?作者：蘇德辰（中國地質(zhì)科學(xué)院地質(zhì)研究所） 鄭文君（山西省大同市云州區(qū)廣播電視臺(tái)）盧美（山西省大同市云州區(qū)火山地質(zhì)公園管理處）孫愛萍（中國地質(zhì)科學(xué)院地質(zhì)研究所）

來源：《知識(shí)就是力量》雜志

提到火山，人們往往會(huì)想到諸如冰島,、日本,、新西蘭、印度尼西亞,、美國等國家的火山,，殊不知中國也有火山，并且還很多,。典型實(shí)例有吉林的長(zhǎng)白山,、黑龍江的五大連池和鏡泊湖、內(nèi)蒙古的阿爾山,、廣東和海南的雷瓊火山群,、山西的大同火山、云南的騰沖火山,、臺(tái)灣的基隆火山和大屯火山等,。

而大同火山，指的是大同火山群,，是華北地區(qū)保存最完好,、出露最完整、規(guī)模最大的第四紀(jì)火山群，也是世界上唯一發(fā)育在黃土高原上,、大陸板塊內(nèi)部裂谷系火山盆地內(nèi)的火山群,。因此，大同火山群也被譽(yù)為“東亞大陸稀有的自然遺產(chǎn)”和“火山地質(zhì)博物館”,。接下來,，就讓我們走進(jìn)這座“火山地質(zhì)博物館”，看看有哪些神奇之處,。

造型奇怪的錐形山包

在山西省北部與河北省西北部的桑干河流域,，有一個(gè)面積近1萬平方千米的大盆地，稱為大同—泥河灣盆地,，它坐落在冀北山地、蒙古高原與山西高原之間的過渡地帶,，大同市就坐落在盆地的西北側(cè),。

從大同市區(qū)向東30~60千米的范圍內(nèi)，有一系列高差幾十米到幾百米的錐形山包,，這些矗立在盆地內(nèi)的山包形態(tài)比較特別,，大部分內(nèi)低外高，外圍又往往有個(gè)缺口,，特別像馬蹄或簸箕,。古人利用這些山勢(shì)，在山頂建有寺廟或烽燧,，在山下耕種安居,。1929年，法國古生物學(xué)家兼神學(xué)家德日進(jìn)與中國古生物學(xué)家楊鐘健在此地進(jìn)行古生物調(diào)查時(shí),，確認(rèn)這些山包是一個(gè)火山群,。

為什么大同盆地會(huì)有火山

距今約300萬年以前，山西大同與河北陽原之間因地下巖漿和斷裂活動(dòng)形成了一個(gè)斷陷盆地,，盆地曾長(zhǎng)時(shí)間被水覆蓋,，與現(xiàn)今的貝加爾湖類似。水量多時(shí),，大同,、陽原和蔚縣等地可以連為一體。水位下降時(shí),，則分散成多個(gè)獨(dú)立的湖泊,。因此，這個(gè)區(qū)域經(jīng)常是水草豐美的動(dòng)物樂園,，生活過大量的珍稀動(dòng)物,。20世紀(jì)20年代，大量動(dòng)物化石在陽原縣泥河灣村首先被科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，被命名為泥河灣動(dòng)物群,。

大約在距今90萬年至9萬年之間,，地下巖漿活動(dòng)導(dǎo)致大同古湖及周邊區(qū)域的火山噴發(fā)，形成了大同火山群,。之后,，大部分火山口都被幾萬年前的風(fēng)成黃土覆蓋。距今兩三萬年左右,，永定河將華北平原與大同古湖貫通,，大同湖水連同大量湖泊沉積物通過永定河流入華北平原，現(xiàn)在大同盆地的桑干河（永定河上游）就是在大同古湖的基礎(chǔ)上發(fā)育的,。數(shù)千年來,，人們?cè)谶@里安居樂業(yè)。大同火山群由32座大小不等的火山構(gòu)成,，在全國各火山群中名列榜首,，成為中國六大著名火山群之一。

活火山還是死火山

地質(zhì)學(xué)家,、古生物學(xué)家,、中國科學(xué)院院士——尹贊勛

1932年9月，地質(zhì)學(xué)家,、古生物學(xué)家尹贊勛來到了大同火山群,，對(duì)10多座火山進(jìn)行了調(diào)查，他發(fā)現(xiàn)所有的火山都曾經(jīng)被數(shù)萬年前的風(fēng)成黃土所覆蓋,，這種黃土形成于一個(gè)特定的時(shí)期,，在地質(zhì)學(xué)上稱為馬蘭黃土。馬蘭黃土之上,，不曾發(fā)現(xiàn)任何火山活動(dòng)的痕跡,，因此，他根據(jù)火山噴發(fā)物與黃土層之間的堆疊關(guān)系做出判斷,，認(rèn)為最新的火山活動(dòng)大約發(fā)生在距今10萬年到6,、7萬年之間，屬于不再活動(dòng)的死火山,。

