01
火山 狂暴而无可抵挡
所经之处 烈焰冲天 大地颤抖
可对人类世界造成无法挽回的灾难
然而当这股力量耗尽时
自然赋予它的精华和灵气
却把地表塑造出异常瑰丽的奇观
火山暗藏着地球深部的信息
是人类研究地球内部动力的重要窗口
它对环境兼具毁灭和缔造的双重特性
更让无数科学家为之倾心和着迷
那么 火山这一巨大的伟力
究竟揭示怎样的地质和地貌演化的规律呢
中国科学家是如何探察
地球深部奥秘和未来命运呢
02
全球的火山研究者肩负着
探求火山烈焰下地球深部秘密的使命
在百余年的火山考察和探测中
一步步接近火山烈焰
谱写着一幕幕悲壮的英雄史诗
1980年5月18日
位于美国太平洋上的一座活火山
圣海伦火山突然喷发
将附近600多平方千米的范围夷为平地
同时将一位杰出火山研究者大卫
掩埋在厚厚的火山灰中
1991年位于日本的云仙岳活火山群
在沉寂休眠了近200年后
突然再次发生大规模爆发
火山碎屑流以每小时200千米的速度冲下山坡
来自法国的火山学家莫里斯夫妇遇难
他们一生曾观测记录过150多次活火山爆发
留下的相关专著和资料
至今为火山研究者们所沿用
1993年1月14日哥伦比亚西南部
最活跃的加勒拉斯火山再次发出巨响
滚石和灰尘难以计数
六位正在火山口采样的科学家瞬间失去了生命
03
20世纪下半叶
西方科学家在火山领域的跋涉和探索
取得了突破性的进展
然而中国的火山研究尚处于一片空白
由于我国境内鲜有活火山分布
关于火山的历史研究资料极度匮乏
因此专门从事火山研究的科研人员寥寥无几
从上个世纪八十年代开始
为响应国际减灾十年计划
并探察火山与地震 资源 环境等之间的关系
中国科学家对火山领域的研究探索正式起步
这其中有一位来自东北的小伙
在这条研究火山的危机四伏的道路上
一路踏步前行
他就是中国科学院院士
火山地质与第四纪地质学家
刘嘉麒
在中科院地质与地球物理研究所二楼的一个展柜
整齐地码放着几十块大小不一的石头
这些是刘嘉麒从世界各地著名火山采集而来的
每一块不仅饱经大自然的淬炼
而且暗藏着来自地心深处的密码
对外行人来说这些石头毫不起眼
但对于地学工作者它们更像是奖杯勋章
记录着历经风险和磨难后的种种收获
04
上世纪50年代西昆仑西侧的大山深处
曾发生一次火山爆发
由于当时交通闭塞 火山学研究尚未起步
使得这一历史性事件没有得到更多的关注
多年后刘嘉麒凭借丰厚的
地学知识和实地考察经验
从一纸简单的报道中敏锐地捕捉到
这是近百年来中国境内唯一的一次火山喷发
即阿什山火山喷发
1987年6月在刘嘉麒的带领下
科考队前往西昆仑阿什山火山
一路上的艰险可想而知
十几天的艰苦跋涉后终于抵达火山爆发地
新疆维吾尔自治区
于田县以南120千米的大山中
细致全面的考察后发现
在200平方千米的盆地内
新近喷发的火山熔岩遗迹遍布
火山锥更是多达数十座
刘嘉麒将其命名为阿什库勒火山群
这一发现改变了中国近代没有火山活动的观念
在刘嘉麒看来要想让中国的火山研究不断前行
最终在世界上拥有一席之地
除了要具备深厚的专业功底
还需要飞蛾扑火般的勇敢信念和科学探索精神
在发现阿什库勒火山群的十余年间
他在火山领域继续跋涉
足迹踏遍国内大小火山活动区
对中国火山分布状况逐一进行了考察
并写就了他的成名之作——《中国火山》一书
正是用野外考察和实验研究相结合的方法
让刘嘉麒对中国国内新生代火山
有了全方位了解和掌握
随后 他将下一研究目标锁定在了
国际上关于火山活动对气候环境影响
这一课题上
05
广东湛江的湖光岩 葱翠的林木 清澈的湖水
这片看起来美丽幽静的湖泊
曾发生过惊心动魄的火山活动
它就是玛珥式火山喷发
