火山巖（Volcanic rock）又稱噴出巖（Effusive rock），屬于巖漿巖（火成巖）的一類，是巖漿經火山口噴出到地表后冷凝而成的噴出巖。火山巖是巖漿噴出地表，在大氣圈和水圈中冷卻結晶形成的，當巖漿沿裂隙噴發時，火山巖形態一般與地表形態比較協調，呈被狀或層狀。火山巖包含長石、石英、角閃石、斜輝石等類型的礦物，主要化學成分為二氧化硅，其次為鋁、鐵、鎂、鈣、鈉、鉀、鈦和錳的氧化物，少量的金屬硫化物和氧化物以及水和各種揮發組分及多種微量元素等。有火山噴發的地方就有火山巖，從世界范圍來看，約有82%左右的火山分布在太平洋及爪哇地區，18%左右分布在非太平洋地區。
火山巖結構按火山巖的結晶程度，可分為全晶質結構、玻璃質結構、半晶質結構；而火山巖常見的構造有多種，如氣孔、杏仁、枕狀、繩狀構造、熔塊構造、波狀構造、塊狀構造等。火山巖的主要類型包括火山熔巖和火山碎屑巖，火山熔巖中有流紋巖、英安巖、安山巖、玄武巖等。
火山巖用途廣泛，在建筑領域，火山巖是一種珍貴的多孔形石材，常被用于高檔建筑的內外墻裝飾，如酒店、別墅、市政道路園林等；在環境污染處理領域，火山巖可用于制作濾料，能夠處理市政污水、河湖環境水、可生化的有機工業廢水、生活雜排水等。
主要特征
礦物組成
火山巖中常見的高溫礦物有：透長石、高溫培長石、高溫石英、貧鈣單斜輝石、富鈣斜方輝石、褐色角閃石、玄武角閃石、棕紅色黑云母、白榴石、黝方石以及火山玻璃等。隨著內外條件（如溫度、壓力、時間、氣體包體等）的改變，這些原生的高溫礦物是不穩定的，它會隨著發生變化，逐漸向穩定礦物轉變。
火山巖的化學分析表明，巖漿的化學成分主要為二氧化硅，其次為鋁、鐵、鎂、鈣、鈉、鉀、鈦和錳的氧化物，少量的金屬硫化物和氧化物以及水和各種揮發組分等，還含有Li、V、Cr、Co、Ni、Cu、Zn、Rb、Sr、Y、Zr、Nb、Ba、Ta、Th等多種微量元素。
物理特征
火山巖多為層狀，它是火山物質經搬運、堆積和固結形成的，同時，它也記錄了火山噴發活動的特點。
顏色分層：火山巖的顏色也是分層的，一般來說，一層巖石具一種一致的顏色。對于有一定噴發間隔的一層陸相火山巖層來說，常具紅頂和綠底的顏色差異，這是因為這一層火山巖上部暴露于空氣易氧化，故呈紅、紫紅等顏色；下部接觸基面，處于相對還原的環境，故多呈綠色。紅頂綠底的分層適用于所有陸相層狀火山巖，尤其是熔巖。對于海相火山巖或陸相火山巖中沒有噴發間斷的火山巖來說，紅頂綠底分層的原則就不大適用了。
熔巖氣孔構造分層：理想的一次噴發的玄武巖層常常進一步分為頂部氣孔帶、中間致密層和底部氣孔帶3小層。頂部氣孔帶相對較厚，氣孔小而密度大；底部氣孔帶較薄，氣孔大而稀疏，且這3小層是漸變過渡的。對于海相噴發的玄武質熔巖，頂、底氣孔帶很難分辨，這是因為熔巖層的下一層頂部氣孔帶與上一層的底部氣孔帶是連續過渡的。
結構特征
結構是指巖石中礦物的結晶程度、顆粒大小、晶體形態以及組合方式所反映出來的巖石內部構成上的特點，結構的形成受巖漿結晶平衡系統的物理化學條件因素所控制，具體來說受結晶速度和結晶次序的控制，而結晶速度與結晶次序又取決于巖漿的最初溫度、成分、氣體含量以及粘度等因素，同時還取決于巖漿凝固時所處的壓力環境。按火山巖的結晶程度，可將火山巖結構大體分為三種：