黑山腳下的黃土沖溝,。沖溝，或稱蝕溝,，為流水在侵蝕作用下在土壤中形成的地形,，一般會(huì)在丘陵的山坡上形成。沖溝很像一個(gè)縮小版的山谷,，但是通常深度,、寬度不過十米上下

但在1956年，蘇聯(lián)地質(zhì)學(xué)家列別金斯基在對(duì)大同火山進(jìn)行考察和系統(tǒng)采樣后卻認(rèn)為，大同火山最近的噴發(fā)時(shí)間是在人類社會(huì)出現(xiàn)以后,，所以,，他推斷大同火山群里的火山不是死火山，是休眠火山,。

大同火山最后幾期的噴發(fā)活動(dòng)是在人類歷史時(shí)期,，大同火山群的火山都不是死火山，而是隨時(shí)可以再次噴發(fā)的休眠火山,。

到了1975年,，社會(huì)上不斷出現(xiàn)大同火山將要爆發(fā)的傳聞，對(duì)當(dāng)?shù)氐纳a(chǎn)生活秩序造成了極大影響,。

大同離北京的直線距離不足300千米,，如果大同火山爆發(fā)，還將影響周邊省份,，甚至危及整個(gè)華北,。于是，尹贊勛先生又一次來到大同,，經(jīng)過野外實(shí)地調(diào)查、綜合考古,、歷史等多方面的證據(jù),，再次判定大同火山群都屬于死火山。之后又有多位科學(xué)家對(duì)大同火山進(jìn)行了多學(xué)科研究,，已經(jīng)確認(rèn)大同火山群有3~4個(gè)大的活躍期,，主要噴發(fā)時(shí)代始于距今80萬年左右，終止于距今10萬至9萬年,，每個(gè)大的活躍期又都有多次火山噴發(fā),，隨著測(cè)試技術(shù)發(fā)展，以后會(huì)有更多,，更精確的年齡數(shù)據(jù),，但目前得到的數(shù)據(jù)都支持尹贊勛得出的死火山結(jié)論。

什么是活火山,、休眠火山和死火山

地球是46億年前由眾多圍繞在太陽周邊的塵埃和巖塊互相碰撞吸積而成,。如今46億年過去了，地下的巖漿一刻也沒有停止過活動(dòng),，經(jīng)常會(huì)沿著一定的通道向上侵入,，如果噴出地表，則往往形成以錐狀為主的各種形態(tài)的山體,，這就是我們常說的火山,。

巖漿向上噴出的通道稱為巖漿通道，巖漿的出口稱為火山口。從地下巖漿開始向上侵入,、到噴出地表沉降,、冷卻的整個(gè)過程稱為火山作用?；鹕絿姲l(fā)時(shí),，除液態(tài)巖漿外，往往還夾雜著火山灰,、水汽和大量巖屑,。

根據(jù)火山的活動(dòng)性，可以把火山分為活火山,、休眠火山和死火山,。人類歷史時(shí)期噴發(fā)過，地下仍有巖漿活動(dòng)且具有噴發(fā)能力的火山稱為活火山,。處于暫停狀態(tài),、將來還可能噴發(fā)的火山稱為休眠火山，休眠火山與活火山之間沒有嚴(yán)格的界線,。而人類歷史記錄以來從沒有噴發(fā)過,，巖漿活動(dòng)已經(jīng)停止，將來也不可能再噴發(fā)的火山則稱為死火山,。

金山上的火山巖?

死火山居然還能“復(fù)活”,？

人類對(duì)火山活動(dòng)性的誤判會(huì)釀成大禍。墨西哥的欽喬納爾火山從1360年至20世紀(jì)70年代從來沒有噴發(fā)過,，因此有人認(rèn)為它已經(jīng)“死”了,。1982年年初，當(dāng)?shù)匕l(fā)生了多次地震,，地質(zhì)學(xué)家認(rèn)為這是火山復(fù)活的前兆,，可是地質(zhì)學(xué)家的預(yù)警未被重視。1982年3月底至4月初,，這座火山連續(xù)3次劇烈爆發(fā),，噴射出700萬噸有毒的二氧化硫氣體和2000萬噸碎屑物。遮天蔽日的火山灰最高到達(dá)2萬米高空,，導(dǎo)致長(zhǎng)達(dá)數(shù)年的全球氣溫下降,。強(qiáng)大的火山噴發(fā)還摧毀了以前的火山口，火山的海拔則由噴發(fā)前的1260米降為1060米,，周圍9個(gè)村莊被火山摧毀,，數(shù)萬人傾家蕩產(chǎn)，上千人喪生,。因此科學(xué)家一直對(duì)全球的主要火山進(jìn)行監(jiān)測(cè)和研究,，以盡量避免對(duì)火山活動(dòng)性的誤判,。

2019年2月拍的墨西哥軟喬納爾火山(圖片來源/谷歌地球)?

注：本文為國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（編號(hào)41772116)資助的成果

（責(zé)任編輯 / 陳天昊 美術(shù)編輯 / 周游）