中国的火山在哪里?

中国的火山在哪里?

 

 

1720年1月
黑龙江讷谟尔河支流白河的上游
大地裂开了一条口子
熔岩从地下涌出
像火一样燃烧

引号内文字由清代满文史料翻译而来;黑龙江五大连池的火山与熔岩平原,近景的乱石堆为熔岩平原,摄影师@沈旻)

中国的火山在哪里?

火山锥拔地而起

熔岩流四散流淌

直至阻塞河道

形成了五个堰塞湖

(五大连池形成示意图,制图@赵榜/星球研究所)

中国的火山在哪里?

著名的五大连池

就此诞生

(黑龙江五大连池的火山、堰塞湖和熔岩平原,摄影师@黄雪峰)

中国的火山在哪里?

6500万年以来

类似的场景在中国大地一再上演

留下了许多火山及熔岩地貌

(中国新生代火山群及熔岩地貌分布图,由于更古老的火山地貌多难以追索,图片主要显示6500万年以来的新生代火山,制图@陈志浩/星球研究所)

中国的火山在哪里?

时至今日

上千座火山仍矗立在我们身边

它们有的高大威猛

请横屏观看,长白山天池火山是一座活火山,未来仍会喷发,摄影师@项新平)

有的原本不俗
但被群山衬托得并不显眼
(内蒙古大兴安岭诺敏河火山群四方山,它的海拔为933m,但在群山的映衬下显得并不高大,图片来源@汇图网)
中国的火山在哪里?
更多的火山矮小低调
难以引起人们的特别关注

(山西朔州右玉县的牛心山是一个火山残体,摄影师@贾瑞菊)

中国的火山在哪里?

当世界各地的著名火山

成为我们的旅游目的地

当火山大杀四方的传说

被我们耳熟能详的时候

我们中国人

却对中国的火山感到相当陌生

它们有着哪些精彩的风景

又是否威胁着我们的生活

本文
将会给你答案
 
 
 01 
万千之火
1951年5月27日
昆仑山西部的阿什库勒盆地中
一座山峰喷出浓烟
附近的解放军筑路队将其尽收眼底
新中国首次目击火山喷发
在这里载入史册

(请横屏观看,此次火山喷发被1951年7月5日《新疆日报》报道,图为新疆于田阿什库勒盆地及火山位置示意图,制图@陈志浩/星球研究所)

中国的火山在哪里?
这座山峰被命名为阿什火山
它有着锐利张扬的火山锥
周围的熔岩平原被风沙覆盖

在植被稀少的青藏高原

展示出火山地貌最纯粹的一面

(请横屏观看,因阿什火山1951年并未喷出熔岩,有部分质疑其真实性,摄影师@周晓成)
中国的火山在哪里?

而在中国其他地方

更丰富的降水和植被

则使火山锥和熔岩平原
更加精彩
 
内蒙古草原的火山
被绿荫轻轻覆盖
(内蒙古察哈尔右翼后旗乌兰哈达火山群,摄影师@Greatwj)
中国的火山在哪里?
东北大地上的火山
被广袤的森林笼罩
(内蒙古呼伦贝尔阿尔山火山群,火山口前后都是针叶林覆盖的山谷熔岩流,摄影师@杨孝
中国的火山在哪里?

而在温暖潮湿的南国

热带丛林则为火山披上永恒绿装

(海南琼北火山群,热带丛林覆盖了火山地貌,摄影师@傅琨)

中国的火山在哪里?
植被改变着火山地貌的外观
水则为它们带来了灵魂
轮廓完整的小火山口
蓄水成湖
或色彩斑斓
(早秋的内蒙古阿尔山火山群月亮天池,摄影师@邱会宁)

或凛冽冰冷

(初冬时节的内蒙古阿尔山火山天池,摄影师@赵高翔)

大型喷发后的火山口容易坍塌
变成巨大的破火山口
(火山口湖形成示意图,制图@赵榜/星球研究所)
长白山天池
便是中国规模最大的破火山口
宛如一块巨大的蓝宝石
(吉林省长白山天池,摄影师@刘兆明)
中国的火山在哪里?
火山口湖
不一定都在山上
当岩浆遭遇大量地下水时
蒸汽会在地面上炸出深坑
蓄水形成玛珥湖
(玛珥湖形成示意图,制图@杨宁/星球研究所)
中国的火山在哪里?

