如果不是不久前那條來自韓國，后來被證明有些八卦的消息，很多人可能已經(jīng)忘記了，甚至根本不知道，長白山其實(shí)是一座活火山。
的確，中國境內(nèi)已經(jīng)三百多年沒有大型火山爆發(fā)的經(jīng)歷了。對(duì)于火山，人們已經(jīng)習(xí)慣于忘卻。然而，也許正是因?yàn)檫@種忘卻，讓許多人對(duì)火山知之甚少，反而更容易受到流言的蠱惑。
2010年底，一則消息在互聯(lián)網(wǎng)上不脛而走：有韓國學(xué)者稱，長白山天池火山將在2014至2015年間出現(xiàn)爆炸式大噴發(fā)。消息一出，引起了長白山周邊一些居民的恐慌，甚至有人賣掉了多年經(jīng)營的生意，舉家搬遷。
那么，實(shí)際情況到底是怎樣呢？
長白山確是一座活火山
中國地震局地質(zhì)研究所活動(dòng)火山研究室主任許建東告訴記者，關(guān)于什么是活火山，其實(shí)在地質(zhì)學(xué)界也存在爭議。
目前在地質(zhì)學(xué)界也有一個(gè)被多數(shù)地質(zhì)學(xué)家承認(rèn)的不太嚴(yán)格的定義，那就是全新世以來有過活動(dòng)的火山就是活火山。全新世是地質(zhì)紀(jì)年中一個(gè)最新的時(shí)段，時(shí)間跨度從距今一萬年前開始。
但是這里面存在一個(gè)問題?；鹕絿姲l(fā)規(guī)模越大，它的噴發(fā)周期就越長。這個(gè)原因很容易理解，火山噴發(fā)需要有足夠的巖漿補(bǔ)充到巖漿囊中作為噴發(fā)物質(zhì)，補(bǔ)充到一定程度就會(huì)沖破地殼的壓力噴發(fā)。規(guī)模越大巖漿補(bǔ)充需要的時(shí)間就越長。世界上一些超級(jí)活火山，活動(dòng)周期遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于一萬年。比如曾經(jīng)造成過地球十大地質(zhì)災(zāi)難之一的、美國黃石國家地質(zhì)公園中的黃石火山，就有6萬年沒有噴發(fā)了。因?yàn)樗鼘?shí)在是太大了，做個(gè)比較，長白山天池的火山口最長直徑達(dá)四公里，而黃石的火山口最長直徑有六十多公里。但黃石仍然是活火山，也就是說，未來仍然有噴發(fā)的危險(xiǎn)。
更科學(xué)一些的定義標(biāo)準(zhǔn)是，看火山底下是不是有活動(dòng)的巖漿囊，它的活動(dòng)狀態(tài)怎么樣。而只要有活動(dòng)的巖漿囊存在，它就有噴發(fā)的可能。但判定這一點(diǎn)，需要通過地質(zhì)探測(cè)才能完成。
也許是由于歷史與文化的關(guān)系，西方人對(duì)于火山學(xué)特別熱衷。在古希臘神話傳說中就有很多關(guān)于火山的內(nèi)容。龐貝古城被火山淹沒的記憶一直流淌在西方人的血液里。而與之相比，中國人似乎一向?qū)鹕疥P(guān)注較少。許建東說，在上世紀(jì)90年代之前，中國的各個(gè)大學(xué)、研究所基本都沒有設(shè)置火山學(xué)科。
上世紀(jì)90年代，擔(dān)任中國地震局地質(zhì)研究所所長的劉若新，為推動(dòng)建立中國的火山學(xué)科搖旗吶喊，出了不少力。他聯(lián)合當(dāng)時(shí)科學(xué)院的一些學(xué)部委員向國務(wù)院建言，提出中國境內(nèi)仍然存在很多活動(dòng)火山，應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)它們的研究和監(jiān)測(cè)。從那時(shí)起，中國逐漸開始了對(duì)于境內(nèi)活火山的普查，并建立了相應(yīng)的研究和監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)。
也就是在那個(gè)時(shí)候，我國對(duì)境內(nèi)的三個(gè)火山進(jìn)行了探測(cè)，它們是黑龍江的五大連池、吉林的長白山天池和云南的騰沖。探測(cè)采用的手段一個(gè)是大地電磁測(cè)深，一個(gè)是人工地震。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，天池和騰沖都存在著活動(dòng)的巖漿囊，而五大連池雖然也有巖漿囊存在，但通道被封閉，并不活躍。還有一個(gè)直觀的特征是，天池和騰沖地區(qū)都有溫泉活躍，但五大連池地區(qū)卻連一個(gè)溫泉都沒有，這也說明了那里的地下巖漿活動(dòng)不活躍。
