溫泉地區洗溫泉浴。

10. 為什麼火山附近會有溫泉

溫泉是泉水的一種，傳統上，當一處泉水其溫度高於當地地面空氣年平均溫度時會被冠上「溫」（thermal）泉或是「熱」（hot）泉。現今在我國的溫泉子法中則規定，溫泉溫度需超過攝氏三十度以上，且其內的礦物離子濃度需超過一定的標准。

既然溫泉有一定的溫度，則泉水必定在地下有經過熱源的加熱。在火山區域，由於炙熱的岩漿庫接近地表的緣故，地下水容易接觸到熱源並湧出地表，因此容易產生溫泉露頭。而在一般非火山區域，其實也是有溫泉的出現，這是為什麼呢？

探勘發現，愈往地球內部深處溫度就愈高，地球的熱能（地熱）也因此會從內部往地表散出。在大陸地殼，平均的地溫梯度是每公里增加攝氏三十度。地球內部有些熱能是由初生時殘留下來的，有些熱能則是現今才產生的。除了小部分是由潮汐能所產生外，大部份都是放射性元素蛻變而放出的能量。

若有深入地下的長裂隙提供地下水循環上升的管道（深入地下 2 公里溫度便可介於 40~60 度），也可以形成溫泉。所以溫泉的形成不一定要有很高的溫度梯度。這也就是為什麼地球表面到處都有溫泉的緣故。