和一般的火山喷发不同
玛珥式火山喷发是指岩浆上涌过程中
遇到地下水发生爆炸
巨大水蒸气喷出地表
使地面塌陷形成低平火山口
然后渐渐地积水形成玛珥湖
大量火山碎屑岩密布在岸边的岩石中
是玛珥火山曾经发生剧烈爆发的最好见证
湖光岩的玛珥湖不仅在国内首屈一指
即使在世界也称得上典型和特殊
它和德国西部艾菲尔高原的玛珥湖
并称为姊妹湖
作为火山活动的产物
火山口湖记录着丰富的地质信息
而湖光岩的玛珥湖更因其具有特殊封闭性
在湖底沉积了厚厚的火山泥
这些火山泥蕴含着丰富难得的古气候信息
可以推断出古环境与人类活动之间的关系
刘嘉麒及其团队考察收集了上述的火山岩
并提取了湖芯沉积物
建立了古气候标准
为中国第四纪地质环境研究
在世界占有一席之位发挥了重要作用
为中国科学家跻身国际火山研究领域奠定基础
06
距离中国万里之遥的东非
也引起了刘嘉麒的兴趣
因为那里有着比玛珥式火山
更为独特的火山喷发模式
然而令他意想不到的是
对东非火山的考察研究让他在古稀之年
卷入到一场科学论战中
从太空俯瞰地球上的非洲大陆
一条巨大的峡谷纵贯东部
这就是世界上最长最大的大陆断裂带
东非大裂谷
南起莫桑比克中部
在希雷河口分为东西两支
一路北上刺穿红海
把触角伸进了欧亚大陆
堪称世界奇观
在科学家眼中
这条将近赤道六分之一周长的超级巨痕
因其拥有世界上四大火山带之一
东非裂谷火山带
而成为极富学术价值的科考圣地
其中一座叫做尔塔阿雷的火山
它在2005年开始喷发
直至2007年仍在喷发
因其特殊地理位置 喷发模式和频率
成为全球火山学者关注的焦点
07
2005年9月
位于东非埃塞俄比亚高原的阿法尔地区
突然发生一次强烈地震
地下岩浆向上翻涌
就像地表撕开一道长度达500多米的裂缝
最宽处达几十米
接下来几周不断发生地震
让裂缝持续扩大
各国科学家被吸引至此
一个被争论了半个多世纪的谜团
再次浮出水面
20世纪60年代
美国双子星座号宇宙飞船
在太空对东非大裂谷的观测时发现
其每年都在向外扩张
裂谷北段的红海扩张速度
甚至可以达到每年2厘米
由此有西方科学家推测
按照这个速度大裂谷
再过2亿年就会被彻底撕开
一分为二形成新的大洲——东非洲
对此 刘嘉麒却有着不同的看法
在地质学上裂谷是板块构造运动过程中
大陆崩裂至大洋开启的初始阶段的构造类型
刘嘉麒认为裂谷有着自己的发育阶段和规律
而每一阶段的外在表现都代表着
这一阶段的地球内部动力变化
在刘嘉麒这一火山学家眼中
这个开裂并没有带来剧烈的火山爆发
说明它的地下热能并不具备足够的动力
这一活跃表现只是裂谷发育过程中的
一个暂时现象
并不能得出最终结论
以他多年对裂谷的学术研究推测
东非大裂谷的未来将走向收缩沉积期
火山活动趋于平静
裂谷内会出现串珠状湖泊直至最终闭合
而不会“撕裂”成另一块大陆
这与主流“撕裂说”相违背的说法一经提出
便在西方科学界引起反响
一个中国火山学者
甚至都没有东非大裂谷的实地考察经历
凭什么给出这样的推测
刘嘉麒认为
作为地球深部岩浆的最终输出部位
火山最能反映地壳内部热能变化
因此想要寻找裂谷未来走向的证据
就必须对裂谷带的火山进行一场实地的考察
接下来他们将会有怎样的经历
又会在东非寻找到什么答案
对于东非大裂谷未来的种种说法
哪种观点是更接近事实的呢
下期将为你揭晓
本文根据CCTV10《地理中国》栏目“百年地理大发现”之《地心烈焰》整理而成，感谢中央电视台科教频道《地理中国》栏目《百年地理大发现》制作团队的专业制作及授权发布！
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