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人們常常用火山爆發來形容被壓迫人民的革命這是一個非常生動的形象的比喻。火山爆發，威力巨大，是自然界中一種宏偉的變革現象。 火山的存在，人們很早就知道了。遠在2000多年以前，我國古籍《山海經》已經有這樣的記載：「西海之南，流沙之濱，赤水之後，黑水之前，」有大山，名曰崑崙之丘；其外有炎火之山，投物輒然（燃）。」這個把東西投進去就會燃燒的「炎火之山」，看來就是火山。有的學者考證，崑崙丘就是今天的青海高原，而青海高原西邊的新疆南部，確有火山存在。1951年5月，於闐縣南部有一座火山曾經噴煙幾天，可見《山海經》的記載並非臆想，不過所記的也可能是煤層自燃現象。中國古籍中，常將有煤層自燃的山稱為火山，山西和新疆盛產煤炭的地方記載最多，但它們並不是現代科學意義的火山。真正的火山在中國是有的，古籍中也留有記載，如黑龍江省德都縣的老黑山、火燒山，在1720年（清康熙五十九年）前後，曾經不斷地噴發，噴發猛烈的時候，煙火沖天，熱氣逼人，還發出雷鳴般的響聲。在國外，這種能噴煙吐火的山更多。1693年3月，印度尼西亞阿貢火山爆發，使1000多人死亡，近600萬平方米農田受害。1964年1月，這個火山又一次爆發，煙塵滾滾，高達4000米。 從名稱上看，火山似乎是著火的山。在西方語言中，火山叫做「武耳卡諾」，也有「燃燒的山」這個意思。 火山雖然叫做「火」山，其實是沒有火的。火山噴煙吐火不是山在燃燒，而是一種高熱的巖漿從地下衝出來造成的現象。巖漿裡包含著許多氣體和水分。當它衝出地面的時候，氣體和水蒸氣大量分離出來，直上高空，剩下來的液態物質——熔岩，溫度很高，常在1000℃以上，像火一樣紅。它好像沸騰的鐵水，夜間還能映紅煙雲，輝煌奪目。於是，我們就看到了熊熊的火光騰空而上。 在氣體和水蒸氣從巖漿中分離出來的時候，它們的體積迅速膨脹，產生了巨大的壓力，常常在地殼中造成爆炸，把堵塞在通道中的熔岩或其他巖石炸成碎屑，拋向空中。這些碎屑，有的細如灰燼，隨著氣體衝上高空，使煙塵變得又黑又濃，這就是火山灰；有的大似碎石，保持著赤熱的熔融狀態，好像火星飛舞，落到地上，已經凝成石塊，這就是火山彈。由於在空中受到旋轉扭動的影響，火山彈的形狀有的像紡錘，有的像面包或梨。那些大小在火山彈和火山灰之間的碎屑，叫做火山礫、火山砂。 火山噴出的這些東西，清楚地表明不是山在燃燒。地球上倒是有一些真正在燃燒的山。我國山西省大同七峰山從前長期冒煙，就是山裡的煤層燃燒造成的。淮南煤礦解放前有多處著火，解放後才被撲滅。中亞細亞有一座山，據調查已經燃燒了大約3000年。照理說，把這些燃燒的山叫做火山才名實相符。但是，我們已經把火山這個名字給了那種由於巖漿衝出地面而形成的山，結果真正著火的山反而不能叫做火山了。 火山不僅沒有火，有時還看不見山。火山的「山」是由地下噴出的碎屑和熔岩堆成的。這些物質，散佈很廣，越靠近噴發口堆得越多，因而常常形成一座中央高、四周低的錐形山峰。這是最具有火山特色的形狀。日本的富士山就是這樣一座火山。我國大同附近的火山，大體上也看得出圓錐一般的外形。 有的火山只有熔岩流出，沒有碎屑物質落下來，而熔岩又容易向四面流布，於是便形成一個坡度平緩的高地，有些像盾牌覆蓋在地上。假使流出的熔岩很黏稠，就會在噴發口附近聚集起來，形成一塊形狀奇特的高地。這些火山在形成以後，都會受到風、水、陽光等自然力的破壞，改變原來的形狀，以至完全失去山的外形。當它再一次爆發的時候，有時因為爆炸得太猛烈，把原來的山頭炸去一大塊，山形也會改觀。 地球上還有一種火山，當它在爆發後還沒有來得及堆成山的時候就停止了活動，僅僅在地上炸開了一個大坑，等到坑中蓄滿了水，便形成湖。