040105神奇的火山-刘嘉麒-第1章

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　　刘嘉麒：中国第四纪研究委员会主任，中国火山学会副理事长。中国科学院地质与地球物理研究所研究员　

　　主讲内容　

　　提起火山，大家都很熟悉，那就像地壳在爆炸，大地在轰鸣，它会给人类带来一些灾难，同时也可以给社会创造许多的财富。什么是火山？火山就是地下的岩浆喷到地表以后，有的喷到高空再落下来，有的从地面流出来，在喷出口附近，或者在它流动的渠道，冷凝后形成各种形态的堆积物。所以谈到火山，它总是跟岩浆有着密切关系。火山有各种形态，各种喷发方式，有活火山，有死火山，介于活火山和死火山之间，还有叫休眠火山的。　

　　另外还有一个泥火山，最著名的泥火山是美国的黄石公园。　地球上，不光在陆地上，在海洋里都有火山，　在其他星球上也有火山。那么我们中国有没有火山，有哪些火山？中国由于近五十年来，几乎没有火山喷发，所以很多人感觉中国好像没有火山似的，其实中国在历史上也是个多火山的国家，特别在东部地区。中国有没有活火山？　根据现在研究的情况，至少还有十来处火山是活火山。大家会问，为什么地球上会有这么多火山喷发？这是一个很大的科学问题，　现在还有些问题没有搞清楚。但是经过多年的研究，很重要一点就是由于板块运动造成的。地球上分了很多的板块，板块之间互相运动和互相作用，一个板块插到另一个板块下面，就在俯冲的地方温度增高，　把地壳下面的东西熔融了，以后随着压力和温度的增高，慢慢地这个岩浆就往上升，喷出地表。讲了这么多的火山，火山到底有什么用处和什么灾害？这是很重要的。　

　　我认为，它给人类社会造成的好处大于它的害处，它的好处，第一个是它可以给人类创造一些土地资源，除了土地资源，就是矿产资源，所以火山喷出来的东西几乎都有用。还有就是很多的矿产跟火山喷发有关系，大家要是比较感兴趣的就是宝石了，有些宝石就是火山喷发出来的；再说一说火山灾害。世界上有十大自然灾害，其中就有火山，火山好像排在第六位，有记录的世界上最大的火山灾害是印度尼西亚的坦博拉火山喷发，这一次火山喷发使得九万二千人死亡。所以火山喷发造成的人员伤亡和财产损失是很严重的。　最后想谈一下火山怎么监测，怎么预防它。　

　　如果说地震灾害很厉害，而且到目前为止还不能很好地预测地震灾害，因为地震有两个参数，时间和空间都不定。火山基本上有一个参数，就是它的空间基本能定，一般很少在一个没有一点关系的地方冒出火山来，所以它的空间位置大致能定，但是时间没法定，通过观测可以对火山的活动和爆发做出比较科学的准确预测。　

　　《神奇的火山》　（全文）　

　　大家好，我今天给大家讲的是《神奇的火山》。提起火山，大家都很熟悉，那就是地壳像在爆炸，在轰鸣，它会给人类带来一些灾难，同时也可以给社会创造许多的财富。大家最熟悉的可能是意大利的火山喷发，公元79年的火山喷发把一个庞贝城埋在火山里头，一些市民死在水深火热之中，后来这个城市又被发掘了　。所以火山喷发会给人类带来很多灾难，同时也能给人类创造许多的财富，我今天就想在这方面给大家做个简单的介绍。　

　　什么是火山呢？火山就是地下的岩浆喷到地表以后，有的喷到高空再落下来，有的从地面流出来，在喷出口附近，或者在它流动的渠道，冷凝后形成各种形态的堆积物。但大部分火山是圆形，锥形，盾形。所以谈到火山，它总是跟岩浆有着密切关系，并且有一定的通道。19世纪西方有个著名火山学家叫乔治．斯克洛珀说过，假如卖牛奶的小女孩相信月亮是一个大奶酪，那么天文学家就会想象我们地球是个凝缩的星云，化学家就猜它是由铝和钾化合的球，矿物学家说它是个巨大的晶体，而动物学家说地球是个巨大的动物——一个有生命和热的物体，火山是它的鼻孔，岩浆是它的血液，地震是它的脉搏，这是对火山的一个比较形象的比喻。　

