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什麼是火山?

 火山,大家都很熟悉,但是當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,把火山當作火神,不知道這種自然現象是火山,認為是一種火神,但是在中國,把不是火山當成火山,所以在我們《山海經》上曾經談到火山這個詞,但是實際上在中國一些談火山當中不是火山,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火神,在東方把不是火山當作火山。

  什麼是火山呢?火山就是地下的岩漿噴出地表以後形成了一些山體,一些鈍狀或者錐狀的地形,這個地質體就成火山,它有三個要素,一有岩漿,二岩漿噴出地表,三在地表形成地質體,這樣才構成了一個火山。那麼火山可以作為地球有生命的一個象徵,如果把地球作為有生命的物體來看,火山是它的鼻孔,岩漿算它的血液,地震就是它的脈搏了,所以我覺得火山是地球有生命的象徵,是地球的靈魂。我這張片子,這個圖是真正的地球,咱們地球什麼形態,這是地球的一個剖面,這是地下的岩漿,像這些地方,岩漿在有一些地表有裂隙或者是薄弱的環節,噴出地表,形成火山。

  火山有活火山和死火山,通常來說,大家可能知道噴發的火山就是活火山,但是在我們地質上,對活火山有一個基本的概念,通常講全心似,一萬年以來,現在準確來說是11700年以來,有過噴發記錄的火山是活火山,沒有噴發記錄的火山是死火山,現在處於休眠狀態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,但是它已經有10多萬年沒有噴發,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現了泥火山以後,這個媒體曾經有一段時間炒作挺多,把泥火山和火山相提並論,其實泥火山叫火山,但不是火山,不是我們地質意義上的火山,為什麼又叫火山?泥火山是泥形成的,有時候也冒火,這個冒火不是岩漿的冒火,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,因為它沒有岩漿,泥火山是怎麼形成的?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,雖然叫火山,但是泥火山很涼,像這裡冒水的地方,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,最好的泥火山是台灣,這個照片就從台灣照的,這是泥火山。我這裡講一下泥火山,知道他的概念,它不是屬於本質上的火山。

  火山要噴發,通常火山噴發,實際上噴發是兩種,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,大家看很清楚,就是這樣,一個錐體火山孔,然後岩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,也有裂隙式,就是在地表有一些大的斷裂,沿著斷裂的岩漿冒出來,形成裂隙式的噴發,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,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合起來,形成噴發火山帶,這是一個中心噴發,形成岩流,像岩漿河,這是一種噴發的方式。在火山噴發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,普里尼是義大利的火山學家,在公元79年的時候,維蘇威火山噴發,那麼這個火山噴發,當時把附近的龐貝城埋葬了,普里尼火山學家在現場做了觀測,做了詳細的記錄,他不幸中毒了,也沒有救好,最後以身殉職,為了紀念這位以身殉職的火山學家,把像維蘇威火山這樣的火山噴發形式叫做普里尼式。還有烏爾勘式,火山,在希臘文裡面也是火神的意思,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,所以一些拉丁文當中就是火山的意思。剛才這種噴發一般是冒黑煙,中等強度的噴發,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,而且經常的噴發,但是有錢的人在火山島的周圍建別墅,我當時考察的時候,這麼危險怎麼還在這住,還是在這住好,也不感到危險。還有一種夏威夷式火山噴發,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,這個火山島現在經常有火山噴發,地球上火山噴發比較活躍的地區,那麼這種火山噴發,一般是中心式流出大量的岩漿,這種岩漿在我們地質上叫做急性岩漿,就是玄武岩的岩漿,他的粘稠度比較小,流動性比較強,所以每次形成大量的岩漿向外流動,有的時候形成很大的岩漿的海洋,當天我考察的時候,一般晚上去看,站在高處去看著岩漿噴發和海洋,壯觀的情況比看焰火還好,有的時候這裡的一個火山噴發,美國人從大陸上坐飛機跑過來觀察火山噴發的景觀,如果你不去前面沒有太大的危險,這種火山噴發只是溢流式,離岩漿遠一點,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,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,冰島,今年春天火山噴發,冰島不出名的國家,現在大家都知道了,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,大量的,也是急性岩漿的逆流,形成瀑布,把岩漿噴發,這種典型的噴發叫做冰島式,這種岩漿不斷從陸地上噴發出來,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,規模小的時候沿著裂隙,大規模往外流淌。