全晶質結構：巖漿結晶作用的條件比較良好，巖石全部由結晶礦物組成，幾乎不含火山玻璃。這種結構在次火山巖或一些基性火山熔巖中比較常見。按結晶礦物的晶面的完整程度可分自形、半自形和它形三種。按結晶礦物的大小也可以大致分為三種：A.顯晶質——礦物成分肉眼可以觀察到，B.顯微晶質——在顯微鏡下可以明顯地見到礦物顆粒，C.顯微隱晶質——在顯微鏡下只能斷定它是完全結晶的，但不能辨認礦物顆粒的界線和鑒別礦物的種類。
玻璃質結構：巖石幾乎完全由火山玻璃組成，結晶礦物含量通常<10%。這種結構是巖石凝固時處在極不良好（迅速冷卻）的條件下進行的產物。它在新鮮的一些火山巖（特別是酸性火山熔巖）中較為常見。火山玻璃在自然界中穩定性較差，它隨時都有轉化為晶體以達到穩定平衡的趨向。因此隨著外界環境的變化，就會發生脫玻化作用，巖石由玻璃質逐漸轉變為半晶質或全晶質。在脫玻化過程中常出現一些細小的生成物叫雛晶（未發育完全的晶體胚胎），按它們的外形可以分球維晶、串珠雛晶、發雛晶、針雛晶、棒雛晶、樹枝雛晶和羽雛晶等若干種。
半晶質結構：組成巖石的物質既有結晶礦物，也有火山玻璃。形成這個結構的巖石，其結晶作用的條件介于前兩者之間。這種結構以新鮮的中性火山熔巖最為常見。
構造特征
構造是指巖石不同組成部分（礦物集合體）在空間位置上的相互關系以及充填方式所決定的特征的綜合。而構造的形成則以地質因素為主要條件。所謂地質因素，它包括內力因素、外力因素和變質因素，也就是破壞物理化學平衡的外部作用。火山巖常見的構造有以下幾種：
繩狀構造：這指的是熔巖流表面的形態特征。粘度較小，容易流動的基性熔巖，當它凝固時，在其表面常常具有顯示熔巖特征的形似繩狀或索狀的凝固物，這種凝固物表面有時光滑閃亮，夏威夷人稱它為繩狀熔巖。它反映的外觀形態，相應地稱為繩狀構造。這種繩狀構造常見于基性熔巖表面，在基性熔巖發育的夏威夷王國地區十分常見。中國黑龍江省“五大連池風景區”的第四紀基性火山巖中也能見到，“繩”的直徑為幾厘米，大的達幾十厘米，當地人稱它為石龍。
熔塊構造：它與繩狀構造一樣，指的是熔巖流表面的形態特征。其特點是熔巖流表面由無數大小不一的棱角狀熔巖碎塊堆積而成，夏威夷人最早稱這種熔巖為“塊狀熔巖”，中國黑龍江五大連池一帶當地人形象地把它叫做“翻花石”。由于它雜亂無章地突出在熔巖流表面，形似丘狀，因此沃爾弗遜又把它稱之為“熔巖丘”。這種熔巖碎塊堆積物通常是在粘稠熔巖的頂部和前緣首先冷凝成一層薄殼，由于它導熱性較差，薄殼內熔漿尚未冷凝，在流動過程中，使頂部冷凝薄殼發生破裂并相互摩擦、擠壓、碰撞、翻滾而形成的，因此它一般出現在較酸性的熔巖流表面。
氣孔構造和杏仁構造：處于地下深處的巖漿多數都富含氣體(即揮發分)，但當巖漿噴出地面時，由于壓力減小，氣體便立即逸散，因而在許多熔巖中都會產生氣孔構造。氣孔的數量在不同的熔巖或熔巖的不同地方相差較大。如果氣孔總體積占熔巖總體積30%以上，則可稱為多孔構造。要是氣孔再增多超過50%時，可稱為熔渣構造，在氣孔多到致使熔巖能漂于水面時，這就稱為浮巖構造。
氣孔的形態是多種多樣的，有圓形、橢圓形、圓柱形和其他不規則形。氣孔大小一般為幾毫米，有的達幾十毫米。如果氣孔被次生礦物所充填，則稱為杏仁構造，充填成杏仁體的最常見的次生礦物是方解石、玉髓(或石英)、沸石以及無定形水化鎂鐵硅酸鹽。