誰能想到它原來竟是一座火山哩。 當巖漿沿著地殼中長長的裂縫溢出時，給我們留下的只是熔岩構成的又寬又平的高地，看不見山。 有一些火山在海底噴發，我們更看不見山了。 當火山沒有活動的時候，對不知底細的人來說，看起來和普通的山沒有什麼兩樣。你看那雄偉的白頭山，森林茂密，野獸出沒，山頂上的天池寧靜而美麗。誰知道僅僅在200多年以前，煙和火正是從天池所在的地方噴出來的。原來天池就是一個火山口。 火山，火山，它既沒有火，有時還連山的影子都沒有。那麼，我們怎樣才能正確地認出火山來呢？除了有的火山可以從它的外形特徵認出以外，仔細研究起來，所有的火山都具有和普通的山不同的特點。 火山的中央有一根管子似的通道伸向地殼深處。火山活動的時候，巖漿就從這裡衝了上來；火山停止活動以後，這裡充滿了熔岩所凝成的巖石。這個通道叫做火山頸。通道在地面上的出口就是火山口，通常位於火山的頂端，是一個碗形的大坑。火山附近還常常能找到火山彈、熔岩等火山噴出物。這些特點都是普通的山所沒有的。 根據火山的特點來檢查，人們發現地球上有好些山過去都曾噴煙吐火。但是，人類歷史上沒有留下任何關於它們活動的記載或傳說，而它們也長期沒有活動，因此認為它們沒有能力再活動，稱為死火山。有些火山經常活動，隔些時候噴發一回，稱為活火山。還有些火山，雖然已經長期停止活動，但仍有可能再次爆發，稱為休眠火山。這三類火山中，死火山最多，許多地方都有。南京附近的方山就是一座死火山，非洲最高峰乞力馬扎羅山也是一座著名的死火山。活火山和休眠火山比較少，分佈的地區也要狹一些。 <！——乞力馬扎羅山（死火山）——> <！——乞力馬扎羅山（死火山）——> 嚴格區分這三類火山有時是比較困難的。有人把休眠火山算入活火山一類。但是，有些休眠火山可能就此長眠下去，那又應該屬於死火山一類了。而有的被認為已經死亡的火山，也可能重新活動起來。意大利南部的維蘇威火山在公元79年以前，一直被認為是死火山；可是，就在這一年8月24日下午，它突然爆發，噴出的火山灰一直落了八天八夜，把附近兩座繁華的城市龐培和赫庫蘭尼姆全部埋葬了。以後它隔不了多少年就活動一番，成為著名的活火山。 難道火山的活動竟是這樣神秘莫測的嗎？ 不，不是的。只要我們進行深入的調查研究，還是可以辨別它們是死是活，或在睡眠，掌握它們的活動規律，避開它們的危害，使它們為人類的利益服務。 在人們的印象中，火山似乎總是突然爆發，因而來不及提防，以致損失慘重。像加勒比海中馬提尼克島上的培利火山，自1856年爆發以後，46年沒有活動，火山口變成了晶瑩美麗的藍色湖泊，不時有人前往觀賞。誰知到了1902年5月8日上午7點30分左右，這個火山突然爆發了。噴出的煙雲沿火山的南坡滾滾而下，向馬提尼克當時的首府聖佩耳城衝去。這些煙雲溫度很高，達到攝氏七八百度，裡面還有許多有毒的氣體，因而全城近3萬居民，除了一個關在地下密室中的囚犯外，全部被奪去了生命。煙雲衝到海裡，海水沸騰起來，停泊在海上的18艘船，有17艘被毀滅，只有一艘因檢疫關係沒有進港，僥倖逃脫，但是船上的人大部分還是遇難了。這個巨大的破壞活動來得十分迅速，十分猛烈，僅僅幾分鐘，原來熱熱鬧鬧的城市就變成了堆滿死屍的廢墟。 火山爆發果真是很突然的嗎？ 不，不是的。就拿培利火山這次爆發來說吧。在爆發前3個月中，就已經陸續出現了許多奇怪的現象。比如，島上的銀器不知怎麼變黑了，人們嗅到了難聞的硫磺氣味，家畜變得不安和難以控制，大地也多次震動，在4月25日那天更有濃煙從培利山上升起。可惜人們沒有把這些現象和火山將要大爆發聯繫起來。倒是有些動物很敏感，那些經常在培利山上出沒的野獸不見了，平時在山麓大量出現的蛇溜走了，連鳥兒也不肯再在靠近培利山的樹木上停留，有些動物甚至在大街上倒斃了。 