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什么是火山?

 茶香飄萬里 2010-09-15
 火山,大家都很熟悉,但是當(dāng)初火山對人類還是個謎。在西方,特別是在地中海沿岸的一些國家,把火山當(dāng)作火神,不知道這種自然現(xiàn)象是火山,認(rèn)為是一種火神,但是在中國,把不是火山當(dāng)成火山,所以在我們《山海經(jīng)》上曾經(jīng)談到火山這個詞,但是實際上在中國一些談火山當(dāng)中不是火山,而是一些煤的自然的一些火,所以在古代的時候,真正的火山在西方當(dāng)火神,在東方把不是火山當(dāng)作火山。

  什么是火山呢?火山就是地下的巖漿噴出地表以后形成了一些山體,一些鈍狀或者錐狀的地形,這個地質(zhì)體就成火山,它有三個要素,一有巖漿,二巖漿噴出地表,三在地表形成地質(zhì)體,這樣才構(gòu)成了一個火山。那么火山可以作為地球有生命的一個象征,如果把地球作為有生命的物體來看,火山是它的鼻孔,巖漿算它的血液,地震就是它的脈搏了,所以我覺得火山是地球有生命的象征,是地球的靈魂。我這張片子,這個圖是真正的地球,咱們地球什么形態(tài),這是地球的一個剖面,這是地下的巖漿,像這些地方,巖漿在有一些地表有裂隙或者是薄弱的環(huán)節(jié),噴出地表,形成火山。

  火山有活火山和死火山,通常來說,大家可能知道噴發(fā)的火山就是活火山,但是在我們地質(zhì)上,對活火山有一個基本的概念,通常講全心似,一萬年以來,現(xiàn)在準(zhǔn)確來說是11700年以來,有過噴發(fā)記錄的火山是活火山,沒有噴發(fā)記錄的火山是死火山,現(xiàn)在處于休眠狀態(tài)的活火山叫做休眠火山。我這張圖片就是活火山,這個也是一個火山堆,但是它已經(jīng)有10多萬年沒有噴發(fā),所以是一個死火山。除了活火山和死火山,還有一個泥火山,尤其前幾年在新疆白楊溝發(fā)現(xiàn)了泥火山以后,這個媒體曾經(jīng)有一段時間炒作挺多,把泥火山和火山相提并論,其實泥火山叫火山,但不是火山,不是我們地質(zhì)意義上的火山,為什么又叫火山?泥火山是泥形成的,有時候也冒火,這個冒火不是巖漿的冒火,而是噴出來的像大氣這類的天然氣,能夠點燃,這樣的火,他不能成火山,因為它沒有巖漿,泥火山是怎么形成的?泥火山是地下水分泥土形成,地下氣體壓力增加,地表承受不了,噴出來形成泥火山,像一個山體的狀態(tài),雖然叫火山,但是泥火山很涼,像這里冒水的地方,看著冒氣泡,實際上手伸進去,也是比較涼,泥火山叫火山,不是火山。我們中國泥火山很少,到目前為止只有在新疆北江的白楊溝的地方或者是杜山谷這塊,最好的泥火山是臺灣,這個照片就從臺灣照的,這是泥火山。我這里講一下泥火山,知道他的概念,它不是屬于本質(zhì)上的火山。

  火山要噴發(fā),通?;鹕絿姲l(fā),實際上噴發(fā)是兩種,一種是中心式,一種是裂隙式。按照一些典型的火山,分出來普里尼式,普爾勘式,夏威夷式,冰島式。中心式火山噴發(fā),大家看很清楚,就是這樣,一個錐體火山孔,然后巖漿和一些火山灰就從中間噴出來,這是典型的中心式火山噴發(fā),也有裂隙式,就是在地表有一些大的斷裂,沿著斷裂的巖漿冒出來,形成裂隙式的噴發(fā),像一個繩索,一條火線,有的時候,沿著這條線看是一條裂隙式噴發(fā),在裂隙又是一個點一個點,又是中心式,所以兩者有的時候結(jié)合起來,形成噴發(fā)火山帶,這是一個中心噴發(fā),形成巖流,像巖漿河,這是一種噴發(fā)的方式。在火山噴發(fā)最爆裂的一個形勢叫做普里尼式,這是一種非常強烈的火山爆發(fā),普里尼是意大利的火山學(xué)家,在公元79年的時候,維蘇威火山噴發(fā),那么這個火山噴發(fā),當(dāng)時把附近的龐貝城埋葬了,普里尼火山學(xué)家在現(xiàn)場做了觀測,做了詳細(xì)的記錄,他不幸中毒了,也沒有救好,最后以身殉職,為了紀(jì)念這位以身殉職的火山學(xué)家,把像維蘇威火山這樣的火山噴發(fā)形式叫做普里尼式。還有烏爾勘式,火山,在希臘文里面也是火神的意思,這個火山島叫做烏爾勘島,在地中海有好多群島,所以用這個島名作為火山名,所以一些拉丁文當(dāng)中就是火山的意思。剛才這種噴發(fā)一般是冒黑煙,中等強度的噴發(fā),也有一種冒水蒸氣,氣體很大,但是冒白煙,叫做斯特朗博利式,這是一個島,這個島就是一個火山,這個火山很大,而且經(jīng)常的噴發(fā),但是有錢的人在火山島的周圍建別墅,我當(dāng)時考察的時候,這么危險怎么還在這住,還是在這住好,也不感到危險。還有一種夏威夷式火山噴發(fā),我們通常知道的,但是夏威夷式的群島,東邊最大的島是一個火山島,這個火山島現(xiàn)在經(jīng)常有火山噴發(fā),地球上火山噴發(fā)比較活躍的地區(qū),那么這種火山噴發(fā),一般是中心式流出大量的巖漿,這種巖漿在我們地質(zhì)上叫做急性巖漿,就是玄武巖的巖漿,他的粘稠度比較小,流動性比較強,所以每次形成大量的巖漿向外流動,有的時候形成很大的巖漿的海洋,當(dāng)天我考察的時候,一般晚上去看,站在高處去看著巖漿噴發(fā)和海洋,壯觀的情況比看焰火還好,有的時候這里的一個火山噴發(fā),美國人從大陸上坐飛機跑過來觀察火山噴發(fā)的景觀,如果你不去前面沒有太大的危險,這種火山噴發(fā)只是溢流式,離巖漿遠一點,只烘烤一點,或者離得近了,毒氣熏得難受一點,除了這兩條,不像普里尼式噴發(fā),空降的東西,可能落到你頭上,就麻煩了。還有一種冰島式火山噴發(fā),冰島,今年春天火山噴發(fā),冰島不出名的國家,現(xiàn)在大家都知道了,叫冰島,實際是一個火山國,這個島一共有4/5的地方是火山,這一種火山噴發(fā),大量的,也是急性巖漿的逆流,形成瀑布,把巖漿噴發(fā),這種典型的噴發(fā)叫做冰島式,這種巖漿不斷從陸地上噴發(fā)出來,向海底流,在海岸線凝固,陸地的面積不斷擴大,有的時候沿著裂隙噴發(fā),規(guī)模小的時候沿著裂隙,大規(guī)模往外流淌。

