הצגת המקור של הדף "וולקנולוגיה"

{{פורטל|'''למושגי יסוד נוספים בנושא [[גאולוגיה]], ראו [[פורטל:גאולוגיה|פורטל הגאולוגיה]]'''}}
[[קובץ:Isola vulcano.jpg|שמאל|ממוזער|300px|הר הגעש וולקנו]]
'''וולקנולוגיה''' היא תחום המחקר ה[[גאולוגיה|גאולוגי]] החוקר את החומרים והתהליכים המלווים את ה[[מאגמה]] מעת היווצרה, דרך עלייתה מ[[מעטפת כדור הארץ]] אל ה[[קרום כדור הארץ|קרום]] ופליטתה כ[[לבה]] באמצעות [[התפרצות געשית|התפרצויות געשיות]] אל פני השטח. המחקר עוסק בהתפתחות ה[[פיזיקה|פיזיקלית]] וה[[כימיה|כימית]] של המאגמה, [[תא מאגמה|אגירתה]], [[צינור הזנה (גאולוגיה)|הובלתה]] והתפרצותה, וכן את [[סלע יסוד#סלע געשי|המשקעים הגעשיים]] שהיא מותירה, לא רק בכדור הארץ אלא גם ב[[כוכב לכת|כוכבי הלכת]] וה[[ירח]]ים של [[מערכת השמש]]. המונח "וולקנולוגיה" מושאל משמו של [[הר געש|הר הגעש]] [[וולקנו]] (Vulcano, אחד מ[[האיים הליפאריים]] – [[אי געשי|איים געשיים]] ב[[הים התיכון|ים התיכון]] צפונית ל[[סיציליה]]), הנגזר מ"ווּלקן", שמו ה[[רומא העתיקה|רומי]] של [[הפייסטוס]] – [[אל]] הנפחות והאש ב[[מיתולוגיה יוונית|מיתולוגיה היוונית]].

[[הר געש|הרי געש]] והתפרצויות געשיות מהווים את הקצה הנראה לעין של תהליכים מורכבים המתרחשים עמוק בכדור הארץ. אחד מאמצעי המחקר בוולקנולוגיה הוא שימוש במכשירים המאפשרים הצצה אל מתחת לפני השטח, על-מנת לשפר את ההבנה של תהליכים אלה. לכן, מחקר וולקנולוגי הוא בסופו של דבר רב-תחומי וקשור ב[[גאופיזיקה]], [[פטרולוגיה]] ו[[גאוכימיה]].

המדען העוסק בתחום זה נקרא '''וולקנולוג'''. במסגרת מחקריהם מבקרים וולקנולוגים בהרי געש, בעיקר בפעילים בהם, כדי לצפות בהתפרצויות ולאסוף דגימות מ[[טפרה|חומרי הפליטה]] של ההר, הכוללים [[אפר געשי]], סלעים געשיים ודגימות לבה. אחד ממוקדי המחקר בוולקנולוגיה הוא ניסיון לשפר את חיזוי התפרצויות הרי הגעש – נושא העשוי לשפר את ההיערכות לקראתן ולמנוע פגיעה בחיי אדם, בדומה לחיזוי [[רעידת אדמה|רעידות אדמה]]. על כן, וולקנולוגים חוקרים את אופן היווצרותם של הרי הגעש ואת מצבם הנוכחי, ומעבדים מידע בהתחשב בעברם.
[[קובץ:Theodolite measurement on Ruapehu volcano.jpg|שמאל|ממוזער|250px|וולקנולוג בפסגת [[הר געש|הר הגעש]] [[רואפהו]] ב[[ניו זילנד]]]]

==היסטוריה של המחקר הוולקנולוגי==
[[קובץ:Mahameru-volcano.jpeg|שמאל|ממוזער|250px|הר הגעש [[מהמרו]] ב[[אינדונזיה]]]]
לוולקנולוגיה היסטוריה ממושכת. התיעוד המוקדם ביותר הידוע לתופעות געשיות הוא [[ציור-קיר]] שנוצר לפני כ-9,000 שנה ונמצא ב[[חפירה ארכאולוגית|חפירות ארכאולוגיות]] באתר ה[[תקופת האבן החדשה|נאוליתי]] [[צ'טלהויוק]] ב[[טורקיה]]. הציור מראה מפה של האזור, כנראה המפה הקדומה ביותר,{{הערה|1=[http://volcanism.wordpress.com/2009/02/28/saturday-volcano-art-catalhoyuk-the-volcano-that-changed-its-spots/ ציור הקיר בצ'טלהויוק]}} ובה מתנשא [[הר געש|הר הגעש]] [[חסן (הר געש)|חסן]] (Hasan Dağı) כפול-הפסגה [[התפרצות געשית|המתפרץ]] מעל בתי העיר.

נראה כי ההתפתחות הרעיונית בדבר תהליכי ה[[המסה]] המתרחשים בתוך [[כדור הארץ]] תהיה שם נרדף להיסטוריה של המחקר הוולקנולוגי הקלאסי, אולם אין זה כך. עד [[שנות ה-70 של המאה ה-20]] היוותה הוולקנולוגיה כלי מדעי שולי בשל היותו תיאורי בלבד, ואשר הוקדש בעיקר ל[[גאומורפולוגיה]] של [[הר געש|הרי געש]] ו[[הר געש#מבנה|מבנים געשיים]], לחלוקה [[גאוגרפיה|גאוגרפית]] של כדור הארץ ל[[חבל גאולוגי|חבלים]] געשיים ולתיעוד כרונולוגי של [[התפרצות געשית|התפרצויות געשיות]]. יתרה מזאת, ההתפתחות במחקר לא הייתה תמיד ליניארית: בתקופות מסוימות חלה התקדמות במקום אחד ונסיגה באחר, למשל ב[[ימי הביניים]] חלו פריצות דרך משמעותיות בעולם ה[[אסלאם|מוסלמי]] ונסיגה רעיונית בעולם ה[[נצרות|נוצרי]].

עד לסוף [[המאה ה-20]] ידעו וולקנולוגים מעט מאוד על התהליכים ה[[פיזיקה|פיזיקליים]] וה[[כימיה|כימיים]] העומדים ביסוד היווצרות ה[[מאגמה]], [[צינור הזנה (גאולוגיה)|הובלתה]] ותהליכים המתרחשים בדרכה של המאגמה מ[[מעטפת כדור הארץ|עומק כדור הארץ]] דרך [[קרום כדור הארץ|קרומו]] ועד לפני השטח. תהליכי ההמסה היוצרים את המאגמה התגלו על ידי פיזיקאים באמצע המאה ה-19, אולם בשל ההפרדה החדה שנהגה בין תחומי המדע השונים באותה תקופה, ידע זה נותר מעבר להישג ידם של וולקנולוגים שהמשיכו בעבודתם התיאורית בלבד, מבלי שרכשו את הבנת התהליכים היסודיים הללו. ראייה רחבה זו לא התאפשרה עד התפתחותם של תחומי מחקר שאפשרו להבין תהליכים אלה, והפכו את המחקר הוולקנולוגי לרב-תחומי.

===געשיות בהיסטוריה האנושית===
[[קובץ:USA ne creighton ashfallshp.jpg|שמאל|ממוזער|250px|מאובן של אחד מאבות ה[[קרנף]] – שהתקיים ב[[מיוקן]] ונכחד בתחילת ה[[פליוקן]] – משומר בתוך [[אפר געשי]]]]
לידע שיש לנו על קודמינו קשר הדוק לאירועים געשיים, בעיקר בגלל השימור המצוין של [[מאובן|מאובנים]] ב[[סלעי יסוד|משקעים געשיים]]. כמה מן השרידים הקדומים ביותר של [[הומינינים|מינים אנושיים]] קדומים באים מ[[חבל גאולוגי|חבלים גאולוגיים]] ב[[אפריקה]] וב[[אינדונזיה]], והקשר שלהם לפעילות געשית אינו מקרי. ההסבר ההגיוני ביותר לשפע היחסי של המאובנים ולשימורם הטוב בסביבות אלה הוא שהשרידים כוסו במהירות במשקעים הגעשיים. דוגמה לכך ניתן לראות ב[[פומפיי]], שם שומרו שרידיהם של תושבי העיר ב[[אפר געשי]] שנפלט ב[[התפרצות הר הגעש וזוב (79)|התפרצות וזוב]] בשנת 79. בשנת 1976 גילתה ה[[פלאואנתרופולוגיה|פלאואנתרופולוגית]] הבריטית [[מרי ליקי]] (Mary leakey) עקבות בנות 3.7 מיליון שנה של [[אוסטרלופיתקוס]] על גבי משקעי אפר געשי. עקבות אלה, שנמצאו ב[[לייטולי]] (Laetoli) ב[[טנזניה]], ממחישות היטב את יכולת השימור של משקעים געשיים, המשמרים היטב גם [[מינרל]]ים המסייעים ב[[תיארוך]] הממצאים. באופן דומה תוארכו שרידים של [[הומו הביליס]] ב[[ערוץ אולדובאי]] ל-1.75 מיליון שנה ושרידי אוסטרלופיתקוס אפרנסיס ליד העיירה הדר (Hadar) ב[[אתיופיה]], בשטח [[משולש עפר]], ל-3.5 מיליון שנה. גם השימוש האנושי בסלעים געשיים מתחיל בעבר הרחוק – לחופו של [[אגם טורקאנה]] נמצאו סימנים שהותירו כלי [[אובסידיאן]] ותוארכו ל-2.5 מיליון שנה. תוצרים געשיים נוספים שימשו אנשים בתקופות קדומות: לפני כ-3,000 שנה שימש אפר געשי בתערובות שונות שהכילו אבקת [[פומיס]] ו[[סיד]] ליצירת [[מלט]]. תוצר געשי נוסף הוא [[גופרית]], ששימשה בימי קדם להלבנת [[צמר]] ו[[פרווה]]. [[הומרוס]] הכיר ביכולת ה[[חיטוי]] של הגופרית ושיבח את כושר [[הדברה|הדברת המזיקים]] שלה,{{הערה|1=[http://rcs6periodictable.wikispaces.com/S+-+Sulfur הומרוס על גופרית]}} ו[[מצרים העתיקה|המצרים הקדמונים]] כתבו [[מרשם רופא|מרשמים רפואיים]] לגופרית עוד במאה ה-16 לפנה"ס.

===מיתוסים ושאול===
לאורך ההיסטוריה העניקו התפרצויות געשיות השראה דתית והובילו ליצירתם של [[מיתוס]]ים. [[ג'יימס האטון]] – הנחשב על ידי רבים כאבי ה[[גאולוגיה]] – היה הראשון לנסות ולנפץ מיתוסים הנוגע להתפרצויות אלה. כך כתב ב-1785 ב"תאוריה של הארץ", שפורסמה במלואה ב-1788{{כ}}:{{הערה|1=[http://www.uwmc.uwc.edu/geography/hutton/hutton.htm האטון ו"התאוריה של הארץ"]}}
{{ציטוט|מרכאות=כן|תוכן=הר געש לא נוצר בכוונה להפחיד מי שמאמינים באמונות תפלות ולגרום להתקפי אדיקות ודבקות; גם לא להדהים בהרס ערים; הר געש צריך להיחשב פתח אוויר לכבשן התת-קרקעי, במטרה למנוע התרוממות לא נחוצה של האדמה ותוצאות קטלניות של רעידות אדמה; ואנו יכולים להיות בטוחים שהם, באופן כללי, ישיבו בחוכמה על כוונותיהם, מבלי שיהיו בעצמם הסוף, מאחר שהטבע עצמו יצר כוח מדהים שכזה באמצעי מצוין.}}
[[קובץ:Valle de México José Maria Velazco 3.jpg|שמאל|ממוזער|250px|ציור מן המאה ה-19 המראה את עמק מקסיקו ואת שני הרי הגעש הנישאים במזרחו]]
[[קובץ:Birth Erikhthonios Staatliche Antikensammlungen 2413.jpg|שמאל|ממוזער|100px|[[גאיה]] מוסרת את בנה התינוק אריכתוניוס{{הערה|1='''אריכתוניוס''' – מלך אתונה לעתיד, שלפי אגדות מסוימות נולד מהאדמה וגודל על ידי האלה אתנה}} ל[[אתנה]]]]
האטון התכוון בדבריו לאנשים פרימיטיביים שהאמינו זה מכבר כי הרי געש מאוכלסים על ידי [[אל]]ים או [[שד (מיתולוגיה)|שד]]ים בעלי מזג סוער, מסוכנים ולא צפויים. במשך אלפי שנים הקריבו אנשים [[קורבן|קורבנות]] כדי לרצות אלים קפריזיים. בני עמים רבים הציעו לאלים [[קורבן אדם|קורבנות אדם]]:
*ב[[ניקרגואה]] האמינו במשך שנים רבות כי הר הגעש המסוכן [[קוסגינה]] (Cosequina) יישאר שקט רק אם ישליכו לתוך לועו ילד בכל 25 שנים. מאותה סיבה הושלכו נשים צעירות ל[[לוע הר געש|לועו]] של הר הגעש [[מסאיה]] (Masaya) כדי לפייס את האש.
*עד לאחרונה הקריבו תושבי [[ג'אווה]] קורבנות אדם להר הגעש [[ברומו]] (Bromo), ועדיין משליכים [[תרנגול]]ים חיים לתוך לועו אחת לשנה.
*אנשים הגרים סמוך להרי הגעש [[ניאמורגירה]] (Nyamuragira) ו[[ניאראגונגו]] (Nyaragongo) ב[[מרכז אפריקה]] מקריבים בכל שנה 10 מן הלוחמים הטובים ביותר שלהם ל[[ניודדגורה]] (Nyudadagora) – האל האכזר של הרי הגעש. לאלה שהטילו ספק במנהגים אלה, והצביעו על כך שהקרבת הקורבנות הכזיבה בעבר ולא מנעה התפרצויות, ענו המאמינים כי המצב יכול היה להיות גרוע יותר לולא ההקרבה.
*ה[[אצטקים]] קראו להרי הגעש שהקיפו את עמק [[מקסיקו]] (valley of Mexico) על שם האלים בהם האמינו. ל[[פופוקטפטל]] ("הר מעשן", Popocatepetl) ו[[איצקיהואטל]] ("אשה ישנה", Iztaccihuatl) – השוכנים ממזרח לעמק – נהגו לסגוד כאלים, וקשרו אותם בסיפור אהבה: כאשר היה פופוקטפטל בדרכו הביתה בתום ממלחמה כדי לתבוע את אהובתו, אויביו שלחו לפניו מסר כי הוא נהרג. מידע זה גרם למותה של הנסיכה איצקיהואטל למות מרוב צער, וכאשר שב פופוקטפטל ונודע לו על מות אהובתו, הוא בנה שני הרים גדולים: על אחד הניח את גופת אהובתו ועל השני הוא עומד עד עצם היום הזה, נושא את לפיד קבורתה.