這一切和火山爆發有什麼聯繫呢？難道不會是一種偶然的巧合嗎？ 不，這不是一種巧合，而是有它內在的聯繫的。在火山爆發以前，巖漿早就在地下大量聚集，並且向地表迫近。這時巖漿中的氣體和水蒸氣有一部分先行飄散出來。培利火山噴出的氣體中，有硫磺的蒸氣和許多含硫的氣體，因此，人們嗅到了難聞的氣味。硫和銀化合能生成黑色的硫化銀，所以銀器的表面變黑了。臨近大爆發的時刻，飄散出來的氣體和水蒸氣更多。看起來就好像冒煙了。由於這些氣體有的是有毒的，同時，巖漿溫度很高，它在地下聚集的時候，使那裡表土的溫度升高，這些都會使那些敏感的動物不能適應，因而它們就溜走了。有的抵抗力弱的動物還會因中毒而死亡。 這樣說來，動物豈不是比人更能預先知道火山的爆發嗎？ 不能這樣說，雖然我們的感覺器官有的不如某些動物靈敏。但是，我們會勞動，會制造工具，可以用精密的儀表來進行觀測，這是動物生理上的敏感比不上的。比如，我們可以將特製的溫度計放到地下去，測量土地溫度的變化；可以經常采取空氣樣品，來化驗分析它的成分。我們還造出了一種能敏銳地察覺重力變化的儀器，收集巖漿是不是在地下大量聚集的情報。如果地下的巖漿增多，那裡的重力就會加大。在火山爆發前地下常發出的響聲，也可以用科學儀器探測出來。 只要我們對火山進行長期的科學的觀察，就會發現它的爆發並不是突然的，甚至是有可能預測的。不過，人們從前缺少這樣的觀察，對火山爆發的預兆也沒有充分的認識。所以，對於火山的爆發便感到突然了。 那麼，現在對於火山的爆發是不是一點也不感到突然了呢？ 也還不是。由於很多條件的限制，今天還只有少數的火山有人經常監視它們的動向，對許多火山爆發前的種種情況還缺乏周密的調查。所以，大多數火山的爆發仍然使人感到有些突然。 巖漿在地下經過長期聚集，終於突破地殼的封鎖，衝了出來。火山爆發了。 這時大地震動，山呼海嘯，煙雲蔽日，烈焰飛天，有時還會帶來雷電交加，暴雨傾盆。在一陣猛烈爆發以後，熔岩從火山口裡滔滔流出，好像一條條火龍在地上奔騰。有的時候，熔岩特別黏稠，堵塞在噴發的通道裡，巖漿不易衝出，在地下越聚越多，產生的壓力也越來越大，終於沖開出路，把堵塞物炸成碎屑，飛上天去。所以常常是通道堵得越緊，爆炸也就越猛。培利火山就是這樣一座火山。所以在1856年的爆發中沒有熔岩在地上流布。19O2年湧出了一些熔岩，也因為太黏了，沒有沿山坡下流，而是聚集在火山口內不斷升高，最高時達到300多米，直徑大約有100米，像一座高大的紀念碑矗立在山頂。 培利火山的爆發，在火山活動史上並不是最猛烈的一次。1883年8月，喀拉喀托火山的爆發，規模還要大得多。 喀拉喀托火山位於爪哇和蘇門答臘間的海峽中。這裡原來有一座古老的火山，已經殘缺不全，剩下的部分露出水面，成為幾個環形分佈的小島。後來在其中最大的一個島上誕生了一座新的火山，這就是喀拉喀托火山。1680年，這座火山曾經活動過，以後大約200年間，一直平靜無事。到1877年，頻繁的地震打破了這裡的平靜。1883年5月20日開始了噴煙吐火的活動。同年8月26日到28日之間，活動的強烈程度達到了頂點：驚天動地的爆炸將這個島嶼2／3的面積炸成一個深約300多米的大坑；爆炸的聲音幾千千米以外都能聽到；細微的火山灰噴上幾萬米的高空，遠涉重洋，環游世界，在大氣中懸浮了很久，以致當旭日東升或夕陽西下的時候，出現了一種特別瑰麗的霞光。爆炸引起了大地震動。在遠離喀拉喀托火山160千米的雅加達，許多牆壁和窗玻璃震裂了。爆炸還引起了大氣的波動，全世界的氣壓表都記下了氣壓的急劇變化。爆炸對海水的影響也很劇烈。大量海水向爆炸所形成的大坑中湧去，激起了陣陣狂濤，波浪高達30多米。