  火山噴發有級別,現在科學上分了八級,這個八級是按照指數來分,10的三次方就是1000立方公里,就是噴發的,一次噴發的量是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,實際上宣傳得很厲害,其實是一個很小規模的噴發,將近兩級,規模不是很大,上個世紀只有兩次大的噴發,一次是美國1986年的聖海倫斯火山噴發,大體相當於五級,噴出來1立方公里的噴發量,最大的就是菲律賓的皮納圖博火山,它相當於六級,噴出來10立方米的噴發物。那麼火山噴發出來有許多的噴發物,其中一種就是火山岩,岩漿,岩漿根據他含的二氧化硅的量不一樣,分為低性,中性,中酸性和酸性,那麼相對岩石就有不同的岩石,最低性是玄武岩,中性叫氨酸岩,中酸性叫做英安岩,酸性叫做流紋岩,那麼不同的岩漿類型,溫度不一樣,就是越急性岩漿的溫度越高,越酸性岩漿溫度越低,由於含二氧化硅的量不一樣,粘稠度不一樣,急性岩漿,流動力比較強,噴發力比較弱,酸性岩漿,流動性比較弱,噴發力比較強,造成的危害比較大。噴出來的岩漿冷凝以後形式一些熔岩,這就是火山噴發的熔岩,各種形態都有。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,在我們學術上研究很有用,我們打鑽,現在上天容易,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鑽是5300多米,石油打鑽可以的打到8000多米,陸地最深到11公里,整個全球,這是原來老蘇聯打鑽的,德國人打鑽最深打到7000多米,那麼我們要研究地球的這種結構要取一些樣品,靠打鑽還是有限的,那麼這個火山噴發可以把地下幾十公里深的物質帶上來,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,下的火山礫,說的土一點,像下雹子似的,岩漿形成的刨子,這個很厲害,有的時候殺傷力很強。還有就是噴發的火山灰,所有的火山灰,一般顆粒小於兩個毫米直徑的碎屑叫做火山灰,那麼這個火山灰,一般火山噴發會出現大量的火山灰,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,就岩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。

  那麼火山在整個宇宙間處在什麼樣的一個狀態?大家知道,在太陽系裡面,八大行星當中,除了木星的I0以外,只有地球有頻繁的火山噴發,那麼火山活動是星球富有生命力的象徵,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,他們在八大行星當中,除了地球,木星的I0,彗星有強烈的火山噴發,那麼這個火山噴發,這個衛星的大小和密度跟月球大不相當,在這裡的噴發情況跟地球不一樣。火山噴發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,周圍地區的氣溫在零下160多度,不同的星球環境有很大的差別,除了木星以外,在火星上也發現一些火山的痕迹,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,是太陽系當中最大的火山。

  在地球上,是八大行星當中最多的一個星球,這張圖的這些白點是火山分布的地區,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,然後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。那麼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。最近英國的一些學者,特別是劍橋的火山學家,他們對海底的火山做了一些調查,調查的結果指出了在全球範圍內高於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,在地球海底裡頭還有大量的火山,當然這些火山並不都是活火山,全球現在有活火山大致有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,到當地看,這裡就是一個大的火山口,海水灌進來形成海灣,當年一些考察站在裡面,這是1967年到1997年中間有幾次火山噴發,把原來的一些考察站摧毀了,現在沒有考察站了,只是臨時到這考察。然後沿著火山口的邊,海岸邊上有溫泉,稍微用撬挖一挖,就可以在這裡洗澡,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,最近一次是1951年的崑崙上有一次小的火山噴發,很少有人到那個裡頭,現在也沒有20人到過那裡,而且規模很小,那麼中國,實際上在地質歷史上,也是一個比較多火山的國家,特別是在中國的東部地區,從東北到東南沿海地區,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崑崙上有很多的火山,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記錄的火山,那麼大致有這些,大家都知道,像黑龍江的五大連池,還有內蒙的阿爾山,吉林的長白山,附近的龍崗地區都是活火山,還有台灣北邊的大同,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,雲南的騰衝,昆崙山里的西庫侖,我們國家也有10來座活火山的地方。

  火山是怎麼形成的?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,與板塊運動密切相關,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,後來被證明假說是有依據的,形成了板塊學說,板塊突出的表現有海底擴張,有俯衝作用,有裂谷作用,這些地質作用都與火山噴發密切相關,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衝的時候,插到陸地板塊的時候,在地下形成岩漿,岩漿在一定程度上噴出來,在俯衝帶形成大量的火山,形成火山鏈,大洋中脊,洋殼的厚度很薄的,岩漿湧上來,也會噴發一些火山,在一些大洋中脊的地方也有火山噴發。