התפרצויות געשיות כיכבו גם ב[[מיתולוגיה יוונית|מיתולוגיה היוונית]], שקשרה תופעות געשיות והרי געש לאלים כגון [[האדס]] – אל העושר והשאול, [[פרספונה]] – אשתו של האדס, ו[[הפייסטוס]] – אל הנפחות והאש ומקבילו של [[וולקן (מיתולוגיה)|וולקן]] ה[[רומא העתיקה|רומי]]. עוד בשלבי התפתחותה הראשונים של התרבות היוונית נטווה הקשר המיתי בין התפרצויות געשיות ומלחמותיהם של [[אלים אולימפיים|האלים האולימפיים]] וה[[טיטאנים]]. היוונים הקדומים ראו בטיטאנים ענקים דמויי-אדם שנולדו מ[[גאיה]] (אלת האדמה, מייצגת את [[כדור הארץ|ארץ]]) על-מנת לתקוף את האלים, והם האמינו כי הטיטאנים חיים מתחת ל[[חבל געשי|חבלים געשיים]] וכי הופעתם על האדמה או באוויר מבשרים התפרצויות. על שמם של הטיטאנים נקרא [[כוכב לכת|כוכב הלכת]] [[טיטאן (ירח)|טיטאן]] – ירחו של [[שבתאי]], ושמם של שני טיטאנים ידועים נחרט ב[[מדעי כדור הארץ]]: [[אוקיינוס]] ו[[ים טתיס|טתיס]]. טיטאן אחר – [[טיפון]] – היה [[מפלצת]] שחיה בהר הגעש [[אטנה]] ויורקה [[אש]] ו[[סלע]]ים על תושבי [[סיציליה]]. האדס היווני ומקבילו הרומי [[פלוטו (מיתולוגיה)|פלוטו]] היו אלי ה[[עולם המתים בתרבות הקלאסית|שאול]] – עולמם של ה[[מת]]ים, מקום בו שולטת אש נצחית, מקבילו של ה[[גיהנום]] ב[[יהדות]] וב[[נצרות]] – שפתחו מצוי בהר אטנה.

===רוח ובעירה פנימית===
ב[[העת העתיקה|עת העתיקה]] נערכו הניסיונות הראשונים לחיפוש הסברים מדעיים לתופעות טבעיות, ובהן הרי געש והתפרצויות געשיות. [[אריסטו]] ראה באש התת-קרקעית תוצאה של חיכוך ה[[רוח]] באדמה כאשר היא נאלצת לצאת מבעד למעברים צרים. החיכוך שנוצר במעברים אלה בין האוויר הדחוס לבין סלעי הסביבה יצר חום רב וגרם להמסת הסלעים וליצירת ה[[מאגמה]]. לעומתו גרס [[אפלטון]] כי כמויות בלתי נדלות של מים חמים וקרים זורמים בנהרות תת-קרקעיים, וכי בעומק כדור הארץ מתפתל לו נהר אדיר של אש – הפיריפלגטון (Pyriphlegethon) – המזין את הרי הגעש בעולם.

[[קובץ:MtRedoubtedit1.jpg|שמאל|ממוזער|250px|עמוד [[אפר געשי]] בהתפרצות הר הגעש [[רדאוט]] (Redoubt) ב[[אלסקה]]]]
הפילוסוף [[אמפדוקלס]] ראה את העולם כמחולק לארבעה כוחות יסודיים: אדמה, אוויר, אש ומים, ולפי אמפדוקלס, הרי הגעש הם ביטוי ליסוד האש. [[אנכסגורס]] התנגד ל[[ארבעת היסודות]] של אמפדוקלס בטענה כי אין זה הגיוני שחומרים כמו [[זהב]] או [[בשר]] יוכלו להיווצר רק מארבעה יסודות אלה, וגרס שהטבע מורכב מאינסוף [[יסוד (כימיה)|יסודות]] ראשוניים ובלתי משתנים, שכמויותיהם משתנות בעוברם בתוך עצמים כגון זהב או בשר וכך הם יוצרים את כל היש. עם זאת תמך אנכסגורס ברעיון חיכוך הרוח של אריסטו, רעיון שהמשיך להתקיים עד [[המאה ה-16]]. הפילוסוף הרומי [[לוקרטיוס]] טען כי אטנה היה חלול לחלוטין וכי האש התת-קרקעית הבוקעת ממנו מוזנת מרוחות עזות המנשבות על פני הים. [[אובידיוס]] האמין כי הלהבות מוזנות ב"מאכלים שמנים" והתפרצויות הרי געש דועכות כאשר המזון אוזל.

[[סנקה]], שכתב על געשיות בעבודתו '''מחקרי טבע''' (Quaestiones Naturales) משנת 63,{{הערה|1=[http://www.thelatinlibrary.com/sen.html כתבי סנקה]}} הסכים באופן חלקי עם הרוח של אריסטו, אולם בחלקה הגדול של עבודתו הוא מציג רעיונות מקוריים משלו ובהם החום המשתחרר מהרי הגעש נובע מבעירה של גופרית וחומרים דליקים אחרים האגורים בחללים בתוך הארץ, וכאשר הרוחות עוברות בחללים אלה – החיכוך יוצר את האש. רעיון זה משמש את סנקה גם כדי להסביר [[מעיין חם|מעיינות חמים]]. רעיונותיו אלה של סנקה היוו בסיס לפרשנות של הסיבות הגורמות להתפרצויות געשיות, והאריכו ימים עד [[ימי הביניים]] ואף עד [[המאה ה-18]].

רעיון [[רומא העתיקה|רומי]] אחר הנוגע לגעשיות נמצא דווקא בתחום ה[[שירה]]. הפואמה '''אטנה''' (Aetna) – פרי קולמוסו של [[לוקיליוס הצעיר]], מושל [[סיציליה]] בתקופתו של [[נירון קיסר|נירון]] – מתייחסת כל-כולה למקורות של התפרצויות געשיות, ובה טוען לוקיליוס כי החום עצום ועז יותר כאשר הוא כלוא בתוך הארץ, וכי הרוחות הנושבות במעברים התת-קרקעיים מעלים אותו אל הרי הגעש. לדעתו, להבות אטנה תודלקו באמצעות חומרים דליקים כגופרית נוזלית, [[ביטומן]] שמנוני או [[אלום]] – רעיון דומה למדי לזה שהעלה [[מרקוס ויטרוביוס פוליו|ויטרוביוס]] כמה עשרות שנים קודם לכן.

תצפיות שערך [[פליניוס הזקן]] העלו כי [[רעידת אדמה|רעידות אדמה]] קדמו בדרך כלל להתפרצות הר געש. הוא עצמו נהרג במהלך [[התפרצות הר הגעש וזוב (79)|התפרצות וזוב]] בשנת 79, שתועדה היטב על ידי אחיינו [[פליניוס הצעיר]]. תיעוד מפורט זה מגיע בעיקר משני מכתבים שנשלחו להיסטוריון [[טקיטוס]],{{הערה|1=[http://www.gutenberg.org/catalog/world/readfile?fk_files=2025 מכתבי פליניוס הצעיר]}} והביא לכך שוולקנולוגים מודרניים אימצו את התיאורים המופיעים בהם כמאפיינים סוג זה של התפרצות כ[[התפרצות געשית#התפרצות פליניאנית|פליניאנית]], על שמו של פלינוס הצעיר, שיש הרואים בו את הוולקנולוג הראשון.{{הערה|[http://pubs.usgs.gov/gip/volc/monitoring.html על המחקר הוולקנולוגי, באתר USGS]}}

===מהשפעות דתיות לתגובות אקסותרמיות===
התבססות ה[[נצרות]] ב[[ימי הביניים]] השפיעה רבות על המחקר המדעי, וגם ב'''לימוד הארץ''' (Study of the Earth) לא חלה התקדמות ממשית בשל הגישה שהכתיבה ה[[נצרות קתולית|כנסייה]] כלפי המדעים השונים, במיוחד אלה העומדים בסתירה לכתבי הקודש. בתקופה זו שימשו [[הר געש|הרי געש]] תזכורת לאש ה[[גיהנום]] המצפה לחוטאים. גישה זו נמשכה הרבה לאחר ימי הביניים: מרבית הפילוסופים של הטבע במאה ה-18 עדיין התייחסו אל [[אלוהים|האל]] כמי שברא את העולם על מנת שישמש בית לבני אדם, והאמינו כי עולם זה עבר כמה שלבי התפתחות מאז וכי האל הבורא ישנה ואף יהרוס עולם זה. גישה זו בוטאה בכתביו של [[ג'ון וסלי]] (John Wesley,{{כ}} 1703–1791) ממייסדי ה[[מתודיזם]], שסבר כי לפני שחדר [[החטא הקדמון|החטא]] אל העולם, לא התקיימו [[רעידת אדמה|רעידות אדמה]] או הרי געש. לדעתו, "עוויתות" אלה של הארץ היו בפשטות "תוצא הקללה שהוטלה על הארץ בעקבות עבירה".{{הערה|1=[http://atheism.about.com/library/texts/white/bl_white_05_02b.htm ג'ון וסלי על רעידות אדמה והרי געש]}} למרות זאת פותחו תאוריות אחדות: [[גאורגיוס אגריקולה]] טען, בניגוד ל[[דקארט]] אשר בא אחריו, כי לקרני השמש אין כל קשר לתופעת הרי הגעש. אגריקולה האמין כי [[תרסיס]] הנמצא בלחץ רב גורם להתפרצויות של "שמן הרים" ו[[בזלת]]. [[יוהאנס קפלר]] ראה בהרי הגעש נתיב לדמעות ולהפרשות של כדור הארץ, המפריש ביטומן, [[זפת]] ו[[גופרית]]. דקארט, אשר הכריז כי אלוהים ברא את הארץ ברגע אחד, הכריז גם כי עשה זאת בשלוש שכבות, המעמקים הלוהטים, שכבת המים והאוויר. הרי הגעש, להשקפת דקארט, נוצרו כאשר קרני השמש פילחו את הארץ.

במקביל חלה במדינות ה[[אסלאם]] [[תור הזהב של האסלאם|צמיחה משמעותית]] במחקר המדעי, שהגיעה לשיאה בין המאות ה-9 וה-13 והפכה את השפה ה[[ערבית]] לשפת ה[[מדע]] באותה עת. התפתחות זו נשענה על [[הקוראן]], שעודד את המלומדים ל-تفكير (תפכּיר, בערבית: מחשבה, הסקת מסקנות, הרהור, שכל) או לימוד הטבע.{{הערה|1="הגם בקרבך את שליחך אשר יראם אותותיך, ויורם את הכתב ואת המדע ויקדשם"; "ולתת מהלכים לשמי בין השוקדים על דלתות התורה והמדעים"  – דוגמאות מתוך ה'''קוראן''', [[s:הקוראן בתרגום רעקנדורף|ויקיטקסט]]}} בניגוד למרבית המלומדים האירופים שראו ב[[טבע]] המחשה של כוונת המוסר האלוהי, ביקשו המשכילים המוסלמים ידע שיעניק להם הבנה ושליטה בו. אחד מן הבולטים בהם היה [[אבן סינא]] – [[פילוסוף]], [[רופא]] ו[[מדען]] – שכתב 450 ספרים במגוון נושאים. ספרו החשוב ביותר – الشفاء (אל-שיפא, בערבית: "ספר הריפוי") – הוא למעשה [[אנציקלופדיה]] נרחבת ל[[פילוסופיה]] ולמדע בה מונחים היסודות לתחומים רבים של מדעים, כמו גם [[מדעי כדור הארץ]]: [[מטאורולוגיה]], [[גאולוגיה]] ו[[פלאונטולוגיה]].{{הערה|1=[http://www.muslimheritage.com/uploads/ibnsina.pdf תרומתו של אבן סינא להתפתחות מדעי כדור הארץ]}} מלומדים אלה היו בין היתר ה[[אלכימאי]]ם הראשונים, ואחד מן היסודות הבולטים במחקריהם היה [[גופרית]] ש[[כרייה|כרו]] בהרי געש. הגילוי כי גופרית משחררת [[חום (פיזיקה)|חום]] ב[[תגובה כימית]] העלה את הרעיון כי פעילות געשית במעמקי הארץ מתודלקת באמצעותה.

ה[[אלכימיה]] פינתה בהדרגה את מקומה ל[[כימיה]], וה[[כימאי]]ם הראשונים נאלצו להתמודד בעיות בתאוריית הבעירה הפנימית. [[אדוארד ג'ורדן]] דחה את הרעיון ש[[כדור הארץ]] הוא [[כבשן]] חלול הלוהט באש המוזנת על ידי [[פחם]], [[ביטומן]] או גופרית, וטען כי קיימת בה בעיה יסודית מאחר כי לבעירה כזו דרושות כמויות עצומות של [[אוויר]], ושפע כזה של אוויר לא יכול להתקיים במעמקי הארץ.{{הערה|1=אדוארד ג'ורדן, '''דיון במרחצאות טבעיים ובמים מינרליים''' (A discourse of naturall bathes and minerall waters),{{כ}} 1631}} כחלופה הציע כי [[חבל געשי|חבלים געשיים]] הם רדודים ומונחים מעל מצע של חומרים [[תסיסה|תוססים]], וכי תגובות כימיות הן המקור לחום – שני תהליכים המתאפשרים בנוכחות [[מים]] המצויים בשפע בתוך [[קרום כדור הארץ]]. אולם, [[בעירה]] אינה יכולה להתרחש בנוכחות מים. סתירה זו אמורה הייתה לסתום את הגולל על תאוריית הבעירה הפנימית, אולם זו המשיכה להתקיים עד שלהי המאה ה-18.

[[כימאי]] חלוץ אחר היה [[רוברט הוק]], שפיתח תאוריה לגבי הקשר בין [[ברק]]ים לבין התפוצצות [[אבק שרפה]] באמצעות בעירה של גופרית ו[[מלחת]] – המשך לעבודתו של [[ליברטי פרומונדי]] (Liberti Fromondi) בה הושווה הכוח המתפוצץ של רעידות אדמה והרי געש לזה של אבק שרפה. הוא טען כי פעילות גאולוגית הולכת ושוככת מאז עברו הסוער של כדור הארץ, וכי הדלק התת-קרקעי מתמעט ודועך.{{הערה|1=רוברט הוק, '''על הרצאות ודיונים על רעידות אדמה והתפרצויות תת-קרקעיות''' (on Lectures and Discourses of Earthquakes and Subterraneous Eruptions),{{כ}} 1668}} כחיזוק לטענתו הוא מביא הרי געש כבויים שהיו פעילים בעבר. התפיסה של כמות דלק ראשונית סופית התקבלה בהרחבה ונתמכה גם על ידי [[ויליאם תומסון|לורד קלווין]] ב-1889.

[[אייזק ניוטון]] עסק גם הוא בתהליכים געשיים וערך ניסויים כימיים על התפתחות חום ב[[תגובה אקסותרמית|תגובות אקסותרמיות]]. בספרו [[אופטיקה (ספר)|אופטיקה]] הוא מתאר ניסוי כזה: אבקת גופרית, כמות דומה של סיגי ברזל ומעט מים יצרו לאחר 5 או 6 שעות חום גבוה ולהבות, עד כדי כך שלא היה ניתן לגעת בברזל. שם הוא מונה את מסקנותיו על הסיבות לגעשיות: בהתחשב בכמויות הגופרית המצויות בכדור הארץ, קיומם של [[מעיין חם|מעיינות חמים]], "הרים בוערים", רעידות אדמה ו[[הוריקן|הוריקנים]] – ניתן ללמוד כי "שפע אדים גופריתיים במעבה האדמה תוססים עם [[מינרל]]ים ולעיתים מתלקחים בפתאומיות ומתפוצצים, ואם כלואים הם ב[[מערה|מערות]] תת-קרקעיות – מתפרצים מהן תוך זעזוע עז של הארץ כמו מזנקים מתוך מכרה".