它不僅沖擊著爪哇、蘇門答臘等島嶼的濱海地區，洗劫了許多村鎮，使大約36000人死亡，而且滾滾傳播，波及了地球上所有的大洋。 事後對這座火山進行調查，發現在火山頸內還殘存著一些特別黏的熔岩。看來巖漿是在地下被逼得無路可走，才以雷霆萬鈞之力炸出一條通道的。阿拉斯加的卡特邁火山1912年6月6日的爆發也十分劇烈，火山的整個山頂都被炸掉了。 假使火山噴發的通道堵塞得不那麼嚴緊，爆發起來就不會這樣劇烈，甚至沒有爆炸產生。不過，它們的活動往往比較頻繁。 在地中海中，有一座非常有趣的斯特朗博利火山。它每小時噴發兩三次，至少已持續了2000年以上。這座火山是從海底堆起來的，構成了一個錐形的島。因為這裡沒有發生過猛烈的爆炸，山峰還保留著比較完整的錐形，人們也可以登上山去窺測火山口。在實際調查以後，發現火山口像一個深深的杯子，裡面經常充填著許多半流動狀的赤熱的熔岩。這些熔岩沒有將通道堵死，在火山口內有幾個小的噴發孔輪番地噴出氣體、水蒸氣和熔岩。那些氣體、水蒸氣噴出的時候，就像吹玻璃似地使熔岩膨脹湧起，終於破裂，因此，爆炸不強烈，拋起的大量熔岩、碎屬也只是像雨點似地落下來，沒有太大的威力。由於氣體和水蒸氣得到排泄，火山口內暫時緩和下來。等它們再次聚集以後，又產生新的爆發。這樣，我們就看到了頻繁的週期性的火山活動。 到了夜間，每當斯特朗博利火山爆發的時候，山頂上便閃耀出一陣陣紅光，周圍160千米以內的海面上都看得見，因此它得到了「地中海上的燈塔」這個美名。 拉丁美洲薩爾瓦多海岸上也有一座類似的燈塔——伊察科火山。自1770年2月23日開始活動以來，它一直是每小時噴發幾次，到1957年才停止。 地球上能夠成為天然燈塔的火山並不是很多的。但是爆發不太強烈，活動比較頻繁的火山卻不止一座。 噴發而不爆炸的火山在今天的地球上比較少，只有夏威夷和冰島的火山具有這種特性。 夏威夷群島在太平洋的中央。這些島嶼都是火山噴出的熔岩堆起來的，最大的一個島是夏威夷島。島上現在還有兩座活火山，一座叫洛阿火山，海拔4168米；一座叫基勞埃阿火山。海拔1247米。兩座火山互相連接，基勞埃阿火山就像在洛阿火山山腰上一樣。這是一塊比較平坦的地方，好像山腰的一個階梯，看不見錐形的山峰。在人們眼前的火山口，是一個充滿了赤熱熔岩的火湖。一到火山噴發的時候，「湖水」就漲了起來，漫上湖岸，向低處奔流，形成熔岩瀑布、熔岩河流。這裡的熔岩流速很高，每小時可達二三十千米。由於火山噴發的通道堵塞不嚴，極少發生爆炸，因而也沒有碎屑物質噴起。人們看到的只是像噴泉一般湧出的熔岩。這裡的熔岩之多，十分驚人。基勞埃阿火山噴出的熔岩曾經形成了長約50千米、平均寬度大約2500米的巨流。1868年，夏威夷群島上的火山流出的熔岩，體積達到16．7億立方米。如從海底算起，熔岩構成的夏威夷島高達9000多米。 但是，現在冰島上的火山噴出的熔岩，規模比夏威夷島上的還要大。1783年，這裡的拉基火山噴發，流出的熔岩達到129億立方米以上，掩蓋了565平方千米的面積。 為什麼拉基火山噴出的熔岩的規模能有這樣大呢？ 原來我們前面談到的種種火山活動，都是巖漿經過管狀的通道從地下衝出來的，稱為中心式噴發。而拉基火山的噴發，卻是巖漿沿著一條長達三四十千米的裂隙溢出，稱為裂隙式噴發。長長的裂隙當然要比管狀的孔道更便於巖漿衝出地面，所以流出的熔岩很多，流布的面積也很廣。 在今天的地球上，只有冰島還有裂隙式噴發出現。但是，在地球歷史上，這種類型的火山活動卻是很多的。我國東北長白山一帶，內蒙中部，福建、浙江兩省，四川、雲南、貴州交界處，都有過這種噴發，留下了大片熔岩凝結成的巖石。長白山一帶，這些巖石分佈的面積達到4萬平方千米左右，可以想見當時火山活動規模的巨大了。不過，這還不是最大的。