火山形成之謎
依照人的生命損失多少來衡量，二十世紀破壞力最大的火山爆發，是一九零二年五月發生在西印度群島——馬丁尼克島的那一次。那年四月間，有過幾次輕微地震，該算是事先的警示。過了些日子，到五月八日清晨七點五十分，四次爆炸聲震撼了馬丁尼克島。同時，柏萊山的火山口也噴出一大團燃燒著的氣和灰，發出一片紅光。再過一會兒，更多的氣、塵和灰從火山側麵的裂口噴湧出來，滾流下山，速度驚人。不過一分多鍾光景就淹沒了聖比爾市，三萬居民隻有一人幸存。這次火山爆發，讓人們真正體會到大自然的無窮威力和人類麵對天災時的悲慘命運。
柏萊火山那次爆發，在人類悲慘遭遇的曆史中將會永遠留存。但就大自然發揮的威力來說，近幾十年來也有不少次更劇烈的火山爆發。例如，一九五六年三月三十日，西伯利亞堪察加半島無名山那次爆發，噴出的岩石達二十四億噸——足夠把像巴黎那樣大的城市埋在一層三十二英尺厚的碎石下麵。根據在無名山東麵一百二十五英裏一個鎮上的目擊者報告，一大片黑色濃煙遮蓋了天邊，直衝雲霄達二十二英裏高。火山灰散落地麵的範圍遠至二百五十英裏二之遙。可是，這次火山大爆發卻沒有人死亡。主要原因是那個地區隻有很少的居民，部分原因是前蘇聯火山學家幾個月前就預知無名山要爆發了。
前蘇聯在克留切夫斯卡亞山脈，沒有火山觀測站。從一九五五年九月起，站裏的儀器就測得當地發生過一連串強烈地震。科學家從繪出的地震圖表中發現，地震走向交叉於海拔一萬零一百二十一英尺的無名山，當時認為是座久已熄滅的死火山。從十月二十二日起，無名山開始噴出火山灰，凝成花椰菜形的巨團濃煙。到了十一月十七日，火山灰降落到相距二十八裏的克留齊村，遮住陽光，白天駕車也要開車頭燈。火山口不斷噴出黑煙，直到第二年三月的大爆發。然後，火山活動漸趨平靜，八個月後完全停止。
無名山屬“火環”的一部分。這個火環是太平洋周圍陸地邊緣的火山帶，從南美洲的智利，北上秘魯到墨西哥和北美洲的西海岸，包括加州的沙司塔山、俄勒岡州的胡德山、華盛頓州的來尼爾山等巨大的死火山。在阿拉斯加轉道向西，經阿留申群島，再折向南穿過堪察加半島。越過鄂霍次克海利千島群島，貫穿日本諸島、菲律賓群島、東印度群島、新幾內亞和新西蘭。全世界五百二十九座活火山有四百二十一座在這個火環邊緣或在火環裏麵。加勒比海群島的弧形火山帶，一般認為是這個大火環的支脈。
另一個危險較小的火山帶，從南大西洋的特裏斯唐達空雅起，沿著大西洋中部海底山脈伸展，北上經阿速爾群島到冰島。光是冰島一地就有二十八座活火山。地中海區域有蘇威爾、艾得拉、史特朗玻烏爾康納等火山。不過，最有威力的火山全都在太平洋的火環裏。在這個煙火圈子的邊緣，多是人口密集地區。印尼有七十八座活火山；日本有四十九座，且多在大城市附近；美國有三十七座，大部分在阿拉斯加和阿留申群島。
在日本，研究火山活動的科學——火山學，具有重大實用價值。日本的火山學家最多，其中有六十位是享譽世界的。世界上最好的火山學研究機構之一，是設在夏威夷吉勞埃亞山的美國聯邦火山觀測所。吉勞埃亞山海拔四千零九十英尺，是從海床隆起兩萬英尺的一座穹形火山。毗鄰的冒納羅亞的山峰每拔一萬三千六百八十英尺，是現今世界上最大的活火山。事實上，冒納羅亞和鄰峰冒納羅亞可算是世界上最高的山峰了，因為這兩座山峰的高度直接從海床算起是三萬英尺左右(珠穆朗瑪峰從西藏高原的山基算起，才不過約一萬五千英尺)。