[[קובץ:Humphry Davy by Turner crop.jpg|שמאל|ממוזער|150px|[[האמפרי דייווי]]]]
ל[[האמפרי דייווי]] היה עניין רב ב[[גאולוגיה]], וב-1807 אף יסד את "האגודה הגאולוגית של לונדון". באותה שנה הצליח לראשונה להפריד [[מתכת אלקלית|מתכות אלקליות]] באמצעות [[אלקטרוליזה]] ושנה מאוחר יותר הציע [[היפותזה]] חדשה על געשיות, ובה החום הנפלט מהתחמצנות מתכות אלקליות הוא מקורה. אחד ממתנגדיה הנלהבים היה הכימאי ה[[בוואריה|בווארי]] [[גוסטב בישוף]] (Gustav Bischof), שסבר כי הימצאות הרי געש במגוון של אזורים ב[[יבשת|יבשות]] מצביע על מקור עמוק מאוד לפעילות געשית ושולל מקורות שטחיים בתוך הקרום. דייווי ציין כי אוויר עשוי לנוע בחופשיות מבעד ל[[לוע הר געש|לועות געשיים]] ובכך להשתתף ביצירת תהליכי חימצון, ולעומתו ניסה הכימאי ה[[צרפת]]י [[לואי ז'וזף גה-ליסאק]] להוכיח באמצעות ההיגיון לבדו כי היה זה בלתי אפשרי לאוויר [[אטמוספירה|אטמוספירי]] לחדור לתוך הרי געש בשל ה[[צפיפות החומר|צפיפות]] הגבוהה של נוזלים [[מאגמה|מגמטיים]], צפיפות היוצרת לחץ כלפי חוץ. ב[[צ'ארלס לייל#עקרונות הגאולוגיה|עקרונות הגאולוגיה]] שקל [[צ'ארלס לייל]] את התפקיד האפשרי של התחמצנות מתכות אלקליות ביצירת מקור חום, כשהוא נצמד לרעיון של דייווי: במקום מקור חום מרכזי ניתן אולי לייחס את החום לשינויים כימיים המתרחשים תדיר בקרום, מאחר שהתוצא הכללי של צירופים כימיים הוא התפתחות חום ו[[מוליכות חשמלית]], אשר בתורם הופכים למקור לשינויים כימיים חדשים.

התאוריה הכימית עמדה בעינה גם בשלהי המאה ה-19, ושרדה – על אף התנגדויות רבות – עד לאמצע המאה ה-20. אחד מחסידיה האחרונים היה ה[[גאולוג]] ה[[אמריקאי]] [[ארתור לואיס דיי]] (Arthur Louis Day) שהציע בשנת 1925 כי תגובה כימית בין [[גז]]ים משחקת תפקיד חשוב ביצירת חום געשי. לדעתו, גזים שונים ממקורות שונים בתוך כדור הארץ נפגשים בקרום, ותגובתם זה לזה יוצרת [[התכה]] מקומית שכתוצאה ממנה נוצרת [[מאגמה]]. רעיון זה נשא חן בעיני [[הרולד ג'פריז]] (Harold Jeffreys) – מדען [[אנגלים|אנגלי]] רב-תחומי שהיה, בין היתר, [[גאופיזיקה|גאופיזיקאי]] מוביל בתחילת המאה ה-20 – אשר התייחס לגעשיות כאל "מקומית ומקרית", שאינה "תמידית וכלל-עולמית". בהתייחסותו להתפרצויות מקומיות ומקריות תומך ג'פריז בתאוריה של דיי על יצירת חום והמסה בתוך כדור הארץ.

===הכוכב המתקרר===
[[קובץ:Frans Hals - Portret van René Descartes.jpg|שמאל|ממוזער|150px|[[רנה דקארט]]]]
לקראת סוף [[המאה ה-17]] אימצו פילוסופים אחדים את התפיסה שגעשיות נגרמת כתוצאה מחום ראשוני המצוי בכדור הארץ. הראשון בהם היה ה[[מתמטיקאי]] ה[[צרפת]]י [[רנה דקארט]], שלעבודותיו השפעה ניכרת על חקר מקורו של כדור הארץ. דקארט הציע כי מקור מערכת השמש בסדרה של "מערבולות" וכי הארץ הופיעה לראשונה כ[[כוכב]] ה"שונה מן [[השמש]] רק בהיותו קטן יותר", אשר אוסף [[צפיפות החומר|צפיפות]] ו"חומר אפל" באמצעות משיכה [[כבידה|כבידתית]] ומאבד [[אנרגיה]] כשחומר נופל למקומו באמצעות [[עיבוי]] גזים.{{הערה|1= Stephen Toulmin & June Goodfield, '''The discovery of time''', Harper & Row, 1965,{{כ}} {{ISBN|0-266-80842-4}}}} הוא חילק את הארץ לשלושה חלקים: ה[[גלעין כדור הארץ|ליבה]] המורכבת מחומר מלובן, בדומה לזה של השמש; [[מעטפת כדור הארץ|אזור אמצעי]] של חומר מוצק ואטום (שהיה בעבר נוזל ועתה התקרר); והחלק החיצוני ביותר של [[קרום כדור הארץ|קרום]] קשה. כל אותן שכבות אורגנו באופן קונצנטרי על פי צפיפותן. בשיטה זו, טען דקארט, נותר מספיק חום ראשוני לכל [[הר געש]]. רעיונותיו של דקארט הזינו את המתמטיקאי הגרמני [[גוטפריד וילהלם לייבניץ]], שהציע כי הארץ חייבת הייתה להתקיים במקורה במצב [[התכה|מותך]], וכך רכשה את צורתה ה[[כדור (גאומטריה)|כדורית]] ואת מבנה השכבות הקונצנטרי, כשמתכות צפופות מרוכזות במרכזה. מאחר שלארץ לא היה מקור חום עצמאי, [[כוכב לכת|כוכב הלכת]] התקרר באמצעות [[זרימת חום#הולכת חום|הולכה]] במהלך [[זמן גאולוגי|הזמן הגאולוגי]], תוך יצירת קרום [[סלע]]י לא אחיד. השערתו של דקארט כי הארץ מכילה מאגר ראשוני נרחב של חום פנימי עמדה ביסודה של התפתחות ה[[גאופיזיקה]] והוולקנולוגיה.

===נפטוניזם מול פלוטוניזם===
[[קובץ:Causeway-code poet-4.jpg|שמאל|ממוזער|200px|[[סוללת הענק]]]]
[[סלע]]ים ש[[סביבת היווצרות#סביבה געשית|מוצאם געשי]] נחשבו בעיני פילוסופים מימי הביניים לכאלה שנוצרו ב[[סביבת היווצרות#סביבה ימית|סביבה ימית]], לכן היה הפילוסוף השווייצרי [[קונראד גסנר]] (Konrad Gesner) בן המאה ה-16 משוכנע כי משושי ה[[בזלת]] הסימטריים להפליא שנמצאו בזרמי [[לבה]] רבים הושקעו כ[[גביש]]י ענק ב[[אוקיינוס]] קדמוני. שתי מאות מאוחר יותר עדיין טען ה[[בישוף]] וה[[אנתרופולוג]] ה[[אנגלים|אנגלי]] [[ריצ'רד פוקוק]] (Richard Pococke) כי משושי הבזלת של [[סוללת הענק]] הושקעו במים. הוויכוח בין הטוענים למוצא ימי של הבזלת לבין הטוענים למוצא געשי עתיד היה להפוך למחלוקת העזה ביותר בהיסטוריה של [[מדעי כדור הארץ]].

לרעיון ההשקעה באוקיינוס גדול היו מקורות [[תאולוגיה|תאולוגיים]] מושרשים בסיפור [[המבול]]. דמות מפתח באסכולת המוצא הימי היה [[אברהם גוטלוב ורנר]], ובין תלמידיו היו ה[[גאולוג]]ים וה[[מדען|מדענים]] הידועים ביותר באותה עת, בהם [[אלכסנדר פון הומבולדט]], [[לאופולד פון בוך]], [[ז'ורז' קיווייה]], [[יוהאן וולפגנג פון גתה]], [[ז'אן פרנסואה ד'אובוסון]] ו[[רוברט ג'יימיסון]]. ורנר ייחס חשיבות מועטה בלבד להרי געש, והתייחס אליהם כאל תופעה מקרית ומאוחרת להשקעה הימית. בדומה להוגים של ימי הביניים טען ורנר כי הם חייבים את קיומם לאש הניצתת באמצעות משקעי [[פחם]] או חומרים דליקים אחרים, וכדי לתמוך בטיעון זה הציע כי חומרים אלה היו נפוצים בקרבת הרי געש. ורנר גם הציע תאוריה לפיה בתחילת דרכו היה כדור הארץ מכוסה מים, וכך נוצרו שכבות הסלעים שאנחנו מכירים היום. התאוריה של ורנר נקראה [[נפטוניזם]], על שם [[נפטון (מיתולוגיה)|נפטון]] – אל הים ב[[מיתולוגיה רומית|מיתולוגיה הרומית]].

בתקופה זו כבר הצמיחו מדענים [[גביש]]ים ב[[תמיסה|תמיסות]] מימיות. מאחר שוורנר וחסידיו הכירו בכך שהבזלת היא סלע גבישי, היה זה אך טבעי שהסיקו מכך כי מקורה אכן בתמיסות מימיות. רק במחצית השנייה של המאה ה-18 החל להתפשט לאטו הרעיון שהתגבשות יכולה להתרחש גם כתוצאה מאיבוד חום לאחר המסה של [[סיליקט]]ים. ב-1761 התלונן [[פייר קלמנט גריניו]] (Pierre Clement Grignon) כי ה[[כימאי]]ם נהגו בהדגשה יתרה ככל שהדבר נגע למערכות מימיות. לאחר שהצליח למצות גבישים מסיגי [[זכוכית]] והצביע על הדמיון בין תוצרי כבשן הזכוכית לאלה של הרי געש, אימצו גאולוגים רבים את הרעיון ש[[מאגמה]] הייתה תמיסה שבהתקררותה נוצרו הגבישים.

ב-1785 יצא חוקר הטבע הסקוטי [[ג'יימס האטון]] נגד הנפטוניזם של ורנר עם תאוריה משלו שכונתה [[פלוטוניזם]], על שם [[פלוטו (מיתולוגיה)|פלוטו]] – אל השאול במיתולוגיה הרומית, אותה הציג במאמר "התאוריה של הארץ" (Theory of the Earth) שפרסם במלואו ב-1788. ההנחה שנמצאה ביסוד השקפתו כי התהליכים המעצבים את פני כדור הארץ הם איטיים ואחידים, הובילה אותו לנסח את [[עקרון האחידות]] – לפיו הרים נוצרו באיטיות על ידי [[התכה]] איטית של חומר במעמקי האדמה, [[סחיפה|נסחפו]] ו[[הרבדה|הורבדו]] ב[[מעמקי הים]] כ[[סלע משקע|סלעי משקע]] שהתרוממו והפכו ל[[אדמה]] יבשה. תהליך זה, לדבריו, נמשך כל העת ואורך זמן רב ביותר. ה"פלוטוניסטים" חסידי האטון האמינו כי הסלעים נוצרים בתהליכים [[התפרצות געשית|געשיים]] מהתמצקות של [[לבה]] הפורצת מ[[הר געש|הרי געש]], וראו בהיווצרות בזלת ו[[גרניט]] הוכחה ל[[המסה|המסת]] סלעים ב[[טמפרטורה|טמפרטורות]] גבוהות בתוך כדור הארץ. בתחילת המאה ה-19 נחלש הנפטוניזם, במיוחד לאחר שהוכח כי [[מינרל]]ים סיליקטיים הבונים סלעים כגון בזלת וגרניט אינם מסיסים במים בטמפרטורות נמוכות.

[[קובץ:Puy de dome 2001-12-15.jpg|שמאל|ממוזער|150px|[[פוי דה דום]] מתנשא מעל סביבתו]]
[[קובץ:Hamilton-Campi Phlegraei.jpg|שמאל|ממוזער|150px|התפרצות [[וזוב]] בשנת 1761, איור מתוך ספרו של [[ויליאם המילטון (דיפלומט)|ויליאם המילטון]]]]

====מחקרי שדה====
מרבית הרעיונות הראשוניים הנוגעים לחום בכדור הארץ בוססו על "גאולוגיית כורסה", כלומר אלה נֶהגּוּ תוך התבססות על מעט מאוד [[עבודת שדה|מחקרי שדה]], או אף בלעדיהם. במאה ה-18 גדלה הנטייה לחפש את התשובות ב[[תצורה (גאולוגיה)|תצורות]] הסלעים ה[[מחשוף (גאולוגיה)|חשופים]] על פני השטח, בקידוחים ובתוך [[מכרה|מכרות]]. קפיצת מדרגה במחקר הוולקנולוגי התרחשה באמצע [[המאה ה-18]], כאשר גאולוגים יכלו לזהות את מקורם הגעשי של סלעים עתיקים הרחק מאזורי פעילות געשית.

ב-1751 יצאו ה[[מינרלוג]] [[ז'אן-אטיין גוטאר]] וה[[גאולוג]] [[ניקולה דמארה]] (Nicolas Desmarest) ל[[אוברן]], שם הבחינו ב[[אבן מיל]] מסלע שחור ונקבובי, שדמארה סבר כי הוא תוצר [[לבה]]. בסמוך הבחינו בשכבות עמוקות של אותו סלע שהיו מכוסות בשכבת [[סקוריה]] וסימנים מובהקים נוספים לפעילות געשית, והסיק כי מקור הסלעים בזרם לבה נרחב. ב[[פוי דה דום]] זיהו השניים את הסלע ה[[בזלת]]י כנובע מן ה[[לוע הר געש|לוע]] של ה[[חרוט געשי|חרוט הגעשי]] מעליו – אחד מ-80 לועות געשיים באותו [[שדה געשי]]. דמארה המשיך לעקוב אחר סלעים במטרה למצוא את מקורם הגעשי, ועל אף תרומתו הייחודית להתפתחות המדע – נתגלעה מחלוקת בין הנפטוניסטים לוולקניסטים, שראו בפעילות געשית ולא ימית את המקור לסלעים, מחלוקת שנמשכה אל תוך המאה ה-19.

חלוץ נוסף במחקרי שדה היה ה[[דיפלומט]] ה[[סקוטלנד|סקוטי]] [[ויליאם המילטון (דיפלומט)|ויליאם המילטון]] (1730–1803), שכיהן כ[[שגריר]] [[בריטניה]] ב[[ממלכת נאפולי]] במשך 36 שנים. המילטון נהג לערוך תצפיות על פעילות געשית וסייסמית ב[[וזוב]], אותן סיכם בספרו "תצפיות על הר וזוב" (Observations on Mount Vesuvius) משנת 1772. ממצאיו של המילטון חשפו לראשונה את עוצמתה ההרסנית של התפרצות וזוב בשנת 79, שגרמה [[התפרצות הר הגעש וזוב (79)|התפרצות וזוב]] בשנת 79. בין תצפיותיו הרבות ערך רישומים מדויקים המתארים את השינויים בקווי המתאר של הר הגעש, בהם גם תיאור של התפרצותו בשנת 1761.{{הערה|1=[http://special.lib.gla.ac.uk/exhibns/month/oct2007.html '''Campi Phlegraei''' (שדות פלגרה)], ספר איוריו של ויליאם המילטון}}

====ניסויים מדעיים====
[[קובץ:James hutton field.jpg|שמאל|ממוזער|150px|[[ג'יימס האטון]]]]
[[קובץ:EtnaAvió.JPG|שמאל|ממוזער|150px|[[הר געש|הר הגעש]] [[אטנה]]]]
[[ג'יימס האטון]] הפלוטוניסט הדגים את חדירת ה[[מאגמה]] לתוך [[שכבה (גאולוגיה)|שכבות]] סלע, והציע כי מקורו של הסלע המותך בעומקה הלוהט של ה[[כדור הארץ|ארץ]]. האטון ערך מחקרי שדה רבים ב[[סקוטלנד]], ב[[אנגליה]] וב[[צרפת]], וערך בחינה גאולוגית של ה[[סטרטיגרפיה]] במקומות אלה. האטון – שהיה אדם דתי – טען כי תהליכים שהתקיימו בכדור הארץ נֶהגּוּ בתוכנית אלוהית, ולכן התקיימו הרי געש גם כשסתומי ביטחון לשחרור עודפי חום מתוך כדור הארץ וגם ככוח עולמי, מאחר שהתפשטותם והתרוממותם היו נחוצים להרים את פני השטח על מנת ליצור [[קרקע]]ות שיאפשרו ל[[צמחייה]] ול[[בעלי חיים]] לשגשג. מסיבות אלה ראה את הגעשיות כאמצעי למימושו של סדר טבעי רם מעלה.