在地球歷史上，熔岩流布的面積有達到幾十萬平方千米以上的。這種地區有好幾處，印度的德干高原就是一個由熔岩構成的台地，面積達到六十幾萬平方千米。這樣大的規模，顯然不是中心式噴發所能形成的。今天的火山活動和地球歷史上的火山活動有相同的地方，但不是歷史的重演。自然界的事物是不斷發展變化的，火山的活動也是這樣。 猛烈的爆發過去了，熔岩也停止流出，大地恢復了平靜。但是，不少火山仍然余波未平，繼續產生影響，出現許多新的奇跡。 1912年阿拉斯加卡特邁火山大爆發後，那裡出現了一個奇異的萬煙谷。幾百萬股氣流從地下不住地噴出，溫度很高，可以把鍋子放在上面做飯。這些氣流大部分是水蒸氣，升空以後凝成了雲霧。 噴煙是好些火山猛烈爆發後遺留下來的現象。墨西哥首都東南有座波波加德帕特爾火山，頂上已經蓋上了白雪，仍然經常為水蒸氣和硫磺蒸氣形成的雲霧所籠罩。新西蘭北島上的塔拉威拉火山在1886年爆發後，長期有煙雲在火山口內盤旋，七八十千米以內的地方都看得見。 火山爆發以後噴出的煙中，已經沒有碎屑物質了，主要是水蒸氣和其他各種氣體。要是水蒸氣多，就形成煙霧；水蒸氣少，不一定能看見冒煙的現象。但是，因為還有氣體從地下噴出，有時會形成一些別的看起來很奇怪的現象。日本的越中立山和三瓶山中有的地方，鳥兒在那裡停留就會死亡。原來，那裡的地下有大量噴出二氧化碳的孔隙，二氧化碳多了，氧氣缺乏，鳥兒不免要窒息而死。 在對許多火山遺留的噴氣孔進行調查以後，人們還發現，噴出什麼氣體，與它們的溫度大有關係。當溫度很高的時候，氯氣和氯化物的蒸氣就比較多；在溫度大約攝氏一二百度的時候，含硫的氣體占重要的地位；而到了低於100℃的時候，二氧化碳又成為主要的成分。這些氣體的成分和溫度的變化，可以幫助我們預測火山的活動。要是它們的溫度逐漸升高，這就表明火山有復活的趨勢。反過來，就表明它們的活動能力在逐漸減弱。 溫泉從地下湧出，是火山活動以後更為常見的現象。地球上的溫泉很多，不一定都與火山活動有關。但是，不久以前有過或者現在還有火山活動的地區，溫泉特別多，也常常比較熱，這顯然是受了火山活動的影響。 在火山爆發的時候，大量巖漿衝出了地面，也有不少巖漿留存在地下。這些殘餘的巖漿像個大火爐一樣，把附近的地下水烘熱了。巖漿中的水蒸氣凝結成熱水，流入地下水中，也能使地下水的溫度升高，當這些地下水湧出地面的時候，就出現了溫泉。雲南西部溫泉很多，就與那裡有過火山活動有關。白頭山也找到了溫泉，就在天池下面約900米的地方，水的溫度達到70℃以上。許多火山地區都有溫泉。冰島這個國家，火山很多，溫泉也特別多。那裡的人們廣泛引用溫泉來取暖，使首都雷克雅未克成了世界上第一個暖氣化的城市。 巖漿在地下不僅能將水加熱，有時還能使它達到沸騰的程度，形成大量水蒸氣，體積膨脹，產生壓力。這時，如果泉水湧出地面的通道細長狹窄，並且被溫度較低的水堵住，水蒸氣就會越聚越多，壓力越來越大，終於到了堵塞不住的程度，於是就像火山爆發似地噴了出來。這樣，堵塞在通道中的水便會凌空而起，形成一股高達幾十米的水柱，霎時熱霧彌漫，水沫飛舞，極為壯觀。 在大量水蒸氣噴出以後，地下的壓力減輕了，泉水恢復常態，等到水蒸氣聚集多了，就再一次噴起。因此，這些天然的噴泉總是間隔一定的時間噴發一次，很有規律。 在冰島、新西蘭、堪察加等現在還有火山活動的地區，這種間歇噴泉是很多的；在某些從前有過火山活動的地區，像我國的西藏、美國的黃石公園，這種間歇噴泉也不少。 巖漿在地下的冷卻是很慢的。同時，在火山停止噴發以後，它還有可能在地下繼續活動。因此，火山活動的余波可以延續很久。在100萬年，甚至幾千萬年以前有過火山活動的地區，溫泉也很多，就是這個道理。 火山爆發是巖漿衝出地面的結果，那麼，巖漿又是從哪裡來的呢？ 