火山活動(dòng)是一種重要地質(zhì)現(xiàn)象,火山活動(dòng)是地球有生命力的象征?;鹕皆诮?jīng)人類(lèi)和自然界造成災(zāi)害的同時(shí),也創(chuàng)造了無(wú)數(shù)財(cái)富。我們應(yīng)科學(xué)客觀地對(duì)待火山,不必“談火山而色變”,更不要有“火山恐懼癥”。
最近一個(gè)時(shí)期,全球火山噴發(fā)此起彼伏,接連不斷。2018年10月3日,印尼蘇拉威西島上索普坦火山爆發(fā),火山灰噴發(fā)高達(dá)4千多米。位于日本鹿兒島的櫻島火山2018年3月26日發(fā)生一次猛烈噴發(fā),火山灰直沖火山口上方3400米高空。隨后又發(fā)生多次爆發(fā),直到4月3日,爆發(fā)達(dá)到規(guī)模最大威力最強(qiáng)。至此,2018年以來(lái)櫻島火山已爆發(fā)30次,可見(jiàn)該火山的活動(dòng)相當(dāng)頻繁。與櫻島火山相隔不遠(yuǎn)的新燃岳火山也不示弱。2011年日本“3.11”大地震前它就噴發(fā)過(guò)。2018年3月6日它又開(kāi)始了新的爆炸性噴發(fā),噴出大量火山灰和碎石,濃煙高達(dá)4500米,直到6月22日噴發(fā)仍未停止。從日本島弧向南延伸,菲律賓的馬榮火山,印尼的錫納朋火山、阿貢火山也發(fā)生了強(qiáng)烈噴發(fā)。
太平洋西岸火山活躍,太平洋東岸更是“熱火朝天”。墨西哥的波波卡特佩特火山從1997年到2018年幾乎年年噴發(fā),有時(shí)一年還不止一次。危地馬拉的富埃戈火山從2018年2月1日開(kāi)始噴發(fā),到6月初噴發(fā)規(guī)模更大。6月3日,巖漿噴發(fā)時(shí)發(fā)出了巨大的爆炸聲,火山灰達(dá)到1.1萬(wàn)米高度,火山灰覆蓋附近20平方千米區(qū)域,熔巖直接流入附近村莊,導(dǎo)致當(dāng)?shù)剞r(nóng)田、牧場(chǎng)和環(huán)境遭受?chē)?yán)重破壞。截至6月8日,此次火山噴發(fā)造成109人死亡,500多人受傷,200多人失蹤,3100多戶逃離家園。
劉嘉麒著名地質(zhì)學(xué)家,中國(guó)科學(xué)院院士。在火山地質(zhì)學(xué)方面做了大量系統(tǒng)性原創(chuàng)工作。曾任中國(guó)科學(xué)院地質(zhì)研究所所長(zhǎng)、中國(guó)第四紀(jì)研究委員會(huì)主任。現(xiàn)任中國(guó)科學(xué)院大學(xué)教授、中國(guó)科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所研究員.中國(guó)世界遺產(chǎn)專(zhuān)家委員會(huì)主任,中國(guó)科普作家協(xié)會(huì)名譽(yù)理事長(zhǎng),國(guó)際單成因火山專(zhuān)業(yè)委員會(huì)聯(lián)合主席、國(guó)際第四紀(jì)研究聯(lián)合會(huì)(INQUA)地層委員會(huì)表決委員等職。
劉嘉麒院士曾承擔(dān)和主持過(guò)多項(xiàng)國(guó)家級(jí)和國(guó)際合作項(xiàng)目,對(duì)中國(guó)廣大地區(qū)和南極、北極,及多個(gè)國(guó)家進(jìn)行過(guò)廣泛的地質(zhì)環(huán)境調(diào)查,曾獲得國(guó)家自然科學(xué)二等獎(jiǎng)和科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)各一項(xiàng)等多項(xiàng)獎(jiǎng)項(xiàng),2001年被中國(guó)科協(xié)授予“全國(guó)優(yōu)秀科技工作者”稱號(hào),2016年被國(guó)家科技部、中宣部、中國(guó)科協(xié)聯(lián)合授予“中國(guó)科普工作先進(jìn)工作者”稱號(hào)。
作者在留尼旺島富爾奈斯火山考察
