張雨晨

2022年1月14日，位于南太平洋島國湯加境內(nèi)的洪阿哈阿帕伊島火山發(fā)生了猛烈的噴發(fā)，產(chǎn)生的火山碎屑遮天蔽日，火山灰云從太空中都清晰可見。隨后引發(fā)的巨大海嘯，更是席卷了周邊的整片海域，導(dǎo)致多人傷亡。有科學(xué)家估算，這次火山噴發(fā)釋放的能量，相當(dāng)于數(shù)百顆廣島原子彈。時(shí)至今日，這次火山噴發(fā)指數(shù)①暫定5級(jí)的災(zāi)難已經(jīng)大體上塵埃落定，但它對我們生活的影響，卻剛剛開始……

天地之間很少有事物，能像火山一般體現(xiàn)自然的偉力。

火山爆發(fā)，是地球這類巖質(zhì)行星地殼破裂后逸出熔巖、火山碎屑和氣體所產(chǎn)生的地質(zhì)現(xiàn)象?；鹕降挠⑽拿鹶olcano，直接來源于羅馬神話中的火與鍛造之神伏爾甘（Vulcan）。由火山賦予原始靈感的“業(yè)火地獄”，更是成為幾乎所有人類神話的“標(biāo)配”。

那么，火山是怎么形成的呢？為何深埋于地下的熔巖會(huì)突破地表、噴薄而出呢？

這就要從我們腳下的地球說起了。

地震發(fā)生時(shí)，巨大的能量如同投入池塘的石子，在地球內(nèi)部形成不斷擴(kuò)散的地震波。而地球內(nèi)部的各層介質(zhì)，也會(huì)在交界處對地震波進(jìn)行反射、折射并影響其信號(hào)特征。通過監(jiān)聽這些大地深處的回響，再對其進(jìn)行數(shù)學(xué)分析，科學(xué)家們就可以逐步測算出地球深處那些人類至今無法親眼一見的恢宏巨構(gòu)。

地球的最深處，是一顆堆積著大量重元素、持續(xù)進(jìn)行著放射性同位素衰變的“熔火之心”——內(nèi)地核。包裹其外的，就是以液態(tài)鐵與鎳為主要成分的“地下?！薄獾睾?。而在總半徑三千四百七十千米的地核之上，就是火山的“故鄉(xiāng)”——厚達(dá)兩千八百千米的地幔。填充在這片龐然地下空間的巨量巖石，被地心持續(xù)加熱，呈現(xiàn)固液混合的熔融態(tài)。至于地球約六千三百七十千米半徑中最外側(cè)的幾十千米，則是固態(tài)的巖層——地殼，也就是我們一般認(rèn)知中的“大地”。

目前人類所能進(jìn)行的一切挖掘與鉆探活動(dòng)，都只局限在這層相對地球來說薄如蟬翼的“石膜”之中。人類迄今為止的鉆探深度記錄，是蘇聯(lián)時(shí)代一次深“達(dá)”一萬兩千多米的嘗試，卻連地殼都遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒能打穿。

但是，對于地球深處那些遠(yuǎn)超人類極限的偉岸力量來說，這層頂了天一百多千米厚的巖石壁壘，就真不算什么了。

我們腳下的大地并非“鐵板一塊”。

目前的地質(zhì)學(xué)研究表明，地殼分為十六個(gè)大型板塊，以及若干小板塊。它們就像浮在地幔大海上的巨型方舟，隨著下方韌性地幔緩慢但勢不可擋地對流漂移，這些板塊間不斷擠壓摩擦的邊界區(qū)域，就是地幔最容易突破的薄弱環(huán)節(jié)，因此成為火山的多發(fā)帶。

由于大多數(shù)板塊彼此交鋒的“戰(zhàn)線”都位于海底，地球上的大部分火山，其實(shí)都隱身于海洋的深淵之中。其中少數(shù)巨大到足以突破萬丈波瀾的龐然巨獸，才成為挺立于大洋之中的火山島（如冰島、夏威夷和湯加等）。