  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,到現場看,東邊是熱火朝天,火山不斷的噴發,到西邊的島嶼,一片寧靜的田園風光,經過原來的火山噴發以後,已經不再噴發了,有一些岩石已經風化了,可以種莊稼,可以長一些水果和花草,這些島風光也是非常好的,田園風光非常美。在東邊,相當於一個大洋中脊,這個岩漿往上涌的時候,推著地殼的板塊向兩邊擴張,然後板塊就不斷向外走,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,這就是板塊學說,當初在這裡找到證據,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,既是板塊運動的產物,反過來又給板塊學說找到了證據。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,如果你在裂谷裡面跑船,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,好像有一堵牆在那裡,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岩漿湖,一般的火山噴發岩漿冒出地表以後,很快就會冷卻,凝固形成岩石,唯獨在衣索比亞北邊,艾爾趿拉地區有一個岩漿湖,從07年開始噴發形成,到現在還沒有凝固,我有幸前年去考察一下,這個岩漿湖口直徑有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,看到底下的岩漿在不斷的沸騰,很少噴到地表來,到現在已經有3、4年的時間,岩漿湖還在活動,在地球上可能唯一的一個點可以看到岩漿的湖,所以許多媒體到這裡去,這裡很難去,開最快的車跑三天,沒有什麼路。這個大裂谷曾經西藏的一些學者說,將來地球要形成一個大洋,這塊裂谷形成第八大洲,西方的學者,特別是英國一些學者有這種想法和認識。我去考察,我認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育的規律,當然是學術上的一些看法。

  我在下面講講火山在地球形成過程中發揮什麼作用,應該說,地球的形成主要靠火山活動形成,為什麼這麼說呢?咱們地球是分三個層,一個是地核,一個是地幔,然後是地殼,有了地核以後形成地幔,有了地幔形成地殼,那麼整個地球的半徑在6400公里左右,地殼這個表層,薄薄的一層,整個地球有是由岩石來組成,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,一種叫做岩漿岩,一種叫做沉積岩,一種叫做變質岩,沉積岩是岩漿岩和變質岩一些碎屑再沉積形成的,變質岩是沉積岩和岩漿岩經過變質形成,但是他的母體都是岩漿岩,岩漿岩在沒有形成地幔或者是地殼之前都是裸露的,都是由火山噴發形成的,在某種程度上,火山和火山岩是形成地球最基本的物質,在我們地學當中,過去有水城論和火城論,最後是火城論戰勝了水城論,才確立了地球科學的一個學說。所以火山噴發是地球從早期到現在不斷增長,不斷形成,起到很重要的地質作用。那麼火山可能跟生命的起源和生物的演替有密切的關係,在自然科學當中,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。關於生命的起源,有很多的學說,在座有搞生物的,搞生命科學,其中有一種學說叫做火山層岩的生命學,聽起來覺得火山怎麼跟生命形成有關係,感覺有點天方夜譚,其實也不是,我從外行來講,生命的表現形式就是蛋白質,蛋白質是有氨基酸形成,氨基酸由一些有機質,比如說有甲烷或者是烴類或者是醛類這些物質形成,不管哪種有機質,最基本的成分都是C、H、O、N,在火山噴發當中含有大量的氣體,含有碳、氫、氧和氮這些元素,都是很豐富的,而且在火山噴發的過程中,從高溫向常溫降低的過程當中會達到300多度或者是200多度的時候,正好適合於這種元素來合成,最簡單的碳氫化合物,比如甲烷或者是乙炔,然後進一步合成,可以形成比較複雜的有機質,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,在古老的火山岩當中也發現生物的痕迹,比如說在南非,在35億年的枕狀玄武岩當中,一般是在海底形成的,在岩石當中可以看到一些細菌的痕迹,大致在35億年前可以有這種痕迹,說明在火山噴發的過程中或者是噴發以後促進生物體的形成,所以在生命的火山學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,中生代的侏羅紀到白堊紀的恐龍滅絕,大家很熟悉,像白堊紀晚期,現在是內蒙,赤峰那一帶,我們在學術上叫熱河生物群,在遼西和內蒙這一帶,像有一些鳥類和恐龍類的化石,在那裡發現了大量的化石,證明當初那裡的生物很繁盛,但是他們又都集中死在那裡,這種大量的生物集中的滅絕,是什麼原因造成的?這裡也有很多的猜想,現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於火山噴發或者是火山作用造成的。今天媒體上說了,還是認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,對於一個地球來講,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,但是火山噴發會不會造成這種生物滅絕,火山噴發有大規模,比如說西伯利亞的大的火山噴發,那次火山噴發,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,這樣大量的岩漿出來,熱量,噴出來的氣體對生態環境造成很大的影響,可能會使這些生物滅絕。另外像在遼西或者是山東發現大量的化石,這些化石都集中在一起,在很小的範圍內有大的化石,不同的生物化石都在這裡,什麼原因呢?一盤周圍的環境,原來大部分是湖泊,這些生物在飲水的時候毒死了,所以都集中死在那裡,水的毒氣很可能在火山噴發的時候,溶解在水裡,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係。

