地心烈焰（上）—中國近代是否有火山活動

關注中科院地質地球所，探索地球的奧秘

01

火山 狂暴而無可抵擋

所經之處 烈焰衝天 大地顫抖

可對人類世界造成無法挽回的災難

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然而當這股力量耗盡時

自然賦予它的精華和靈氣

卻把地表塑造出異常瑰麗的奇觀

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火山暗藏著地球深部的信息

是人類研究地球內部動力的重要窗口

它對環境兼具毀滅和締造的雙重特性

更讓無數科學家為之傾心和著迷

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那麼 火山這一巨大的偉力

究竟揭示怎樣的地質和地貌演化的規律呢

中國科學家是如何探察

地球深部奧秘和未來命運呢

02

全球的火山研究者肩負著

探求火山烈焰下地球深部秘密的使命

在百餘年的火山考察和探測中

一步步接近火山烈焰

譜寫著一幕幕悲壯的英雄史詩

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1980年5月18日

位於美國太平洋上的一座活火山

聖海倫火山突然噴發

將附近600多平方千米的範圍夷為平地

同時將一位傑出火山研究者大衛

掩埋在厚厚的火山灰中

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1991年位於日本的雲仙岳活火山群

在沉寂休眠了近200年後

突然再次發生大規模爆發

火山碎屑流以每小時200千米的速度衝下山坡

來自法國的火山學家莫里斯夫婦遇難

他們一生曾觀測記錄過150多次活火山爆發

留下的相關專著和資料

至今為火山研究者們所沿用

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1993年1月14日哥倫比亞西南部

最活躍的加勒拉斯火山再次發出巨響

滾石和灰塵難以計數

六位正在火山口採樣的科學家瞬間失去了生命

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03

20世紀下半葉

西方科學家在火山領域的跋涉和探索

取得了突破性的進展

然而中國的火山研究尚處於一片空白

由於我國境內鮮有活火山分布

關於火山的歷史研究資料極度匱乏

因此專門從事火山研究的科研人員寥寥無幾

從上個世紀八十年代開始

為響應國際減災十年計劃

並探察火山與地震 資源 環境等之間的關係

中國科學家對火山領域的研究探索正式起步

這其中有一位來自東北的小伙

在這條研究火山的危機四伏的道路上

一路踏步前行

他就是中國科學院院士

火山地質與第四紀地質學家

劉嘉麒

在中科院地質與地球物理研究所二樓的一個展櫃

整齊地碼放著幾十塊大小不一的石頭

這些是劉嘉麒從世界各地著名火山採集而來的

每一塊不僅飽經大自然的淬鍊

而且暗藏著來自地心深處的密碼

對外行人來說這些石頭毫不起眼

但對於地學工作者它們更像是獎盃勳章

記錄著歷經風險和磨難後的種種收穫

04

上世紀50年代西崑崙西側的大山深處

曾發生一次火山爆發

由於當時交通閉塞 火山學研究尚未起步

使得這一歷史性事件沒有得到更多的關注

多年後劉嘉麒憑藉豐厚的

地學知識和實地考察經驗

從一紙簡單的報道中敏銳地捕捉到

這是近百年來中國境內唯一的一次火山噴發

即阿什山火山噴發

1987年6月在劉嘉麒的帶領下

科考隊前往西崑崙阿什山火山

一路上的艱險可想而知

十幾天的艱苦跋涉後終於抵達火山爆發地

新疆維吾爾族自治區

于田縣以南120千米的大山中

細緻全面的考察後發現

在200平方千米的盆地內

新近噴發的火山熔岩遺迹遍布

火山錐更是多達數十座

劉嘉麒將其命名為阿什庫勒火山群

這一發現改變了中國近代沒有火山活動的觀念

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在劉嘉麒看來要想讓中國的火山研究不斷前行

最終在世界上擁有一席之地

除了要具備深厚的專業功底

還需要飛蛾撲火般的勇敢信念和科學探索精神

在發現阿什庫勒火山群的十餘年間

他在火山領域繼續跋涉

足跡踏遍國內大小火山活動區

對中國火山分布狀況逐一進行了考察

並寫就了他的成名之作——《中國火山》一書

正是用野外考察和實驗研究相結合的方法

讓劉嘉麒對中國國內新生代火山

有了全方位了解和掌握

隨後 他將下一研究目標鎖定在了

國際上關於火山活動對氣候環境影響

這一課題上

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廣東湛江的湖光岩 蔥翠的林木 清澈的湖水

這片看起來美麗幽靜的湖泊

曾發生過驚心動魄的火山活動

它就是瑪珥式火山噴發

和一般的火山噴發不同

瑪珥式火山噴發是指岩漿上涌過程中

遇到地下水發生爆炸

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巨大水蒸氣噴出地表

使地面塌陷形成低平火山口

然後漸漸地積水形成瑪珥湖

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大量火山碎屑岩密布在岸邊的岩石中