它们被一圈溅射物包围

在附近火山锥的衬托下

显得圆润可爱

(吉林省龙岗火山群四海龙湾,位于白山市靖宇县,是当地众多玛珥湖中最圆的一个,摄影师@清小汐)

中国的火山在哪里?
当玛珥湖被泥沙填满后
又是另一番光景
或赫然出现在密林深处
请横屏观看,吉林省龙岗火山群旱龙湾,位于通辽市辉南县,它在密林间开辟出空地,摄影师@清小汐)
中国的火山在哪里?
或在草原上凝望蓝天

(内蒙古草原上的玛珥式火山口,图片源自@视觉中国)

中国的火山在哪里?
这些完整的火山锥
熔岩平原和火山口湖
都是年轻火山的特权
对于更古老的火山
岁月会摧残它们的样貌

(火山及熔岩地貌风化过程和新生景观,制图@杨宁/星球研究所)

中国的火山在哪里?
环形火山口首先遭到破坏
火山锥开始变得残缺

(山西省大同市大同火山群,降水在火山锥上留下侵蚀痕迹,摄影师@康辉)

随后
残破的火山锥变得更加低矮

要么被泥沙逐渐掩埋

(青藏高原羌塘地区的无名火山残丘,摄影师@许先强)

要么渐渐风化消失
最终融进大地的轮廓

(内蒙古锡林郭勒草原的古火山口,一些火山口几乎融入地面,摄影师@孙建鑫)

中国的火山在哪里?
然而残破中也孕育着精彩
火山锥的消亡往往会暴露出火山颈
它是残留在岩浆通道里的坚硬岩石
承载着火山最后的倔强

(火山颈形成过程示意图,它是火山锥严重风化的产物,制图@杨宁/星球研究所)

中国的火山在哪里?
火山颈的外形和颜值
因成分差异而不同
由熔岩碎渣堆积而成的火山颈
兀立于地面之上
大多杂乱无章
(青藏高原的某个火山颈,碎渣构成的火山颈突兀耸立,图片来源@视觉中国

均质熔岩凝成的火山颈

常具有特殊的几何美感

(江苏省南京市柱子山古火山颈,摄影师@朱金华)

中国的火山在哪里?

这是物理学的魔术

均匀岩石在均匀冷却过程中
垂直冷却面发生均匀开裂
形成类似蜂窝的多边形石柱
被称作柱状节理

(柱状节理形成示意图,它常在火山颈和厚层熔岩中形成,制图@杨宁/星球研究所)

中国的火山在哪里?
它们不仅出现在火山颈

也常出现在熔岩平原熔岩流内部

被流水切割后方才显露

(吉林望天鹅火山十五道沟,流水切开山谷熔岩流,暴露出柱状节理,摄影师@崔瀚予)

流水对熔岩平原的切割

还可以产生熔岩台地

它们大多边缘陡峭

顶部平坦

(内蒙古锡林郭勒草原火山地质公园的熔岩台地,摄影师@徐博)
中国的火山在哪里?
 
熔岩覆盖在其他岩石上
像是盖上了深色石板
(请横屏观看,青藏高原可可西里火山群的一处熔岩台地,摄影师@秦晖)
当切割愈演愈烈
熔岩台地会变为平顶山丘
这是火山地貌即将消亡的状态

(请横屏观看,江苏省南京市江宁方山是一处熔岩台地,山上建筑为定林寺,摄影师@翟鸿宇)

中国的火山在哪里?
沿海地区的熔岩台地和火山锥
也常被海水淹没形成岛屿
各种内部结构被海浪暴露无遗
(台湾澎湖列岛是1000多万年前形成的熔岩台地,后被海水淹没,摄影师@赵熠)
中国的火山在哪里?
当海水继续上涨冲刷
火山口也会被淹没成圆形海湾
述说着碧海蓝天的浪漫

请横屏观看,广西北海涠洲岛的南湾是一个古火山口,摄影师@梁杰)

中国的火山在哪里?
而在南海海底
许多火山从海底产生
在海面附近长出珊瑚礁
形成守卫万里海疆的珊瑚砂岛
(南海西沙群岛七连屿,这些珊瑚砂岛最初都是火山岛,图片来源@视觉中国)

至此
众多年轻或者古老的火山
在中国大地上
构建出一系列精彩的风景
它们有些为人熟知
更多则依旧陌生
人们难免好奇
这些火山都是如何产生的?
答案就在地下的“岩浆工厂
 02 
地下之火
在火山的地下
岩浆储存在囊状的岩浆房
它们源自地下100~430km处
这里的地幔岩石处在熔融边缘
被称作软流圈
温度、压力和成分发生变化时
会产生岩浆