枕狀構造：這是海相玄武質熔巖的重要標志。它是熔巖流噴出火山口后在一個較陡的海底斜坡的水體中分離而形成的橢球狀實體。這種實體因淬火而表面玻璃化，有時這些表面的玻璃與實體脫落而形成橙玄玻璃。在野外，有人易把枕狀熔巖的巖枕與球形風化的球體相混淆。須知巖枕具一定的內部結構和堆積特點。橫切巖枕斷面可以觀察到，巖枕外殼光滑且多為橙玄玻璃或隱晶質；巖枕內側為橄欖石斑晶的玄武質巖石，并有細小的氣孔環繞橢球體分布；巖枕核部多為多斑的玄武質巖石，而且常具一個大的空腔。
柱狀節理：柱狀節理是熱的均一巖漿體經歷冷卻固結時在垂直于冷卻平面方向從上向下具規則破裂而成的柱體。這種柱體的橫斷面應為具最低能態的正六邊形，但有時因巖漿體的非均一性或冷卻速度的變化，也可形成非六邊形的柱體。
柱狀節理多見于玄武質熔巖，但在流紋質火山巖、熔結火山碎屑巖中也有發育。柱狀節理常在溢流相的噴出巖中出現，但在次火山巖相、火山口堆積相甚至不協調的板狀侵入體（脈巖）中也可見到。
此外，火山巖還有熔巖空洞構造、波狀構造、塊狀構造、流狀構造、流紋構造和似流紋構造、珍珠構造和假珍珠構造、石泡構造和球泡構造、異離斑雜構造和旋渦構造等構造。
形成原因
火山巖是熾熱巖漿通過火山噴發至地表（或接近地表）迅速冷卻而形成的。地下深處的巖漿噴出到地表，或噴出到地表附近而固結成巖石。從巖漿到生成巖石這段時間要經過各種過程。作為火成巖源的巖漿即初始巖漿，通常認為具有玄武巖的成分，很可能發生在硅鎂帶，因局部壓力的減少或溫度的上升，硅鎂帶的固體逐漸變為液體狀態。
在陸相地區，由于硅鎂帶的上限距地表約30-50公里，巖漿上升時要通過大陸的硅鋁層，由于和更低溫的巖石相接觸，所以巖漿本身也因冷卻而產生結晶作用，或者把硅鋁帶的物質擄入到巖漿中而加以同化，或者由于其他作用的影響，使巖漿的化學成分逐漸發生變化。因此，噴到地表的巖漿很少是初始巖漿原來的成分。大洋上的島嶼多由玄武巖質熔巖所構成，它們未經硅鋁帶而直接噴出到地表，所以其成分與初始巖漿較為接近。
分布區域
有火山噴發的地方就有火山巖，從世界范圍來看，約有82%左右的火山分布在太平洋及爪哇地區，如安第斯山脈、墨西哥、西印度群島、阿拉斯加州、阿留申群島、堪察加半島、千島群島、日本、菲律賓群島、印度尼西亞群島、新西蘭等，18%左右分布在非太平洋地區。火山不但分布于太平洋的邊緣，并且也分布在洋中海島上。同樣的，火山不但分布在阿拉伯半島，零星地發生在中大西洋海嶺，與卡爾斯伯格海嶺的一部分，并且也發生在非洲大陸上。如加邁因島、亞速爾群島、佛得角群島和阿森松群島等島嶼和亞平寧半島、西西里島及東非裂谷帶。世界火山巖分布草圖如下圖所示。
分類與命名
大類劃分
所謂火山巖，就是指成因上與火山作用密切有關的巖漿巖。由于火山作用的階段和火山噴發的強度不同，因而火山巖形成的條件和產出的方式也不完全一樣。它反映在巖石的結構和構造上就會產生較大的差異。根據這些差異，可將火山巖大致劃分成如下三個大類：
火山熔巖：通稱熔巖。它是液態巖漿噴溢出地表的產物。結晶程度一般較低，通常呈半晶質或全玻質。雖然全晶質也不難發現，但礦物粒度很細，以顯微晶質或隱晶質為多見。構造以流狀構造和氣孔杏仁構造為主。
火山碎屑巖：它是火山強烈噴發(爆發)的產物。主要由火山碎屑物質堆積而成。凝灰結構很普遍，火山角礫結構和集塊結構也較常見。在火山碎屑沉積中存在3種碎屑：（1）新生熔巖的碎屑（如浮石和火山渣）和玻屑。（2）單個晶體是由新生熔巖中的斑晶因碎屑化作用而釋放出來的晶體。（3）巖屑來自老地層中任何巖石（通常是指熔巖）的碎屑。
次火山巖：是火山作用的地下生成物。外貌上很像熔巖，但結晶程度往往比熔巖要高一些，通常呈全晶質斑狀結構，火山玻璃很少存在。氣孔杏仁構造不如熔巖發育。