　　当初人类对火山认识有个过程。在西方，研究最早的是地中海沿岸国家，特别是意大利，　地中海有好多火山喷发，当时老百姓不知道火山是怎么回事，认为是一种神火，就以为是地下的火神在作怪，把它作为火神来看待。　而东方和西方对火山有着截然不同的认识。　我们中国，古代关于火山和地下焰火现象的一些记载，实际上不是火山喷发，大部分是地下的煤层自燃，或者是天然气自燃后冒出的火。由此看来，早年西方把真的火山当成了火神，我们把不是火山又当成了火山。　

　　这是真正的地球形态，地球现在就是这样。整个地球从本质上来说是岩浆形成的。岩浆有的是喷出了地表，有的没有喷出地表，喷出地表的岩浆就形成了火山，没有喷出地表是另一些岩浆岩。所以火山作用是一种很重要的地质作用，在地质作用当中，只有火山作用，从地球深部，也就是从地幔到地壳，一直到地球的表层，到大气圈，甚至说平流层也受火山作用的影响。所以火山喷发是自然界中一种非常重要的自然现象和地质作用。　

　　在实际生活当中，或者在一些资料上，我们会看到很多各种形态的火山。火山的形态与喷发的方式有关系，而喷发的方式又与岩浆的成分和所处的地质背景有关，也就是说看它在什么样一个地质条件下喷发的，喷发的方式不一样，最后形成的火山形态也不一样。　

　　下边就看看有哪些岩浆成分。　地下的岩浆主要是由硅、铝化合物形成的，它的主要成分就是二氧化硅、三氧化二铝这些成分，当然还有很多种成分了。由于硅的含量不一样，通常在学术上分成酸性的，中性的和基性的岩浆。　二氧化硅含量高，酸性就强；二氧化硅含量低，基性就比较强。　二氧化硅含量的多少决定着岩浆的粘稠度，二氧化硅一多，岩浆就特别粘，粘就不容易流动，它把一些气体都裹在里边，一旦爆发，爆发力就特别强；要是二氧化硅含得少，里面含其他金属，铁、镁、钙这些金属含量比较多的时候，岩浆就比较稀，流动性就比较强，　爆发力就不强了，从而决定了好多不同类型的火山喷发。　火山喷发的方式大部分是中心式，还有裂隙式。中心式就是中间有一个火山口，从火山口喷发，这样的火山喷发通常比较强烈，有时称爆发，最后形成火山的那样形态，若多次喷发就形成复合型火山；还有的是火山锥不很明显，火山口却比较明显，就像现在看到的。　

　　火山喷发除了中心式　，还有裂隙式，就是地球表面上有裂缝，像这个就是　一个裂缝，岩浆从这里冒出来了，形成一条火线，有时候看上去很漂亮，岩浆沿着裂缝流出来，就像钢水从炼钢炉里放出来，红彤彤的。如果看火山喷发，　在晚上看特别壮观，那是火海，像火的海洋一样。　其实在自然界很多作用是很复杂的，也有中心式和裂隙式相结合的，你看这个，沿着这条线是一个裂隙式喷发；在这条线当中，又一点一点的，它又是中心式的，这就是把中心式喷发和裂隙式喷发结合到一起了。那么有的岩浆刚刚拱出地面，就是像我刚才说的那样基性的，二氧化硅含量比较低的，它拱出来就形成盾状火山，这就是基性岩浆喷发了，这种岩浆流动性非常强，整个就成了一个岩浆的海洋。　在夏威夷考察时候，晚上看特别壮观，就是这种情况。　