處于太平洋中間的夏威夷大島的基拉韋厄火山,從2018年5月3日開(kāi)始噴發(fā),直到8月7日仍在噴發(fā),盡管強(qiáng)度有所減緩,但仍然在噴發(fā)。這次噴發(fā)規(guī)模之大、持續(xù)時(shí)間之長(zhǎng)是少有的,以至于熔巖流流入海里,形成新的島嶼。這次火山噴發(fā)摧毀了當(dāng)?shù)匾恍┓课萁ㄖ?,但未造成人員死亡。
由此可見(jiàn),全球火山活動(dòng)非常廣泛,非常頻繁。火山活動(dòng)與人類(lèi)生存密切相關(guān),我們必須密切關(guān)注,認(rèn)真對(duì)待。
因工作需要,我曾多次到過(guò)火山噴發(fā)現(xiàn)場(chǎng)考察,包括1980年美國(guó)西部的圣·海倫斯火山、1989年夏威夷東邊大島的基拉韋厄火山、1998年留尼旺島的富爾艾斯火山、2000年的印尼喀拉喀托火山、2004年意大利西西里島的埃特納火山、2007年埃塞俄比亞北部的爾塔阿雷火山等。不同的火山有不同的噴發(fā)狀態(tài),到不同的現(xiàn)場(chǎng)考察就有不同的經(jīng)歷。
夏威夷的火山噴發(fā)是典型的“夏威夷式”噴發(fā),從火山口噴出的巨大火團(tuán)或火柱在夜幕下映紅半邊天,向四周濺射的火花比節(jié)日焰火還絢麗壯觀。最讓人嘆為觀止的是那浩浩蕩蕩的巖漿流,洶涌澎湃地向前奔騰,猶如一條條火龍蜿蜒游走,撲向海洋……
噴出地表后的巖漿會(huì)很快冷凝。凝固的巖漿叫熔巖,形成了波浪狀、繩狀、碟狀、菊花狀等各種各樣的形態(tài),頗具觀賞價(jià)值。人們可以到熔巖上面去,不過(guò)要特別小心,因?yàn)殡m然剛剛凝固的熔巖表層是硬的,但下面可能仍是滾熱的巖漿。如果硬殼薄,就有踩塌掉進(jìn)巖漿的危險(xiǎn)。有時(shí)硬殼下面的巖漿流走后會(huì)留下空洞,更容易踩塌掉進(jìn)去。因此,在剛剛冷凝的熔巖臺(tái)地上行走非常危險(xiǎn)。如果是到火山噴發(fā)現(xiàn)場(chǎng)考察,在裝備上也應(yīng)有所講究。一定要穿厚底高幫鞋,以防高溫熔巖燙傷腳。如果能戴防毒面具則應(yīng)戴上,因?yàn)榛鹕絿姲l(fā)的氣體中含有大量有毒氣體,如硫化氫、一氧化碳等。它們彌漫在空氣中,如果吸入多了,會(huì)令人窒息。
菲律賓馬榮火山和印尼阿貢火山又是另一番情景。這類(lèi)火山噴發(fā)的特點(diǎn)是爆發(fā)力強(qiáng),能產(chǎn)生大量火山灰、火山氣體和火山碎屑。散落的噴發(fā)物無(wú)方向性,破壞力大,必須躲遠(yuǎn)點(diǎn),少則10千米,最好是在20~30千米外。但還要注意,如果火山噴發(fā)形成泥石流或碎屑流,即使在很遠(yuǎn)的地方比如達(dá)到了幾十甚至上百千米,也仍可能遭遇劫難。另外,空氣中常混合著火山灰塵,不小心就會(huì)迷眼睛,這時(shí)就需要戴上防護(hù)鏡。
在活火山區(qū),要隨時(shí)注意火山動(dòng)態(tài)。火山活動(dòng)必然伴隨地震,地震常常是火山噴發(fā)的前兆。所以,當(dāng)有地震發(fā)生,特別是連續(xù)發(fā)生時(shí),往往預(yù)示著火山即將噴發(fā)。所以,在火山區(qū)遇上地震時(shí),既要防備地震,更要防備火山噴發(fā)。
馬榮火山。這類(lèi)火山噴發(fā)的特點(diǎn)是爆發(fā)力強(qiáng),能產(chǎn)生大量火山灰、火山氣本和火山碎屑。
有關(guān)于火山的新聞,媒體常有報(bào)道,火山給人留下的主要印象不是恐懼,就是災(zāi)難。2012年,西方有人炒作“世界末日”到來(lái)時(shí),好萊塢電影《2012)就是拿美國(guó)黃石火山爆發(fā)毀滅全球說(shuō)事的。當(dāng)時(shí),還盛傳我國(guó)長(zhǎng)白山火山要在2014~2016年間噴發(fā)。一度鬧得部分人緊張不安。
2017年末,印尼巴厘島的阿貢火山噴發(fā),使數(shù)以萬(wàn)計(jì)的旅行者倉(cāng)皇逃離。中國(guó)政府為營(yíng)救那里的中國(guó)游客,派去了多架飛機(jī)。前段時(shí)間又有報(bào)道稱:“日本海底發(fā)現(xiàn)全球最大火山熔巖穹丘,爆發(fā)或危及1億人生命……”