(火山成因和岩浆运动示意图,岩浆从软流圈产生后,会汇聚至岩浆房,制图@杨宁/星球研究所)

有多种力量
会造成软流圈熔融
 
第一种力量
便是地幔柱
一大股高温高压岩石
从地幔深层向外缓缓运动
压力减小造成岩石熔点下降
在软流圈深度发生减压熔融
形成岩浆
(地幔柱示意图,深部的高温高压岩石上涌至软流圈深度,压力下降产生岩浆,制图@杨宁/星球研究所)
中国的火山在哪里?
岩浆喷出地表
形成火山
海南和广东的雷琼火山群
便由地幔柱活动产生
包括海南北部的诸多火山
(海口市郊区的火山锥,摄影师@周修建)
中国的火山在哪里?
和广东的湖光岩玛珥湖
(请横屏观看,广东湛江的湖光岩玛珥湖面积为2.3km²,是中国现存最大的玛珥湖,摄影师@卢文)

2.58亿年前
更大的地幔柱撕裂华南板块
超级火山喷发了300万年
一千多米厚的玄武岩
散布在今天的川滇黔桂境内

(峨眉山大火成岩省玄武岩分布图,“省”是用来形容某种巨大地质结构的术语,而“玄武岩”是一类常见的火山熔岩,制图@陈志浩/星球研究所)

中国的火山在哪里?
四川峨眉山金顶的玄武岩层
覆盖在石灰岩上方
记录了超级火山与远古浅海的狭路相逢

(请横屏观看,峨眉山金顶的黑色玄武岩地层为火山产物,下方的白色石灰岩形成于浅海环境,说明本次火山从浅海中喷发,摄影师@吕凤霄)

地幔柱制造了许多火山
大批量、流水线式制造火山
则要归功于第二种力量
板块运动
(请横屏观看,全球第四纪主要火山群分布图,制图@陈志浩/星球研究所)
洋中脊是制造大洋板块的部位
它是地球上规模最大的深海火山带
地幔岩石在这里大规模上涌熔融
岩浆不断喷出冷却成岩石
并使海底不断向两侧扩张
(洋中脊示意图,地幔岩石在此处大规模上涌熔融,图片来源@BBC纪录片《地球的力量》)
在中国南海
许多火山与洋中脊活动有关
其中未能触及海面者
成为深海海山
另一部分冲到海面附近
变成了珊瑚的家园
海浪将珊瑚礁破碎
最终转化为南海诸多岛礁
(南海火山与洋中脊分布示意图,一部分火山是深海海山,另一部分火山演变为珊瑚岛,制图@陈志浩/星球研究所)
海沟是大洋板块向地幔俯冲消亡的位置
海水从这里进入地幔
降低了岩石熔点
大量岩浆产生并且喷发
在海沟附近产生一连串火山
(海沟火山成因示意图,此类火山沿着海沟呈链状分布,形成火山岛链或陆上火山链,图片来源@BBC纪录片《地球的力量》)
中国的火山在哪里?
地质构造十分复杂的台湾
便在南北两条海沟的影响下
产生许多火山

(请横屏观看,台湾及周边火山分布示意图,除澎湖列岛外,台湾其他火山都受海沟影响,制图@陈志浩/星球研究所)

中国的火山在哪里?
在东北部的琉球海沟
菲律宾海板块向欧亚板块俯冲
影响着大屯、基隆和龟山岛火山群
(从基隆山远眺基隆岛,基隆山和基隆岛是基隆火山群中的两座火山,摄影师@老J)
中国的火山在哪里?
在南部的马尼拉海沟
南海的海底曾经向菲律宾海板块俯冲
产生了一连串火山岛
其中绿岛和兰屿依然漂在海上
“奇美岛”“月眉岛”“成广澳岛”“都兰岛”
则已撞上台湾东部
变成台东海岸山脉的一系列山峰
(自北向南航拍台东海岸山脉,近景小溪为薯寮溪,右侧远景的谷地为台东纵谷,图片来源@视觉中国
中国的火山在哪里?
中国大陆的诸多火山
则受到古太平洋板块俯冲的影响
从1.5亿年前至今
俯冲的岩石滞留在地下600km深处
不断释放出水和二氧化碳
促进岩浆岩产生并沿断裂喷发
在中国东部到处制造火山

(吉林省龙岗火山群南龙湾,摄影师@清小汐)