　　火山有各种形态，各种喷发方式，有活火山，有死火山，介于活火山和死火山之间，还有叫休眠火山的，也就是说这个火山是活火山，但是最近它没有喷发，处在一种比较静止的状态，可是静止状态并不等于它不活动，只是没有喷发就是了，所以有的时候就把它叫休眠火山。对于活火山各国对它辨别的标志不完全一样，火山多的国家，比如像印度尼西亚、日本这些国家，它们有的时候把两千年以来喷发过的火山称为活火山，但是从全球对活火山考虑的话，大致在一万年以来还有过一次喷发的这种火山，都可以列入活火山范畴里头。我们国家，在座的可能也觉得，好像没听说哪儿有火山喷发，其实就是新中国成立以后也还有过喷发，比如1951年在昆仑山就有过喷发，但是那儿是无人区，四千八百多米多高的地方没人去，当时是修青藏铁路的工人听到了声音，看到喷发的状态，后来新疆日报报道了此事。后来我们去考察　那儿确实有一群火山在那里。所以活火山就是在可预见的未来，还能喷发的火山，或者在过去的几百年、几千年、甚至一万年以来，有过喷发的火山都算活火山。　

　　那么死火山就是在可预见的未来，不可能有喷发活动的这种火山，或者在过去很长的时间里，它也没有喷发过，这样的火山就称为死火山了。那么处在中间静止状态的，就称为休眠火山。　

　　这里顺便提一下，还有一个泥火山，因为最近，特别是去年，　有些新闻界炒得比较多，我把这个事情跟大家说一下，就是泥火山，从科学含义上它不属于火山的范畴。所以叫泥火山，顾名思义，第一是它有泥，就是它喷发的全是泥，然后形成的形态又像火山，根据这两条就把它叫泥火山，应该说名字并不坏，可是从科学上来讲，火山必须有岩浆，而且必须有岩浆通道，有活动的机制，那它不具备这一条。泥浆不是岩浆，它们大部分形成于含水层，　像有地下水，有沼泽这些地方，这些地方又有很多的油气藏，当油气藏的气压达到一定程度的时候，就可以从地下爆发出来，然后就把这些泥浆流出来。我们国家有两处泥火山，一处在新疆独山子和乌苏市的白杨沟，另一处在台湾高雄。你看这个火山锥也是很好看的，但是都是泥浆。为什么能燃火呢？因为地下有沼气，冒出来你一点火，就能够把它点着了。　

　　最著名的泥火山像美国的黄石公园，黄石公园是一个大的火山区，但在这个火山里头也有一些泥火山，像这个就是泥火山，这个喷泉大致有是隔一小时或者几小时喷一次，或者是隔几十分钟喷一次，是一个很壮观的景观，　喷得非常高，喷出的水柱能有几百米高的，但是你看是喷气，水是很凉的，不是热的。这都属于泥火山范畴，因为它没有岩浆参与。所以，大家在讨论泥火山的时候，不要把它跟火山混起来。　

　　地球上，不光在陆地上，在海洋里都有火山。　在其他星球上也有火山，星球上的火山，在这个太阳系的星球，实际上只有地球和木星才有活动的火山，像金星和火星它们比较年轻，但是那里的活动火山都停止了；月球虽然是地球的卫星，但它很老，月球上的火山在四十多亿年前就停止了，现在在太阳系星球当中，只有地球是火山活动最强烈，最频繁。　

　　海洋中也有很多的火山喷发，根据近五十年来的统计，从陆地到海洋，每年全球平均有50次左右火山喷发，因为有的是在海底，有的是在山区，能被人们感知的火山喷发并不是很多的。　这个显示的是夏威夷群岛，这个群岛全是火山喷发形成的。　