  火山噴發(fā)有級別,現(xiàn)在科學(xué)上分了八級,這個八級是按照指數(shù)來分,10的三次方就是1000立方公里,就是噴發(fā)的,一次噴發(fā)的量是1000立方公里的定為八級,100立方公里定為七級,依此類推。像今年冰島的噴發(fā),實際上宣傳得很厲害,其實是一個很小規(guī)模的噴發(fā),將近兩級,規(guī)模不是很大,上個世紀(jì)只有兩次大的噴發(fā),一次是美國1986年的圣海倫斯火山噴發(fā),大體相當(dāng)于五級,噴出來1立方公里的噴發(fā)量,最大的就是菲律賓的皮納圖博火山,它相當(dāng)于六級,噴出來10立方米的噴發(fā)物。那么火山噴發(fā)出來有許多的噴發(fā)物,其中一種就是火山巖,巖漿,巖漿根據(jù)他含的二氧化硅的量不一樣,分為低性,中性,中酸性和酸性,那么相對巖石就有不同的巖石,最低性是玄武巖,中性叫氨酸巖,中酸性叫做英安巖,酸性叫做流紋巖,那么不同的巖漿類型,溫度不一樣,就是越急性巖漿的溫度越高,越酸性巖漿溫度越低,由于含二氧化硅的量不一樣,粘稠度不一樣,急性巖漿,流動力比較強,噴發(fā)力比較弱,酸性巖漿,流動性比較弱,噴發(fā)力比較強,造成的危害比較大。噴出來的巖漿冷凝以后形式一些熔巖,這就是火山噴發(fā)的熔巖,各種形態(tài)都有。還有一些火山彈,像這個火彈,這個是比較典型的火山彈,像紡錘性,有的時候含有地球深部的包體,在我們學(xué)術(shù)上研究很有用,我們打鉆,現(xiàn)在上天容易,陸地難。上天可以上到300多公里,但是陸地,到目前為止人類陸地最深的地方是11000多米,就是11公里左右,我們國家能打最深的鉆是5300多米,石油打鉆可以的打到8000多米,陸地最深到11公里,整個全球,這是原來老蘇聯(lián)打鉆的,德國人打鉆最深打到7000多米,那么我們要研究地球的這種結(jié)構(gòu)要取一些樣品,靠打鉆還是有限的,那么這個火山噴發(fā)可以把地下幾十公里深的物質(zhì)帶上來,給我們提供了很好的研究地球深部的樣品。

  火山有的時候噴發(fā),下的火山礫,說的土一點,像下雹子似的,巖漿形成的刨子,這個很厲害,有的時候殺傷力很強。還有就是噴發(fā)的火山灰,所有的火山灰,一般顆粒小于兩個毫米直徑的碎屑叫做火山灰,那么這個火山灰,一般火山噴發(fā)會出現(xiàn)大量的火山灰,有的時候一堆積,堆幾十米,上百米都。還有就是在火山灰形成一些泥石流,就巖漿和熔化的冰水形成泥石流。這是我講的第一個問題,把火山的基本情況給大家介紹一下。

  那么火山在整個宇宙間處在什么樣的一個狀態(tài)?大家知道,在太陽系里面,八大行星當(dāng)中,除了木星的I0以外,只有地球有頻繁的火山噴發(fā),那么火山活動是星球富有生命力的象征,是地球的靈魂,地球可能在八大行星中是最年輕的星球,八大行星是這樣的,地球按照體積排在第五位,他們在八大行星當(dāng)中,除了地球,木星的I0,彗星有強烈的火山噴發(fā),那么這個火山噴發(fā),這個衛(wèi)星的大小和密度跟月球大不相當(dāng),在這里的噴發(fā)情況跟地球不一樣?;鹕絿姲l(fā)的強度比地球大得多,噴出的高度可能達到4500公里左右,火山活動的直徑達到200公里,但是溫度很低,火山口的溫度最高到90多度,周圍地區(qū)的氣溫在零下160多度,不同的星球環(huán)境有很大的差別,除了木星以外,在火星上也發(fā)現(xiàn)一些火山的痕跡,在八大行星最大的火山在火山的奧林巴斯,最高達到16.5英里,底座直接達到370多盈利,火山口深達40多英里,是太陽系當(dāng)中最大的火山。