是瑪珥火山曾經發生劇烈爆發的最好見證

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湖光岩的瑪珥湖不僅在國內首屈一指

即使在世界也稱得上典型和特殊

它和德國西部艾菲爾高原的瑪珥湖

並稱為姊妹湖

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作為火山活動的產物

火山口湖記錄著豐富的地質信息

而湖光岩的瑪珥湖更因其具有特殊封閉性

在湖底沉積了厚厚的火山泥

這些火山泥蘊含著豐富難得的古氣候信息

可以推斷出古環境與人類活動之間的關係

劉嘉麒及其團隊考察收集了上述的火山岩

並提取了湖芯沉積物

建立了古氣候標準

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為中國第四紀地質環境研究

在世界佔有一席之位發揮了重要作用

為中國科學家躋身國際火山研究領域奠定基礎

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距離中國萬里之遙的東非

也引起了劉嘉麒的興趣

因為那裡有著比瑪珥式火山

更為獨特的火山噴發模式

然而令他意想不到的是

對東非火山的考察研究讓他在古稀之年

捲入到一場科學論戰中

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從太空俯瞰地球上的非洲大陸

一條巨大的峽谷縱貫東部

這就是世界上最長最大的大陸斷裂帶

東非大裂谷

南起莫三比克中部

在希雷河口分為東西兩支

一路北上刺穿紅海

把觸角伸進了歐亞大陸

堪稱世界奇觀

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在科學家眼中

這條將近赤道六分之一周長的超級巨痕

因其擁有世界上四大火山帶之一

東非裂谷火山帶

而成為極富學術價值的科考聖地

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其中一座叫做爾塔阿雷的火山

它在2005年開始噴發

直至2007年仍在噴發

因其特殊地理位置 噴發模式和頻率

成為全球火山學者關注的焦點

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2005年9月

位於東非衣索比亞高原的阿法爾地區

突然發生一次強烈地震

地下岩漿向上翻湧

就像地表撕開一道長度達500多米的裂縫

最寬處達幾十米

接下來幾周不斷發生地震

讓裂縫持續擴大

各國科學家被吸引至此

一個被爭論了半個多世紀的謎團

再次浮出水面

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20世紀60年代

美國雙子星座號宇宙飛船

在太空對東非大裂谷的觀測時發現

其每年都在向外擴張

裂谷北段的紅海擴張速度

甚至可以達到每年2厘米

由此有西方科學家推測

按照這個速度大裂谷

再過2億年就會被徹底撕開

一分為二形成新的大洲——東非洲

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對此 劉嘉麒卻有著不同的看法

在地質學上裂谷是板塊構造運動過程中

大陸崩裂至大洋開啟的初始階段的構造類型

劉嘉麒認為裂谷有著自己的發育階段和規律

而每一階段的外在表現都代表著

這一階段的地球內部動力變化

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在劉嘉麒這一火山學家眼中

這個開裂並沒有帶來劇烈的火山爆發

說明它的地下熱能並不具備足夠的動力

這一活躍表現只是裂谷發育過程中的

一個暫時現象

並不能得出最終結論

以他多年對裂谷的學術研究推測

東非大裂谷的未來將走向收縮沉積期

火山活動趨於平靜

裂谷內會出現串珠狀湖泊直至最終閉合

而不會「撕裂」成另一塊大陸

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這與主流「撕裂說」相違背的說法一經提出

便在西方科學界引起反響

一個中國火山學者

甚至都沒有東非大裂谷的實地考察經歷

憑什麼給出這樣的推測

劉嘉麒認為

作為地球深部岩漿的最終輸出部位

火山最能反映地殼內部熱能變化

因此想要尋找裂谷未來走向的證據

就必須對裂谷帶的火山進行一場實地的考察

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接下來他們將會有怎樣的經歷

又會在東非尋找到什麼答案

對於東非大裂谷未來的種種說法

哪種觀點是更接近事實的呢

下期將為你揭曉

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本文根據CCTV10《地理中國》欄目「百年地理大發現」之《地心烈焰》整理而成，感謝中央電視台科教頻道《地理中國》欄目《百年地理大發現》製作團隊的專業製作及授權發布！

美術編輯：張志越

校 對：許欣然

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