在18、19世紀和20世紀初期，流行過這樣一種看法，認為地球只有表層的地殼是固體狀態，地殼以下充滿著高熱的巖漿，只要什麼地方有可能讓巖漿衝出來，那裡就可能有火山活動。這種看法的產生，與人們在打井、開礦等生產活動中發現地下很熱，而且是越深越熱有關。在礦井中，挖得越深，溫度越高。當地面白雪皚皚的時候，井下竟溫暖如春，甚至炎熱超過酷暑。不過在緊靠地面一帶，並不是如此，那裡的溫度要受到氣溫變化的影響。在這一帶下面，還有一個常溫層，溫度經常保持穩定。常溫層約在地下幾米至十幾米一帶。要穿過常溫層，才會出現越深越熱的情況。根據許多地方實測的結果，平均計算起來，每深入地下100米，溫度便大約要升高3℃。各地雖有差別，大體上符合這個規律。照這樣計算，在地下30多千米的地方，溫度超過1000℃，許多巖石都能熔化了。到了60千米深的地方，溫度可達1800℃，最難熔的巖石也該熔化了。因此，人們很容易想到地下深處的物質是處於熔融狀態的。 在地球內部，是不是總是每深入100米，溫度便升高3℃呢？這不可能。因為地球的半徑有6300多千米，要是這樣不斷地升高，地球中心的溫度將接近攝氏20萬度，地球早該爆炸了。在地下很深的地方，熱的傳導比表層容易，可以比較均勻地散佈，受深度差別的影響會小一些，溫度估計在攝氏兩三千度左右或更多一些。但這也足以使巖石熔融了。地球內部都是熔融狀態的物質這種看法，似乎頗有根據。特別是這種看法在和地球是一團熾熱的星雲冷凝而成的假說結合起來以後，更顯得頗有道理。據認為，在地球形成以後，外層先冷，凝結成固體的地殼，內部余熱未盡，仍然是熔融的液體。在地球歷史上，開頭由於地殼還不牢固，所以巖漿沿裂縫大量溢出；後來地殼日益牢固，因而大多轉為中心式噴發。 但是，近幾十年來，人們探知的許多事實，使以上這種看法產生了動搖。由於地震時產生的波動可以探測地球內部的物質狀態，人們發現地球內部從地殼到地下2900千米這一層，只有固體才能傳播的橫波能夠通過；在地球的最中心部分也有橫波出現。都說明地球裡面全是熔融的液態物質這種假設不能成立。現在人們比較相信巖漿只是局部地存在，它是地球某些部分溫度升得特別高或壓力有所減輕造成的。這種想法，是在人們測定了地球內部的熱源主要是放射性元素的作用以後產生的。地球內部有許多放射性元素。它們每時每刻都在放出熱能，維持著地球的「體溫」，使它不致冷卻和收縮。有些地方放射性元素特別多。溫度比較高，巖石就熔融了。 在地下幾十千米的地方，溫度已經能使巖石熔融，曾經有人設想在地殼下，廣泛分佈著一層液體的巖漿。但是，地殼下的壓力很大，而且越深越大。在地下50千米的地方，壓力大到130萬千帕。在這樣巨大的壓力下，固體是不容易熔成液體的。在將壓力加大到略高於200萬千帕的時候，便能得到80℃的「熱冰」。因此，一般認為，地球深處的巖石是處於一種溫度很高的潛在的熔融狀態中，表現為固體狀態，但具有塑性，當某處所受的壓力減輕，或溫度升得很高的時候，就會轉變為液態的巖漿，進入地殼中活動起來。巖漿不是廣泛分佈在地下的某一層中，而是東一起西一起地分散在各處。 由於我們對地殼的情況了解得不多，許多問題還需要繼續探索。不過可以肯定，地下的溫度確實很高，高到足以使巖石熔融的程度。但是，地下的壓力也很大，限制著巖石的熔融。巖漿就是在這種相互矛盾的影響下形成的。當它衝出地面的時候，我們看到了火山爆發的現象，而更多的巖漿沒有機會衝出地面，在地下慢慢冷卻，成為巖石。天安門前人民英雄紀念碑所用的花崗岩，就是這類巖石中最常見的一種。由巖漿凝結而成的巖石，在地殼中佔有特別重要的地位。在構成地殼的巖石中，有百分之九十幾是這類巖石。許多礦產的形成也和它們有關。 巖漿要衝出地面，得有出路。出路在哪裡呢？ 