  在地球上,是八大行星當(dāng)中最多的一個星球,這張圖的這些白點是火山分布的地區(qū),從分布來看,大致沿著太平洋沿岸,太平洋整個的沿岸是一個火鏈,地球上大概有2/3以上的火山在太平洋沿岸上,然后在一些大洋中脊或者是東非大裂谷或者地中海這些地方,還有其他的一些火山。那么原來大家都知道在地球上,陸地上有一些火山,對海底的火山注意不夠。最近英國的一些學(xué)者,特別是劍橋的火山學(xué)家,他們對海底的火山做了一些調(diào)查,調(diào)查的結(jié)果指出了在全球范圍內(nèi)高于1000米的海底火山有3.9萬座,有近2.5萬座還在進一步查找,也就是說,在地球海底里頭還有大量的火山,當(dāng)然這些火山并不都是活火山,全球現(xiàn)在有活火山大致有1350多座,有的文獻可能是在1500多,大致全球的活火山在1500座左右,海底有大量的火山,有活火山,也有大量的死火山。除了海洋和陸地以外,在冰天雪地的南極和北極也有火山,比如說南極,現(xiàn)在冰天雪地,98%以上被冰覆蓋著,但是在南極也有活火山,我去過兩次,一般叫欺騙島,是很大的港灣,大的艦艇都可以進來,到當(dāng)?shù)乜?,這里就是一個大的火山口,海水灌進來形成海灣,當(dāng)年一些考察站在里面,這是1967年到1997年中間有幾次火山噴發(fā),把原來的一些考察站摧毀了,現(xiàn)在沒有考察站了,只是臨時到這考察。然后沿著火山口的邊,海岸邊上有溫泉,稍微用撬挖一挖,就可以在這里洗澡,但是坦白講,冰天雪地,這個溫度涼了,量了22.4度,身體好一點可以,這是我們考察的同事,他們就可以進去,還是比較涼的。

  剛才是在全球的火山分布,我們中國近百年來幾乎沒有火山噴發(fā),最近一次是1951年的昆侖上有一次小的火山噴發(fā),很少有人到那個里頭,現(xiàn)在也沒有20人到過那里,而且規(guī)模很小,那么中國,實際上在地質(zhì)歷史上,也是一個比較多火山的國家,特別是在中國的東部地區(qū),從東北到東南沿海地區(qū),一直到海南島,到廣東這些地方都有火山分布,還有青藏高原,特別是北部可可西里到昆侖上有很多的火山,中國的火山也不少,只是在近一些年來沒有噴發(fā)的火山。中國也有一些活火山,這些活火山就是剛才說的有過噴發(fā)記錄的火山,那么大致有這些,大家都知道,像黑龍江的五大連池,還有內(nèi)蒙的阿爾山,吉林的長白山,附近的龍崗地區(qū)都是活火山,還有臺灣北邊的大同,陽明山也是一個活火山,還有海南島,就是在海口西邊也有活火山,云南的騰沖,昆侖山里的西庫侖,我們國家也有10來座活火山的地方。

  火山是怎么形成的?這張圖可以看出來,火山大部分分布在太平沿岸或者是一些大洋中脊,火山的形成或者是噴發(fā),與板塊運動密切相關(guān),大家知道,地球表面,地殼是分板塊的,這些板塊原來是被稱為大陸漂移,后來被證明假說是有依據(jù)的,形成了板塊學(xué)說,板塊突出的表現(xiàn)有海底擴張,有俯沖作用,有裂谷作用,這些地質(zhì)作用都與火山噴發(fā)密切相關(guān),所以,火山分布的地方,都是板皮的邊界,也就是說,大洋板塊向陸地板塊俯沖的時候,插到陸地板塊的時候,在地下形成巖漿,巖漿在一定程度上噴出來,在俯沖帶形成大量的火山,形成火山鏈,大洋中脊,洋殼的厚度很薄的,巖漿涌上來,也會噴發(fā)一些火山,在一些大洋中脊的地方也有火山噴發(fā)。

  我們可以看一下,剛才談到夏威夷群島,大致有七個島,東邊和西邊,我們曾經(jīng)做過他的年齡的測量,最東邊的火山很年輕,越往西火山年齡越老,到現(xiàn)場看,東邊是熱火朝天,火山不斷的噴發(fā),到西邊的島嶼,一片寧靜的田園風(fēng)光,經(jīng)過原來的火山噴發(fā)以后,已經(jīng)不再噴發(fā)了,有一些巖石已經(jīng)風(fēng)化了,可以種莊稼,可以長一些水果和花草,這些島風(fēng)光也是非常好的,田園風(fēng)光非常美。在東邊,相當(dāng)于一個大洋中脊,這個巖漿往上涌的時候,推著地殼的板塊向兩邊擴張,然后板塊就不斷向外走,所以離開中脊越遠的地方,形成火山年齡就越老,離開中脊越近的地方火山就比較年輕,這就是板塊學(xué)說,當(dāng)初在這里找到證據(jù),地球的板塊是在運動的,而且年齡是由新的到老的,所以火山噴發(fā),既是板塊運動的產(chǎn)物,反過來又給板塊學(xué)說找到了證據(jù)。在地球上,除了一些大洋中脊的地方,在大陸上有一些裂谷,最典型的是東非大裂谷,它是目前地球上規(guī)模最大的一個裂谷帶,從非洲南部馬拉維到中東的敘利亞,全長6000多公里,寬度最寬的地方有200多公里,如果你在裂谷里面跑船,實際上有的時候,不到邊界的時候,感覺不到是一種裂谷,到了邊界的時候,好像有一堵墻在那里,在這裂谷里有大量的火山,這個火山口,目前在地球上存在的唯一的一個巖漿湖,一般的火山噴發(fā)巖漿冒出地表以后,很快就會冷卻,凝固形成巖石,唯獨在埃塞俄比亞北邊,艾爾趿拉地區(qū)有一個巖漿湖,從07年開始噴發(fā)形成,到現(xiàn)在還沒有凝固,我有幸前年去考察一下,這個巖漿湖口直徑有500多米寬的一個大的火山口,深有兩三百米深,從上面往下看,看到底下的巖漿在不斷的沸騰,很少噴到地表來,到現(xiàn)在已經(jīng)有3、4年的時間,巖漿湖還在活動,在地球上可能唯一的一個點可以看到巖漿的湖,所以許多媒體到這里去,這里很難去,開最快的車跑三天,沒有什么路。這個大裂谷曾經(jīng)西藏的一些學(xué)者說,將來地球要形成一個大洋,這塊裂谷形成第八大洲,西方的學(xué)者,特別是英國一些學(xué)者有這種想法和認(rèn)識。我去考察,我認(rèn)為這種想法缺乏分析,不可能形成第五大洋,不太可能,不符合火山和裂谷發(fā)育的規(guī)律,當(dāng)然是學(xué)術(shù)上的一些看法。

