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火山是地球的靈魂

火山活動是一種重要的地質作用,蘊含著豐富的科學內涵和奧秘。它貫穿於地球的整個時空和各個層圈,在地球形成演化中發揮重要作用。從地球形成早期到今天,在長達46億年的歷史長河中,火山活動幾乎沒有停止過,它形成的火山岩,是組成地球的主要物質,許多礦產資源的形成也與火山作用密切相關;幾乎找不到哪種自然作用能像火山作用那樣,既深入地球深部地幔,又作用於表層地圈、水圈、生物圈、大氣圈和人類圈,既帶來地球深部信息,又對各層圈產生重大影響,是全球變化的重要驅動因素之一。

火山噴發的過程是地球釋放內能的過程,是一個完整的地質過程。處於高溫狀態(通常在1000℃以上)的地下岩漿和沸騰著的流體,有時還夾帶著來自岩漿源的包裹體和圍岩的捕虜體,在某種地球動力作用下, 沿著一定的通道, 以爆發、噴溢等形式衝出地表,進入高空,回落到地面,堆積成各種形態的地質體,有岩丘、岩錐、渣堆……;有時岩漿並不劇烈地轟鳴和噴射,而是沿著地殼的裂縫“寧靜”地溢出,形成岩漿的河流和岩漿的海洋,冷凝後成為熔岩流、熔岩席……;有時火山隻噴射氣體和灰塵,而沒有岩漿噴溢。在各種噴發形式中,以中心式噴發最為常見,噴出物圍繞著噴出口堆積的地質體,就是普通意義上的火山,它是地下岩漿噴出地表的產物。

研究推測,世界上的海底火山可能高達百萬數量級,其中高1000米以上的就有3.9萬座。著名的火山有印度尼西亞的喀拉喀托,菲律賓的皮那圖博,日本的富士山、櫻島,中國的長白山,美國的聖海倫斯、基拉維厄(夏威夷),墨西哥的波波卡特佩特爾,留尼汪的富爾奈斯,剛果(金)的尼拉貢戈,意大利的埃特納等。

火山按其活動性可分為活火山和死火山。活火山通常是指全新世(11700年前至今)以來有過噴發記錄的火山;相反,在這期間沒有噴發記錄的火山,就稱其為死火山;活火山處於噴發狀態是短暫的,大部分時間是處於靜止狀態,這種處於靜止狀態的活火山又被稱為休眠火山。比如長白山火山在過去1000年間有過多次噴發,是活火山,但它現在處於相對靜止狀態,是休眠火山。

火山災害

火山噴發引起山崩地裂,大地燃燒,釋放出大量氣體、灰燼、碎石、岩漿……,其威力之大遠遠超過核爆炸;它從地下到空中全方位地給自然界和人類社會帶來災難,既能直接人員傷亡和財產損壞,也會對氣候環境產生深遠影響;當今世界面臨的主要環境問題和自然災害,如溫室效應、臭氧層破壞、酸雨乃至厄爾尼諾現象等,無不與火山噴發有關。自1980年以來全球活動火山已使29000人喪生,100多萬人流離失所,造成的經濟損失達數十億美元。所以聯合國在製訂國際減災十年計劃時,把火山災害列為主要自然災害之一,加以監測和防禦。

火山噴出的火、氣、煙、灰、碎屑、岩漿……,發生的爆炸、轟擊、衝擊、燃燒、掩埋……,引起的碎屑流、熔岩流、泥石流、地震、海嘯……都會造成嚴重的災害。

公元79年,意大利的維蘇威火山爆發,把鄰近的繁華小鎮龐貝城全部埋葬,展現了大自然驚人而又可怕的威力。自1847年意大利建立了世界上第一個火山監測站至今,積累了豐富的監測、預報經驗, 已有成功的實例,例如,1991年菲律賓的皮納圖博火山噴發是20世紀最大規模的火山噴發,但由於預報得準確及時,使人們提前有所預防,至少有5000人免於罹難,減少損失25億美元。隨著研究的深入和科學技術的進步,人類已基本掌握了火山的活動規律,通過監測與研究,能夠初步進行預測,從而避免或減少火山造成的災害。

火山資源

火山作用在給自然界和人類社會造成災難的同時,也塑造了氣勢磅礴、絢麗多彩的自然景觀,為人類創造了豐富的財富。火山是大自然的瑰寶。

火山活動是創造自然財富的重要源泉。許多礦產資源都與火山作用有關,包括金、銀、銅、鉛、鋅等金屬礦床和硫、石棉、鑄石、矽藻土等非金屬礦床;火山灰、火山渣、浮岩及某些火山岩都是很好的建築材料,被廣泛地開採利用;一些寶石也是火山作用的產物,如藍寶石、紅寶石、石榴子石、橄欖石、鋯石、尖晶石、玉髓和瑪瑙等。在火山區常常分布著豐富的溫泉、礦泉和地熱資源,溫泉既可以提供熱能,又有很好的醫療保健功能,是人們療養的好地方。火山區往往既是旅遊的勝地,又是科考的樂園。世界上許多著名的遊覽觀光勝地都是火山區,如中國的長白山,日本的富士山,美國的夏威夷、黃石公園,意大利的維蘇威,法國的中央高地,非洲的乞力馬扎羅山……無不多彩多姿美麗動人。

中國火山

中國雖然缺少現代火山噴發,但在整個新生代火山活動一直沒有停息,從中新世到全新世的2000多萬年間,中國、尤其是東北地區,當時的火山活動不亞於日本列島。

按照地理位置,中國火山大體可分為兩大區域:一是沿東部大陸邊緣,有數以百計的火山群和火山錐,如黑龍江的五大連池、鏡泊湖,吉林省的長白山、龍崗、伊通,遼寧的寬甸,內蒙古的哈拉哈、達來諾爾,山西省的大同,山東的蓬萊、昌樂,江蘇的六合,安徽的嘉山,福建的明溪,台灣的大屯、基隆,廣東的雷州半島,海南的瓊北和雲南的騰衝;另一區域是青藏高原的火山群,主要包括阿什庫勒、大紅柳灘、康西瓦、可可西裡、強巴欠、湧波錯(湖)、木孜塔格、鯨魚湖、多格錯仁、巴毛窮宗、獅泉河等。

儘管近代中國很少有火山噴發,但根據火山的時空分布和地質地球化學特徵可以看出,新生代以來,中國的火山活動一直未斷,且分布廣,類型多,具有一定的周期性。火山再噴發的危險性和可能性依然存在。潛在危險的火山主要分布在長白山、五大連池、台灣、雷瓊、騰衝以及西昆侖阿什庫勒等地,其中潛在危險最大的是長白山火山,這座火山在歷史上曾有過特大規模噴發,之後也還斷續活動著,休眠時間已達百年,與歷史上的噴發周期大體相當,從它現在所處的地質狀態和全球大的地質環境看,也有促使長白山火山再噴發的因素,應該引起人們的注意。

本文改編自《城市與減災》2018年第5期

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