因此，從那以后，我國把火山監(jiān)測(cè)的重點(diǎn)放在了長白山天池和騰沖。
火山噴發(fā)能不能預(yù)報(bào)？
許建東首先對(duì)記者提問中使用的“預(yù)報(bào)”一詞進(jìn)行了訂正。他說，由于地質(zhì)活動(dòng)的復(fù)雜性，專業(yè)人士一般使用“預(yù)測(cè)”這個(gè)詞兒，而不是說“預(yù)報(bào)”。因?yàn)閺脑~義上說，“預(yù)報(bào)”更像是談?wù)撘粋€(gè)未來確定要發(fā)生的事情。
要預(yù)測(cè)，就需要抓到前兆。
許建東解釋說，如果在一些現(xiàn)實(shí)發(fā)生的火山爆發(fā)之前，曾經(jīng)出現(xiàn)過某些地質(zhì)現(xiàn)象，后來在另外的地方又出現(xiàn)了類似的地質(zhì)現(xiàn)象，那么我們就可以說出現(xiàn)了火山爆發(fā)的前兆。但一般來說，這只是從經(jīng)驗(yàn)歸納的角度、從統(tǒng)計(jì)學(xué)的意義上做出的推測(cè)。由于不同地區(qū)的地質(zhì)情況千差萬別，我們并不能據(jù)此做出肯定的判斷。
許建東說，火山預(yù)測(cè)相比地震預(yù)測(cè)難度要小很多。我們知道預(yù)測(cè)有三個(gè)要素，即時(shí)間、地點(diǎn)、規(guī)模。地震預(yù)測(cè)是三個(gè)要素都不知道，而火山預(yù)測(cè)起碼知道一個(gè)要素，就是地點(diǎn)。這樣一來，我們就可以把各種監(jiān)測(cè)臺(tái)網(wǎng)圍繞這個(gè)火山口或者巖漿囊進(jìn)行設(shè)置，從而做到有的放矢。
還有一個(gè)很重要的不同是，地震從前兆出現(xiàn)到地震發(fā)生，幾乎沒有多少時(shí)間間隔，往往是前兆一出現(xiàn)，地震馬上就來了。而火山從前兆出現(xiàn)到真正噴發(fā)，規(guī)模大的可以持續(xù)一年時(shí)間左右，規(guī)模小的也得提前幾個(gè)月。
道理也很簡單，最淺的巖漿囊距離地面也有十公里左右，在這樣長的距離中，巖漿要突破地殼向上噴發(fā)是需要很長過程的，而不是像地震的地質(zhì)斷裂可以在瞬間發(fā)生。伴隨著這個(gè)過程，地表上早就會(huì)出現(xiàn)各種翻天覆地的現(xiàn)象，比如地震也多了，山體也變形了，氣體也冒出來了。
許建東說，對(duì)于火山噴發(fā)預(yù)測(cè)來說，難點(diǎn)不在于說它要噴發(fā)了卻沒有前兆，而在于有了前兆它卻不噴。因?yàn)榈叵碌膸r漿囊是不斷活動(dòng)的，它可能會(huì)經(jīng)常向上冒，但常常在冒了一下以后，由于巖漿補(bǔ)給的中斷，又回復(fù)到了相對(duì)平靜狀態(tài)。
比如，去年圣誕節(jié)期間的菲律賓馬榮火山，就出現(xiàn)了非常明顯的噴發(fā)前兆，連氣體都噴出來了，地面上已經(jīng)警戒到四級(jí)狀態(tài)，人都疏散出來了，但最終結(jié)果還是沒有噴。
韓國學(xué)者的預(yù)測(cè)為什么不靠譜
這里，我們要來說說前文提到的韓國學(xué)者的預(yù)測(cè)了。
去年10月27日，韓國釜山大學(xué)地球科學(xué)教育系教授尹成孝和科學(xué)教育研究所教授李鄭賢發(fā)表論文稱，長白山天池火山有可能在近期噴發(fā)。
他們的理由之一是，最近長白山天池地下2公里至5公里處的火山地震活動(dòng)增加。
許建東解釋說，這其實(shí)翻的是老黃歷。從2002年到2005年，長白山地區(qū)的地震活動(dòng)確實(shí)出現(xiàn)明顯增加，頻率幾乎比常年增加了十倍——往常每年觀測(cè)到的地震數(shù)量為一百多次，那三四年間這個(gè)數(shù)量卻達(dá)到每年一千多次。通過儀器觀測(cè)，山體移動(dòng)也比往年更加明顯。此外，地下水中的氦含量明顯增加。這個(gè)數(shù)據(jù)的意義在于，地表中氦元素含量原本是很少的，但地幔中含有大量的氦元素，地下水中氦元素的增加，說明地幔中的物質(zhì)已經(jīng)涌入上來。這些情況都表明地下巖漿囊的活動(dòng)很活躍。