的確,火山噴發(fā)是一種重要的地質(zhì)作用和自然現(xiàn)象。它驚天動(dòng)地,有著巨大能量,能造成嚴(yán)重災(zāi)害,必須引起高度重視,進(jìn)行嚴(yán)格防范。但也不必過(guò)度渲染,過(guò)度緊張,過(guò)度恐懼。
黃石火山??苹秒娪啊?012》“世界末日”就是以黃石火山噴發(fā)將毀滅全球來(lái)說(shuō)事的。
事實(shí)上,前面提到的黃石火山爆發(fā)要?dú)缛祟?lèi)等說(shuō)法,當(dāng)時(shí)聽(tīng)起來(lái)很有些嚇人,但經(jīng)過(guò)時(shí)間檢驗(yàn),人們已經(jīng)知道,那些說(shuō)法有些言過(guò)其實(shí)。而且,把火山災(zāi)害說(shuō)得越邪乎、越不靠譜的,往往是那些越不了解火山的人。因此,對(duì)火山、火山噴發(fā)和火山災(zāi)害等,我們都需要有科學(xué)態(tài)度,客觀對(duì)待。
首先,要了解火山噴發(fā)的級(jí)別。級(jí)別越大,破壞力也就越大?;鹕絿姲l(fā)的級(jí)別是按每次噴出物質(zhì)比如火山氣體、火山灰、火山渣和火山熔巖等的數(shù)量(以體積為單位)劃分的。噴發(fā)量越大,火山噴發(fā)級(jí)別也就越高。火山噴發(fā)的級(jí)別成指數(shù)增長(zhǎng),升冪排列,共分8級(jí):10的負(fù)1次方,即0.1立方千米的噴發(fā)量為4級(jí);10的0次方,即1立方千米的噴發(fā)量為5級(jí);10的1次方,即10立方千米的噴發(fā)量為6級(jí);10的2次方,即i00立方千米的噴發(fā)量為7級(jí);8級(jí)是目前最高級(jí)別,噴發(fā)量超過(guò)1000立方千米,代表性火山是黃石火山,它在約64萬(wàn)年前曾發(fā)生過(guò)規(guī)模巨大的火山噴發(fā),黃石公園和黃石高原就是由那次火山噴發(fā)的熔巖及火山灰等火山噴發(fā)物堆積形成的。根據(jù)噴發(fā)物的類(lèi)型、年齡和分布特征,可推測(cè)那次火山噴發(fā)物總量超過(guò)1000立方千米,故把那次火山噴發(fā)定為8級(jí)。人類(lèi)直接記錄到的最大一次火山噴發(fā)是公元1815年印尼松巴哇島北部的坦博拉火山噴發(fā),為7級(jí)。那次大噴發(fā)持續(xù)了三個(gè)多月,噴發(fā)物達(dá)100多立方千米,其中99%為氣體和火山灰。火山灰彌漫天空,使方圓480千米范圍內(nèi)連續(xù)3天暗無(wú)天日,有9.2萬(wàn)人在這次爆發(fā)中喪生。
通常,火山噴發(fā)級(jí)別越高,發(fā)生概率越小,往往要幾百年、幾千年乃至更長(zhǎng)的時(shí)間才會(huì)發(fā)生一次。而經(jīng)常發(fā)生的多是級(jí)別較低、規(guī)模較小的火山噴發(fā)。全球每年發(fā)生在陸地和海洋的火山噴發(fā)約有50次,其級(jí)別絕大多數(shù)在3級(jí)以下。由于多數(shù)火山噴發(fā)規(guī)模小,影響也小,因此人們關(guān)注程度也低,尤其是對(duì)海洋里的一些火山噴發(fā)感知度就更低。
其次。要了解火山噴發(fā)的性質(zhì)和類(lèi)型。火山噴發(fā)的過(guò)程是地球釋放內(nèi)能的過(guò)程,是一種重要的地質(zhì)作用。處于高溫狀態(tài)(1000℃以上)的地下巖漿和沸騰著的流體有時(shí)夾帶著火山彈、火山礫等固體團(tuán),沿著一定的通道,以爆炸、噴射等形式?jīng)_出地表,進(jìn)入高空,回落到地面堆積成各種形態(tài)的地質(zhì)體:巖流、巖丘和渣堆……
有時(shí),巖漿并不劇烈咆哮和噴射,而是沿著地殼裂縫“寧?kù)o”溢出,形成巖漿河,冷凝后成為熔巖流。有時(shí),沒(méi)有巖漿噴溢,而只有噴射氣體和灰塵。在各種噴發(fā)形式中,以中心式噴發(fā)較為普遍,噴出物圍繞噴出口堆積形成圓形山丘,有錐狀、盾狀及其他形狀,這就是普通意義上的火山,形成的堆積體是地下巖漿噴出地表的產(chǎn)物。