中国的火山在哪里?
群山也沿着大断裂下沉
孕育出许多超级大湖
随后演变成肥沃的平原
人类在此繁衍生息
中华文明孕育而生
火山
终于从地下走向人间
 03 
人间之火
 
但活跃在人间的火山
却在全世界不断散布灾难与死亡
人们畏惧喷发的火山
危地马拉富埃戈火山喷发,图片来源@视觉中国
畏惧火红的熔岩
(冰岛一处火山喷发后,熔岩流四处蔓延,图片来源@视觉中国

中国的火山在哪里?
畏惧漫天的灰云

(2019年6月22日俄罗斯Raikoke火山爆发,火山灰飞腾到高空后向四周扩散,图片来源@NASA)

中国的火山在哪里?
这样的畏惧不无道理
公元79年
意大利维苏威火山喷发
庞贝、赫库兰尼姆等古罗马城市惨遭掩埋
一万多人死于非命
直到一千多年后才重见天日
(意大利维苏威火山脚下的地下古城为赫库兰尼姆城遗址,地面城市是现代那不勒斯城区,图片来源@视觉中国

类似的火山灾害
在人类历史中随处可见
未来也会在中外不同地区继续发生
如果说国人对火山本就感到陌生
那么对于火山灾害就更加陌生
对它的成因和致命性都不甚了解
(火山灾害示意图,制图@杨宁/星球研究所)
中国的火山在哪里?
我们身边的火山
并不都是岁月静好的风景
也可能是隐藏的恶魔
在最近1.17万年里
有14个中国火山群发生过喷发
它们未来仍会继续喷发
(中国现存活火山群及最后喷发时间,制图@陈志浩/星球研究所)
中国的火山在哪里?

放眼世界
我们可以从现代火山灾害中
找到中国境内火山灾害的影子
 
2018年夏威夷火山大喷发
稀薄的岩浆遍地流淌
但它们流速不快
人们有充足的时间逃离
一般只毁灭农田、建筑和道路
(2018年夏威夷火山喷发的场景,图片来源@视觉中国
中国的火山在哪里?
类似的场景曾经出现在中国
如黑龙江省牡丹江市
镜泊湖火山群在一千多年前喷发
稀薄、流动性好的岩浆到处流淌
阻塞牡丹江河道形成镜泊湖
(黑龙江牡丹江市沙兰镇的熔岩平原,它们是阻塞牡丹江形成镜泊湖的熔岩,图片来源@视觉中国
中国的火山在哪里?

火山灰的影响范围更大
它们不仅损害人体呼吸道
还会严重危害经济和环境
 
2010年冰岛艾雅法拉火山喷发
大半个欧洲被火山灰笼罩
空中交通停摆数月
经济损失不可估量
(冰岛艾雅法拉火山爆发场景,图片来源@视觉中国
类似的场景也曾经出现在中国
长白山的历史喷发中
火山灰向东飘散
混合雨水一起落下
在朝鲜和日本留下大量“雨土”的文献记载
(菲律宾马荣火山喷出的火山灰柱,仅作示意,图片来源@视觉中国
中国的火山在哪里?
最致命的灾害则是火山碎屑流
常出现在岩浆粘稠的火山
高温碎屑沿着山坡快速流下
如同一场灼热的“雪崩”
(印尼锡纳朋火山喷发时沿山坡涌下的火山碎屑流,古罗马的庞贝及赫库兰尼姆就是被火山碎屑流埋葬,图片来源@视觉中国) 
中国的火山在哪里?
2018年危地马拉富埃戈火山喷发
火山碎屑流瞬间掩埋了几个村庄
100多人死亡、300多人失踪
一时间引发国际关注
(2018年6月危地马拉富埃戈火山喷发后被掩埋的村庄,许多人在房屋内被烤死,图片来源@视觉中国
中国的火山在哪里?
类似的场景也曾经出现在中国
公元946年
吉林长白山发生“千年大喷发
这是人类史上规模最大的火山喷发之一
巨大的火山碎屑流向北覆盖数十千米
(长白山天池火山碎屑流灾害区划,虚线表示946年喷发的火山碎屑流范围,三个色块表示未来发生不同规模喷发时,火山碎屑流将会影响的范围,制图@陈志浩)
台湾的大屯火山群则更加风险
不仅因为它能够产生火山碎屑流
更因为它紧邻人口稠密的大都市

(台北市被北部的大屯火山群和西部的观音山火山群包围,前者是一个活火山群,有产生火山碎屑流的风险,近景高楼为101大厦,摄影师@罗颜承)

中国的火山在哪里?