  我在下面講講火山在地球形成過程中發(fā)揮什么作用,應(yīng)該說,地球的形成主要靠火山活動形成,為什么這么說呢?咱們地球是分三個層,一個是地核,一個是地幔,然后是地殼,有了地核以后形成地幔,有了地幔形成地殼,那么整個地球的半徑在6400公里左右,地殼這個表層,薄薄的一層,整個地球有是由巖石來組成,特別是地殼,表層是硅鋁層,下層是鐵鎂層,在地球上有三大洋,一種叫做巖漿巖,一種叫做沉積巖,一種叫做變質(zhì)巖,沉積巖是巖漿巖和變質(zhì)巖一些碎屑再沉積形成的,變質(zhì)巖是沉積巖和巖漿巖經(jīng)過變質(zhì)形成,但是他的母體都是巖漿巖,巖漿巖在沒有形成地?;蛘呤堑貧ぶ岸际锹懵兜模际怯苫鹕絿姲l(fā)形成的,在某種程度上,火山和火山巖是形成地球最基本的物質(zhì),在我們地學(xué)當(dāng)中,過去有水城論和火城論,最后是火城論戰(zhàn)勝了水城論,才確立了地球科學(xué)的一個學(xué)說。所以火山噴發(fā)是地球從早期到現(xiàn)在不斷增長,不斷形成,起到很重要的地質(zhì)作用。那么火山可能跟生命的起源和生物的演替有密切的關(guān)系,在自然科學(xué)當(dāng)中,有很多的起源問題一直是個謎,宇宙的起源,地球的起源,人類的起源,生物的起源,很多都是沒有探索明白的。關(guān)于生命的起源,有很多的學(xué)說,在座有搞生物的,搞生命科學(xué),其中有一種學(xué)說叫做火山層巖的生命學(xué),聽起來覺得火山怎么跟生命形成有關(guān)系,感覺有點天方夜譚,其實也不是,我從外行來講,生命的表現(xiàn)形式就是蛋白質(zhì),蛋白質(zhì)是有氨基酸形成,氨基酸由一些有機質(zhì),比如說有甲烷或者是烴類或者是醛類這些物質(zhì)形成,不管哪種有機質(zhì),最基本的成分都是C、H、O、N,在火山噴發(fā)當(dāng)中含有大量的氣體,含有碳、氫、氧和氮這些元素,都是很豐富的,而且在火山噴發(fā)的過程中,從高溫向常溫降低的過程當(dāng)中會達到300多度或者是200多度的時候,正好適合于這種元素來合成,最簡單的碳?xì)浠衔?,比如甲烷或者是乙炔,然后進一步合成,可以形成比較復(fù)雜的有機質(zhì),合成甲烷和乙炔這樣簡單的有機物是毫無疑問的,在火山噴發(fā)有好多金屬元素,可以起到催化劑作用,有一定的溫度,都是促進化合的作用,所以說火山活動對生命的形成有一定的作用或者是一種途徑,也不太過分。另外,在古老的火山巖當(dāng)中也發(fā)現(xiàn)生物的痕跡,比如說在南非,在35億年的枕狀玄武巖當(dāng)中,一般是在海底形成的,在巖石當(dāng)中可以看到一些細(xì)菌的痕跡,大致在35億年前可以有這種痕跡,說明在火山噴發(fā)的過程中或者是噴發(fā)以后促進生物體的形成,所以在生命的火山學(xué)說可能有一定的道理。

  除了對生命的形成有作用,火山作用,對生命的演替也有很大的作用,在地球形成的45.5億年,大致是46億年以來,地球形成的過程中有過多次的生物滅絕,遠的不說,中生代的侏羅紀(jì)到白堊紀(jì)的恐龍滅絕,大家很熟悉,像白堊紀(jì)晚期,現(xiàn)在是內(nèi)蒙,赤峰那一帶,我們在學(xué)術(shù)上叫熱河生物群,在遼西和內(nèi)蒙這一帶,像有一些鳥類和恐龍類的化石,在那里發(fā)現(xiàn)了大量的化石,證明當(dāng)初那里的生物很繁盛,但是他們又都集中死在那里,這種大量的生物集中的滅絕,是什么原因造成的?這里也有很多的猜想,現(xiàn)在比較時髦的說法叫做隕石撞擊地球造成生物滅絕,我們搞火山說主張很多地方生物滅絕可能是由于火山噴發(fā)或者是火山作用造成的。今天媒體上說了,還是認(rèn)為是地球生物滅絕是由隕石撞擊地球造成的。但是我們也可以想一下,他說的最大的隕石是1800米長的一個隕石,對于一個地球來講,直徑是4萬多公里,這樣撞擊的面能把地球整個生物都滅絕了,也有時候很難理解,但是火山噴發(fā)會不會造成這種生物滅絕,火山噴發(fā)有大規(guī)模,比如說西伯利亞的大的火山噴發(fā),那次火山噴發(fā),面積在65萬多平方公里,印度的一個高原也有幾十萬平方公里,這樣大量的巖漿出來,熱量,噴出來的氣體對生態(tài)環(huán)境造成很大的影響,可能會使這些生物滅絕。另外像在遼西或者是山東發(fā)現(xiàn)大量的化石,這些化石都集中在一起,在很小的范圍內(nèi)有大的化石,不同的生物化石都在這里,什么原因呢?一盤周圍的環(huán)境,原來大部分是湖泊,這些生物在飲水的時候毒死了,所以都集中死在那里,水的毒氣很可能在火山噴發(fā)的時候,溶解在水里,生物吸水就被毒害了,所以生物的演替或者是滅絕與火山作用有一定的關(guān)系。