按化學成分分類命名
國際上廣泛使用的火山巖化學成分分類原則主要依據常量元素含量進行分類，通過采用化學方法進行分析，且根據其相對于二氧化硅的總堿（鈉和鉀）作圖，從而得出全堿-硅質圖或TAS圖。火山巖是根據其化學成分和結構命名的，根據化學成分用TAS圖解命名火山巖。
TAS圖中用w(SiO?)/%和w(K?O+Na?O)/%分別作為橫縱坐標將火山巖分為15種類型：流紋巖、英安巖、安山巖、玄武安山巖、玄武巖、苦橄玄武巖、粗面巖（標準礦物石英 Q<20%）或粗面英安巖（Q>20%）、粗面安山巖、玄武粗安巖、粗面玄武巖、響石、堿玄質響巖、響巖質堿玄巖、堿玄巖（標準礦物橄欖石Q<20%）或碧玄巖（Q>20%）、副長石巖。
對其中高鎂 MgO>18%火山巖劃分為麥美奇巖（TiO?>1%）和科馬提巖（TiO?<1%）：MgO>8%和 TiO?<0.5%的火山巖稱為玻（質）古（銅）安山巖。根據鉀鈉相對含量還可劃分出夏威夷巖與鉀質粗面玄武巖，橄欖粗安巖與橄欖玄武粗安巖，歪長粗面巖與安粗巖6個亞種。根據Al和Fe的相對含量又分出鈉閃堿流質和堿流質2類。
按是否有某種礦物或礦物群分類
按照是否有某種礦物或礦物群，火山巖可分為四個系列，不過每個系列中都含有鐵鎂礦物。
(1)只含準長石的系列：但有時含10%以下的長石；
(2)含準長石和長石(10%以上)的系列；
(3)只含長石的系列：但有時含10%以下的硅酸礦；
(4)含長石和硅酸礦物(10%以上)的系列。
按著(1)-(4)的順序，對SiO2的飽和度逐漸增加，同時對SiO2的堿含量比逐漸減少。
按酸度分類（以熔巖為例）
按照 SiO?含量的多少，可把熔巖分為超基性熔巖、基性熔巖、中性熔巖、中酸性熔巖、酸性熔巖。
超基性火成巖：SiO?含量小于44%，代表巖石為苦橄巖、霞石巖、科馬提巖等；
基性火成巖：SiO?含量44%~53%，代表巖石為玄武巖；
中性火成巖：SiO?含量53.5%~62%，代表巖石有安山巖、粗安巖、粗面巖、響巖等；
中酸性火成巖：SiO?含量62%~70%，代表巖石為英安巖；
酸性火成巖：SiO?含量大于70%，代表巖石有流紋巖、英安流紋巖等。
類似的，火山碎屑巖也可分為超基性碎屑巖到酸性碎屑巖幾種類型，次火山巖也可分為超基性次火山巖到酸性次火山巖幾種類型。
火山巖的力學行為
火山巖的力學行為與其微觀結構密切相關，如孔隙度、孔徑分布等。火山巖通常含有微裂紋和孔隙，孔隙形狀比較復雜，孔隙度可以從0到1不等，孔隙度、孔徑的大小、形狀以及蝕變情況會對火山巖的單軸抗壓強度產生影響，而且水的存在、應變速率和溫度也會影響單軸抗壓強度。火山的力學行為包括火山的脆性行為和韌性行為，脆性行為的典型特征是剪切斷裂的形成以及孔隙度和滲透性的增加。韌性變形可以是分布式的（碎屑孔隙塌陷）或局部的（壓實帶），其特征是孔隙率和滲透率降低。
應用領域
建筑材料
火山巖是一種珍貴的多孔形石材，石質堅硬，可用以生產超薄型石板材，經表面精磨后光澤度可達85度以上，色澤光亮純正，外觀典雅莊重，含有豐富的鈉、鎂、鋁、硅、鈣、錳、鐵、磷、鎳、鈷等幾十種礦物質。因其表面均勻，布滿氣孔，色澤頗有古韻，又兼具抗風化、耐磨抗腐、阻熱耐高溫、吸聲降噪、吸水防滑、導電系數小、無放射性等特性，且能夠調節空氣濕度，改善生態環境，常被用于高檔建筑的內外墻裝飾，如酒店、別墅、市政道路園林等。此外，火山巖石鑄石管材具耐磨損、抗腐蝕性能，可替代有害的石棉和玻璃制品及金屬材料，且不失玻璃、金屬等材料的優點，與金屬相比重量輕、耐腐蝕、壽命長（可達百年），彈性和韌性均比鋼材高出許多。