האטון וחסידיו הבחינו כי [[שכבה (גאולוגיה)|שכבות]] ה[[קרום כדור הארץ|קרום]] – שדמו ל[[בזלת]] בתכונותיהן השונות – היו כרוכות בשכבות של [[סלע משקע|סלעי משקע]]. הם הכירו בכך שסלעים אלה – אותם כינו "אבן מכרות" – לא היו געשיים אלא [[סלע יסוד|פלוטוניים]] במקורם, שנכפתה עליהם חדירה אל בין שכבות סלעי המשקע. יתרה מכך, הם הסיקו כי סלעים אלה נקרשו מ[[מאגמה]].

מתנגדי האטון החזיקו בדעה כי המסה של סלעים גסי [[גביש]] כ[[גרניט]] ו[[גברו]] תפיק בעת ההתגבשות סלעים [[אמורפיות|אמורפיים]] וזכוכיתיים – כפי שנראה ב[[כבשן|כבשני]] ייצור ה[[זכוכית]], ולכן תהליכים אלה יכולים ליצור בזלת וסלעים געשיים אחרים. התנגדות זו לדעותיו של האטון נבלמה בעקבות ניסוי שערך ה[[גאולוג]] וה[[גאופיזיקה|גאופיזיקאי]] הסקוטי [[ג'יימס הול (גאולוג)|ג'יימס הול]] (James Hall{{כ}}, 1761–1832), ובו התיך לבה ובזלת שהפכו לזכוכית באמצעות צינון הנתך. בשלב הבא התיך הול את הזכוכית והניח לה להתקרר באיטיות, וזו התגבשה לסלעים גבישיים או גבישיים למחצה שדמו לבזלת במרקמם ובמראם.

הדגמת יצירת הגבישים בסלעי בזלת בעת התקררות היוותה אבן דרך חשובה בביסוס התאוריה הגעשית כהסבר למוצא הבזלת, אך כדי לבססה לחלוטין נדרש היה לבדוק אם תהליכים אלה משנים את הרכבה הכימי. בשנת 1805 מסר הול דגימות סלע ל[[כימאי]] [[רוברט קנדי|רוברט קנדי (כימאי)]] (Robert Kennedy) לצורך ניתוח כימי, שהעלה כי הרכבן זהה לזה של סלעי המקור שהותכו{{הערה|רייצ'ל לאודן, '''From mineralogy to geology: the foundations of a science, 1650–1830'''{{כ}}, 1987, עמ' 134 <small>(אנגלית)</small>}} – מה שהיווה מכת מחץ לתאוריה הנפטוניסטית. עם זאת, לא היה זה הניסוי הראשון בהמסה וגיבוש מחדש של בזלת. ניסויים דומים נערכו עוד בשנת 1670 על ידי המלומד האיטלקי פרנצ'סקו ד'ארזו (Francesco d’Arezzo), שהשתמש בתוצרי לבה של האטנה והגיע למסקנות דומות.

===כדור הארץ המוצק===
[[קובץ:Earth-crust-cutaway-hebrew.svg|שמאל|ממוזער|250px|המבנה הפנימי של כדור הארץ]]
מרבית הגאולוגים במחצית הראשונה של המאה ה-19 שחקרו פעילות געשית המשיכו לראות בכדור הארץ כוכב לכת בעל קרום מוצק ופנים מותך והושפעו מרעיון החום הראשוני של [[רנה דקארט|דקארט]], רעיון שנשען על מדידת טמפרטורות ב[[מכרה|מכרות]] ובקידוחים והוביל לתאוריה כי כדור הארץ החל את דרכו ככדור מותך שהתקרר במהלך הזמן. אולם, אם פנים כדור הארץ היה מותך, חום זה אמור היה לדעוך בעקבות משיכה כבידתית של [[השמש]] ו[[הירח]], ואמורה הייתה להיפסק תנועת האוקיינוסים על פני השטח, כלומר: ללא [[גאות ושפל]]. לכן, תנועה זו של גאות ושפל אמורה להיות מבחן לתאוריית הכוכב המתקרר.

בשנת 1833 היה ה[[פיזיקאי]] הצרפתי [[אנדרה מרי אמפר]] הראשון לטעון כי קיום גאות ושפל סותרים את הנחת הפנים הנוזלי. בשנים 1839–1842 ערך ה[[מתמטיקאי]] וה[[גאולוג]] האנגלי [[ויליאם הופקינס]] (William Hopkins{{כ}}, 1793–1866) ניתוח של השפעת הירח והשמש על [[נקיפת ציר כדור הארץ|ציר הסיבוב]] של כדור הארץ. הוא הסיק כי עוביו של הקרום החיצוני המוצק צריך להיות 1,500 ק"מ, וכי "אנו מובלים בהכרח להגיע, על כן, למסקנה שחומר געשי נוזלי קיים בפועל במאגרים תת-קרקעיים מוגבלים, היוצרים אגמים תת-קרקעיים ולא אוקיינוסים תת-קרקעיים".{{הערה|1=[http://www.informaworld.com/smpp/content~content=a756448294&db=all סטיבן ג' ברש, Nineteenth-century debates about the inside of the earth: Solid, liquid or gas?]}} ממשיך דרכו של הופקינס היה תלמידו [[ויליאם תומסון|לורד קלווין]], אשר על בסיס המשיכה הכבידתית של השמש והירח הראה כי כדור הארץ ביסודו מוצק, וכי רעיונותיו של ה[[גאולוג]] האמריקני [[ג'יימס דווייט דיינה]] (James Dwight Dana{{כ}}, 1813–1895) בדבר "ים אש תת-קרומי"{{הערה|1=
[http://www.informaworld.com/smpp/content~content=a911149430&db=all ג'יימס דווייט דיינה – "ים אש תת-קרומי"]}} אינם מציאותיים. הגאולוגים בני אותה עת היו שרויים במבוכה: לא נמצאה ראיה לגוף נרחב של מאגמה בתוך כדור הארץ, ועם זאת נדרשה אספקת סלע מותך בנפחים גדולים להרי געש עצומים במהלך ה[[היסטוריה של כדור הארץ]]. התהייה, אם כן, הייתה כיצד מופקת מאגמה בתוך כוכב לכת מוצק.

לקראת סוף המאה ה-19 התגבשה ההבנה כי המבנה הפנימי של כדור הארץ מורכב מסדרה של שכבות קונצנטריות מוצקות: [[סיאל]] (sial) – חלקו העליון של הקרום – המורכב מסלעי גרניט בצפיפות נמוכה ובעובי שבין 30 ל-40 ק"מ לכל היותר, מתחת לו נמצאת שכבת ה[[סימה (גאולוגיה)|סימה]] (sima) – שכבת סלע שצפיפותה גבוהה בהרכב [[פרידוטיט]]י, וכן [[גלעין כדור הארץ|גלעין]] פנימי – [[ניפה]] (Nife), המורכב מ[[ניקל]] ו[[ברזל]]. מונחים אלה נטבעו על ידי הגאולוג [[אדוארד סואס]].{{הערה|1='''Encyclopedia of Geology''', Elsevier Academic Press, First edition 2005, {{ISBN|0-12-636380-3}}, כרך 2, עמ' 233–242.}} אלה שחיפשו אזור מותך כמקור למאגמה ניצבו כעת בפני תמונה [[גאופיזיקה|גאופיזית]] של פנים מוצק ברובו. מקור מאגמה בתוך הגלעין נראה בלתי אפשרי בעומק של יותר מ-2,900 ק"מ מתחת לפני השטח.

===התכה בתנאי הפחתת לחץ===
הגילוי כי חלקי כדור הארץ שמתחת לקרום מוצקים בעיקרם ביטל את רעיון "ים האש התת-קרומי" של דנה. החוקרים – שעתה נאלצו להתמודד עם המשימה להוכיח כיצד [[מאגמה]] חמה עשויה לנבוע מתוך כדור הארץ המוצק – מצאו במדע ה[[תרמודינמיקה]] פתרון חלקי. באותה עת שררה הבנה כי לחץ משפיע על טמפרטורה ועל [[מצב צבירה|מצב הצבירה]] של החומר. מתוך כך, נבעה השפעה אפשרית של לחץ על המסת סלעים בתוך כדור הארץ. הכרה ראשונית באפקט יסודי זה בוטאה על ידי חוקר הטבע הסקוטי [[ג'ון פלייפייר]] (John Playfair{{כ}}, 1748–1819), שהציע כי כפי ש[[נקודת רתיחה|נקודת הרתיחה]] של [[מים]] מושפעת מלחץ, כך עשויה להיות מושפעת גם התכת הסלעים הנלחצים מתחת לשכבות סלע עבות. בשנת 1825 הצביע הגאולוג והמינרלוג האנגלי [[ג'ורג' סקרופ]] (George Julius Poulett Scrope{{כ}}, 1797–1876) על חשיבות השפעת הלחץ על מערכות געשיות. במהלך עבודתו – שהתמקדה ב[[הר געש|הרי געש]] – למד את השפעת הלחץ על [[מסיסות]] מים בתוך מאגמה והסיק כי הפחתת הלחץ על מאגמה עשירה במים עשויה להסביר [[התפרצות געשית|התפרצויות]] מתפוצצות הנובעות משחרור של מים מומסים מתוך המאגמה. סקרופ טען כי שינוי הלחץ עשוי גם לגרום להמסה או להתגבשות של מאגמה ללא שינוי בטמפרטורה.{{הערה|1=[http://books.google.com/books?id=RX67AAAAIAAJ&pg=RA1-PA28&lpg=RA1-PA28&dq=%22Having+thus+far+considered+the+effect+of+an+increase+of%22&source=bl&ots=pVgxttWmnz&sig=q_u_StKh-85MJhMUN-xhhWqwjEQ&hl=iw&ei=aTBpS-jGMZSSjAeTj_2-CQ&sa=X&oi=book_result&ct=result&resnum=1&ved=0CAcQ6AEwAA#v=onepage&q=%22Having%20thus%20far%20considered%20the%20effect%20of%20an%20increase%20of%22&f=false George Scrope{{כ}}, "Considerations on Volcanoes", 1825], עמ' 28}} בשנת 1835 הציע המדען הצרפתי [[סימאון דני פואסון]] (Siméon Denis Poisson{{כ}}, 1781–1840) כי לחצים גבוהים במיוחד במעמקי כדור הארץ עשויים להוביל להתמצקות החומרים הבונים סלעים בטמפרטורות גבוהות מאוד, יותר מאשר בתנאי לחץ נמוך קרוב לפני השטח.

[[קובץ:Diag phase eau heb.svg|ממוזער|200px|דיאגרמת פאזות T-P]]
בעוד פלייפייר וסקרופ נאבקים בגישה כמותית לשאלת השפעת הלחץ על ההתכה, פותחה גישה כזו ב[[גרמניה]] וב[[צרפת]] שציינה את הולדת ה[[תרמודינמיקה]]. מעבודתם של [[סאדי קרנו]], [[רודולף קלאוזיוס]] ו[[אמיל קלפרון]] (Benoît Paul Émile Clapeyron {{כ}}, 1799–1864) נבעה [[נוסחת קלאוזיוס קלפרון]], המכמתת את הקשר בין נפח החומר והטמפרטורה והלחץ בהם הוא שרוי:
:<math>\frac{dP}{dT} = \frac{L}{T\Delta V} </math>

במהלך ניסויי המסה וגיבוש שנערכו במאה ה-19 נראה כי נפחם של [[סלע יסוד|סלעי יסוד]] נמוך מכמות המאגמה היוצרת אותם. גאולוגים רבים שחקרו עמודי בזלת פירשו את מבנה המשושים כראיה להתכווצות המאגמה בעת התקררות והתמצקות הסלע. בתהליך זה התכווץ נפח החומר ויצר חתך רוחב של משושים צמודים. בנוסחת קלאוזיוס קלפרון בא הדבר לידי ביטוי בערכי ''dP''/''dT'' חיוביים, ולכן הנוסחה מנבאת כי לעקומת הלחץ-טמפרטורה בעת ההמסה (dT/dP) של סלע המקור יהיה שיפוע חיובי בתוך כדור הארץ, כלומר: טמפרטורת ההתכה גדלה בעקבות הלחץ. פירוש זה לעמודי בזלת התאים לתוצאות ניסוי שערך הכימאי הגרמני [[גוסטב בישוף]] (Gustav Bischof{{כ}}, 1792–1870) בשנת 1837, שהיה בין הראשונים לערוך מדידות על שינויי נפח בנפח של סלעים געשיים במהלך התכתם, ניסויים שהוכיחו את התכווצות הנפח בעת התקרשות ה[[מאגמה]]. בישוף הסיק כי נתך [[גרניט]] יתכווץ בעת התקרשותו בכ-25%, [[טרכיט]] בכ-18% ובזלת בכ-11%.

[[רוברט בונזן]] היה בין הראשונים לחקור את היחס בין לחץ ו[[נקודת התכה|נקודת ההתכה]] של חומרים. תנאי המעבדה בשנת 1850 איפשרו להשיג לחצים מתונים בלבד, ולכן ערך בונזן את ניסוייו בחומרים בעלי נקודת התכה נמוכה ושיער תוצאות אפשריות הנובעות מלחצים וטמפרטורות גבוהים יותר, כאלה השוררים במעמקי כדור הארץ. מעבודתו נבע כי עליית לחץ של 100 [[אטמוספירה (מידה)|אטמוספירות]] העלה את נקודת ההתכה של חומרים אלה בכמה [[מעלות צלזיוס]]. שנה לאחר מכן ערכו ויליאם הופקינס, [[ג'יימס ג'ול]], לורד קלווין וה[[מהנדס]] הסקוטי [[ויליאם פיירבירן]] (William Fairbairn{{כ}}, 1789–1874) ניסויים על השפעת הלחץ על התמצקות בתוך כדור הארץ באמצעות מנוף לחץ גדול שיצר לחץ של עד 5,400 אטמוספירות – לחץ מקביל לזה המצוי בעומק של 15 ק"מ בעומק כדור הארץ. הניסויים הראשונים נערכו על חומרים בעלי נקודת התכה נמוכה כ[[שעווה|דונג]] וחלב של [[ראשתן גדול-ראש]], ותוצאותיהם איששו את השערותיו של בונזן.

[[קובץ:Clarence King.jpg|שמאל|ממוזער|250px|[[קלרנס קינג]]]]
[[קובץ:Hawaiian.jpg|שמאל|ממוזער|250px|מפל [[לבה]]]]
כל הניסויים של אותה עת ביססו את ההשערה כי בסלעים בעומק כדור הארץ עשויה להתרחש התכה עם הפחתת לחץ, גם ללא עלייה בטמפרטורה, ובכך מצאו פתרון לשאלת היווצרות מאגמה נוזלית בתוך כדור ארץ מוצק. אולם, פתרון זה הציב בעיה: מה היה המנגנון שיצר הפחתת לחץ? בשאלה זו עסק הגאולוג האמריקני [[קלרנס קינג]] (Clarence King{{כ}}, 1842–1901), שכיהן כמנהלו של המכון הגאולוגי האמריקני (USGS). בשנת 1878 הניח קינג כי שחרור לחץ עשוי להתרחש כתוצאה מ[[בליה]] ומהסרת השכבות העליונות של הקרום. אם הנחתו נכונה, הרי ששיעור הבליה צריך להיות גבוה מזה של מוליכות החום מן הסלע החם הנחשף בעקבותיה. אולם עדויות גאולוגיות סתרו את הנחתו משתי סיבות:
*אזורים רבים בהם מתקיימת בליה בשיעור גבוה אינם מראים ראיות לפעילות געשית
*שיעור הפחתת הלחץ בעקבות בליה איטי מכדי לשמר את חום הסלעים הנחשפים
קינג עודד את ניסוייו של הפיזיקאי [[קארל בארוס]] (Carl Barus{{כ}}, 1856–1935) על סלעים בלחץ גבוה, ואף השאיל לו ציוד מעבדתי.{{הערה|1=[http://www.nap.edu/html/biomems/cbarus.pdf ביוגרפיה של קארל בארוס, עמ' 177]}} בניסויים אלה קבע בארוס את שינוי הנפח ואת שיעור [[חום כמוס|החום הכמוס]] של [[בזלת]] בעת התכתה. הוא הסיק כי שיעור (dT/dP) בנוסחת קלאוזיוס קלפרון עומד על 0.025 לבזלת, כלומר: נקודת ההתכה עולה בשיעור של [[מעלות צלזיוס|C°]]{{כ}} 2.5 לכל עלייה בלחץ בשיעור 100 אטמוספירות. בארוס קבע בשנת 1893 את עקומת ההתכה של בזלת כפונקציה של לחץ, קביעה שאיפשרה לקינג להציע את [[מפל גאותרמי|המפל הגאותרמי]] – שינוי הטמפרטורה ככל שחודרים עמוק יותר לתוך כדור הארץ: עלייה של החל מ-C°{{כ}} 30 לכל קילומטר עומק בקרום ועד C°{{כ}} 0.1 בגלעין. בארוס קיבל בשנת 1900 את פרס רמפורד (Rumford Prize) מן [[האקדמיה האמריקאית לאמנויות ולמדעים]] על עבודתו בתחום החום.