  下面介紹一下火山的災(zāi)害,火山是十大自然災(zāi)害當(dāng)中的一種,被聯(lián)合國排在第六位,十大自然災(zāi)害,排在第六,火山噴出來的火、氣、灰和他的巖石,它的泥土,它起到的崩塌以及放出來毒氣和一些沖擊力量會造成一些災(zāi)害,那么火山噴發(fā)會引起崩塌,會引起地震,引起海嘯,還有一些沖擊波,產(chǎn)生的熔巖、泥石流、火山灰對生態(tài)環(huán)境建筑或者是生命都有很大的破壞,所以火山的災(zāi)害是很大的。不管是火山的熔巖、泥石流,火山灰,火山云,造成的一些災(zāi)害。那么火山噴發(fā)的時候,強烈的火山噴發(fā)確實危害性很大,比如說1986年美國西部的華盛頓州附近的圣海倫斯火山噴發(fā),這個火山噴發(fā)一下把山頭掀掉了,這個山頭400米高,掀掉的部分是400米,然后這個山,當(dāng)初山頂上有一些冰雪,火山噴發(fā)就可以使這些冰雪融化,形成很大的泥石流,這次火山噴發(fā)由于預(yù)撤工作做得比較好,死傷人比較少,給周圍的生態(tài)環(huán)境造成的破壞還是很大的,火山噴發(fā)后,我還到這里考察過,跟美國的同行他們,我們做著直升飛機到火山口去看的,把周圍的森林,有好多的森林都給埋葬了,還有一個同行,在這個火山口觀測,在火山噴發(fā)前沒有離開那里,后來埋在那里了,殉職了,當(dāng)時卡塔是總統(tǒng),卡特慰問了他的家屬。

  火山噴發(fā)的時候會形成一些熔巖,當(dāng)時我們在夏威夷考察,頭一天公路還跑車,第二天熔巖把路堵了,這種急性巖漿噴發(fā)沒有太大的危險,危險性不大,這個是我們地質(zhì)部的一個同行。但是在火山噴發(fā)的時候,比如說在印尼的火山,這也是一次考察,我們準(zhǔn)備上山頂,離火山口很近,結(jié)果到了山頂?shù)臅r候,沒有到山頂?shù)臅r候就來地震了,因為地震,地震可能沒有多大危險,一般都是地震過后火山就該噴發(fā)了,火山噴發(fā)了就躲不開了,當(dāng)時這些考察的,因為是國際的,什么國家的人都有,后來大家就很快就散了,好在火山?jīng)]有噴發(fā),后來逃了一劫。那么火山噴發(fā),最典型的一個例子就是意大利的維蘇威火山,公元79年維蘇威火山噴發(fā),這個是真圖,我在龐貝城照的,后面這個就是維蘇威,上面就是維蘇威的火山,單獨照的,在龐貝城,后面就是維蘇威火山,維蘇威火山離龐貝城直徑不到20公里,火山噴發(fā)的時候,大量的火山灰有一個拋物線,正好把龐貝城給埋葬了,龐貝城在公元79年被埋了,在公元1663年被發(fā)現(xiàn)了,現(xiàn)在龐貝城被揭露出來,現(xiàn)在有1/3沒有揭露,老城有2/3,這就是原來的龐貝城的城坡,當(dāng)時有一些死的遺骸,看他的形態(tài),大家都是很難受的,被火山灰埋在里面形成的遺骸,這是這個火山造成的。現(xiàn)在這個火山,龐貝城到意大利去很好觀察自然災(zāi)害的一個景點。