如果地殼中有一塊地方產生了裂縫，那裡所受的壓力就會減輕一些，因而促進巖漿的活動，並且為它們的衝出提供通道。 不過，並不是只要地殼中有裂縫，巖漿就能衝出來的。有時巖漿鑽進裂縫裡，就在裡面凝結起來，使那裡的地殼加固，反而不能衝出。但是，裂縫的產生確實為巖漿的衝出創設了條件。今天的活火山大都分佈在那些地殼中有著大裂縫的地帶。 裂縫的產生是地殼運動的結果。當地殼中發生斷裂的時候，大地就震動了。因此，火山活動多的地帶，地震也很頻繁。巖漿的活動能促成地震，有的大地震也能促成火山的爆發。1960年5月智利大地震以後，好幾座火山接著爆發了。 有了可能衝出的通道，巖漿是不是就會立刻衝出去呢？不，這還要看巖漿本身沖擊力量的大小。 巖漿的沖擊力量從哪裡來的呢？ 巖漿很熱，按說在這樣的高溫下，氣體和水分在裡面是難以藏身的。在平地上，水到100℃就會化為蒸汽。但是，地下的壓力很大，能使氣體和水分包容在巖漿之中，有些像汽水和啤酒在加大壓力的條件下，能包含較多的二氧化碳一樣。當巖漿向地表運動的時候，越是接近地表，受到的壓力越輕，氣體和水蒸氣就逐漸從巖漿中分離出來，產生壓力，最後突開了出口，產生了爆炸或比較溫和的噴發。這種看法是比較可信的。可是，巖漿為什麼會向地表運動呢？我們可以說是地殼運動的影響。但是，究竟是怎樣影響的呢？這又是一個難題。有的人設想，這是由於地球在收縮，所以把巖漿擠上來了。有的人看法相反，認為這是地球某些部分溫度升高，體積膨脹，巖漿自己擠上來的。假說很多，但是我們可以肯定的有這樣一點：巖漿的活動與地殼運動有密切關係。在那些地殼運動強烈的地帶，巖漿最為活躍，最有可能衝出來。今天地球上活火山的分佈正好證明了這一點。 打開世界地形圖，便可以看見太平洋東岸盤踞著綿長高峻的科迪勒拉山系。西岸從堪察加半島開始，向南經千島群島、日本、菲律賓、伊裡安、新西蘭直到南極大陸，分佈著一系列大大小小的島嶼。它們都伴鄰著深達五六千米以上的狹長的海溝。這是地球上高低相差懸殊的地帶，也是地殼厚薄變化很大的地帶。在地球歷史的最近階段，這一帶曾經發生過強烈的地殼運動。地殼被擠得上凸下凹，形成高山深海，產生了許多又深又長的裂縫。現在這種運動還沒有完全停止，地震頻繁劇烈，火山活躍。地球上500多座活火山中，有300多座分佈在這一帶。人類記載下來的火山活動，約有4／5發生在這一地帶。因此，環抱太平洋的這一帶，被稱為地球的「火環」。 「火環」東部的活火山，主要集中在拉丁美洲西海岸和阿拉斯加一帶。在南美大陸上，活火山從北到南像一串珍珠似地排列在緊靠太平洋的高山中。由於地勢很高，這些火山常在海拔四五千米以上。厄瓜多爾境內的科托帕克西火山，高達5896米，是世界上最高的活火山。山頂經常積雪，遠遠望去，好像戴了一頂白色的帽子。可是，這樣寒冷的山頭，曾經多次噴煙吐火，特別是在18、19世紀，活動相當頻繁。1877年6月26日科托帕克西火山的爆發，曾經造成了約1000人死亡的災禍。1903年，這個火山也活動過。 <！——5896米高的科托帕克西火山——> <！——5896米高的科托帕克西火山——> 連接南北美大陸的狹長的中美洲，約有30座活火山。如果把緊挨著這裡的加勒比海一帶的活火山也算上，就有40座左右。從這裡往北，墨西哥也有幾座活火山，主要分佈在南部。在這些活火山中，像佐魯羅火山、波波加德柏特爾火山，都是很有名的，特別是帕裡庫廷火山。它在1943年2月20日誕生，到1952年2月25日停止活動。由於它的威力不算很大，在停止活動前經常爆發，所在的地方交通又比較方便，便於觀察研究，因此，人們在這裡看到了一個火山從誕生到停止活動的全部過程，這是很難得的。 在墨西哥以北的美國和加拿大的廣大面積上，只有很少幾座活火山。