הגאולוג והפטרולוג האנגלי [[אלפרד הרקר]] (Alfred Harker{{כ}}, 1859–1939) עסק גם הוא בהיווצרות מאגמה. בשנת 1909 כתב ב"The natural history of igneous rocks":
{{ציטוט|מרכאות=כן|תוכן=עלינו לחפש את הסיבה המיידית לפעילות געשית, לא ביצירת החום אלא בעיקר בשחרור לחץ בחלקים עמוקים מסוימים של הקרום שם מצויים סלעים מוצקים ומותכים בשיווי משקל תרמי. לכן, עלינו מונחים על ידי קו הגיון עצמאי לעקרון שכבר הובע, הקושר פעילות געשית ראשונית עם לחצי קרום ומשנית עם תנועתו... בעומק רב דיו, תנאים כאלה של טמפרטורה מתגברים כך שסלעים מוצקים ומותכים נמצאים בשיווי משקל תרמי מקורב. כל שחרור לחץ מקומי בתוך האזור, הקשור בחלוקה מחדש של הלחץ בקרום, חייב להביא לידי התכה.{{הערה|1=[http://www.archive.org/stream/naturalhistoryof00harkuoft#page/n37/mode/2up  אלפרד הרקר, '''The natural history of igneous rocks''', עמ' 37 – לקריאה מקוונת (אנ')]}}}}
הצהרות אלה של הרקר היוו ביטוי ברור לעקרון היסודי של ההתכה, שעדיין חסר את המנגנון מפחית הלחץ. לא כל הגאולוגים היו מוכנים לאמץ זאת כפתרון למקור המאגמה, מאחר שלא היה ידוע תהליך גאולוגי שביכולתו להפחית לחצים. הגאולוג הקנדי [[רג'ינלד דיילי]] (Reginald Aldworth Daly,{{כ}} 1871–1957) טען בשנת 1933 כי הפחתה מקומית של לחץ אינה מספקת ואין צורך לדון בה יותר. באופן דומה התבטא בשנת 1949 הפטרולוג הסקוטי [[סמואל ג'יימס שאנד]] (Samuel James Shand{{כ}}, 1882–1957), וטען כי אפקט הלחץ על התכת סיליקטים היה "בקושי גדול מספיק כדי להוות השלכה פטרולוגית חשובה". שאנד קיבל ב-1950 את מדליית לייל (על שמו של [[צ'ארלס לייל]]) מאת החברה הגאולוגית של לונדון ועל שמו נקרא המינרל [[שאנדיט]] (Shandite).{{כ}}{{הערה|1=[http://www.mindat.org/min-3631.html שנדיט באתר מינדט]}}

ההתקדמות בהבנת ההתכה והמבנה הפנימי של כדור הארץ בתחילת המאה ה-20 הייתה משמעותית, אולם יצרה סתירה: כל העדויות הצביעו על פנים מוצק או על קרום עבה במיוחד, ועדיין צריך היה להתחשב ב[[מאגמה]] שנפלטה מ[[הר געש|הרי געש]]. גאולוגים וגאופיזיקאים גילו תהליך המאפשר התכה באמצעות הפחתת לחץ בלבד, אך טרם הצליחו למצוא מנגנון מתקבל על הדעת של הפחתת הלחץ הגורמת להתכה.

===זרמי ערבול ונדידת יבשות===
גילוי ה[[רדיואקטיביות]] עורר התרגשות עזה בקרב מדענים, שמיהרו ליישם אותה בניסיונם להבין את כדור הארץ. בשנת 1903, עת גילה [[פייר קירי]] כי חומרים רדיואקטיביים משחררים חום, הצביע הפיזיקאי האירי [[ג'ון ג'ולי]] (John Joly{{כ}}, 1857–1933) כי תפוצה נרחבת של [[רדיום]] ו[[יסוד (כימיה)|יסודות]] רדיואקטיביים אחרים עשויים להצביע על מקור החום בכדור הארץ. הגאולוג הבריטי [[ארתור הולמס]] (Arthur Holmes{{כ}}, 1890–1965) החל בשנת 1910 לחקור את הקרינה הרדיואקטיבית הטבעית ב[[סלע]]ים, ובכך הרים תרומה חשובה להבנת [[הסעת חום|הסעת החום]] והתכה באמצעות [[מעבר חום#הולכת חום|הולכת חום]] מסלעים מוצקים אל פני השטח. תוצר של עבודתו זו התבטא בחישוב פרופיל החום של כדור הארץ המבוסס על יצירת חום רדיואקטיבית.

השלב הבא היה גילוי המנגנון המוליך את החום מפנים כדור הארץ אל פניה שטח. הולמס סבר כי המנגנון היעיל ביותר יהיה [[הסעה (מעבר חום ומסה)|מערבָּל]] (קונווקציה, Convection) – העברת חום באמצעות תנועה אנכית מאזור קר לאזור חם. רעיון זה הוצע לראשונה בשנת 1881 על ידי הגאולוג והגאופיזיקאי האנגלי [[אוסמונד פישר]] (Osmond Fisher{{כ}}, 1817–1914), שתיאר מנגנון בו בכוכב לכת הנוזלי עולים [[זרמי הערבול]] אל מתחת ל[[אוקיינוס]]ים ול[[יבשת|יבשות]]. הולמס חזר עליו בשנת 1928, והוסיף כי החום העודף נפלט מכדור הארץ באמצעות תנועה מחזורית של חומר ב[[שכבה (גאולוגיה)|שכבות]] התחתונות המוצקות (או [[מעטפת כדור הארץ]]) ויוצרת זרמי ערבול [[חום (פיזיקה)|חמים]]. מערבל – ומאוחר יותר גם [[נדידת היבשות]] – נראו כמנגנון שבו פולט כדור הארץ את החום הרב הנוצר על ידי רדיואקטיביות. הולמס הניח כי אותן שכבות מוצקות הן סלע [[פרידוטיט]], שבו קיימת זרימה הדומה לנוזל בקצב מתקבל על הדעת – כ-5 ס"מ בשנה – ביחס למיקומו בעומק כדור הארץ. לשיטתו של הולמס קיימת זרימת חום רבה משכבות הפרידוטיט כלפי מעלה, הפחתת לחץ והתכת סלעים ופליטת החום ב[[רכס מרכז אוקייני|"תפיחוֹת" המרכז אוקייניות]], וכן זרימה חוזרת מתחת ל[[גאוסינקלינה|גאוסינקלינות]] – מונח מיושן לתנועה האנכית של קרום היוצרת [[שקע אוקייני|שקעים אוקייניים]] ב[[אזור הפחתה|אזורי הפחתה]] באמצעות תהליכים [[טקטוניקת הלוחות|טקטוניים]].

[[קובץ:Kircherearthfires.jpg|שמאל|ממוזער|250px|המודל של [[אתנסיוס קירכר]] ל"אש הפנימית" של [[כדור הארץ]], [[תחריט]] מתוך "Mundus Subterraneus"]]
רעיונותיו של הולמס מ-1928 תואמים להפליא לתפיסה המודרנית של [[טקטוניקת הלוחות]], אם כי בשלב זה עדיין לא הייתה מקובלת על מדענים בתחום [[מדעי כדור הארץ]] של אותה עת. עם זאת, תפיסה זו החלה להתפתח עוד במהלך המאה ה-17, כאשר התברר כי [[הר געש|הרי געש]] ו[[רעידת אדמה|רעידות אדמה]] התהוו ברצועות ליניאריות על פני כדור הארץ. המפה הראשונה שהציגה את השתרעותם העולמית של הרי געש צוירה ב-1665 על ידי מדען רב-תחומי גרמני [[אתנסיוס קירכר]] (Athanasius Kircher{{כ}}, 1602–1680), שעסק בין היתר במחקר הרי געש ו[[מאובן|מאובנים]]. ב-1665 פרסם קירכר את "Mundus Subterraneus" (העולם התת-קרקעי) – ספר רחב-יריעה בן 800 עמודים עשיר ב[[תחריט]]ים – שנבע ממחקרי שדה שערך החל בשנת 1637 בהרי הגעש של [[איטליה]]: אטנה, [[סטרומבולי]] ו[[וזוב]].{{הערה|1=[http://hmnetwork.com/lightweb/discomundus.html{{כ}} על Mundus Subterraneus של אתנסיוס קירשר]}} רעיונות בדבר הקשר בין פעילות געשית לבין [[מבנה (גאולוגיה)|מבנים]] יבשתיים הועלו גם על ידי [[אלכסנדר פון הומבולדט]] בשנת 1822, שהצביע על כך כי הסידור הליניארי של הרי געש על פני כדור הארץ היווה הוכחה לכך שהמנגנון המייצר געשיות מצוי בעומק רב. [[רוברט מאלט]] (Robert Mallet{{כ}}, 1810–1881) – מהנדס וגאופיזיקאי אירי שערך מחקר מקיף על רעידות אדמה – יצר ב-1858 את המפה ה[[סייסמולוגיה|סייסמית]] העולמית הראשונה ששילבה את השתרעותם של הרי געש ורעידות אדמה כאחד ל"[[טבעת האש|לולאה או רצועה רחבה מסביב לאוקיינוס השקט]]"{{הערה|שם=Mallet|1=[http://www.archive.org/stream/reportannualmee06unkngoog/reportannualmee06unkngoog_djvu.txt רוברט מאלט, מתוך דו"ח האגודה הבריטית לקידום המדע, 1868]}} והצביעה על הקשר ביניהם על פי תפוצתם ה[[גאוגרפיה|גאוגרפית]]. מאלט גם הצביע על כך שמרבית פני השטח – בעיקר האזורים הפנימיים בתוך היבשות – לכאורה חפים מרעידות אדמה ופעילות געשית. הוא חילק את כדור הארץ לסדרה של אגנים המופרדים בחגורות של [[רכס הרים|רכסי הרים]], המצויים גם בקרקעית האוקיינוסים: "לאורך חגורות רכסים אלה, בין שהן רכסי הרים או לא יותר מתפיחוֹת מתמשכות של המוצק, אשר מפרידות את האגנים מתחת לאוקיינוסים אחד מן השני, שם נמצאים כל הרי הגעש הידועים על פני השטח של כדור הארץ".{{הערה|שם=Mallet}} מאלט ראה ב[[רכס מרכז אוקייני|"רכסים געשיים ליניאריים תת-אוקייניים"]] "קווי שבר נרחבים של קרום כדור הארץ", ובכך היה כנראה הראשון להכיר את יסודותיה של [[טקטוניקת הלוחות]].

[[קובץ:Ridge render.jpg|שמאל|ממוזער|250px|רכס מרכז אוקייני]]
הכרה זו עלתה בקנה אחד עם הבנת התנועתיות בכדור הארץ לקראת סוף המאה ה-19, הבנה שהתבססה על הסקת מסקנות [[גאופיזיקה|גאופיזית]] ועל עדויות גאולוגיות. אוסמונד פישר טען ב-1881 כי התקררות הארץ לא יכולה הייתה להתרחש רק באמצעות הולכת חום – כפי שטען [[ויליאם תומסון|לורד קלווין]] – אלא באמצעות זרמי ערבול בתוך שכבה [[פלסטי]]ת נמוכה. בעיני פישר, זרמי ערבול אלה הובילו לתנועה צדדית של שכבות הקרום ולמבנים המאפיינים אותו, כולל סידור ליניארי של הרי געש, רעידות אדמה ורכסי הרים. רעיון "הארץ הנעה" גובשו בשנת 1912 לתאוריית נדידת היבשות על ידי [[אלפרד וגנר]], ואחד מן המצדדים בה היה ארתור הולמס, שהוסיף לה, כאמור, בשנת 1928 את זרימת החום. במנגנון של הולמס קיימת זרימה או תפיחה של המעטפת, שסיפקה תהליך באמצעותו יכולה להתרחש הפחתת לחץ שהובילה להתכה ולגעשיות. נדידת היבשות הייתה תוצאה בלתי נמנעת של המחזוריות שהציע, אולם היקף התהליך היה רחב יותר וכלל תנועה צדדית של הקרום. ב-1931 גיבש הולמס תאוריה שלמה לנדידת היבשות, [[התפשטות קרקעית הים]] ו[[הפחתה]], המבוססת על מנגנון זה, בה הבדיל בין הקרום ה[[גרניט]]י היבשתי לבין הקרום הימי ה[[בזלת]]י. הוא הגיע למסקנה כי המעטפת מתחת לקרום האוקייני מורכבת מ[[פרידוטיט]], וטען כי על אף היותה מורכבת מ[[גביש]]ים ונוקשה למדי, עדיין היו לה תכונות של נוזל בקנה מידה רחב. הולמס הציע כי ל[[תא מערבל|תאי מערבל]] (convection cells) מידות כשל המעטפת בעומק של כ-2,900 ק"מ, וכי יוצאות מהם שלוחות כלפי מעלה היוצרות את ה"תפיחות" – הרכסים המרכז אוקייניים. לזרימה העולה מתווספים הפחתת לחץ והתכה של פרידוטיט, שתוצריה [[מאגמה]] בזלתית ו[[התפרצות געשית|געשיות]]. הזרמים החוזרים נובעים משקיעתו של קרום בעל [[צפיפות החומר|צפיפות]] גבוהה. התהליך שתיאר דומה להנחה המודרנית של הפחתה: התכנסות הלוחות מובילה לחדירה של לוח אחד מתחת ללוח אחר ואל תוך המעטפת. הולמס העריך כי מהירות זרמי הערבול הוא כ-5 ס"מ בשנה, וכפי שהתגלה בשנות ה-60 של המאה ה-20 – תואם להפליא למהירות התפשטות קרקעית הים. התאוריה של הולמס התקבלה בהרחבה ב[[בריטניה]] אולם נדחתה במקומות אחרים. גם כאשר התקבל רעיון התפשטות [[קרקעית הים]] בשנות ה-60 של המאה ה-20 – ברוב המקרים התעלמו לחלוטין מתרומתו.

גילוי הלוחות הטקטוניים סיפק את המנגנון של הפחתת הלחץ במעטפת – התהליך החשוב ביותר המאפשר התכה ויצירת מאגמה ברכסים המרכז אוקייניים והאחראי לפעילות הגעשית על פני כדור הארץ.