  下面介紹一下火山的災害,火山是十大自然災害當中的一種,被聯合國排在第六位,十大自然災害,排在第六,火山噴出來的火、氣、灰和他的岩石,它的泥土,它起到的崩塌以及放出來毒氣和一些衝擊力量會造成一些災害,那麼火山噴發會引起崩塌,會引起地震,引起海嘯,還有一些衝擊波,產生的熔岩、泥石流、火山灰對生態環境建築或者是生命都有很大的破壞,所以火山的災害是很大的。不管是火山的熔岩、泥石流,火山灰,火山雲,造成的一些災害。那麼火山噴發的時候,強烈的火山噴發確實危害性很大,比如說1986年美國西部的華盛頓州附近的聖海倫斯火山噴發,這個火山噴發一下把山頭掀掉了,這個山頭400米高,掀掉的部分是400米,然後這個山,當初山頂上有一些冰雪,火山噴發就可以使這些冰雪融化,形成很大的泥石流,這次火山噴發由於預撤工作做得比較好,死傷人比較少,給周圍的生態環境造成的破壞還是很大的,火山噴發後,我還到這裡考察過,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,在火山噴發前沒有離開那裡,後來埋在那裡了,殉職了,當時卡塔是總統,卡特慰問了他的家屬。

  火山噴發的時候會形成一些熔岩,當時我們在夏威夷考察,頭一天公路還跑車,第二天熔岩把路堵了,這種急性岩漿噴發沒有太大的危險,危險性不大,這個是我們地質部的一個同行。但是在火山噴發的時候,比如說在印尼的火山,這也是一次考察,我們準備上山頂,離火山口很近,結果到了山頂的時候,沒有到山頂的時候就來地震了,因為地震,地震可能沒有多大危險,一般都是地震過後火山就該噴發了,火山噴發了就躲不開了,當時這些考察的,因為是國際的,什麼國家的人都有,後來大家就很快就散了,好在火山沒有噴發,後來逃了一劫。那麼火山噴發,最典型的一個例子就是義大利的維蘇威火山,公元79年維蘇威火山噴發,這個是真圖,我在龐貝城照的,後面這個就是維蘇威,上面就是維蘇威的火山,單獨照的,在龐貝城,後面就是維蘇威火山,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年被發現了,現在龐貝城被揭露出來,現在有1/3沒有揭露,老城有2/3,這就是原來的龐貝城的城坡,當時有一些死的遺骸,看他的形態,大家都是很難受的,被火山灰埋在裡面形成的遺骸,這是這個火山造成的。現在這個火山,龐貝城到義大利去很好觀察自然災害的一個景點。