火山噴發(fā)的性質(zhì)和類(lèi)型不同,危害性和危險(xiǎn)性也有很大區(qū)別。比如,2014年日本御岳山火山噴發(fā),雖然級(jí)別不高,但有大量火山灰和毒氣釋放,僅硫化氫每天就要噴出300~700噸。許多人因吸入火山灰和毒氣而窒息身亡(此次火山噴發(fā)共造成47人身亡),成為戰(zhàn)后日本最嚴(yán)重的火山災(zāi)難。
火山噴發(fā)是重要的地質(zhì)現(xiàn)象,火山活動(dòng)是地球有生命力的象征?;鹕皆诮o人類(lèi)和自然界造成災(zāi)害的同時(shí),也創(chuàng)造了豐富的財(cái)富。如與火山密切相關(guān)的土地資源、礦產(chǎn)資源、能源和旅游資源等,無(wú)不與火山密切相關(guān)??梢哉f(shuō),火山渾身都是寶,它是大自然的瑰寶。世界上許多火山區(qū)都成為旅游觀光的熱點(diǎn),如中國(guó)的長(zhǎng)白山、日本的富士山、美國(guó)的黃石公園、非洲的乞力馬扎羅火山和印度洋留尼旺島的富爾奈斯火山等。
日本的御岳山火山噴發(fā),雖然級(jí)別不高,但有大量火山灰和毒氣釋放,許多人因吸入火山灰和毒氣而窒息身亡。
2018年10月3日。印尼蘇拉威西島上索普坦火山爆發(fā)?;鹕交覈姲l(fā)高達(dá)4千多米。
火山按其活動(dòng)性可分為活火山和死火山?;罨鹕酵ǔJ侵溉率溃?.17萬(wàn)年前)以來(lái)有過(guò)噴發(fā)記錄的火山;相反,在這期間沒(méi)有噴發(fā)記錄的火山,就稱其死火山;活火山處于噴發(fā)狀態(tài)是短暫的,大部分時(shí)間是處于靜止?fàn)顟B(tài),這種處于靜止?fàn)顟B(tài)的活火山又被稱為休眠火山;休眠火山屬于活火山。比如長(zhǎng)白山火山在過(guò)去1000年間有過(guò)多次噴發(fā),是活火山,但它現(xiàn)在處于相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài),是休眠火山。
如果你去的地方是死火山區(qū),那沒(méi)有什么危險(xiǎn)。如果是活火山區(qū),就要了解它現(xiàn)在的活動(dòng)狀態(tài),正處于噴發(fā)和臨近噴發(fā)的火山區(qū),最好不去或者不要近距離接觸。當(dāng)然,科學(xué)考察有時(shí)除外。
當(dāng)今科學(xué)技術(shù)已經(jīng)能夠比較準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)火山噴發(fā)。但在不同國(guó)家、不同地區(qū),由于經(jīng)濟(jì)和科技水平有差距,對(duì)火山噴發(fā)的預(yù)測(cè)水平和準(zhǔn)確度也有差別。凡是要去活火山區(qū)的組織者和參與者,都要提前了解情況,做好準(zhǔn)備。
最近,菲律賓的馬榮火山和印尼的阿貢火山噴發(fā)的規(guī)模都不算大,但因噴出的巖漿偏酸性,黏稠度大,爆發(fā)力比較強(qiáng),危險(xiǎn)性比較大,一度引起人們恐慌。而到了夏威夷和冰島,以及我國(guó)的五大連池等地,那里的火山大多屬于單成因,巖漿為基性玄武質(zhì),多呈溢流式噴發(fā),爆炸力不強(qiáng),危險(xiǎn)性也較小。所以,這類(lèi)火山噴發(fā)時(shí),只要你與其保持一定距離,就不會(huì)對(duì)你造成傷害。許多人還特意在火山噴發(fā)時(shí)趕到現(xiàn)場(chǎng)觀景,也就是因?yàn)橹罌](méi)有危險(xiǎn)。只要你了解火山噴發(fā)的規(guī)模和性質(zhì),掌握火山噴發(fā)的規(guī)律,就知道該怎么應(yīng)對(duì)火山災(zāi)害。
在意大利、印尼等多火山國(guó)家,有些人就住在火山上、火山腳下甚至火山口里,看起來(lái)挺危險(xiǎn),可那些人照樣在那里生活工作。這是因?yàn)樗麄儗?duì)那里的火山比較了解,知道那里的火山處于休眠狀態(tài),短時(shí)間不會(huì)噴發(fā),只要有科學(xué)的監(jiān)測(cè)和預(yù)報(bào),一旦有危險(xiǎn)時(shí),他們能及時(shí)撤離。