[[קובץ:Leica DMRX.jpg|שמאל|ממוזער|150px|[[מיקרוסקופ]] [[פטרוגרפיה|פטרוגרפי]]]]
[[קובץ:Gabbro pmg ss 2006.jpg|שמאל|ממוזער|150px|[[שקף (פטרולוגיה)|שקף]] של [[גברו]] – [[סלע יסוד]] הדומה בהרכבו ל[[בזלת]]]]

===הולדת הפטרולוגיה===
אחת מן התרומות החשובות של המחקר הוולקנולוגי היא התפתחות הפטרולוגיה – חקר ה[[סלע]]ים. בין מפתחיה הראשונים היה [[לאופולד פון בוך]], כאשר בשנת 1799 חקר סלעים געשיים באזור [[רומא]]. פון בוך הסיק כי [[גביש]]י [[לוסיט]] נוצרו ב[[לבה]] בעודה נוזלית, וביטל כל היפותזה לפיה נוצרו ב[[תמיסה]] מימית ורק מאוחר יותר השתלבו בתוך ה[[מאגמה]]. מאחר שהגבישים בסלעים געשיים כגון [[בזלת]] נוצרים בפרק זמן קצר, לרוב קשה לראותם בעין או אף באמצעות זכוכית מגדלת. מחקר הגבישים בסלעים אלה נאלץ להמתין לשנת 1815, עת נערכה בחינה ראשונה שלהם באמצעות [[מיקרוסקופ]] על ידי הגאולוג הצרפתי [[לואי קורדייה]] (Pierre Louis Cordier{{כ}}, 1777–1861). קורדייה כתש סלעים געשיים לאבקה דקה, הפריד ביניהם באמצעות [[ציפה (תהליך הפרדה)|ציפה]] (Flotation process) ובחן אותם מבעד למיקרוסקופ ובאמצעים כימיים. הוא הסיק כי בזלות עתיקות דומות מאוד לבזלות צעירות במרקמן, בהרכבן ה[[מינרלוגיה|מינרלוגי]] ובתכונות נוספות, והיה בכך צעד חשוב לגישור על פני המחלוקת בין הנפטוניסטים לפלוטוניסטים בכל הנוגע למוצאן של הבזלות.

המלאכה העדינה של הכנת [[שקף (פטרולוגיה)|שקפים]] – פרוסות [[סלע]] דקיקות – שימשה בעיקר לבדיקת בעלי חיים או עצים [[מאובן|מאובנים]] אך יושמה בהמשך גם על סלעים. ב-1829 הומצא המיקרוסקופ ה[[קיטוב|מקטב]] על ידי הגאולוג הסקוטי [[ויליאם ניקול]] (William Nicol{{כ}}, 1770–1851), ואז ניתן היה להתבונן בשקפי הסלעים באמצעות [[מיקרוסקופ]] מקטב ולבחון את מרקמם ואת הרכבם הגבישי. הגאולוג האנגלי [[הנרי סורבי]] (Henry Clifton Sorby{{כ}}, 1826–1908) היה הראשון להכין שקפים מ[[סלע יסוד|סלעי יסוד]] פלוטוניים וגעשיים כאחד.

צעד חשוב נוסף בבחינת סלעים געשיים היה פיתוח [[כימיה אנליטית|הכימיה האנליטית]], שבאמצעותה ניתן היה לראשונה לבחון את הרכבם ה[[כימיה|כימי]] של הסלעים. בשנת 1792 פרסם המדען האיטלקי [[לאזארו ספלנצאני]] (Lazzaro Spallanzani;{{כ}} 1729–1799) את עבודתו הגדולה "Viaggi alle due Sicilie ed in alcune parti dell'Appennino" (שני סיורים ל[[סיציליה]] ולכמה חלקים ב[[אפנינים]]), ובה תוצאות ניתוחם הכימי של סלעים געשיים שאסף ברחבי [[איטליה]] 4 שנים קודם לכן. בשישה כרכים נרחבים הציע ספלנצאני תרומה נרחבת להתפתחות הגעשיות, ובה גם פירוש לתהליך ההיווצרות של [[פומיס]].{{הערה|שם=ספלנצאני|[http://www.imss.fi.it/milleanni/cronologia/crterr/iterr1700.html על תרומתו של לזרו ספלנצאני<small>(איטלקית)</small>]}} שנתיים לאחר מכן דיווח על הרכב [[תחמוצת|תחמוצות]]: [[סיליקה]], [[אלומינה]], [[סיד]], [[תחמוצת המגנזיום|מגנסיה]] ו[[תחמוצת ברזל]], במונחים של אחוזים מתוך המשקל הכולל של הסלעים.

{{שורת בואן}}
כאשר החלו ראשוני הגאולוגים לצבור ידע על סלעים געשיים, הם גילו כי הרכבם הכימי – אף של אלה שנוצרו באותו הר געש – היה מגוון ביותר. בניסיון להסביר שונוּת זו הציע ג'ורג' סקרופ בשנת 1825 כי כל סוגי סלעי היסוד נוצרו ממאגמת-אם אחת, שיצרה מגוון סלעים בהרכבים שונים. היה זה [[צ'ארלס דרווין]] שגילה את [[שקיעת גבישים|שקיעת הגבישים]] במהלך מסעו ל[[איי גלאפגוס]] והניח את היסוד להבנת [[סביבת היווצרות#גיבוש מפריט|הגיבוש המפריט]] במאגמה הנוזלית – תהליך בו המינרלים שהתגבשו ראשונים שוקעים לקרקעית המאגר, נפרדים מיתרת המאגמה המותכת ומשנים את הרכבה – תהליך שמציגה [[שורת בואן]] אותה פיתח הגאולוג הקנדי [[נורמן לוי בואן]] בתחילת המאה ה-20. דרווין הבחין כי גבישי [[פצלת השדה]] היו נפוצים יותר בבסיס זרם ה[[לבה]] מאשר בראשו, והסיק כי "הגבישים שוקעים בשל משקלם".{{הערה|שם=דרווין|[http://www.darwin-literature.com/Volcanic_Islands/7.html צ'ארלס דרווין, '''איים געשיים''', פרק 6] <small>(אנגלית) </small>}} קדם לו לאופולד פון בוך כאשר הבחין בשנת 1818 בריכוז דומה של גבישים בתחתית זרם של לבה [[אובסידיאן|אובסידיאנית]] באי [[טנריפה]], אותו פירש כשקיעה של הגבישים בתוך הלבה בשלבי זרימה שונים. דרווין התייחס לתצפיות אלה כ"משליכות אור על היפרדות סדרות של לבה טרכיטית ובזלתית",{{הערה|שם=דרווין}} והבין כי כאשר נוצרים הגבישים הראשונים ושוקעים, ההרכב הכימי של שארית המאגמה יהיה שונה מזה של המאגמה המקורית.

תרומה חשובה להבנת המגוון הכימי של סלעים געשיים הושגה על ידי רוברט בונזן בעקבות ביקור ב[[איסלנד]] לאחר [[התפרצות געשית|התפרצות]] [[הר הקלה]] (Hekla) בשנת 1845, שם חקר את תוצריה של הפעילות הגעשית המקומית: גזי פליטה ו[[גייזר]]ים.{{הערה|1=[http://www.woodrow.org/teachers/ci/1992/Bunsen.html ביוגרפיה של רוברט בונזן]}} בונזן גילה במקום שני סוגי מאגמה בעלי הבדל ניכר בהרכבם הכימי והבחין בתפוצתם של שני סוגי סלעים געשיים: הראשון – [[ריוליט]] צהוב או מגוון עתיר סיליקה, והשני – [[בזלת]] כהה. סלעים נוספים שמצא היו בהרכב [[לבה#לבה בינונית|בינוני]], ולכן העלה ב-1851 השערה כי הם נוצרו כתוצאה מערבוב של מאגמה סיליקטית ומאגמה בזלתית. השערתו זו של בונזן היוותה תרומה חשובה להסבר המגוון הכימי של סלעים געשיים.

[[קובץ:Steaming top of Hekla volcano, Island.jpg|שמאל|ממוזער|250px|גזי פליטה ב[[לוע הר געש|לוע]] [[הר הקלה]], [[איסלנד]]]]
בונזן ביקש להסב את תשומת הלב להנחה המוטעית שרווחה זמן רב, כי מקור [[סביבת היווצרות#סביבה פלוטונית|פלוטוני]] ל[[סלע יסוד|סלעי יסוד]] כ[[גרניט]] נשלל מעצם העובדה כי [[קוורץ]] שאינו ניתך היה המינרל האחרון להתגבש. הוא טען כי היה אובד עצות בניסיון להבין כיצד מסקנה מוטעית שרדה זמן רב כל-כך. על אף מאמצים קודמים להסביר את מרקם הגרניט, היה בונזן הראשון לציין במפורש כי [[מאגמה]] גרניטית הייתה התמיסה המקורית ממנה נוצר הסלע.{{הערה|בונזן על מקור הגרניט – דייוויס א' יאנג, '''Mind over matter: the story of igneous prtrology''', 2003, עמ' 101}} ב"על היווצרות גרניט" (Uber die Bildung der Granites) – מאמר בן 3 עמודים שפרסם בונזן ב-1861 – הדגיש כי מאגמה היא לא יותר מ[[תמיסה]] בטמפרטורה גבוהה של [[סיליקט]]ים שונים:
{{ציטוט|מרכאות=כן|תוכן= אף כימאי לא יחשוב להניח כי תמיסה חדלה להיות תמיסה כאשר היא מחוממת ל-200, 300 או 400 מעלות, או כאשר היא מגיעה לטמפרטורה בה היא מתחילה לזהור או להפוך לנוזל מותך.{{הערה|1=[http://www.archive.org/stream/bulletin11philuoft#page/94/mode/2up ציטוט של בונזן בביטאון האגודה הפילוסופית של וושינגטון, 1874, עמ' 95]}}}} מאמר זה היווה פריצת-דרך משמעותית במחקר התגבשות סלעים מתוך מאגמה. בונזן הכיר גם בהתגבשות [[מינרל]]ים מתוך מאגמה בטמפרטורות נמוכות בהרבה מ[[נקודת התכה|נקודת ההתכה]] שלהם. מסקנה נוספת שלו הייתה כי אם המאגמות בהרכבים כימיים שונים הן תמיסות אמיתיות, הרי שהן יכולות להתערבב זו בזו – מסקנה ישירה לתצפיותיו באיסלנד.

לתרומה נוספת אחראי שותפו של בונזן למסע – [[וולפגנג סרטוריוס פון ואלטרסהאוזן]] (Wolfgang Sartorius von Waltershausen{{כ}}, 1809–1876) – שהיה הראשון לדון בקיומם ובתפוצתם של [[יסוד קורט|יסודות קורט]] בסלעים געשיים – מהם מנה 23, כמו גם בהימצאות [[תחמוצת|תחמוצות]] באותם סלעים.

===מקור המאגמה===
במחצית הראשונה של המאה ה-20 היו קיימות שתי השערות עיקריות על מקור המאגמה ועל טבעו:
*מאחר שהסוג הנפוץ ביותר של סלעים געשיים היה [[בזלת]], נראה זה הגיוני כי גם המקור הוא בזלתי בהרכבו, ואולי אף סוג בזלת המצוי בלחץ גבוה – [[אקלוגיט]]. המאגמה הבזלתית, אם כך, נובעת מהתכה של סלעי המקור.
*הגישה האחרת ראתה במאגמה תוצר התכה חלקית של [[פרידוטיט]] בעומק של כמה מאות קילומטרים.
השערות אלה נבעו מנוכחות [[קסנולית]]ים של אקלוגיט ופרידוטיט בכמה הרי געש, ומאחר ואלה נמצאו בתוך המאגמה – נראה היה הגיוני כי סלעים אלה הם המקור למאגמה כולה. מדידות [[גאופיזיקה|גאופיזיות]] שנערכו בפרידוטיט ובסלעים [[מאפי|אולטרה-מאפיים]] בתנאי לחץ וטמפרטורה גבוהים היטו את הכף לטובת מקור פרידוטיטי, מאחר שהשוואת תוצאות מדידות אלה לתוצאות שהתקבלו ממדידת מהירותם של [[גלים סייסמיים]] הנעים בעומק כדור הארץ בעת [[רעידת אדמה]] העלתה תכונות דומות. בעקבות כך אומץ הרעיון כי הרכבה של ה[[מעטפת כדור הארץ|מעטפת]] פרידוטיטי. בשנת 1928 הציע בואן כי סוג הסלע היחיד היכול להפיק מאגמה בזלתית הוא פרידוטיט, וכי זו נוצרת בעומק שבין 75 ל-100 ק"מ, ותהה אם ה[[התכה]] מתרחשת כתוצאה מהפחתת לחץ או כתוצאה מחימום מחדש. באותה שנה פרסם ארתור הולמס את רעיון [[זרמי הערבול]], אולם נראה שבואן לא היה מודע לכך. רק עם התפתחות ה[[גאודינמיקה]] וקבלת התאוריה של הולמס בדבר זרמי ערבול ניתן היה להראות כי פרידוטיט יכול לעלות לאזורים של לחץ נמוך במעטפת, ובכך לגרום להתכה ללא תוספת של חום.

במחצית הראשונה של המאה ה-20 עדיין נדון רעיון ההתכה החלקית של פרידוטיט, אולם רעיון אחר – הגורס התכה מלאה של שכבה בזלתית עמוקה כמקור למאגמה – היה מקובל על קבוצה אחרת של גאולוגים, רעיון ששרד עד שנות ה-60. בספרו "הרי געש" (Volcanoes) משנת 1936 הציע הוולקנולוג השווייצרי אלפרד ריטמן (Alfred Rittmann{{כ}}, 1893–1980) כי כל הסלעים הגעשיים נובעים משכבה גלובלית של מאגמה בזלתית. לספר זה הייתה השפעה רבע על חוקרים. אחד מהם, הפטרולוג הנורווגי טום בארת (Thomas Fredrik Weiby Barth{{כ}}, 1899–1971) – שכיהן כראש השירות הגאולוגי הנורווגי. בארת כתב בשנת 1951 כי העובדה שמכל מקום בו נסדק [[קרום כדור הארץ|קרום]] – יהא זה ב[[יבשת]] או ב[[אוקיינוס]] – נפלטת מאגמה בזלתית זמינה, מהווה הוכחה לקיומה של שכבה בזלתית מותכת תת-קרומית, והיה מודע להתנגדות הגאופיזיקאים לפיה שכבה שכזו לא הייתה יכולה להעביר גלים סייסמיים – בניגוד לתצפיות. אותם גאופיזיקאים הציעו כי מאגמה בזלתית מתנהגת כ[[זכוכית]] בתנאי הלחץ הגבוה השוררים מתחת לקרום, ולכן יכולה להעביר גלים סייסמיים. לכן, קבע בארת בעבודתו על פטרולוגיה תאורטית משנת 1962, כי חיוני הדבר ששכבת הבזלת התת-קרומית מותכת ולא גבישית בבסיסה התת-קרקעי, אחרת לא תוכל להגיע אל פני השטח בהרכב הומוגני כפי שנראה בתצפיות.

