中国火山知多少

  
 编者按:
          2022年伊始,汤加火山的重新喷发造成全球性影响,吸引全世界的目光,并在国内引发公众普遍关注与兴趣,国内地质学界对该喷发也进行了热烈讨论。伴随着人们对火山兴趣的增加以及对火山喷发知识的渴望,火山学也成为公众与学者关注的焦点,同时为我国的火山学研究与知识普及提供了新的机遇。为了进一步促进我国火山学的研究,中国矿物岩石地球化学学会火山与地球内部化学专业委员会将推出有关介绍国内外火山学研究的系列科普文章,以满足广大读者的需求。

中国火山知多少
陈正全,赵勇伟
(中国地震局地质研究所,北京)
引      言
   “曾经有一座火山摆在我的面前,我没有珍惜,等到错过之后才追悔莫及,人世间最痛苦的事情莫过于此。如果上天能够给我一个重新来过的机会,我会对这座火山说三个字:研究你。如果非要给这座火山的年龄加上一个期限,我期待是,一万年”——这是借用电影《大话西游》中的一段话。

    世界上著名的火山有很多,那么,中国火山的数量和分布状况如何?为什么期待火山喷发年龄是一万年?关于中国的火山,下面几个问题会受到大家的关注:我国有多少火山?我国有多少座活火山,都在哪儿?

我国有多少火山?
    火山喷发是地球上最迷人的地质现象之一,我们对火山和火山活动的好奇很早就开始了。例如,小布里尼(Pliny the Younger)记录了维苏威(Vesuvius)火山在公元79年的喷发活动,被认为是经典的火山学描述;我国清朝康熙年间对1720-1721年五大连池火山喷发过程的记载,也是火山学研究的重要里程碑。1993年中国灾害防御协会火山专业委员会成立,1995年中国矿物岩石地球化学学会下属的火山及地球内部化学专业委员会成立,标志着火山学在我国成为一个专门的学科,对中国火山的具体情况开始了系统的有组织的调查。

    在多年的探查工作后,目前能够统计出的中国火山的数量有1000多座。实际上,在地球46亿年的演化过程中,每个阶段都伴随有火山活动。因此,统计火山数量时,首先要限定火山活动时代。其中两个地质时代意义重大:新生代(6600万年以来)逐渐演化形成现代海陆分布和地表形态,火山机构能够被辨识出来;第四纪(~260万年以来)出现了人类,这一时期的火山喷发活动在地表保存了非常明显的堆积物,其中全新世(~11700年来)的火山活动对现今有重要影响。统计出中国新生代以来的火山列入表1。

表1 中国新生代火山区的火山数量和全新世火山

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       注:蓝色字体为全新世火山;资料主要来源:黄镇国和张伟强(1995);林儒耕(1979);刘嘉麒(1999);刘若新(2000);尹赞勋(1937)。


      中国的新生代火山分布在东北(松辽、长白山、大、小兴安岭),华北(汉诺坝、大同、齐鲁、井陉雪花山),东南沿海(嘉山、六合-仪征、上海、嵊县-新昌、福建、三水、雷琼、南海、台湾)和青藏高原及周边地区(冈底斯、羌塘、可可西里、昆仑、甘肃礼县、川西、滇西)。表1中有1084座火山是新生代以来喷发过的。这些火山的类型多种多样,有直径几公里的破火山口,有直径几百米的火山渣锥和玛珥火山。

     进入到第四纪,中国火山活动在地理上显示出“两头热”的特征,即主要的火山喷发发生在中国东北部和雷琼、台湾地区和青藏高原地区,而广阔的华北地区只有河北海兴小山、山东无棣大山和嘉山女山等数座小型火山。这些火山大多是单成因火山,即在一个喷发旋回内形成的、离散分布的小型火山。

中国的活火山
     随之而来的问题是,这些火山中哪些是活火山?

    长期以来,火山分为活火山(active volcano)、休眠火山(dormant volcano)、死火山(extinct volcano)。近期,这几个概念更受到欢迎:活动火山(active volcano)、全新世火山(Holocene volcano)、历史火山活动(historically active)。从喷发活动性和对人类影响的角度考虑,后面三种划分方式明确或部分明确了火山喷发时间,能更有效地提示火山喷发的危险性。

     我国火山研究人员对活火山的理解是指一万年以来至少有过一次喷发的火山(包括正在喷发的和在今后一定时限内仍有可能再次喷发的火山)(刘若新等,1999; Szakács,1993),大致是全新世以来有过喷发活动的火山。截止到目前,我国共有全新世火山23座(表1蓝字),分布在13个火山区(图1)。这些火山区是:长白山火山区、五大连池火山区、腾冲火山区、镜泊湖火山区、龙岗火山区、琼北火山区、大屯火山区、阿什库勒火山群、诺敏河火山区、阿尔山火山区、乌兰哈达火山区、科洛火山区。 

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 图1 中国全新世火山及活动火山监测网络

(中国地震局地质研究所)

 
      本世纪以来,研究人员发现,除长白山天池等少量火山是长寿命的多成因火山外,我国绝大多数晚新生代的火山都属于平均喷发寿命在一年以内的单成因火山,其中包括多个全新世有过喷发的火山。对这些火山的最新认识是:火山群本身有再次喷发的危险,然而未来的喷发却不一定发生在之前喷发的位置。

     1990年以来,在地质学家、火山学家的建议和推动下,我国陆续在长白山天池火山、龙岗火山、腾冲火山、五大连池火山、镜泊湖火山和琼北火山等火山区设立了火山监测站。火山学工作者对这些活火山进行地震、重力、形变、流体等定期、不定期的观测和监测,以便动态了解这些火山的活动性。

主要参考文献:
黄镇国, 张伟强. 台湾的火山活动. 1995. 热带地理, 15(1):10-18.
林儒耕. 内蒙古火山熔岩地貌. 1979. 内蒙古师范学院学报(自然科学版), 95-119
刘嘉麒. 中国火山. 1999, 北京: 科学出版社.
刘若新, 樊祺诚, 魏海泉, 李霓. 中国活火山研究. 1999. 地质论评, 45:3-15.
刘若新. 中国的活火山. 2000. 地震出版社
尹赞勋. 中国近期火山. 1937. 地质论评,2:21-337.
Szakács A. Redefining active volcanoes: a discussion. 1994. Bull. Volcanol. 56:321-325.