水杯里的火山

段玉佩

你見過火山爆發嗎？也許你的答案和我的一樣—在電視里見過。真正的火山在爆發的時候是什么樣子的呢？是不是像電視里那樣，赤紅的巖漿高高地噴出，滾滾的濃煙直沖云霄？正確，但不全面。地球上還有很多火山位于海面之下，在爆發的時候，熾熱的巖漿會迅速在海水中冷卻凝固，在淺海區域還可能形成新的島嶼或者大陸的某些部分。今天地球表面上的很多陸地和島嶼，就是這樣形成的。接下來我們要在家里見證水下火山爆發的過程，你準備好了嗎？

注意：本實驗需要在成年人的監護下進行。

實驗材料

加熱爐，沙子，燒杯（或者耐熱的透明杯子），蠟燭，水，護目鏡

實驗步驟

在蠟燭的選擇上，我們推薦使用短粗的蠟燭，能像圖中這樣，可以放置在燒杯中央，但又不是特別高的那種最好。另外注意，為了更加逼真地模仿巖漿，最好選用紅色的蠟燭。找到合適的蠟燭之后，就將其放置在燒杯的正中央。

將沙子倒入燒杯中，把蠟燭埋起來。這是在模擬火山爆發前的海床，當火山開始爆發時，會沖破海床表面，噴薄而出。

在燒杯中倒入清水來模擬海水，這個傾倒的過程要慢，注意不要倒得太多以防溢出。

將準備就緒的燒杯放置在加熱爐上加熱。

接下來的環節就需要你仔細觀察了。隨著加熱爐的升溫，水杯里的“大海”逐漸震顫起來，紅色的“巖漿”從“海床”上噴出，遇水后冷卻，又迅速凝結為固體的蠟。在蠟油競相從沙層中擠出來的時候，其景象就像極了海底火山爆發。

實驗原理

我們地球最內部的地核部分，充滿了液態的熾熱巖漿，時不時的就會隨著地質變化從地殼表面噴出來，這就是火山爆發的原因。地球上的火山爆發活動，大約有80%是在海洋中發生的。實驗中，放置在燒杯中央的蠟燭就模擬了地核中的巖漿，只不過地核中的巖漿本來就是熱的，而我們為了看到巖漿噴出的現象，加熱了整個燒杯。蠟燭的熔點比較低，甚至比水的沸點（100℃）還低，有的蠟燭在40℃的時候就會熔化，如果你觀察過點燃的蠟燭就會發現，當蠟熔化的時候，會變成液態的蠟油，火焰旁的蠟油順著蠟燭的外壁流下來，又快速凝結為固態的蠟。這個實驗，就是利用蠟的這一特殊物理性質來逼真地模擬海底火山爆發。

實驗升級

在地球表面，地貌是非常不規律的。有深不見底的海溝、有高聳入云的山峰、有高原、有盆地……你可以嘗試在不同的燒杯中，添加不同量的沙子，或者選用不同大小的蠟燭，進行分組實驗，對比看一看實驗現象有什么區別。在對比的過程中要注意，每次只調整一組因素的變化，你能從對比中得到什么啟示呢？另外，你知道嗎？夏威夷群島、菲律賓群島、冰島以及中國的釣魚島都是火山島！除此之外，你還知道哪些火山島呢？