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中国的火山在哪里?

发布者: maitian | 发布时间: 2020-11-28 14:33| 查看数: 75| 评论数: 0|


                               
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来源:星球研究所(ID:xingqiuyanjiusuo

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)




                               
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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)




                               
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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)




                               
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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)




                               
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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)




                               
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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)




                               
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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)




                               
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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)




                               
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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)




                               
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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)




                               
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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)




                               
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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)




                               
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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)




                               
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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)




                               
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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)




                               
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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)




                               
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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)




                               
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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)




                               
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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)




                               
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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)




                               
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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)




                               
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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)




                               
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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)




                               
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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)




                               
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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)




                               
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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)




                               
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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)




                               
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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)




                               
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它们不仅出现在火山颈

也常出现在熔岩平原或熔岩流内部

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)




                               
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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)




                               
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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)




                               
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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)




                               
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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)




                               
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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)




                               
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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)




                               
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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里它们源自地下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)




                               
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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)




                               
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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)




                               
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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)




                               
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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)




                               
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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)




                               
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地幔柱制造了许多火山但大批量、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)




                               
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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》)




                               
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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)




                               
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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》)




                               
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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)




                               
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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)




                               
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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)




                               
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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)




                               
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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)




                               
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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)




                               
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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)




                               
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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)




                               
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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)




                               
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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)




                               
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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)




                               
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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)




                               
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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)




                               
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类似的场景也曾经出现在中国如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)




                               
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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)




                               
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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)




                               
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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)




                               
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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)




                               
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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)




                               
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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)




                               
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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)




                               
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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)




                               
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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)




                               
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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)




                               
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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)




                               
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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)




                               
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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)




                               
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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)




                               
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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)




                               
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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)




                               
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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)




                               
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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)




                               
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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)




                               
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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)




                               
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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)




                               
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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

本文创作团队

撰文 | 云舞空城

图片 | 潘晨霞

地图 | 陈志浩

设计 | 杨宁

审校 | 风子

封面摄影师 | 李文博,拍摄于内蒙古乌兰哈达火山

本文主要参考文献

可滑动查看

[1] 刘嘉麒. 中国火山[M]. 科学出版社, 1999.

[2] 朱日祥 等. 华北克拉通破坏[M]. 科学出版社, 2020.

[3] 舒良树. 普通地质学.第3版[M]. 地质出版社, 2010.

[4] 许建东, 赵波, 张柳毅,等. 新疆阿什库勒火山群野外地质科学考察[J]. 地震地质, 2011(03):499-505.

[5] 储国强, 刘嘉麒. 中国玛珥湖及其研究意义[J]. 岩石学报, 2018, 34(01):6-14.

[6] 徐义刚, 樊祺诚. 中国东部新生代火山岩研究回顾与展望[J]. 矿物岩石地球化学通报, 2015, 34(4):682-689.

[7] 徐义刚, 李洪颜, 洪路兵,等. 东亚大地幔楔与中国东部新生代板内玄武岩成因[J]. 中国科学:地球科学, 2018, 048(007): P.825-843.

[8] Lin C H. Probable dynamic triggering of phreatic eruption in the Tatun volcano group of Taiwan[J]. Journal of Asian Earth Sciences, 2017, 149: 78-85.

[9] 王新茹, 赵波, 万园,等. 长白山天池火山碎屑流灾害区划[J]. 震灾防御技术, 2015, 10(002):262-270.


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