就學術研究的目標而言，夏威夷島的冒納羅亞山和吉勞埃亞山是最好的地方。當地氣候良好，全年可以進行觀察研究，而科學家從檀香山乘坐飛機去隻需半小時航程。兩個火山口都經常在活動，爆發次數很多，通常很輕微，並且往往可以預知。在吉勞埃亞火山口邊緣觀測所工作的科學家十分安全，一如住在較遠處“火山之家”的觀光客，聞著攙和花香的硫磺氣味，卻從不用怕有什麽危險。
夏威夷的龐大火山構造屬地質學家所謂盾形穹丘，與柏萊山、蘇威爾山和富土山那種尖形火山錐截然不同。圓形的側麵，是由岩漿(熔化的岩石和氣)慢慢從地下滲出後凝固而成，不是由火山劇烈爆發噴出岩屑堆集而成。例如，在吉勞埃亞火山，兩側有無數小火山口，相當和緩地噴出溶岩，順著山坡流下來。這種熔岩流經過悠長時間積聚，成了這種穹丘似的特殊形狀。
夏威夷群島在中太平洋綿延一千六百英裏，由許多海底山的山峰組成，顯然是依年代的先後從西北到東南出現的。這群島嶼裏最晚近形成的是夏威夷島，麵積比其他各島的總和還要大。據說是由火山活動從海床升起來的，形成時間還不到一百萬年，若和地球的四十六億年曆史相比，夏威夷的曆史簡直太短了。在吉勞埃亞的火山學家和觀光客，都清楚地看得出這個形成過程仍在繼續。
在夏威夷，最值得注意的火山構造要算吉勞埃亞山上巨大的破火山口(塌下的火山口底)了。那是一個直徑兩英裏的窪地，裏麵是熾熱的熔岩湖，不時像一口沸騰的湯鍋。這裏時常有輕微的噴發，熔岩從大裂口溢出，不斷注入破火山口。但是，有時地麵水滲下山岩縫隙，化為蒸氣，壓力突增，就會產生壯觀的噴發景象。一九五九年十一月十四日，吉勞埃亞一個小火山口的裂縫中，熔岩像噴泉般射到一千九百英尺的高空，大概是世界上任何火山都還沒有過的噴發高度。
至於冒納羅亞火山，噴發次數不可勝計。有的隻限於山頂的火山口範圍，有的則在下麵的山腰裂開，吐出火焰，湧出熔岩。一九五零年六月一日，火山側麵一個很長的裂口噴出一股熔岩，以每小時六英裏的速度流了二十三天，掩埋了一個村落。如果這次災變發生在紐約或世界上其他大城市，這股熔岩(六億立方碼即約八分之一立方英裏)大概足以把四個街區那麽廣大區域的摩天大樓全部淹沒。
冒納羅亞山和吉勞埃亞山的熔岩流，源於巨大的地下岩漿湖。地殼下麵有層地幔，地幔上灼熱的岩石層把岩漿壓聚在火山下麵，形成岩漿湖。岩漿湖的岩漿增加，就會對山壁增大壓力，使山邊傾斜度有所改變。這種現象隻有用極精密的儀器才能測知，吉勞埃亞觀測所正在不斷研究這個問題。
目睹火山的誕生，還有其他例子。不過，由於地球表麵海洋占了七成，水下的火山爆發當然比陸上的多。除非有新島露出水麵，例如一九六三年在北大西洋冰島附近突然冒出水麵那個火山島，後來叫做塞爾澤島，否則海底火山爆發多半不易發覺。
地球上火山作用的基本原因到底是什麽?科學家現今漸漸同意一種看法，認為太平洋周圍陸地邊緣的火山帶，主要是因地殼的板塊移動而造成的。這種移動使太平洋邊緣的大陸板塊和海床板塊互相摩擦碰撞。其他地區的火山，像冰島的火山，料想是地殼下的熔岩從中央海脊裂隙往上衝湧的結果，那裏的海床不斷增添新的地殼熔岩。地質學家現在深信，對地殼的板塊移動了解越多，對火山的成因與來由也會越加明了。