比如說，距離我們并不遙遠(yuǎn)的“環(huán)太平洋火山帶”，就是由歐亞板塊和美洲板塊“兩面夾擊”太平洋板塊形成的。北美西海岸、東南亞和日本的大量火山，都是這個(gè)巨大“火圈”的組成部分。

相對于板塊擠壓匯聚，板塊的分離同樣會(huì)造就一連串的火山，成為地幔不斷上涌補(bǔ)充的板塊“生長線”。在大西洋深處，由于板塊分離擴(kuò)張，形成了這樣一條如塵世巨蟒般南北貫通大西洋的巨型海底山脈——大西洋中脊。而在人類的故鄉(xiāng)——非洲大陸，一道“東非大裂谷”也同樣造就了一批火山，其中最為知名的，就是讓海明威等文壇硬漢魂?duì)繅艨M的乞力馬扎羅山。

此外，還有一些火山，似乎出現(xiàn)的位置并不按常理出牌。比如說位于太平洋正中的夏威夷火山，還有位于北美大陸正中的黃石火山。對于這些火山的成因，科學(xué)界目前沒有定論。一種相對被更多學(xué)者接受的理論認(rèn)為，這些火山下方，是從接近地核的地幔深處拔地而起的巨型地幔柱。當(dāng)這些足有三千千米高的巖漿巨龍接近地表時(shí)，就會(huì)在正好漂到它們頭頂?shù)陌鍓K上形成一個(gè)“熱點(diǎn)”，并可能進(jìn)一步突破地殼形成火山。由于巖漿儲(chǔ)備直通地幔深處，這種地幔柱的爆發(fā)威力非常巨大，甚至能夠噴出足以覆蓋幾十上百萬平方千米的熔巖洪流。而當(dāng)板塊在這樣的地幔柱上持續(xù)漂移時(shí)，就會(huì)如同遭受巨型光劍斬?fù)舻挠钪鎽?zhàn)艦裝甲板，留下一連串已經(jīng)移開熱點(diǎn)的死火山，憑空形成一條巍峨的山脈。

通過檢測火山下方的這些地質(zhì)結(jié)構(gòu)，人類也對火山的活動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行了劃分。

首先，是在近代記錄中有過明確噴發(fā)記錄的“活火山”，這些火山雖然可能暫時(shí)處于“瞌睡”狀態(tài)，但其下的地?；顒?dòng)一直非?；钴S，可謂隨時(shí)準(zhǔn)備“起床搞事”的“危險(xiǎn)分子”。

其次，是已經(jīng)上千年沒有噴發(fā)記錄的“休眠火山”。不過，相對于動(dòng)輒以“萬年”為單位的地質(zhì)演變而言，幾千年不過彈指一揮間。因此倘若這些火山突然“重出江湖”，那也不要大呼對方“不講武德”搞偷襲。

最后，是科學(xué)家探測后確定下方已經(jīng)“熄火”的“死火山”。這些火山由于徹底失去了地幔的供能，因此不太可能在可預(yù)見的未來再次噴發(fā)。英國的愛丁堡城堡，就建在一座死火山的山頂，直接將火山口作為天然的高臺(tái)地基，從而借助獨(dú)特的地利，成了易守難攻的堅(jiān)城要塞。在我國，這樣的操作也并不鮮見，比如安徽樅陽的浮山中學(xué)，就建在一座因?yàn)槭a(chǎn)多孔火山巖（俗稱“浮石”）而得名“浮山”的死火山上。

火山終究是毀滅的化身。

在記載北歐神話的兩部《埃達(dá)》史詩中，當(dāng)世界迎來“諸神黃昏”時(shí)，輩分堪比始祖巨人尤彌爾的火焰巨人蘇爾特爾，會(huì)率領(lǐng)由火焰巨人、冰霜巨人和巨型魔物組成的滅世大軍攻入阿斯加德神域，并在力戰(zhàn)而亡的最后時(shí)刻，用手中的烈焰魔劍將整個(gè)神域連同世界樹一并付之一炬。