  火山噴發(fā)對航空事業(yè)會造成很大的危害,這張圖就是說,現(xiàn)在航線,洲際航線大部分都爬到高緯度上去了。以前我們?nèi)ッ绹?,從北京或者是上海出發(fā),就直奔舊金山或者是洛杉磯,直飛過去,這個路程比較長,現(xiàn)在飛機一起飛,往高緯度爬,再過海峽,再下來,這個路線就短了,但是這個航線,跨越海峽,每天就100多個航班,但是這兩個地方都是火山區(qū),不管是遠東地區(qū),還是到了阿拉斯加這些,都是火山,每年這個地方不斷有火山噴發(fā),所以火山灰對飛機會產(chǎn)生很大的危險。一個實例,在1989年的一次火山噴發(fā)的時候,從阿拉斯加的首都起飛的飛機,一般是飛機有四個發(fā)動機,一個壞了用另一個,但是這架飛機,747飛機,他四個發(fā)動機都失靈了,駕駛員就很緊張了,然后這個飛機降到,從高空垂直下降,但是好在快到1000多米的時候,駕駛員又把一個發(fā)動機給發(fā)動起來了,結(jié)果又提升了,避免了一次空難,否則很慘,747應(yīng)該說波音里面最大的飛機了,這是一個很典型的事例,火山噴發(fā)會造成航空事業(yè)很大的危險?;鹕交沂呛芗?xì)膩的粉塵,如果飛機在飛行的過程中,前面滑輪轉(zhuǎn)的過程中會把空氣吸進來,把火山灰吸進去,火山灰一般在1000度左右會熔化,一般發(fā)動機里頭,這個滑輪的轉(zhuǎn)速形成的高溫可能達到1400多度,那么火山灰一旦熔化形成的熔巖的水,要粘在滑行槳的頁片上,會造成很大的危害,會使發(fā)動機不好使,而且這個火山灰是無孔不入,對航空確實會造成很大危害。所以今年年初的時候冰島火山噴發(fā),歐洲,特別是西歐的航空事業(yè)造成很大的影響,停航的好多的航班,一個是在西歐航班最多的一個地區(qū),另外,當(dāng)時冰島的火山噴發(fā),這個火山灰也確實多,有個資料上談到,冰島的火山平均每秒鐘噴出來的火山灰達到50噸,這么多的火山灰到空中去,對航空會造成很大的影響,但是冰島這次火山噴發(fā),只有兩級左右,是一個小規(guī)模的火山噴發(fā),為什么有大量的火山灰?在火山口上面是一個大的冰川,那么大的冰川被熱的巖漿熔化形成水蒸氣,然后冰川化成水,在灌澆到火山口,好像我們火爐里面潑冷水,那么火山灰就噴發(fā)的更厲害,這是相互作用的,火山規(guī)模不大,但是造成的火山灰和火山氣體太大,所以對航空事業(yè)影響很大。當(dāng)時有很多人問我,我說沒有,除了對航空有一些影響,沒有那么嚴(yán)重。有人說火山灰會漂到中國來,火山氣體飄到中國來,韓國那邊也很兇,我當(dāng)時說,這不可能,你要說空氣當(dāng)中一點沒有他的痕跡不太可能,但是從冰島到這來上萬公里,那個火山氣體或火山灰早就稀釋掉了,不太可能造成那么大的影響。有些人在網(wǎng)上說,你說沒有影響,你自己上外面站著去,就是今年沒有時間去考察,有時間我還可以到現(xiàn)場。  火山造成的危害,剛才談到火山海嘯,火山噴發(fā)的時候,噴發(fā)力很強,尤其是在海邊或者是海底噴發(fā)造成的海嘯很厲害,海嘯這種東西,在海洋里形成的這種水波,他跟普通的波不一樣,他這個波長可以達上百公里,周期可以幾分鐘甚至一小時,傳播的速度可以每小時達到700公里,他在這么長的傳播過程中,他的能量減少的很小,所以在歷史上,1960年在智利發(fā)生的火山噴發(fā)造成的海嘯一直傳到日本,傳了17000多公里,對日本造成很大的威脅。最近跟一個海軍討論波和浪,其實浪并不可怕,最可怕的是涌,就是涌動,涌是一種波,有周期性,這個是引起一些海嘯更強大的,跟波長差不多,所以火山噴發(fā)的時候也會造成海嘯。還有就是火山噴發(fā)的時候,也會造成地震,常常把地震和火山是聯(lián)在一起,他們什么關(guān)系呢?有火山噴發(fā)必有地震,但是反過來不完全,有地震不一定有火山,凡是火山噴發(fā)的時候,噴發(fā)之前,噴發(fā)當(dāng)中都會發(fā)生一些地震,但是這些地震的規(guī)模不一定很大,有的時候也會造成災(zāi)害,所以火山噴發(fā)的時候,地震、海嘯這些災(zāi)害也會出現(xiàn),另外,火山噴發(fā)會對氣候環(huán)境造成很大的影響,會有幾方面的影響。第一個,我們所說的所謂陽傘作用,火山噴發(fā)出來火山灰、火山氣體進入大氣層以后,這個大氣層,大氣圈,下面10公里是對流層,10公里以上是平流層,再上面是電離層,那么火山最大的規(guī)模的火山噴發(fā),噴發(fā)柱可以達到35公里左右的高度,普通的火山噴發(fā)也在10公里左右,冰島的小火山噴發(fā)也在10公里左右,冰島的火山噴發(fā)雖然規(guī)模小,火山灰上升到10公里,10公里正好是飛機飛的航線的位置,飛機一起飛,穿過了云層以后到了平流層,平流層在9000到10000公里的高空,就沒有云彩了,那么火山噴發(fā)形成的火山灰、火山氣體,形成氣溶膠,在高空形成氣溶膠層,氣溶膠對太陽輻射的陽光有一個反射作用,所以等于在高空打個傘,號稱“陽傘作用”,太陽光的熱量被高空截了以后,不能到達地表,所以火山噴發(fā)以后形成氣溶膠,會形成短時間的天氣降溫,或者是陰雨天氣比較多,另外在火山噴發(fā)的過程中會噴出大量的二氧化碳的溫室氣體還有水蒸氣,比重比空氣大,所以大部分在大氣層的下部,又會在地球表面形成一個溫室氣體層,就形成溫室效應(yīng),會使地面的溫度不能向宇宙空間去釋放,所以又會造成溫室作用,這是兩個方面。第二個方面火山噴發(fā)大量的有害氣體,特別是像硫化氫,氯組元素的氣體,到火山噴發(fā)的時候,我覺得很大一部分問題要離遠點,就是毒氣,我們?nèi)タ疾斓臅r候有的時候也不帶防毒面具,一走進嗆的不得了,權(quán)宜之計把毛巾蘸濕了,把嘴和鼻子堵上,不能老堵著,但是你要是沒有這種,不堵一下,時間稍微長一點,會中毒的。所以火山對天氣、氣候會產(chǎn)生很大的影響。那么我剛才說了,火山作用貫穿于地球的整個時空,從地下深處,最深可以達到100多米深的巖漿噴上來,噴到地表,穿過地圈、水圈、生物圈到大氣圈,一直到大氣圈的高空,到電離層的地方,將近40公里左右,所以火山作用對整個地球的各個層都產(chǎn)生很大的影響。