　　那么我们中国有没有火山，有哪些火山？中国由于近五十年来，几乎没有火山喷发，所以很多人感觉中国好像没有火山似的，其实中国在历史上也是个多火山的国家，特别在东部地区，像这个图上这些红点，都是火山分布的地区，东部沿海地区，尤其是东北，还有青藏高原，火山活动还是很强烈的，应该说中国东北和东南沿海地区，当初火山活动不亚于当时的日本；在地质历史上，当时的海峡两边，火山活动应该说是旗鼓相当的，只是后来大陆这边比较减弱了。　中国既然已经好长时间没有火山喷发了，中国有没有活火山？　根据现在研究的情况，至少还有十来处火山是活火山，我给大家数一数，从北边来，最著名的像五大连池，　这是我们国家非常有名的一个火山区，最近都申报世界地质公园了，那里的火山形态、地貌形态非常标准，也非常壮观，号称火山博物馆。然后在大兴安岭这块，这块目前没有历史记载，但是从火山的地貌形态和岩石状况看，说是有活火山也应该没有问题。再往下来到了镜泊湖，那里有块地方叫地下森林，就是火山喷发形成了很多的火山口，火山口里长满了树，阴森森的，火山口很深，有的四百多米深，那你下去的话，再上来是很难的；那里树长得很旺盛，长得也特别高也特别密，从山顶往下看，就好像地下有森林似的。再就是长白山，在长白山西边的吉林省辉南和靖宇那一带，那里的火山也特别多；再往南来，就到了台湾和海南岛，然后是腾冲，再就到了青藏高原，像西昆仑那儿有个阿什库勒盆地，阿什库勒盆地有好多的火山。这是我们国家最大的火山　—　长白山，这是卫片，从空中看天池火山，中间是长白山天池火山口，这是很著名的天池了，天池的水深三百七十三米；这是北朝鲜那边，长白山是国际山，有一半在我们这边，一半在那边，我倒是还算有幸到它们那边去考察过，这个就是它们那边火山的状况，它们那边山下大约有五十公里远是光秃秃的，这对我们搞地质的是比较有利的，能看到很多东西，我们这边一下了山就是森林，不到河沟里去的话，一般很难看到一些喷发物的。这就是朝鲜那边，是火山在地面上表现的一些状态。　

　　大家会问，为什么地球上会有这么多火山喷发？这是一个很大的科学问题，　现在还有些问题没有搞清楚。但是经过多年的研究，很重要一点就是由于板块运动造成的。地球上分了很多的板块，板块之间互相运动和互相作用，一个板块插到另一个板块下面，就在俯冲的地方温度增高，　把地壳下面的东西熔融了，以后随着压力和温度的增高，慢慢地这个岩浆就往上升，喷出地表；火山也是在地球表面一些薄弱的环节喷出来，哪块有裂缝，哪块就比较脆弱，它就从那冒出来。反正什么事都是找软的欺负，火山也是这样。在大洋里，好多的岛屿都是火山喷发形成的，有的火山喷发以后还没露出水面　就没成陆地，一旦露出地表就成岛了．夏威夷那块是一个很典型的火山活动带。　

　　讲了这么多的火山，火山到底有什么用处和什么灾害？这是很重要的。我可以这么说吧，不是因为我做点这方面工作才吹捧火山，好像任何事物都具有双重性一样，火山在自然界当中有好处，也有坏处。首先我给大家讲讲它的用处，就是评功摆好吧，说一说火山有什么好处。在我看来，火山跟地震是孪生的兄弟，就是有火山的地方基本上都有地震，但是有地震的地方不一定有火山，这一点反过来是不对的，但是地震到目前为止，还没有研究出来它到底有什么好处，有什么用处，我想这可能也是个问题，因为不可能一件事情只是一面性，但是据我知道，好像地震目前没有什么用处，将来也许应该能找出它有用的一方面，否则它就是单一性的，就不是双重性的。但是火山不是这样，　我认为，它给人类社会造成的好处大于它的害处，它的好处，就是它有用的地方，我大致列了这么几条：第一个是它可以给人类创造一些土地资源，这个土地资源的，我就像刚才说的，像夏威夷岛全是火山喷发出来的，那现在就