海底火山是形成于浅海和大洋底部的各种火山,包括死火山和活火山。海底火山喷发时,在水较浅、水压力不大的情况下,常有壮观的爆炸。这种爆炸性的海底火山爆发时,产生大量的气体,主要是来自地球深部的水蒸气、二氧化碳及一些挥发性物质,还有大量火山碎屑物质及炽热的熔岩喷出,在空中冷凝为火山灰、火山弹、火山碎屑。
火山喷发后留下的山体都是圆锥形状。据统计,全世界共有海底火山两万多座,太平洋就拥有一半以上。这些火山中有的已经衰老死亡,有的正处在年轻活跃时期,有的则在休眠,不一定什么时候苏醒又“东山再起”。现有的活火山,除少量零散在大洋盆外,绝大部分在岛弧、中央海岭的断裂带上呈带状分布,统称海底火山带。太平洋周围的地震火山,释放的能量约占全球的80%。
海底火山统称为海山。海山的个头有大有小,一二千米高的小海山最多,超过5千米高的海山就少得多了,露出海面的海山(海岛)更是屈指可数了。1963年11月15日,在北大西洋冰岛以南32千米处,海面下130米的海底火山突然爆发,喷出的火山灰和水汽柱高达数百米,在喷发高潮时,火山灰烟尘被冲到几千米的高空。经过一天一夜,到11月16日,人们突然发现从海里长出一个小岛。人们目测了这个小岛的大小,高约40米,长约550米。海面的波浪,拍打冲走了许多堆积在小岛附近的火山灰和多孔的泡沫石,人们担心年轻的小岛会被海浪吞掉,但火山在不停地喷发,熔岩如注般地涌出,小岛不但没有消失,反而在不断地扩大长高。经过1年的时间,到1964年11月底,新生的火山岛已经长到海拔170米高,1700米长了,这就是苏尔特塞岛。两年之后,1966年8月19日,这座火山再度喷发,水汽柱、熔岩沿火山口冲出,高达数百米,喷发断断续续,直到1967年5月5日才告一段落。在这期间,小岛也趁机“发育成长”,快时每昼夜竟增加面积0.4公顷,火山每小时喷出熔岩约18万吨。
美国的夏威夷岛也是海底火山的功劳。它拥有面积l万多平方千米,岛上有居民10万余众,气候湿润,森林茂密,土地肥沃,盛产甘蔗与咖啡,山清水秀,有良港与机场,是旅游的胜地。夏威夷岛上至今还留有5个盾状火山,其中冒纳罗亚火山海拔4170米,它的大喷火口直径达5000米,常有红色熔岩流出,1950年曾经大规模地喷发过,是世界上著名的活火山。全球10座最为壮观的海底火山便是夏威夷摩罗基尼坑火山、美国加州莫洛岩石、苏特西岛海底火山、冰岛埃尔德菲尔火山、日本硫黄岛附近海底火山、新西兰兄弟火山、海利火山、日本NW-罗塔火山、加勒比海基克姆詹尼海底火山、南极洲布兰斯菲尔德海峡海底火山。
地球上的火山活动主要集中在板块边界处,大多分布于大洋中脊与大洋边缘的岛弧处,板块内部也有一些火山活动。海底火山可分为3类,一种是边缘火山,沿大洋边缘的板块俯冲边界,展布着弧状的火山链。它是岛弧的主要组成单元,与深海沟、地震带及重力异常带相伴生;另一种是洋脊火山,大洋中脊是玄武质新洋壳生长的地方,海底火山与火山岛顺中脊走向成串出现。据估计全球约80%的火山岩产自大洋中脊,中央裂谷内遍布在海水中迅速冷凝而成的枕状熔岩;还有一种是洋盆火山,散布于深洋底的各种海山,包括平顶海山和孤立的大洋岛等,是属于大洋板块内部的火山。
海底火山的分布相当广泛,海底火山喷发的熔岩表层在海底就被海水急速冷却,有如挤牙膏状,但内部仍是高热状态。绝大部分海底火山位于构造板块运动的附近区域,被称为中洋脊。尽管多数海底火山位于深海,但是也有一些位于浅水区域,在喷发时会向空中喷出物质。
全世界的活火山有500多座,其中在海底的近70座,即海底活火山约占全世界活火山数量的1/8.海底活火山主要分布在大洋中脊和太平洋周边区域。我国陆地上的火山已经有较多记载,如雷琼(雷州半岛和海南岛)火山群、长白山火山、藏北火山及大同火山群等;在我国海底,同样有火山存在,台湾自8600万年前就开始有火山活动,断断续续的火山活动,在台湾岛的北端、东边和南部留下不同时期喷发的火山。台湾东南海上的绿岛、蓝屿、小蓝屿,台湾北部外海的彭佳屿、棉花屿、花瓶屿、基隆岛和龟山岛等,原来都是300万年以来因海底火山喷发形成的。高尖石位于西沙群岛东部东岛的西南方14千米的东岛大环礁西缘,这个面积不足300平方米、呈4级阶梯状的小岛,实为海底火山的露头。在岩石鉴定中发现,在火山碎屑岩中夹有珊瑚和贝壳碎屑。可以想象在200万年前,地动海啸,热气浓烟冲出海面,在上空翻腾,震撼着西沙海区。据岩层倾向分析,当时的喷发中心在高尖石的东北方。
海底火山的喷发为人类带来了无数的矿产资源,丰富了人类的科学研究。火山的科学研究还没有停止,相信不久的将来会有更加奇妙的物质出现在我们的世界中。