[[קובץ:Peridotitic mantle xenolith.JPG|שמאל|ממוזער|250px|[[קסנולית]] ירוק של [[פרידוטיט]] מן ה[[מעטפת כדור הארץ|מעטפת]] בתוך [[פצצה געשית]] כהה]]
הגאולוגים [[פרנסיס טרנר]] (Francis John Turner{{כ}}, 1904–1985) מ[[ניו זילנד]] ו[[ג'ון ורהוגן]] (John Verhoogen{{כ}}, 1912–1993) מ[[בלגיה]] נפגשו ב[[אוניברסיטת קליפורניה בברקלי]]. השניים קיבלו בשנת 1951 את העדויות הסייסמיות למוּצקוּת המעטפת, וחישבו כי היא מורכבת מפרידוטיט או מאקלוגיט. מכך נבע כי המאגמה הבזלתית המקורית חייבת הייתה לנבוע ממעטפת מוצקה בעיקרה, שהרכבה היה שונה מזה של הבזלת. הם סברו כי עליית הטמפרטורה בהתאם לעומק והחום הנובע מ[[דעיכה רדיואקטיבית]] בתוך כדור הארץ יכולים לספק את החום הנדרש להתכה. בספר הלימוד שכתבו ב-1951 על [[פטרולוגיה]] של [[סלע יסוד|סלעי יסוד]] ו[[סלע מותמר|סלעים מותמרים]] קבעו טרנר וורהוגן:
{{ציטוט|מרכאות=כן|תוכן= בעיית מקור המאגמה הבזלתית היא, לכן, לא כל-כך מציאה של מקור חום מספק, כפי שהיא הצורך להסביר כיצד כמויות קטנות יחסית של חום עשויות להפוך לריכוזים מקומיים שביכולתם ליצור כיסי נוזל קטנים יחסית במעטפת, שבאופן רגיל היא גבישית.}}
במשך זמן קצר שקלו טרנר וורהוגן את ההשערה כי מאגמה בזלתית יכולה להיווצר באמצעות התכה של פרידוטיט במעטפת בתהליך של הפחתת לחץ, אולם במהרה דחו אותה מאחר שלא הצליחו לראות כיצד יכולה הפחתת לחץ להתרחש באופן אפקטיבי בעומקים כאלה. הם הבינו כי התכה עשויה להתרחש אם תתקיים הסעה של חומרי מעטפת לשכבות רדודות יותר – כפי שהציע ארתור הולמס. מנגנון זה אכן נראה אפשרי, כל עוד הטמפרטורה בעומק המעטפת הייתה גבוהה יותר מזו של נקודת ההתכה של המעטפת בעומק פחוּת. ועדיין, השניים לא היו בשלים לקבל את קיומה של הסעה בכדור הארץ המוצק, דבר שהוביל אותם למסקנה כי לא ידוע בוודאות איזו הסעה קיימת במעטפת, וכן לא ידוע אם הסעה שכזו יכולה להיות אפקטיבית בחלקי המעטפת העליונים, במקום בו נוצרת המאגמה. להבנתם, על אף שהסעה עשויה להוביל להתכה – קשה יהיה לראות זאת, והבעיה של היווצרות המאגמה "נותרת חידתית כשהייתה".

הצהרה זו משקפת את היחס לתאוריות על היווצרות ה[[מאגמה]] באמצע [[המאה ה-20]]. בשעה שחלה התקדמות רבה בהבנת ה[[כימיה]] וה[[מינרלוגיה]] של סלעים געשיים, חוקרי [[מדעי כדור הארץ]] היו אובדי עצות בניסיון להסביר את ההתכה. הסיבה העיקרית לכך הייתה התפישה הסטטית של כדור הארץ באותה עת, לפיה במעטפת מוצקה לא יכולה להתקיים הסעה. עם זאת, שנות ה-60 זימנו גילויים חדשים על קרקעית האוקיינוסים והתקדמות רבה בתחום הגאודינמיקה – שבמהרה שינו את ראיית הדברים. על אף שההתכה לא הובנה כראוי באותה תקופה, החל להצטבר ידע על אזורי המקור במעטפת באמצעות חקר [[קסנולית]]ים, שרבים מהם פרידוטיטים בהרכבם – דבר שהעניק אמינות רבה יותר לרעיון אזור ההיווצרות של מאגמה בזלתית בתוך המעטפת, המורכבת בעיקר מפרידוטיט.

===תפקיד המים===
אי-אפשר היה שלא להבחין כי פעילות געשית מלווה בענני אדים הנפלטים מהרי געש או מסביבתם הקרובה, וההנחה הייתה כי מקורם ב[[מי תהום]] או בגופי מים סמוכים. להבנת החוקרים, הימצאותם של הרי געש בסמוך ל[[אוקיינוס]]ים ול[[ים|ימים]] הייתה עדות לכך כי למים תפקיד מכריע ביצירת [[התפרצות געשית|התפרצויות]] מתפוצצות והשפעה על רמת ה[[צמיגות]] של ה[[מאגמה]]. בשנת 1794 הכיר ספלנצאני בחשיבות הימצאותם של כמה [[גז]]ים ב[[לבה]] וב[[חבל גאולוגי|חבלים]] געשיים, גזים הכוללים גזים [[מימן|מימניים]], גזים מימניים [[גיפור|מגופרים]], גזים [[חנקן|חנקנים]] ו[[פחמן דו-חמצני]],{{הערה|שם=ספלנצאני}} וציין כי למי הים חשיבות רבה במיוחד, בהתקשרותם ל"שורשי הרי הגעש": בהגיעם לשריפה תת-קרקעית הם מתאדים, והגז הגמיש מתרחב במהירות וגורם להתפרצות הגעשית. כדי לתמוך בטענתו מציין ספלנצאני תאונות המתרחשות במפעלי [[ייצור זכוכית]], כאשר זכוכית מותכת נמזגת לתבניות שאינן יבשות ויוצרת התפוצצות אדים.

[[קובץ:Phreatic.jpg|שמאל|ממוזער|150px|[[התפרצות פריאטית]] ב[[הר סנט הלנס]], 1980]]
[[קובץ:Eduard Sueß.jpg|שמאל|ממוזער|150px|[[אדוארד סואס]]]]
ב-1825 ייחס ג'ורג' סקרופ את נזילוּת המאגמה לנוכחות מים:
{{ציטוט|מרכאות=כן|תוכן=יכול להיות ספק קטן כי המתווך המרכזי... מורכב מהכוח המתפשט של נוזלים גמישים הנאבקים להימלט מתוך פנים מסה תת-קרקעית של לבה, או עפר במצב של התנזלות בחום עז.{{הערה|1=[http://books.google.com/books?id=JI45AAAAcAAJ&pg=PA17&lpg=PA17&dq=%22There+can+be+little+doubt+that+the+main+agent%22&source=bl&ots=ldCuL7pZFe&sig=tHh1una0UlhbQXe1N0RDSBHB0QA&hl=iw&ei=5hWFS5GWLMvb4gbNoKzYAQ&sa=X&oi=book_result&ct=result&resnum=2&ved=0CAoQ6AEwAQ#v=onepage&q=%22There%20can%20be%20little%20doubt%20that%20the%20main%20agent%22&f=false George Scrope{{כ}}, "Considerations on Volcanoes", 1825], עמ' 17}}}}
לדעת סקרופ, אותם "נוזלים גמישים" הם בעיקר אדים וגזים געשיים, וכי הייתה זו התפשטות הגז בתוך המאגמה שגרמה לעלייתה כלפי ה[[קרום כדור הארץ|קרום]] והובילה להתפרצות מתפוצצת ואלימה בהגיעה אל פני השטח. לאחר שחקר לעומק את התפתחות האדים בתוך המאגמה במעמקי כדור הארץ הדגיש סקרופ כי מים המצויים בלחץ רב יתמוססו אל תוך הנתך, וכי עם הפחתת הלחץ או עלייה בטמפרטורה יתאדו המים ויגרמו להתפרצות מתפוצצת. הוא נשען על עדויות מנקודות עמוקות ב[[מכרה|מכרות]] – שם חלה עלייה בטמפרטורה – והסיק כי בעומק רב שורר חום מתמשך וכי הצטברות [[קלוריק]] הוא הגורם לזרימה כלפי מעלה במגמה להשיג שיווי משקל קלורי. הנחתו הייתה כי היווצרות המאגמה נובעת ממעבר קלוריק באמצעות הולכה מעומק כדור הארץ לשכבות העליונות, שם חלה התכה של סלעים. לדבריו, כמות הקלוריק בסלעים מותכים הייתה גדולה בשל נוכחות מים ויש סיבה להאמין כי "נוזל זה אינו אלא [[אדי מים]] הקשורים עם המרכיבים המינרליים של הלבה" ומתנדפים באמצעות חום רב בתנאים המאפשרים את התפשטותו.

במחצית השנייה של המאה ה-19 נערכו מחקרים נוספים הקושרים נוכחות מים בפעילות געשית. בשנת 1865 מדד הגאולוג הצרפתי [[פרדיננד פוק]] (Ferdinand André Fouqué{{כ}}, 1828–1904) את כמות המים בתוצרים הגעשיים של אטנה, וחישב את כמות פליטת האדים מ[[צינור הזנה (גאולוגיה)|צינור ההזנה]]. מודלים מתוחכמים יותר פותחו על ידי גאולוגים אחרים, שהציעו כי פליטת האדים בהתפרצויות געשיות נבעה ממקור עמוק ולא ממים הקיימים על פני השטח. אחד מהם היה אוסמונד פישר, שבשנת 1881 ראה במאגמה את מקור הגזים הנפלטים. באותה עת החל להתפתח רעיון המייחס לפליטת מים מהרי געש תפקיד חשוב בהתפתחות האוקיינוסים. [[אדוארד סואס]] (Eduard Suess{{כ}}, 1831–1914) – הגאולוג האוסטרי שהגה בשנת 1861 את קיומם של [[ים טתיס]] ו[[יבשת-על|יבשת העל]] [[גונדוונה]] – הציע כי כל המים באוקיינוסים וב[[אטמוספירה]] נובעים מפליטת גזים מתוך פנים כדור הארץ. הגאולוג הבריטי [[ג'ון וסלי ג'אד]] (John Wesley Judd;{{כ}} 1840–1916) העלה בשנת 1881 את התפיסה לפיה פעילות געשית ממחזרת מים מן האוקיינוסים והאטמוספירה ובחזרה אל פנים כדור הארץ. הוא הצביע על קיומם של הרי געש בסמוך לאוקיינוסים ושיער כי סדקים בקרום עשויים להיות המוליכים של מי הים מן האוקיינוסים אל המאגמה וכי התפרצויות געשיות עשויות להיגרם ממים שמצאו את דרכם למטה, אל שכבות סלע חמות – שם הורידו את טמפרטורת ההתכה וגרמו להמסת הסלעים. ג'אד שיער כי טמפרטורות גבוהות ונוכחות מים וגז הם גורמי המפתח לפעילות געשית, וטען כי מאגמה יכולה לספוג ולהמיס לתוכה כמויות מים גדולות, הנפלטות באלימות במהלך התפרצות מתפוצצת – כפי שהציע ספלנצאני לפניו. לדבריו, המאגמה יכולה לספוג מים וגזים בתהליך ראשוני בעת היווצרות כדור הארץ, או בכל [[יחידת זמן גאולוגית]] מאוחרת יותר באמצעות [[חלחול (תהליך)|חלחול]] מים לקרום כדור הארץ.

לאחר שכבר ברור היה כי מים מצויים בתוך המאגמה, היה חשוב לשקול את תפקידם בהתפרצויות מתפוצצות. עם פיתוח [[מנוע קיטור|מנוע הקיטור]] בתקופת [[המהפכה התעשייתית]] הצביע ג'אד על כך כי "הר געש הוא סוג של מנוע קיטור טבעי עצום".{{הערה|1=[http://www.ebooksread.com/authors-eng/john-w-john-wesley-judd/volcanoes--what-they-are-and-what-they-teach-ala/page-2-volcanoes--what-they-are-and-what-they-teach-ala.shtml{{כ}} John Wesley Judd, '''Volcanoes : what they are and what they teach''', פרק 8]}} הגאולוג האנגלי [[תומאס בוני]] (Thomas George Bonney{{כ}}, 1833–1923) השווה ב-1899 הרי געש ל[[דוד חימום]], בהדגישו כי האדים במאגמה הוא הכוח הנפיץ העיקרי בעת התפרצות,{{הערה|1=[http://www.archive.org/details/volcanoestheirs00bonngoog{{כ}} T. G. Bonney, '''Volcanoes: their structure and significance''', עמ' 267]}} בציינו כי נפח האדים גדול פי 1,700 מזה של מצבם הנוזלי – כוח התפשטות עצום שיש בו כדי לעורר התפרצות מתפוצצת. לדעתו, מקור המים הגעשיים קשור לקרבת הרי הגעש לאוקיינוס ולחלחול מי גשמים לתוך המאגמה. הוא הדגיש את חשיבות המים בהורדת נקודת ההתכה של סלעים, וחיזק בכך את דעתם של פישר ומדענים אחרים בייחוס התפרצויות לנוכחות המים. אחד מהם היה [[דאודה דה דולומייה]], שקבע כי סלעים רבים שמצא ב[[איטליה]] וב[[סיציליה]] – אשר במבט ראשון נראו כ[[סלע משקע|סלעי משקע]] [[שכבה (גאולוגיה)|משוכבים]] – היו למעשה משקעים של [[אפר געשי]]. דולומייה הסיק כי משקעים אלה נוצרו מתוצרים של התפרצויות געשיות הנוצרים בעת היפרדות במאגמה עת שהיא מועפת מתוך [[לוע הר געש|הלוע]], וכי הסיבה העיקרית להיפרדות זו היא התפשטות מתפוצצת של אדים בתוך המאגמה.

גם פון ואלטרסהאוזן, שעסק רבות במחקר [[סלע פירוקלסטי|סלעים פירוקלסטיים]], ייחס את היווצרותם להשפעת המים על המאגמה. בשנת 1853 הציע כי מאגמה מתרוממת ומתפרצת בשל לחץ אדי המים הנפלט מתוכה, וכי עליית הנפח של אדי המים הייתה אחראית לתהליך ההיפרדות – תהליך יצירתם ופליטתם של [[חומר פירוקלסטי|חומרים פירוקלסטיים]] כאפר געשי ו[[פומיס]]. הוא גם הכיר בכך שמשקעים געשיים ייחודיים עשויים לנבוע מחדירת [[לבה]] מן היבשה אל מי הים או מתהליך של [[התפרצות געשית#התפרצות תת-ימית|התפרצות תת-ימית]]. במסעות מוקדמים שערך בסיציליה בשנת 1835 ראה לראשונה [[טוף]] חום – סלע הומוגני המורכב בעיקר מ[[מינרל]] אחד. הוא קרא לסלע [[פלגוניט]] – על שם העיירה הסמוכה, [[פלגוניה]] (Palagonia). בדיקה כימית של הסלע – שקבעה כי הוא עשיר באופן לא רגיל במים (12%–23%) וב[[ברזל]] – עוררה את סקרנותו באשר למוצאו. פון ואלטרסהאוזן מצא כי הסלע קשור למשקעים ימיים, וכי הוא יצר שכבות עבות במקווי מים רבים ב[[תצורה (גאולוגיה)|תצורות]] געשיות תת-ימיות. מסע נוסף נערך בשנת 1845 ל[[איסלנד]], ביחד עם רוברט בונזן, שם חקרו השניים הרי פלגוניט והבחינו בהשתרעותם הנרחבת על פני האי. הוא הבחין כי בסמיכות לפלגוניט נמצא חומר זכוכיתי נטול מים הדומה ל[[אובסידיאן]], לו קרא [[סידרומלן]], והוכיח כי פלגוניט הוא בעצם סידרומלן – או [[זכוכית געשית]] שספגה מים – וממיקומה הגאולוגי הסיק כי היא תוצר של [[התפרצות געשית#התפרצות תת-קרחונית|התפרצות תת-קרחונית]]. פון ואלטרסהאוזן צדק בהנחותיו ובמסקנתו כי סלעי איסלנד נוצרו מתחת לשכבת קרח עבה שכיסתה את איסלנד במהלך [[תקופת קרח|תקופת הקרח]] האחרונה, וכי הפלגוניטים מאיטליה ומסיציליה נוצרו בים. בונזן, לעומתו, טען כי טוף פלגוניטי הוא תוצר של סלעים בזלתיים ש[[התמרה|הותמרו]] בסביבה עתירת מים ו[[פחמה]], ובאמצעות ניתוח כימי הראה כי לאחר שהוצאה מהם תכולת המים – סלעי הטוף היו זהים בהרכבם ללבה [[בזלת]]ית. מחקרו לא הוגבל לסלעים מאיסלנד; הוא ערך מחקר דומה על דוגמאות פלגוניט מאיי [[כף ורדה]] שקיבל מידי [[צ'ארלס דרווין]].