  火山噴發對航空事業會造成很大的危害,這張圖就是說,現在航線,洲際航線大部分都爬到高緯度上去了。以前我們去美國,從北京或者是上海出發,就直奔舊金山或者是洛杉磯,直飛過去,這個路程比較長,現在飛機一起飛,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,不管是遠東地區,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,所以火山灰對飛機會產生很大的危險。一個實例,在1989年的一次火山噴發的時候,從阿拉斯加的首都起飛的飛機,一般是飛機有四個發動機,一個壞了用另一個,但是這架飛機,747飛機,他四個發動機都失靈了,駕駛員就很緊張了,然後這個飛機降到,從高空垂直下降,但是好在快到1000多米的時候,駕駛員又把一個發動機給發動起來了,結果又提升了,避免了一次空難,否則很慘,747應該說波音裡面最大的飛機了,這是一個很典型的事例,火山噴發會造成航空事業很大的危險。火山灰是很細膩的粉塵,如果飛機在飛行的過程中,前面滑輪轉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,一般發動機裡頭,這個滑輪的轉速形成的高溫可能達到1400多度,那麼火山灰一旦熔化形成的熔岩的水,要粘在滑行槳的頁片上,會造成很大的危害,會使發動機不好使,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,歐洲,特別是西歐的航空事業造成很大的影響,停航的好多的航班,一個是在西歐航班最多的一個地區,另外,當時冰島的火山噴發,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,這麼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,只有兩級左右,是一個小規模的火山噴發,為什麼有大量的火山灰?在火山口上面是一個大的冰川,那麼大的冰川被熱的岩漿熔化形成水蒸氣,然後冰川化成水,在灌澆到火山口,好像我們火爐裡面潑冷水,那麼火山灰就噴發的更厲害,這是相互作用的,火山規模不大,但是造成的火山灰和火山氣體太大,所以對航空事業影響很大。當時有很多人問我,我說沒有,除了對航空有一些影響,沒有那麼嚴重。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,我當時說,這不可能,你要說空氣當中一點沒有他的痕迹不太可能,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,不太可能造成那麼大的影響。有些人在網上說,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場。  火山造成的危害,剛才談到火山海嘯,火山噴發的時候,噴發力很強,尤其是在海邊或者是海底噴發造成的海嘯很厲害,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,他在這麼長的傳播過程中,他的能量減少的很小,所以在歷史上,1960年在智利發生的火山噴發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,其實浪並不可怕,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,所以火山噴發的時候也會造成海嘯。還有就是火山噴發的時候,也會造成地震,常常把地震和火山是聯在一起,他們什麼關係呢?有火山噴發必有地震,但是反過來不完全,有地震不一定有火山,凡是火山噴發的時候,噴發之前,噴發當中都會發生一些地震,但是這些地震的規模不一定很大,有的時候也會造成災害,所以火山噴發的時候,地震、海嘯這些災害也會出現,另外,火山噴發會對氣候環境造成很大的影響,會有幾方面的影響。第一個,我們所說的所謂陽傘作用,火山噴發出來火山灰、火山氣體進入大氣層以後,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,那麼火山最大的規模的火山噴發,噴發柱可以達到35公里左右的高度,普通的火山噴發也在10公里左右,冰島的小火山噴發也在10公里左右,冰島的火山噴發雖然規模小,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,穿過了雲層以後到了平流層,平流層在9000到10000公里的高空,就沒有雲彩了,那麼火山噴發形成的火山灰、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,所以等於在高空打個傘,號稱「陽傘作用」,太陽光的熱量被高空截了以後,不能到達地表,所以火山噴發以後形成氣溶膠,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,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,到火山噴發的時候,我覺得很大一部分問題要離遠點,就是毒氣,我們去考察的時候有的時候也不帶防毒面具,一走進嗆的不得了,權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、氣候會產生很大的影響。那麼我剛才說了,火山作用貫穿於地球的整個時空,從地下深處,最深可以達到100多米深的岩漿噴上來,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生很大的影響。

  最近這些時候談到低碳經濟,談到氣候爭論的問題,去年的哥本哈根會議曾經談到,氣候爭論主要是人類排放的二氧化碳,根據IBCC組織公布的數據,90以上的二氧化碳是人類排放,我對這種觀點持懷疑態度,不贊同態度,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,火山噴發一次,大規模的火山噴發會排放數以萬計的氣體,上個世紀,1990年的時候,菲律賓的皮納圖博火山噴發,一次噴發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,這是這個火山噴發的位置,相當於1000個百萬噸,這是什麼概念?就是說,所以一次火山噴發噴發出來氣體量相當大,有的時候火山不噴發也在釋放氣體,像加州,有一個山谷,那裡的生態環境很好,唯獨山谷,這裡的樹都死了,什麼原因?那裡有個斷裂,也是個火山區,沿著五斷裂不斷的釋放二氧化碳,儘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歸到人類排放,我覺得是不客觀的。

  剛才談到了火山噴發的氣體或火山灰,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,這是人類記錄上最大的一次火山噴發,定為七級,這次火山噴發,1815年噴發,1816年,整個火山灰就瀰漫了全球,這樣次火山噴發直接死亡了一萬人,周圍也死了8萬多,一共90000多人,這是一次大的火山災害的例子。那麼普通的火山噴發,像墨西哥的一個火山,三級噴發的強度,在4月5號,這麼多的火山灰、火山雲,到了4月25號,20天以後瀰漫了全球。1990年,91年的菲律賓的皮納圖博火山,在這裡,這個噴發造成了全球的氣球降溫和陰雨天,也是很明顯的。當然在氣象部門有不同的觀點,那年安徽、河南發大水,是不是跟菲律賓火山噴發有關係,在學術界有贊成,也有不贊成,但是火山噴發對自然環境、對氣候有很大的影響,這是毋庸置疑的。那麼臭氧洞,這是南極的臭氧洞被照出來,就是火山噴發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,不是為了怕晒黑,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。