顯然，火焰巨人的原型，就是讓維京硬漢們都敬畏有加的火山。而火山的破壞性，也無愧人類在神話中為其演繹的滅世烈焰想象。

甚至隨著科學(xué)研究的進(jìn)步，我們發(fā)現(xiàn)火山要比先民們最不羈的想象更為恐怖。

公元79年，羅馬帝國龐貝城邊的維蘇威火山爆發(fā)。從天而降的巨量火山碎屑，瞬間將整座城市掩埋。除了極少數(shù)提前逃往城外的幸運(yùn)兒，全城的貴族、公民和奴隸全都無分貴賤地迎來了命運(yùn)的死亡裁決。

是的，在火山的噴發(fā)物中，相比于視覺效果拉滿但流動(dòng)速度緩慢、破壞范圍有限的紅熱熔巖，反而是看似“氣氛組”的噴發(fā)氣體以及火山碎屑對人類生活有著更為直接的破壞力。這其中，顆粒直徑在兩毫米以下，甚至只有幾微米的火山灰，危害尤其廣泛。這些微小顆粒能夠乘著火山噴發(fā)帶起的局地強(qiáng)風(fēng)快速擴(kuò)散，將方圓幾十上百千米的范圍全都化為覆蓋著厚重“熱雪”的“寂靜嶺”。這些灰燼覆蓋了植物葉片，會(huì)阻礙光合作用導(dǎo)致大面積的植物死亡;而被動(dòng)物吸入后，其中的大量微型玻璃碎片也會(huì)對呼吸系統(tǒng)造成持久的損傷;甚至就連鋼筋鐵骨的航空發(fā)動(dòng)機(jī)，都會(huì)被吸入的微量火山灰磨蝕，甚至引發(fā)事故。因此，在一次大型火山爆發(fā)后，很多航班的運(yùn)行都會(huì)受到影響。

這些細(xì)小的火山灰也可以乘著大氣環(huán)流在全球范圍擴(kuò)散。挪威畫家愛德華·蒙克在世界名畫《吶喊》中所描繪的“血色天空”，就是因?yàn)?883年印尼喀拉喀托火山爆發(fā)后大量火山灰涌入全球大氣而形成的（蒙克在筆記中提到這幅畫來自對1884年的回憶）。

而當(dāng)火山噴發(fā)的規(guī)模更大一些時(shí)，進(jìn)入大氣的巨量火山灰與硫酸鹽形成氣溶膠，會(huì)導(dǎo)致降溫、酸雨等一系列生態(tài)災(zāi)難。1815年，印度尼西亞的坦博拉火山發(fā)生了近代歷史記錄上最強(qiáng)烈的火山爆發(fā)，火山噴發(fā)等級(jí)（VEI）被定為7級(jí)。這次劇烈的噴發(fā)將一百六十至二百一十三立方千米的噴發(fā)物質(zhì)甩入大氣層中，并導(dǎo)致隨后的1816年出現(xiàn)了全球范圍的降溫、農(nóng)業(yè)歉收與大饑荒。在后世的史書中，1816年甚至被稱為“無夏之年”。

不過，即便是這樣的7級(jí)爆發(fā)，在地球歷史的尺度上看依然只是“小場面”。

以“對地球生態(tài)系統(tǒng)的破壞”的標(biāo)準(zhǔn)看，在直接關(guān)系到人類誕生的最近五億年生命演化史上，最具毀滅性的火山浩劫當(dāng)屬留下了“西伯利亞暗色巖”的二疊紀(jì)末火山噴發(fā)。這次始于兩億五千萬年前的劇烈噴發(fā)持續(xù)了大約兩百萬年，噴出的四百萬立方千米熔巖如洪流般席卷大地，最終在如今的西伯利亞荒野上鋪開，形成了一片面積七百萬平方千米、平均厚度五百七十多米的巨大玄武巖層（大火成巖?。鞑麃啺瞪珟r。而相比于破壞面積終究有限的巖漿，遮天蔽日的噴發(fā)碎屑和氣體，成為導(dǎo)致全球生態(tài)浩劫的黑色死神?？茖W(xué)家通過化石記錄斷層推測，二疊紀(jì)末的這次大滅絕，一口氣消滅了當(dāng)時(shí)全球95%的物種，堪稱演化史上五大滅絕事件之首。