[[קובץ:Pillow basalt crop l.jpg|שמאל|ממוזער|250px|[[בזלת]] כרים]]
סלע געשי אחר בעל הרכב בזלתי הוא [[בזלת כרים]] או "לבת [[כר]]ים" (pillow lava) – סלע עגלגל במבנה הדומה לכרים, המורכב מ[[גביש]]ים זעירים במעטה זכוכיתי. מבנה זה אופייני ל[[התפרצות געשית#התפרצות תת-ימית|התפרצויות תת-ימיות]] ו[[התפרצות געשית#התפרצות תת-קרחונית|תת-קרחוניות]], ונוצר כאשר הלבה מתקררת במהירות בבואה במגע עם מים קרים, תוך שהיא מתכווצת ומתכדררת. הזרימה הפנימית של הלבה נמשכת ומבקעת את הקרומים החיצוניים של הכרים, ויוצרת כרים חדשים. השפעת המים על היווצרותו של סלע זה אינה בשל נוכחותם בתוך המאגמה, אלא להפך: נוכחות המאגמה בתוך המים היא זו היוצרת את הצורה האופיינית להם ואת הציפוי הזכוכיתי. טמפסט אנדרסון (Tempest Anderson{{כ}}, 1846–1913) – [[אופתלמולוגיה|אופתלמולוג]] בהכשרתו – היה וולקנולוג אנגלי חובב וחבר בוועדה של [[החברה המלכותית]] שעסקה בחקר תוצאות של התפרצויות געשיות ברחבי העולם. אנדרסון צפה בהתפרצות געשית ובהיווצרות הכרים בעת ביקור ב[[סמואה]]. ב[[שנות ה-60 של המאה ה-20]] הכירו מדענים בסלעים אלה כנפוצים ביותר, לאחר שגילו את היווצרותם ב[[רכס מרכז אוקייני|רכסים מרכז אוקייניים]] ברחבי העולם.

בתחילת המאה ה-20 נערכו ניסויי המסה בתנאי לחץ גבוה, שהוכיחו כי מאגמה המצויה בשכבות עמוקות עשויה להכיל כמויות גדולות מאוד של מים בתמיסה, וכי מים אלה משתחררים כאשר הם מגיעים אל פני השטח. הניסוי הראשון נערך בשנת 1903 על ידי [[קורנליו דוטלר]] (Cornelio August Severius Doetler{{כ}}, 1850–1930) – [[מינרלוגיה|מינרלוג]] ו[[פטרוגרפיה|פטרוגרף]] שכיהן כפרופסור ב[[אוניברסיטת וינה]]. תמיכה בתאוריה זו התקבלה בשנת 1906 מהגאולוג הצרפתי [[ארמנד גוטייה]] (Armand Gautier{{כ}}, 1837–1920) שפרסם תוצאות ניסויי מעבדה שערך, והוסיף כי המאגמה עולה בקרום כתוצאה מהתפשטות גז, התורמת לנפיצות אלימה של התפרצויות באמצעות שחרור אדי המים הכלואים בתוך המאגמה.{{הערה|Armand Gautier{{כ}}, '''The genesis of thermal waters and their connection with volcanism''', פורסם ב-Economic Geology, DOI: 10.2113/gsecongeo.1.7.688, עמ' 688–697}}

==וולקנולוגיה מודרנית==
[[קובץ:Crater lake oregon.jpg|שמאל|ממוזער|200px|ה[[קלדרה]] של אגם [[קרייטר לייק]]]]
[[קובץ:Caldera_heb.jpg|שמאל|ממוזער|100px|היווצרות [[קלדרה]]]]
עוד במהלך המאה ה-19 הפכה הוולקנולוגיה לתחום מחקר חשוב ב[[גאופיזיקה]]. הכלים המדעיים שהתפתחו אז – כגון תצפיות ומחקרי שדה לצד ניסויים מעבדתיים כניתוח כימי של סלעים – משמשים וולקנולוגים גם היום, ולצדם התפתחו כלים נוספים מתחומי מחקר גאולוגיים ואחרים. דוגמה לתוצר של מחקר וולקנולוגי כזה הוא גילוי מנגנון ההיווצרות של [[קלדרה]] בידי הגאולוג האמריקאי יליד אנגליה [[האוול ויליאמס]] (Howel Williams{{כ}}, 1898–1980). גילוי זה הוא תוצר של מחקרים רבים שערך האוול ב[[אמריקה הדרומית]] וב[[איי גלאפגוס]] ומחקר נרחב באגם [[קרייטר לייק]] (Crater Lake) במדינת [[אורגון]], [[ארצות הברית]]{{הערה|1=[http://gsahist.org/gsat/gt00aug26_27.pdf ביוגרפיה של האוול ויליאמס]}} – אגם שנקווה בתוך קלדרה שנוצרה לפני כ-7,700 שנה{{הערה|[http://www.nps.gov/archive/crla/brochures/geology.htm מועד היווצרות הקלדרה של קרייטר לייק]}} כתוצאה מהתפרצות של הר [[מזאמה (הר געש)|מזאמה]].

בסוף [[שנות ה-30 של המאה ה-20]] פותח קטלוג הממפה את הרי הגעש של העולם באמצעות [[מספר הר געש]], המנוהל כיום על ידי מוסד [[סמית'סוניאן]] במסגרת התוכנית לגעשיות גלובלית (Global Volcanism Program). קטלוג זה עדיין בתהליכי השלמה: עד כה פורסמו 22 כרכים שלו, וכרכים העתידים להתפרס מכילים מידע על הרי הגעש של [[אלסקה]] ו[[איסלנד]].{{הערה|1=[http://www.volcano.si.edu/world/volcanocriteria.cfm#VolcanoNumber על מספר הר געש באתר התוכנית לגעשיות גלובלית]}}

===ניטור הרי געש===
תחום שהתפתח במיוחד במאה ה-20 הוא ניטור הרי געש – רישום יומנים המתעדים את השינויים המתרחשים בהר הגעש ובסביבתו בעת התפרצויות געשיות וביניהן. אחת התרומות החשובות למחקר זה הייתה הקמת [[מצפה הרי הגעש בהוואי]] בשולי הר הגעש [[קילוואה]] בשנת 1912 על ידי הגאולוג האמריקאי [[תומאס ג'אגר]] (Thomas Jaggar{{כ}}, 1871–1953).{{הערה|[http://hvo.wr.usgs.gov/ האתר הרשמי של מצפה הרי הגעש בהוואי]}} מאז קמו מצפים נוספים בהרי געש פעילים, והתיעוד בהם כולל:
*ניתוח [[סטרטיגרפיה|סטרטיגרפי]] של [[שכבה (גאולוגיה)|שכבות]] – המאפשר זיהוי התפרצויות היסטוריות ופרה-היסטוריות של הרי געש ושל [[חבל גאולוגי|חבלים]] נרחבים
*מדידת פליטת גזים, אדים ואפר מן הלוע, איתור [[פומרולה|פומרולות]] ומעקב אחר [[גייזר]]ים ו[[מעיין חם|מעיינות חמים]] – מידע זה (בהתבסס על תיעוד קודם שנערך באותו הר געש) – מספק מידע על הרכב המאגמה ועל אפשרות של התפרצות קרובה
*שינויים חשמליים ומגנטיים, מדידת תזוזת קרקע באמצעות [[מערכת ניווט לוויינית]], התנפחות או שינוי במבנה הר הגעש, היווצרות סדקים במורדותיו ובסביבתו הקרובה ורישום רעידות אדמה – ניתוח של מידע מבדיקות אלה נותן תמונה על גודלו ותכולתו של תא המאגמה ועל זרימת מאגמה במעלה צינור ההזנה לקראת התפרצות
*בדיקה כימית של הלבה והטפרה והערכת [[התפרצות געשית#סוגי התפרצות געשית|סוג ההתפרצות]] ו[[מדד התפרצות געשית|עוצמתה]] – בדיקות אלה, הנערכות לאחר התפרצות, מאפשרות להבין שינויים במנגנון ההתפרצות של הר הגעש ובהרכב המאגמה במאגר ולהעריך את הסכנות הצפויות לאוכלוסייה בהתפרצויות הבאות

===כלי מחקר===
[[קובץ:MSH80 bulge on north side 04-27-80.jpg|שמאל|ממוזער|250px|התפיחה בלוע [[הר סנט הלנס]], שלושה שבועות לפני ההתפרצות]]
ההתקדמות הטכנולוגית בתחומי המדע השונים משמשת וולקנולוגים לניטור הרי געש בניסיון לחזות התפרצויות עתידיות:
*'''[[סייסמוגרף]]''' – מכשיר למדידת העוצמה ומיקום המוקד של [[רעידת אדמה|רעידות אדמה]]. השימוש בסייסמוגרף נובע מהעובדה כי לפני [[התפרצות געשית]] מתרחשים שינויים בהר הגעש המתבטאים ברעידות אדמה הרמוניות וממושכות ומעידים על תנועת [[מאגמה]] ב[[צינור הזנה (גאולוגיה)|צינור ההזנה]].
*'''[[מערכת ניווט לוויינית|מערכות ניווט לווייניות]]''' – באמצעות מערכות אלה ניתן לאתר שינויים ועיוותים במבנה הר הגעש ובסביבתו, המעידים על עלייה של מאגמה כלפי ה[[לוע הר געש|לוע]] – דוגמת ה"תפיחה" ב[[הר סנט הלנס]] לקראת ההתפרצותו ב-1980.
*'''[[ספקטרומטר אופטי|ספקטרומטר]] [[תת-אדום]]''' – משמש לבדיקת ה[[גז]]ים הנפלטים מהר הגעש ומאפשר לנתח את הרכבם ה[[כימיה|כימי]]. גזים כ[[גופרית דו-חמצנית]] מהווים איתות להתפרצות קרבה.
*'''[[מד טמפרטורה]]''' – מדידה תכופה של [[טמפרטורה]] בהר הגעש ובסמוך לו, כמו גם ב[[לוע הר געש#אגמי לוע וג'ובות|אגמי לוע]], מאפשרת לנטר שינויים המעידים על שינוי בפעילות הגעשית.
*'''טכניקות [[גאופיזיקה|גאופיזיות]] שונות''' – מדידה של שינויים ב[[מוליכות חשמלית]], סטיות ב[[כבידה]] וב[[מגנטיות]] עשויה להצביע על קיומן של תבניות שידוע כי קדמו להתפרצויות קודמות.
שימוש בכלים מתקדמים אלה איפשר לחזות את ההתפרצויות ב[[הר סנט הלנס]] ב-1980 וב[[פינטובו]] ב-1991, ולהיערך בבוא מועד לפינוי אוכלוסייה.{{הערה|[http://pubs.usgs.gov/gip/volc/people.html על הר געש ובני אדם, באתר USGS]}}

===געשיות במערכת השמש===
[[קובץ:Maat Mons on Venus.jpg|שמאל|ממוזער|250px|[[מאאט מונס]] – [[הר געש]] ב[[נוגה]]]]
המחקר הוולקנולוגי המודרני אינו מסתפק במחקר געשי ב[[כדור הארץ]], אלא גם בפעילות שהתרחשה בעבר ועדיין מתרחשת במערכת השמש באמצעות [[גאולוגיה פלנטרית]]. ב[[גרם שמים|גופים שונים]] במערכת השמש קיימים הרי געש – חלקם פעילים וחלקם כבויים. שרידים לפעילות געשית ב[[הירח|ירח]] נמצאו ב[[ים ירחי|ימות]] – מישורי [[בזלת]] רחבים, והובאו לכדור הארץ על ידי [[אסטרונאוט]]ים שביקרו בירח במסגרת [[תוכנית אפולו]]. גם ב[[מאדים]] התקיימה פעילות געשית, שהשתמרה ב[[אולימפוס מונס]] – הר הגעש הגבוה ביותר במערכת השמש. קרוב ל-90% מפני השטח של [[נוגה]] נראים כמכילים לבה בזלתית קרושה חדשה יחסית ועל פניו נראים הרי געש נישאים. על [[איו (ירח)|איו]], [[ירח]]ו של [[שבתאי]], מתנשא הר הגעש טוושטר (Tvashtar). הרי געש נוספים זוהו גם על [[טריטון (ירח)|טריטון]] – ירחו של [[נפטון]], על [[אנקלדוס]] – ירח נוסף של שבתאי, ובגופים אחרים כגון [[אירופה (ירח)|אירופה]], [[טיטאן (ירח)|טיטאן]], [[גנימד]], [[מירנדה (ירח)|מירנדה]] ו[[חגורת קויפר#קווה-וואר|קווה-וואר]] ב[[חגורת קויפר]].

דוגמה למחקר עדכני היא גילוי וניטור 9 [[נקודה חמה (גאולוגיה)|נקודות חמות]] על-פני [[כוכב לכת|כוכב הלכת]] [[נוגה]], המתבצע באמצעות [[ונוס אקספרס]] – ה[[גשושית]] הראשונה של [[סוכנות החלל האירופית]]. בעורכם מעקב אחר שינויים בהרכב זרמי ה[[לבה]] בשלוש מן הנקודות החמות – באמצעות הדמיה תרמית של [[אור נראה]] ו[[תת-אדום]] ב[[ספקטרומטר אופטי]] הנקרא '''VIRTIS'''{{כ}} (Visible and Infrared Thermal Imaging Spectrometer) – גילו החוקרים סטיות ב[[אמיסיביות]] של פני השטח. לדעתם, סטיות אלה מייצגות היעדר [[בליה]] על-פני השטח. ההערכה היא כי זרמי הלבה צעירים: פחות מ-2.5 מיליון שנה ואף 250,000 שנה או פחות – מה שמצביע על [[התפרצות געשית|געשיות]] מתחדשת בכוכב הלכת.{{הערה|1=[http://www.sciencemag.org/cgi/content/abstract/328/5978/605 פעילות געשית על נוגה], מאמר במגזין [[Science]] מ-30.4.2010}}

==ראו גם==
[[קובץ:Olympus Mons alt.jpg|שמאל|ממוזער|150px|[[אולימפוס מונס]]]]
* [[גאולוגיה - מונחים]]
* [[משטח בזלת נרחב]]
* [[התפרצות געשית]]
*[[מספר הר געש]]
* [[הר געש]]
* [[מאגמה]]
* [[לבה]]

==לקריאה נוספת==
*[http://pubs.usgs.gov/gip/volc Robert I. Tilling, {{כ}}'''Volcanoes''' – ספר מקוון באתר USGS] {{אנגלית}}
*[[צ'ארלס דרווין]], [http://www.darwin-literature.com/Volcanic_Islands/index.html '''איים געשיים'''] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20100125034149/http://www.darwin-literature.com/Volcanic_Islands/index.html |date=2010-01-25 }}, 1844 – ספר מקוון <small>(אנגלית)</small>

==קישורים חיצוניים==
{{מיזמים|ויקישיתוף=Category:Volcanology|שם ויקישיתוף=לבה|ויקימילון=וולקנולוג|ויקימילון 2=וולקנולוגיה}}
* [http://www.sveurop.org/ החברה הוולקנולוגית האירופאית]
* [http://www.volcano.si.edu/ התוכנית לגעשיות גלובלית] במוסד [[סמית'סוניאן]]
* מעקב מקוון על הרי געש: [http://www.volcanolive.com/volcanocams.html כאן] ו[http://vulcan.wr.usgs.gov/Photo/volcano_cams.html כאן]
* {{בריטניקה}}

==הערות שוליים==
{{הערות שוליים}}

{{מדעי כדור הארץ}}
{{בקרת זהויות}}

[[קטגוריה:וולקנולוגיה|*]]
[[קטגוריה:מדעי כדור הארץ]]