水杯里的火山

段玉佩

你见过火山爆发吗？也许你的答案和我的一样—在电视里见过。真正的火山在爆发的时候是什么样子的呢？是不是像电视里那样，赤红的岩浆高高地喷出，滚滚的浓烟直冲云霄？正确，但不全面。地球上还有很多火山位于海面之下，在爆发的时候，炽热的岩浆会迅速在海水中冷却凝固，在浅海区域还可能形成新的岛屿或者大陆的某些部分。今天地球表面上的很多陆地和岛屿，就是这样形成的。接下来我们要在家里见证水下火山爆发的过程，你准备好了吗？

注意：本实验需要在成年人的监护下进行。

实验材料

加热炉，沙子，烧杯（或者耐热的透明杯子），蜡烛，水，护目镜

实验步骤

在蜡烛的选择上，我们推荐使用短粗的蜡烛，能像图中这样，可以放置在烧杯中央，但又不是特别高的那种最好。另外注意，为了更加逼真地模仿岩浆，最好选用红色的蜡烛。找到合适的蜡烛之后，就将其放置在烧杯的正中央。

将沙子倒入烧杯中，把蜡烛埋起来。这是在模拟火山爆发前的海床，当火山开始爆发时，会冲破海床表面，喷薄而出。

在燒杯中倒入清水来模拟海水，这个倾倒的过程要慢，注意不要倒得太多以防溢出。

将准备就绪的烧杯放置在加热炉上加热。

接下来的环节就需要你仔细观察了。随着加热炉的升温，水杯里的“大海”逐渐震颤起来，红色的“岩浆”从“海床”上喷出，遇水后冷却，又迅速凝结为固体的蜡。在蜡油竞相从沙层中挤出来的时候，其景象就像极了海底火山爆发。

实验原理

我们地球最内部的地核部分，充满了液态的炽热岩浆，时不时的就会随着地质变化从地壳表面喷出来，这就是火山爆发的原因。地球上的火山爆发活动，大约有80%是在海洋中发生的。实验中，放置在烧杯中央的蜡烛就模拟了地核中的岩浆，只不过地核中的岩浆本来就是热的，而我们为了看到岩浆喷出的现象，加热了整个烧杯。蜡烛的熔点比较低，甚至比水的沸点（100℃）还低，有的蜡烛在40℃的时候就会熔化，如果你观察过点燃的蜡烛就会发现，当蜡熔化的时候，会变成液态的蜡油，火焰旁的蜡油顺着蜡烛的外壁流下来，又快速凝结为固态的蜡。这个实验，就是利用蜡的这一特殊物理性质来逼真地模拟海底火山爆发。

实验升级

在地球表面，地貌是非常不规律的。有深不见底的海沟、有高耸入云的山峰、有高原、有盆地……你可以尝试在不同的烧杯中，添加不同量的沙子，或者选用不同大小的蜡烛，进行分组实验，对比看一看实验现象有什么区别。在对比的过程中要注意，每次只调整一组因素的变化，你能从对比中得到什么启示呢？另外，你知道吗？夏威夷群岛、菲律宾群岛、冰岛以及中国的钓鱼岛都是火山岛！除此之外，你还知道哪些火山岛呢？