此外，在西伯利亞大暗色巖形成的前一千萬年、距今兩億六千萬年時(shí)，我國峨眉山地區(qū)也爆發(fā)過一次規(guī)?！跋鄬^小”的暗色巖事件，造就了面積三十萬平方千米（接近一個(gè)云南省大小）的大火成巖省，并在二疊紀(jì)中后期引發(fā)了一次不大不小的中型滅絕事件。

這種超大規(guī)模的噴發(fā)，一般被科學(xué)界認(rèn)為最有可能來自上文提到的巨型“地幔柱”。而現(xiàn)實(shí)中，巨大到看不出山體的黃石火山，就有可能連接著一條滅世巨龍般沉睡的地幔柱。雖然目前的地質(zhì)觀測表明，黃石火山依然處于持續(xù)時(shí)間大約七十萬年的穩(wěn)定休眠周期中，但其一旦覺醒所爆發(fā)的毀滅之力，依然是整個(gè)人類現(xiàn)代文明都無法承受的。

說回二疊紀(jì)大滅絕。經(jīng)過峨眉山和西伯利亞暗色巖事件這兩次滅世天災(zāi)，我們哺乳動(dòng)物的先祖、原本在二疊紀(jì)獨(dú)步天下的合弓綱動(dòng)物，遭受了毀滅性打擊，丟掉了地表生態(tài)霸主的寶座。從此，由寒武紀(jì)開始的漫長古生代結(jié)束了。以恐龍為代表的蜥形綱動(dòng)物，開始統(tǒng)治大地、海洋甚至天空。巨龍的時(shí)代——中生代，在西伯利亞暗色巖的地獄烈焰中，拉開了大幕。

西伯利亞暗色巖事件后一億八千萬年，白堊紀(jì)末期，恐龍王朝在挺過中生代的多次中小型滅絕事件后，又一次回歸全盛狀態(tài)。

但也就在此時(shí)，我們的直系先祖、作為合弓綱孑遺之一的中生代哺乳類，終于在茍且億萬年后，迎來了伴隨著巨大風(fēng)險(xiǎn)的絕地翻盤時(shí)刻。而拉開這場大戲序幕的，居然又是一次暗色巖事件。

6700萬年前的白堊紀(jì)末期，印度次大陸德干高原上的火山群，開始了長達(dá)四百萬年的持續(xù)噴發(fā)，累計(jì)形成了面積五十萬平方千米、厚達(dá)兩千米的大火成巖——德干暗色巖。這次噴發(fā)事件與隨后來自宇宙深空的?？颂K魯伯隕石一起，聯(lián)手葬送了如日中天的恐龍王朝。經(jīng)此一劫，恐龍家族幾近全滅，只剩極少數(shù)鳥類種群作為后裔;同時(shí)滅絕的其他各類物種，更是不計(jì)其數(shù)。經(jīng)估算，白堊紀(jì)末期大滅絕消滅了地球上大約80%的物種。挺過這次難關(guān)的哺乳類，也終于在塵埃落定的新生代中，重拾了合弓綱祖先的輝煌。可以說，我們?nèi)祟惖南茸?，早在還是“小耗子”模樣的時(shí)代，就已經(jīng)與火山結(jié)下了充滿愛恨糾葛的不解之緣。

但對于火山本身來說，它們的噴發(fā)活動(dòng)，從來就只是單純的自然現(xiàn)象。正如印度神話中以舞蹈毀滅舊世界，又創(chuàng)造新世界的“大天”濕婆，火山的巨大能量，對生態(tài)系統(tǒng)既是毀滅，也是洗牌，甚至是新生。

