火山的形成涉及一系列物理化學(xué)過程。地殼上地幔巖石在一定溫度壓力條件下產(chǎn)生部分熔融并與母巖分離，熔融體通過孔隙或裂隙向上運(yùn)移，并在一定部位逐漸富集而形成巖漿囊。隨著巖漿的不斷補(bǔ)給，巖漿囊的巖漿過剩壓力逐漸增大。當(dāng)表殼覆蓋層的強(qiáng)度不足以阻止巖漿繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，巖漿通過薄弱帶向地表上升。在上升過程中溶解在巖漿中揮發(fā)份逐漸溶出，形成氣泡，當(dāng)氣泡占有的體積分?jǐn)?shù)超過75％時(shí)，禁錮在液體中的氣泡會迅速釋放出來，導(dǎo)致爆炸性噴發(fā)，氣體釋放后巖漿粘度降到很低，流動(dòng)轉(zhuǎn)變成湍流性質(zhì)的。如若巖漿粘滯性數(shù)較低或揮發(fā)份較少，便僅有寧靜式溢流。從部分熔融到噴發(fā)一系列的物理化學(xué)過程的差別形成了形形色色的火山活動(dòng)。
一、火山噴發(fā)的過程
火山噴出地表前的過程歸納為三個(gè)階段：巖漿形成與初始上升階段、巖漿囊階段和離開巖漿囊到地表階段。
1.巖漿形成與初始上升階段
巖漿的產(chǎn)生必須有兩個(gè)過程：部分熔融和熔融體與母巖分離。實(shí)際上這兩種過程不大可能互相獨(dú)立，熔融體與母巖的分離可能在熔融開始產(chǎn)生時(shí)就有了。部分熔融是液體（即巖漿）和固體（結(jié)晶）的共存態(tài)，溫度升高、壓力降低和固相線降低均可產(chǎn)生部分熔融。當(dāng)部分熔融物質(zhì)隨地幔流上升時(shí)，在流動(dòng)中也會產(chǎn)生液體和固體的分離現(xiàn)象，從而產(chǎn)生液體的移動(dòng)乃至聚集，稱之為熔離。
2. 巖漿囊階段
巖漿囊是火山底下充填著巖漿的區(qū)域，是地殼或上地幔巖石介質(zhì)中巖漿相對富集的地方。一般視為與油藏類似的巖石孔隙（或裂隙）中的高溫流體，通常認(rèn)為在地幔柱內(nèi)，巖漿只占總體積的5%-30%。從局部看，可以視為內(nèi)部相對流通的液態(tài)集合。巖漿是由巖漿熔融體、揮發(fā)物、以及結(jié)晶體組成的混合物。
3. 從巖漿囊到地表階段
巖漿從巖漿源區(qū)一直到近地表的通路的上升，與巖漿囊的過剩壓力、通道的形成與貫通、以及巖漿上升中的結(jié)晶、脫氣過程有關(guān)。當(dāng)?shù)貧ぶ幸龔埢蛞龔?剪切應(yīng)力大于當(dāng)?shù)貛r石破裂強(qiáng)度時(shí)，便可能形成張性或張-剪性破裂，如若這些裂隙互相連通，就可以作為巖漿噴發(fā)的通道。
二、火山噴發(fā)條件
一個(gè)地方能否形成火山主要在于是否具備以下條件： 1.部分熔融體的形成，必須有較高的地?zé)幔ㄗ陨矸e累的或外邊界條件產(chǎn)生的），或隆起減壓過程，或脫水而減低固相線； 2.巖漿在地殼中的富集，或巖漿囊形成的位置與中性浮力面的深度有關(guān)，而中性浮力面的深度又與地殼流變學(xué)間斷面有關(guān)； 3.巖漿囊中的物理化學(xué)過程，主要是結(jié)晶體、揮發(fā)物與流體的分額與相互作用，巖漿噴發(fā)起著促使、或抑制作用。地殼巖漿囊的存在起著攔截、改造地幔升上的巖漿的作用。它也是形成爆炸式火山噴發(fā)的重要條件。 4.巖漿囊的存在對巖漿通道的形成有促進(jìn)作用，而構(gòu)造活動(dòng)產(chǎn)生的引張應(yīng)力場是形成巖漿通道的主要原因。 5.巖漿離開巖漿囊后的上升受到壓力梯度與浮力的雙重驅(qū)動(dòng)。