但是，許建東解釋說，像這樣量級(jí)的活動(dòng)只能稱做巖漿囊的一次擾動(dòng)，更形象些說，就是它喘了一口氣兒。我們可以拿現(xiàn)實(shí)爆發(fā)的火山做一個(gè)比較。比如不久前噴發(fā)的夏威夷火山，它在噴發(fā)前，地震的頻度達(dá)到每月一千多次。雖然兩地的地質(zhì)情況不同，我們不能做簡單的類比，但這種量級(jí)的差別總是可以說明問題的。
而且，從2005年后，長白山地區(qū)的地震頻度早已回復(fù)到常年水平。
韓國學(xué)者的第二個(gè)依據(jù)是，天池周圍外輪山上的部分巖壁出現(xiàn)龜裂、坍塌等明顯的噴發(fā)前兆。
許建東說，韓國人并不了解，當(dāng)?shù)厣襟w的龜裂、坍塌其實(shí)是一種常見現(xiàn)象，每年都會(huì)出現(xiàn)，當(dāng)?shù)氐臈５酪渤３Ｒ虼朔忾]，熟悉當(dāng)?shù)厍闆r的人對(duì)此都不奇怪。
韓國學(xué)者的第三個(gè)依據(jù)是，當(dāng)?shù)匾粔K區(qū)域有幾十棵樹，突然枯死了。許建東解釋說，這有兩種可能，一個(gè)是當(dāng)?shù)赜腥颂岢?，這是由病蟲害造成的；還有一種可能，那個(gè)地方本來就是地質(zhì)活動(dòng)活躍的區(qū)域，有很多溫泉存在，一塊區(qū)域中從地下冒出一股對(duì)植物有害的氣體或流體，造成那一小片樹木枯死，也是很有可能的。這種現(xiàn)象其實(shí)在各地都有發(fā)生。
背景
長白山火山
大約6億年前，長白山一帶還是一片汪洋。從遠(yuǎn)古代到中生代，地球經(jīng)歷了加里東、海西、燕山和喜馬拉雅山造山運(yùn)動(dòng)后，海水終于從這片幾經(jīng)滄桑的古陸上退了下去。長白山地區(qū)的地殼發(fā)生了一系列撕裂、抬升，地下流出玄武巖漿液，沿著地殼裂隙大量噴出。經(jīng)過三期火山活動(dòng)，形成了以天池為主要火山通道的龐大火山錐。
在距今1.1萬-1.5萬年(第四紀(jì)全新世期間)，長白山火山的噴發(fā)使火山錐頂部崩破塌陷，形成了漏斗狀火山口。當(dāng)火山噴發(fā)強(qiáng)度及熔巖溫度逐漸降低時(shí)，熔漿在火山通道內(nèi)逐漸冷凝并堵塞火山通道?；鹕娇趦?nèi)接受大氣降水和地下水的不斷補(bǔ)給，逐漸蓄水成湖，形成火山口湖，這就是聞名遐邇的長白山天池。
據(jù)史料記載，公元1014年-1019年，長白山發(fā)生了一次“千年大噴發(fā)”，中國、朝鮮和日本的史書對(duì)那場(chǎng)大噴發(fā)都有記載，噴出的火山灰飄落到1000公里以外的日本，直到現(xiàn)在還能在當(dāng)?shù)卣业疆?dāng)時(shí)堆積了4厘米-6厘米厚的火山灰層。
1702年4月14日(清康熙十一年)，長白山火山經(jīng)歷了最后一次小規(guī)模噴發(fā)。據(jù)史料記載：
“午時(shí)，天地忽然晦螟，時(shí)或赤黃，有同煙焰，腥臭滿室，若在烘爐中，人不堪重?zé)?。四更后消止，而至朝視之，則遍野雨灰，恰似焚蛤殼者”。
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火山“發(fā)脾氣”對(duì)人類也有好處
盡管人們將火山爆發(fā)視為一種災(zāi)難，但事實(shí)上，火山“發(fā)脾氣”也能給人類帶來一定的好處。
火山爆發(fā)可以創(chuàng)造很多自然景觀，世界聞名的風(fēng)景區(qū)大部分都是火山區(qū)，像美國的黃石公園、日本的富士山和中國的長白山、五大連池等美景，都是拜火山“發(fā)脾氣”所賜。
火山噴發(fā)而出的火山灰也是一種極好的天然肥料，它含有多種農(nóng)作物所需的養(yǎng)分，因此經(jīng)?？梢砸姷轿羧盏幕罨鹕侥_下如今變良田的景象。同時(shí)，火山噴發(fā)也為人類提供了包括寶石、金、銅等在內(nèi)的礦產(chǎn)資源。
火山噴發(fā)還有利于降低地球溫度。進(jìn)入大氣層的火山氣體包括水蒸氣、二氧化碳、二氧化硫、甲烷、氟和氯等。它們?cè)诳罩行纬蓺馊苣z，滯留在大氣層中，會(huì)產(chǎn)生“陽傘作用”，能反射和吸收太陽輻射，從而導(dǎo)致氣溫降低。
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