比如說，遇上全球氣溫暴跌的冰河期，大規(guī)模火山噴發(fā)能打破持久嚴(yán)寒帶來的生態(tài)危機(jī)。在距今二十多億年前的太古時(shí)代，地球就曾因?yàn)樵紗渭?xì)胞生物突變演化出了“產(chǎn)氧光合作用”能力，導(dǎo)致大量氧氣涌入彼時(shí)彌漫甲烷與二氧化碳的地球大氣，最終在各種其他因素的參與下，引發(fā)了可能是地球形成以來最極端的大冰期——休倫冰期。在這場持續(xù)了整整三億年的漫長寒冬中，厚達(dá)數(shù)百米甚至上千米的蒼白冰川，如同亡靈軍團(tuán)一般，將整個(gè)地球包圍在慘白的死寂冰蓋之下。當(dāng)今所有生命共同的單細(xì)胞生物遠(yuǎn)祖?zhèn)儯荒茉谇ж鸷碌暮诎瞪詈Ｖ衅堁託埓?，甚至可能因?yàn)闊o法使用陽光作為能源，而必須依賴相當(dāng)于小型海底火山的礦物熱泉。

而最終拯救生命演化死局的，就是大規(guī)模的火山爆發(fā)。在地球隨后的漫長歷史中，類似的“冰與火之歌”不止一次地奏響過。

當(dāng)然，火山對人類的幫助可不只是對老祖宗們的“救命之恩”。

噴發(fā)時(shí)令人恐怖的火山灰和熔巖，在冷卻、風(fēng)化粉碎后，可以形成最肥沃的土壤。整塊的火山巖，更是現(xiàn)代鋼筋混凝土出現(xiàn)以前的優(yōu)秀建材。在農(nóng)業(yè)時(shí)代，為了這些便利而冒險(xiǎn)生活在火山周邊的人類城鎮(zhèn)屢見不鮮。遭受維蘇威火山滅頂之災(zāi)的龐貝古城，就是這樣一個(gè)“富貴險(xiǎn)中求”的典型。此外，火山可以將大量的地下物質(zhì)翻涌出來，從而為礦脈的形成創(chuàng)造有利條件。而火山腳下的地?zé)崮?，也開始被人類視為一種潛在的綠色能源。

此外，火山灰的瞬間掩埋能力，也可以為古生物學(xué)留下大量完整精美的化石標(biāo)本。我國遼寧西部出土的小盜龍、長羽盜龍、近鳥龍等鳥類起源關(guān)鍵化石證據(jù)，就是該地區(qū)侏羅紀(jì)晚期-白堊紀(jì)早期火山頻繁活動(dòng)的杰作，可謂我國古生物學(xué)國際領(lǐng)先的重要“家底”。

當(dāng)我們把眼光從大地轉(zhuǎn)向天空，也會(huì)發(fā)現(xiàn)火山熟悉的身影。當(dāng)我們欣賞皎皎明月時(shí)，那些月面上賦予先民無限遐想的暗影，就是月球火山在上古時(shí)代劇烈噴發(fā)留下的月球版“大火成巖省”——由幾十萬甚至幾百萬平方千米凝固熔巖形成的廣袤平原——月海。在更遙遠(yuǎn)的火星上，曾經(jīng)猛烈噴發(fā)的奧林匹斯山，更是以“倍殺”珠穆朗瑪峰的兩萬一千九百米高度，穩(wěn)坐全太陽系第一高峰的寶座。

火山，不管在地球的歷史上，還是在浩渺的宇宙中，都只是一種再平常不過的現(xiàn)象。

讓我們以《怪物獵人：世界》中的一段奇幻故事結(jié)束今天的旅程：

身負(fù)整座火山的巨型古龍——熔山龍，在臨近壽終正寢時(shí)，試圖步入大陸的地脈深處。但為了避免熔山龍死后釋放的巨大能量順著地脈危及整片大陸，古龍調(diào)查團(tuán)的獵人們使盡了渾身解數(shù)，終于將它引向了遠(yuǎn)離地脈核心的海洋。最終，熔山龍如落日余暉般安然逝去，化為一片滋養(yǎng)萬千生命的樂土。

【責(zé)任編輯?：阿?吾】

①火山爆發(fā)指數(shù)（Volcanic?Explosivity?Index，簡稱VEI），1982年由美國地質(zhì)調(diào)查局的紐豪爾教授（Chris?Newhall）和夏威夷大學(xué)馬諾阿分校的斯蒂芬·塞爾夫（Stephen?Self）提出，以噴出物體積、火山云和定性觀測來量度火山爆發(fā)的強(qiáng)烈程度。