在大屯火山群主峰七星山周围5km内

分布着台北市和新北市的数十万人口

大规模喷发的后果难以预料
(台湾大屯火山群七星山火山喷发灾害分布示意图,根据上次喷发的同等规模绘制,但未来的实际喷发规模可能不同,制图@陈志浩/星球研究所)

当碎屑流摧毁植被后
地表汇流的雨水毫无阻滞
裹挟着巨量碎屑汹涌流动
沿低洼地掩埋一切
这便是火山泥流灾害
(菲律宾马荣火山喷发后的火山泥流灾害,图片来源@视觉中国
火山也可能造成海啸灾害
2018年底喀拉喀托火山岛喷发
海啸杀死了400多人
这座火山的前身在1883年引起超级海啸
在印度洋沿岸杀死36000多人
(2018年喀拉喀托火山爆发场景,半个火山岛都被炸掉,图片来源@视觉中国
中国的火山在哪里?
类似的场景可能也会出现在中国
台湾宜兰外海的龟山岛是一个活火山
它经常喷出浓烟和气体
未来很可能像喀拉喀托一样猛烈喷发
为沿岸城镇带来海啸灾害
(台湾宜兰外海的龟山岛,因形状如海龟而得名,图片来源@视觉中国
中国的火山在哪里?
这些活跃的火山
是现代中国人身边的炸弹

但古老的喷发早已被遗忘

人们习惯了这些火山的沉默不语

和慷慨馈赠

 

人们在活火山周围的广袤草原上

放牧

(请横屏观看,内蒙古达里诺尔砧子山脚下的牛群,达里诺尔火山群在最近1万年间可能活动过,摄影师@顾超英)
中国的火山在哪里?
在活火山脚下的富饶森林中
砍伐捕猎
(长白山下的森林,摄影师@雁海)
在活火山周围的肥沃原野上
耕种居住
(请横屏观看,云南腾冲火山群周围的村镇,摄影师@阿石)
中国的火山在哪里?
在活火山的锥体里
开采矿产
(内蒙古乌兰哈达火山群的矿坑,一些熔岩具有工、农业价值,常被人们开发利用,摄影师@DENNYIMAGE)
中国的火山在哪里?
甚至在火山口里
修起建筑

(黑龙江五大连池药泉山形成于约100万年前,火山口里的钟灵寺建于1928年,图片来源@视觉中国

中国的火山在哪里?
总有一天
地下之火将重返人间
将灾难带给未来的人们
但人们不会坐以待毙
(科学家深入活火山口取样,图片来源@视觉中国
中国的火山在哪里?
岩浆上涌可以引发
微地震、地温升高、地表变形、气体释放
及大地重力、磁场、电学特征变化
等前兆现象
通过设立监测网收集数据
能够实现火山喷发预报
(科学家在夏威夷部署火山监测设备,图片来源@美国地质调查局)
中国的火山在哪里?
截至目前
中国已建成的火山监测网覆盖着
长白山、龙岗、五大连池、镜泊湖
腾冲、琼北、大屯、龟山岛火山群
这一网络的规模仍在增长
(台湾大屯火山群的七星山小油坑,它是七星山的喷气口,受到严密监控,图片来源@视觉中国
中国的火山在哪里?
在不远的未来
中国将会对所有的活火山展开全面监控
将它们的一举一动
都纳入科学家的眼睛
用科学的力量
守护生活在火山周围的人们
(黑龙江牡丹江镜泊湖下游的瀑布,图片来源@视觉中国
这些科学研究也丰富着
我们对这种陌生地貌的认知
使人们有机会认识它们的容颜与分布
将陌生变成熟悉
(山西大同火山群阁老山脚下的村庄和牧人,摄影师@黄雪峰)

中国的火山在哪里?
 
也得以认识它们的诞生与死亡
和这一地质变迁中创造的精彩
将火山化作风景
(广东佛山市西樵山,这是4600万年前喷发形成的古火山,摄影师@卢文)
中国的火山在哪里?
更让人们有机会了解
那些过往的灾害与传说
不再盲目畏惧关于火山的一切

(内蒙古乌兰哈达火山群7号火山,摄影师@射虎)

中国的火山在哪里?
也让人们有机会预知明天的风险
做到有备无患
从而与火山更和谐地共生
(山西大同火山群航拍,摄影师@黄雪峰)

现在的中国火山

或许是陌生而又危险的景观

希望未来的它们

只是人们熟悉的精彩风景

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