  最近這些時候談到低碳經(jīng)濟,談到氣候爭論的問題,去年的哥本哈根會議曾經(jīng)談到,氣候爭論主要是人類排放的二氧化碳,根據(jù)IBCC組織公布的數(shù)據(jù),90以上的二氧化碳是人類排放,我對這種觀點持懷疑態(tài)度,不贊同態(tài)度,因為自然界排放二氧化碳和溫室氣體的途徑太多,比如說火山噴發(fā),火山噴發(fā)一次,大規(guī)模的火山噴發(fā)會排放數(shù)以萬計的氣體,上個世紀(jì),1990年的時候,菲律賓的皮納圖博火山噴發(fā),一次噴發(fā)的火山的二氧化硫的量,就是二氧化硫的量達到多少呢?達到百萬噸,就是1000個,這是這個火山噴發(fā)的位置,相當(dāng)于1000個百萬噸,這是什么概念?就是說,所以一次火山噴發(fā)噴發(fā)出來氣體量相當(dāng)大,有的時候火山不噴發(fā)也在釋放氣體,像加州,有一個山谷,那里的生態(tài)環(huán)境很好,唯獨山谷,這里的樹都死了,什么原因?那里有個斷裂,也是個火山區(qū),沿著五斷裂不斷的釋放二氧化碳,盡管二氧化碳可以用光和作用變成氧,但是植物根還是吸收氧的,二氧化碳比正常值超過10倍,20倍,植物受不了,所以在附近的其他地方生態(tài)都很好,唯獨那個山谷,樹和植物都死掉了,因為地下不斷的釋放二氧化碳,像這樣的地區(qū)很多,非洲的很多地方的湖泊釋放二氧化碳,所以自然界釋放二氧化碳的途徑很多,把釋放二氧化碳的途徑都?xì)w到人類排放,我覺得是不客觀的。

  剛才談到了火山噴發(fā)的氣體或火山灰,地面降溫,陽傘作用不說了。一個典型的例子,1815年的印度尼西亞的坦博拉火山噴發(fā),這是人類記錄上最大的一次火山噴發(fā),定為七級,這次火山噴發(fā),1815年噴發(fā),1816年,整個火山灰就彌漫了全球,這樣次火山噴發(fā)直接死亡了一萬人,周圍也死了8萬多,一共90000多人,這是一次大的火山災(zāi)害的例子。那么普通的火山噴發(fā),像墨西哥的一個火山,三級噴發(fā)的強度,在4月5號,這么多的火山灰、火山云,到了4月25號,20天以后彌漫了全球。1990年,91年的菲律賓的皮納圖博火山,在這里,這個噴發(fā)造成了全球的氣球降溫和陰雨天,也是很明顯的。當(dāng)然在氣象部門有不同的觀點,那年安徽、河南發(fā)大水,是不是跟菲律賓火山噴發(fā)有關(guān)系,在學(xué)術(shù)界有贊成,也有不贊成,但是火山噴發(fā)對自然環(huán)境、對氣候有很大的影響,這是毋庸置疑的。那么臭氧洞,這是南極的臭氧洞被照出來,就是火山噴發(fā)出來的一些鹵族元素,他會把O3變成氧氣,把O3吃掉,這個臭氧層被破壞,形成臭氧洞,太陽的紫外線,就是臭氧可以吸收紫外線,一旦把O3破壞,太陽的紫外線會到地球表面,紫外線對人和生物有很大的危害,坦白講人被紫外線長期照射,得皮癌的可能性很大的,一般眼光很足的時候打著傘,不是為了怕曬黑,也是一種安全的保護,我們到青藏高原考察,那個地方的陽光很厲害,一個是得有一個遮光的帽子,一個得有好的眼鏡,沒有好的太陽鏡也不行,不然紫外線扛不了。

  最后我想說說火山資源,火山,大自然的雕塑家,也是一個很重要的自然現(xiàn)象,這個火山有好的一方面,也有壞的一方面,剛才談到火山有很多的災(zāi)害,也確實給人類、給自然界造成很多的破壞,但是火山跟地震不一樣,地震有一次,地震好像找不出來有什么好處,但是,從科學(xué)上,我的一個老師跟我說,你這個說法也不對,研究地震波可以研究地球物理,也有用,但是被人類利用這種可能性比較小,但是火山不同,火山給人類和自然界會創(chuàng)造很多的財富,應(yīng)該說一個火山形成以后渾身都是寶,我大致舉幾個例子,第一,土地資源,現(xiàn)在在海洋中的很多島嶼,大部分都是火山噴發(fā)形成的,夏威夷島,一個大的島鏈,都是火山形成的,到太平洋,印度洋,大西洋一些島嶼,也都是火山,到地中海的一些島嶼也都是火山,所以給提供了很多的島嶼,對航行,既有壞處,也有好處,如果在海洋,漫無天際的海洋沒有島嶼,長途的航行沒有靠岸的地方,可能也不行。另外火山地區(qū),火山灰和火山巖風(fēng)化以后的土壤是比較肥沃的,含有的微量元素比較多,生態(tài)環(huán)境是比較好的。第二,火山是重要的礦產(chǎn)資源,我們用的金屬礦產(chǎn)、非金屬礦產(chǎn),還有一些寶石很多是火山作用形成的,像金屬五礦產(chǎn),金銀銅鐵鉛鋅,很多都是火山作用形成的,非金屬,像這些,像這種火山灰,還有很多的非金屬材料都是火山形成的。還有就是寶石,好多種寶石,但是大家最知道的可能就是鉆石,鉆石,他的形成條件在高溫高壓下形成,那么這種形成的環(huán)境,就是在火山噴發(fā)的,在火山經(jīng)過的地方,溫度高,壓力比較大,所以往往能形成鉆石,所以,像我們國家有一些地方,遼寧、山東也能發(fā)現(xiàn)鉆石,但是質(zhì)量比較差,不像南非,很多寶石也是火山作用形成的。還有一些新型材料。還有像溫泉和礦泉,溫泉、礦泉,這個是兩個概念,一般的溫泉當(dāng)中有熱泉,也有冷泉,比如說你們有沒有去過內(nèi)蒙古有一個艾爾山地區(qū),有幾十個泉,有一部分泉是溫泉,37度到50多度,還有一種是礦泉,還有一種冷泉,在4度到7度,而且溫度就是這么高,這是屬于溫泉和冷泉。還有一種是礦泉,礦泉就是,水含有一些礦物形成的泉,一般在火山區(qū),溫泉和礦泉都是比較發(fā)育的,也有的,我順便說一下,火山現(xiàn)在洗溫泉,有的說是假的,北京有個地方,很重要的地方,我就不說了,有一次開會在院里打鉆,我說這打什么鉆?他說打溫泉,我說這地哪有溫泉,不可能有溫泉,但是他們要打溫泉,打到深處,每中間100米就增加一度,實際上熱水跟溫泉是兩個概念,在地下可以打出來熱水,但是不是溫泉,但是從地下抽出來的水溫度比較高就是溫泉,你糊弄那些總統(tǒng)可以,讓他們在這里想洗溫泉,這個院不可能有溫泉,溫泉跟熱水是兩個概念。地?zé)豳Y源,火山區(qū)的地?zé)豳Y源比較發(fā)育,像云南的騰沖地區(qū),那塊的溫泉比較多,地?zé)豳Y源也比較豐富。還有就是風(fēng)景資源,我下面給你們一些圖片就知道了。