  最後我想說說火山資源,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麼好處,但是,從科學上,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造很多的財富,應該說一個火山形成以後渾身都是寶,我大致舉幾個例子,第一,土地資源,現在在海洋中的很多島嶼,大部分都是火山噴發形成的,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,火山灰和火山岩風化以後的土壤是比較肥沃的,含有的微量元素比較多,生態環境是比較好的。第二,火山是重要的礦產資源,我們用的金屬礦產、非金屬礦產,還有一些寶石很多是火山作用形成的,像金屬五礦產,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鑽石,鑽石,他的形成條件在高溫高壓下形成,那麼這種形成的環境,就是在火山噴發的,在火山經過的地方,溫度高,壓力比較大,所以往往能形成鑽石,所以,像我們國家有一些地方,遼寧、山東也能發現鑽石,但是質量比較差,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,一般的溫泉當中有熱泉,也有冷泉,比如說你們有沒有去過內蒙古有一個艾爾山地區,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,而且溫度就是這麼高,這是屬於溫泉和冷泉。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,溫泉和礦泉都是比較發育的,也有的,我順便說一下,火山現在洗溫泉,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鑽,我說這打什麼鑽?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,你糊弄那些總統可以,讓他們在這裡想洗溫泉,這個院不可能有溫泉,溫泉跟熱水是兩個概念。地熱資源,火山區的地熱資源比較發育,像雲南的騰衝地區,那塊的溫泉比較多,地熱資源也比較豐富。還有就是風景資源,我下面給你們一些圖片就知道了。

  我們的礦產資源裡頭還有能源,這是最近我國的這些地質工作者,包括石油部門,發現過去找石油都在沉積岩當中,見到火山岩就躲,因為火山岩是禁區,大慶這幾年在火山岩找到油氣廠,而且很豐富,現在從東北到新疆,在火山岩中都找到油和氣,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。因為這幾年的發現,已經得到的儲量已經比原來的預計超過了2倍到3倍,我國含火山岩的地區很多,下一步有可能會找出新的原井。由於這幾年火山岩當中的油氣的重要發現,使得我國的油氣的產量從前一些年變化,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,用玄武岩的石頭可以拉開出絲,玄武岩熔化到1500度,熔化了,然後拉絲,這都是真實的,這個絲,能拉到細到什麼程度,能細到一根頭髮的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,當然用在普通的建築上也可以。這是原來的老蘇聯,像烏克蘭這些國家就是用這種材料做航天器。還有火山區是很好的旅遊資源,地球上美的地方大部分是火山區,你比如說日本富士山,這是一個很美的地方,然後美國的黃石公園,就是一個大的火山區,這個公園確實很大,但是這個公園大,整個這個公園相當於一個火山口,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,都是玄武岩,這也是非常典型的。那麼剛才說的岩漿湖,在衣索比亞,這種火山,冰島火山噴發的夜景,跟焰火沒有區別。我們國家現在已經有181個國家地質公園,其中有20多個都是火山區,像東北、長白山這些地方,像福建、海南、騰衝這些地方都是火山區,所以火山區是風景非常秀麗的地方,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,這個事情是不確切的,說他胡說,同行不能這麼說,沒有多大的依據,所以大家不要聽這種說法。至於長白山的天池,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,這是一些火山的熔岩形態。還有礦泉,五大連池有礦泉,沒有溫泉,五大連池的礦泉應該說在地球上都數得著,但是那裡礦泉水銷量不太好,世界上礦泉水銷量最好的是法國的礦泉,那個是火山區,銷量能占歐洲的40%,但是我們礦泉的質量比他好,可是我們銷量不好,主要你們牌子沒有創出去,創出去就行了,這裡還有溫泉,洗溫泉好處就不說了。

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

  火山的景觀,騰衝,田園風光也是挺漂亮的,火山區是很好的。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作用,是地球的靈魂,是地球乃至其他行星富有生命力的象徵,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作用,對全球變化產生重要的影響,也與生態起源和生物演替密切相關,蘊含著豐富的科學內涵和奧秘,他時而怒吼給自然界和人類社會造成很大的災難,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,給人類創造了豐富的財富,神奇的火山是大自然的驕子。
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