按建筑上的使用情況，火山巖常見如下分類：（1）按照形態和用途的不同可分為：火山巖板材、火山巖砌體、火山巖礫石料和濾料等，顏色主要有灰黑色和深紅色；（2）按切面不同可分為：傳統的機切面、啞光面、仿古面、剛刷面、英山紅面、自然面、劈開面等；（3）按火山巖孔徑大小可分為：細孔火山巖、中孔火山巖和大孔火山巖。
水處理
火山巖濾料是用在曝氣生物濾池的生物填料，主要用作生物水處理的生物載體。同時也能夠處理市政污水、河湖環境水、可生化的有機工業廢水、生活雜排水等。
景觀
具一定火山結構的火山巖，經歷不同變質過程的變質巖、各種有用礦物集合體聚集而成的礦床，巖石風化后形成的風化產物以及它們構成的各種地質單元，它們在空間上有一定格局，有各自的造型功能。特別是地殼運動的作用，形成了地質構造形跡、地質塊體，構成了千姿百態的形色組合和造型各異的地質景觀。中國比較有名的火山巖景觀有河南信陽金剛臺國家地質公園世界地質公園、長白山火山景觀、五大連池火山景觀、騰沖火山景觀、北海潿洲島景觀等。
北海潿洲島是中國最大的死火山島，島上99%以上的地平線地層是由火山巖堆積而成，島上的火山巖千姿百態，各種形狀都有，其火山口景觀、海蝕景觀、熱帶植物景觀、生物和天象景觀已經吸引了無數游客前來觀光。主要景點有絕壁覽勝、龍宮探奇、平臺聽濤、百獸鬧海等。
提供礦產資源
在與不同巖漿系列和構造條件相聯系的各種火山作用過程中，含礦的火山噴氣和火山熱液活動，可以形成各種不同礦種、不同類型的金屬和非金屬礦產。在火山巖地區，含礦流體成分復雜，物理化學參數值區間寬廣，火山流體具有很大活力。含礦的火山流體可以直接沉淀成礦，且又常引起圍巖發生蝕變，淋濾成礦組分形成礦床；在大洋區域，洋中脊、洋中海山等地方，形成與細碧角斑巖系有關的含銅、鋅、黃鐵礦型礦床、鉛鋅硫化物礦床等；在島弧及活動大陸邊緣形成的礦床常具有過渡特征，火山成因的礦床甚為發育且類型繁多，如多金屬及鉛鋅礦床、火山熱液型鈾礦床、斑巖型礦床、金一銀礦床、金-黃鐵礦-硫砷銅礦重晶石脈狀礦床、流紋巖、流紋質凝灰巖中的浸染型螢石硅玻礦床等。
歷史
自距今1.6億年時，發生了大規模巖漿運動和火山爆發，屆時也是地球火山噴發最猛烈的時期。火山噴發斷斷續續延續了6000萬年。晚侏羅世至早白堊世時期，中國東部發生多次大規模巖漿侵入地殼和火山噴發事件。由于經歷了幾千萬年，有些地方火山巖堆積厚度可達3~3千米，如浙江省全省大部分均為火山巖所覆蓋。在距今1000萬年前后，再次發生了巖漿活動，但是規模小很多，也只延續了幾十萬年。但卻形成許多地質奇觀，許多地方已成為世界地質公園。比如中國南京南面的方山，也是一個大的火山口，人們在那里可以見到火山噴發形成的火山巖，甚至還有當年火山噴發時噴出的火山彈和碎塊。
參考資料 >
火山巖.術語在線.2024-06-04
IUGS Task Group on Igneous Rocks .www.iugs.org.2024-06-08
The mechanical behaviour and failure modes of volcanic rocks: a review.springer.2024-06-15