  我們的礦產(chǎn)資源里頭還有能源,這是最近我國的這些地質(zhì)工作者,包括石油部門,發(fā)現(xiàn)過去找石油都在沉積巖當(dāng)中,見到火山巖就躲,因為火山巖是禁區(qū),大慶這幾年在火山巖找到油氣廠,而且很豐富,現(xiàn)在從東北到新疆,在火山巖中都找到油和氣,這個可能是我們找油氣的新的突破和新的方向,我們正在做這方面的工作。因為這幾年的發(fā)現(xiàn),已經(jīng)得到的儲量已經(jīng)比原來的預(yù)計超過了2倍到3倍,我國含火山巖的地區(qū)很多,下一步有可能會找出新的原井。由于這幾年火山巖當(dāng)中的油氣的重要發(fā)現(xiàn),使得我國的油氣的產(chǎn)量從前一些年變化,直線上升,所以火山也會給我們帶來一些能源。

  另外這個也是新鮮事,用玄武巖的石頭可以拉開出絲,玄武巖熔化到1500度,熔化了,然后拉絲,這都是真實的,這個絲,能拉到細(xì)到什么程度,能細(xì)到一根頭發(fā)的1/3。它的性能,因為是個硅酸鹽,耐高溫,耐低溫,抗腐蝕,抗輻射,又絕緣,用處很廣,一般用在軍事上、航天,航空這上面,當(dāng)然用在普通的建筑上也可以。這是原來的老蘇聯(lián),像烏克蘭這些國家就是用這種材料做航天器。還有火山區(qū)是很好的旅游資源,地球上美的地方大部分是火山區(qū),你比如說日本富士山,這是一個很美的地方,然后美國的黃石公園,就是一個大的火山區(qū),這個公園確實很大,但是這個公園大,整個這個公園相當(dāng)于一個火山口,開車時速在90公里左右,從這頭跑到那頭得2個小時,這是一個。到北愛爾蘭的北海岸,巨人石,都是玄武巖,這也是非常典型的。那么剛才說的巖漿湖,在埃塞俄比亞,這種火山,冰島火山噴發(fā)的夜景,跟焰火沒有區(qū)別。我們國家現(xiàn)在已經(jīng)有181個國家地質(zhì)公園,其中有20多個都是火山區(qū),像東北、長白山這些地方,像福建、海南、騰沖這些地方都是火山區(qū),所以火山區(qū)是風(fēng)景非常秀麗的地方,很多美景都是火山造成的。

  長白山,這個是天池,談到長白山,順便說一下,最近韓國一個同行,我都是很熟悉的,他說2014年長白山就要噴發(fā),這個事情是不確切的,說他胡說,同行不能這么說,沒有多大的依據(jù),所以大家不要聽這種說法。至于長白山的天池,這是長白山的瀑布,如果去長白山這個時候挺好,這是大峽谷,這是地貌,這是五大連池,噴氣錐,這是一些火山的熔巖形態(tài)。還有礦泉,五大連池有礦泉,沒有溫泉,五大連池的礦泉應(yīng)該說在地球上都數(shù)得著,但是那里礦泉水銷量不太好,世界上礦泉水銷量最好的是法國的礦泉,那個是火山區(qū),銷量能占?xì)W洲的40%,但是我們礦泉的質(zhì)量比他好,可是我們銷量不好,主要你們牌子沒有創(chuàng)出去,創(chuàng)出去就行了,這里還有溫泉,洗溫泉好處就不說了。

  火山區(qū)還有一些湖泊,也是很漂亮的,這是吉林的,這是內(nèi)蒙的,這是贛江旁邊。

  火山的景觀,騰沖,田園風(fēng)光也是挺漂亮的,火山區(qū)是很好的。到了青藏高原也有一些火山,但是那個地方很少有人能到。

  火山活動是一種重要的地質(zhì)作用,是地球的靈魂,是地球乃至其他行星富有生命力的象征,它貫穿于地球的整個時空和各個層圈,在地球形成演化中發(fā)揮作用,對全球變化產(chǎn)生重要的影響,也與生態(tài)起源和生物演替密切相關(guān),蘊含著豐富的科學(xué)內(nèi)涵和奧秘,他時而怒吼給自然界和人類社會造成很大的災(zāi)難,也塑造了氣勢磅礴、絢麗多彩的自然景觀,展示了無限的魅力,給人類創(chuàng)造了豐富的財富,神奇的火山是大自然的驕子。
 

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