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其山頂的破火山口（也稱為火山臼）直徑達80公里，深3公里。破火山口是火山原來錐形的頂部，因失去地下熔岩的支撐，崩塌形成的一塊凹地。
這座火山位於火星西半球赤道附近，一處遼闊的塔爾西斯高原（Tharsis Rise）。塔爾西斯高原占了火星地表將近1/4的面積，也是太陽系內已知的最大的火山所在地。上面還有被稱為「塔爾西斯山群」的另外三座盾形火山：阿爾西亞山（Arsia Mons）、帕弗尼斯山（Pavonis Mons）和艾斯克雷爾斯山（Ascraeus Mons）。這三座火山筆直地排成一行，引人好奇。最大的這座奧林帕斯山，位於這三座火山的西北面。
為何會出現如此大的火山？
北卡羅萊納州立大學的行星地質學家伯恩（Paul Byrne）告訴《富比士》（Forbes）雜誌：「我們不確定塔爾西斯高原是如何形成的，但是我們知道的是，這個區域從30億年前開始發展至今。」
行星科學研究所（Planetary Science Institute）的賴斯（Jim Rice）介紹說，多數科學家現在認同的理論是，塔爾西斯高原地處火星上的一個地函熱柱區域，類似地球上的夏威夷群島的情況。可是，由於火星上沒有像地球地殼板塊這樣的活動，使得塔爾西斯區域幾十億年來，一直位於這個地函熱柱的上方，才有可能發展成這麼大規模的火山。
伯恩也認同這個理論。他說，可能因為火星上從來沒有地殼板塊浮動的現象，從火星內部冒出的大量岩漿，不斷在地表同一個區域堆積。幾十億年裡噴發的熔岩，終於堆積成如此巨型的火山。
加州大學聖塔克魯茲分校（University of California Santa Cruz，簡稱UCSC）的行星科學家尼莫（Francis Nimmo）說：「奧林帕斯山這麼大也許並不奇怪。火星上引力比地球上小得多，所以火星的地殼，可以支持得住比地球上更大的火山。」
追溯自百萬年前的火山活動
科學家普遍認同，火星上塔爾西斯地區的火山活動，最早可追溯到35億年前。伯恩說，這個區域也有一些較新的熔岩流痕跡，大概來自發生在幾百萬年前的火山活動。
目前還沒有任何一部探測車，抵達火星的這個區域探索過，只有在火星軌道上的探測器從空中察看過。
歐洲太空總署（ESA）的火星快線（Mars Express）曾經從距離火山頂只有275~330公里的高度飛過。ESA說，火山的質量大到探測器在飛過的時候，使它的軌道出現略微的改變。◇