美洲西北部的阿拉斯加和它附近的阿留申群島，活火山相當多，將近30座，著名的卡特邁火山就在這裡。 和阿拉斯加遙遙相對的堪察加半島，有二十幾座活火山。克柳切夫火山是這裡最活躍的一座，平均每隔七八年就要爆發一次。它噴出的東西堆成山，體積達到3400立方千米。近年來，這裡還有一座無名的火山也很活躍，在1961年一年中就爆發了3次。 堪察加半島南邊的千島群島和日本，活火山也很多。在日本，有將近60座活火山。盤梯火山在1888年7月15日爆發極為猛烈，有些和卡特邁火山1912年的爆發相似，落下來的火山灰堵塞了附近的河流，引起洪水氾濫，造成很大的損失。著名的富士山自1707年爆發以後，已經長期沒有活動。但是，它的火山特色的外形，非常引人注目。最近的年代中，由於各種自然力的作用，它的火山口已有些破壞了。聽說日本人正打算把它修補、維護起來，保存這個勝景哩。 從日本向南，到菲律賓，這裡有十幾座活火山，最著名的是呂宋島上的馬榮火山。自19世紀以來，這座火山已經爆發了26次，最近的一次是在1914年爆發的。 從菲律賓經伊裡安到新西蘭，分佈著四十幾座活火山。1960年3月17日，伊裡安島東北約15千米的馬那島上的火山爆發，毀滅了兩個村莊。 新西蘭北島上的塔拉威拉火山1886年的爆發，是這一帶火山活動中很有名的一次。這次爆發使火山的山頭撕裂為二，噴出的火山灰覆蓋了1萬多平方千米的面積，還帶動7個巨大的間歇噴泉同時噴起，形成奇觀。 和新西蘭隔海相望的南極羅斯海邊——「火環」的最南端，有特羅爾火山、埃裡伯斯火山，都是活火山。 緊靠著「火環」西側，在印度尼西亞以爪哇為中心的一串弧形的島嶼上，活火山也很多，將近100座。這裡也伴鄰著很深的海溝，和環太平洋一帶的火山的情況類似。 爪哇島上有二十幾座活火山。墨拉比火山活動比較頻繁。1931年這座火山的爆發使1000多人死亡。隔了30年，它再度活動，曾使火山附近的城市日惹長時間感到猛烈的地震，許多牆壁被震裂了，附近十幾個村莊的居民被迫遷走。 蘇門答臘島、馬魯古群島、佛洛裡斯島等處的活火山加起來在40座以上。不過近年來活動不多。倒是只有3座活火山的巴厘島，在1963年竟有兩座爆發，特別是阿貢火山，爆發規模很大。阿貢火山在這次爆發前並不出名，一旦爆發卻極為猛烈，頗有點不鳴則已，一鳴驚人的樣子，造成約1900人死亡。 從印度尼西亞向西北經喜馬拉雅山、中亞細亞、阿爾卑斯山直抵大西洋東岸，包括地中海和北非邊緣一帶，也是地球歷史上最近階段的一個活動地帶。這裡高山很多，是在幾千萬年以來逐漸形成的，有的至今還在上升。地震在這一帶也很頻繁劇烈。不過，除了位於兩端的印度尼西亞和地中海附近，幾乎沒有一座活火山。可能因為中間的高山地帶地殼比較牢固，比較厚，巖漿不易衝出來。但也不是絕對沒有可能，新疆南部山中的活火山就出現在這種地帶。而在當初地殼急劇上升隆起成山的時候，地下所受的壓力減輕很多，巖漿一定更為活躍。事實確是如此，那時是有不少火山活動的。許多地方找到了死火山，歐洲最高峰高加索的厄爾布魯士山，就是其中的一座。 地中海和它附近的活火山主要有維蘇威火山，西西里島上的埃特納火山，利帕裡群島的斯特朗博利火山、武耳卡諾火山和希臘散托寧灣一帶的火山。它們的活動都比較多，為人們所熟悉，別的不太知名的活火山還有10來座。 地中海南面的非洲大陸，是一個由堅硬的巖石構成的大陸。由於地殼較硬，受到壓力時不容易發生彎曲，但能發生破裂。在非洲東部，有一個巨大的斷裂帶，斷裂後有的部分陷落，有的部分升高，形成了從南到北像個槽子似的深谷；有的地方蓄起了水，成為狹長的湖泊；而沿著裂縫，巖漿活躍起來，在有的地方衝出，成為火山，如已經不活動了的乞力馬扎羅山、肯尼亞山；現在還有好幾座火山具有活動能力，如尼臘剛果火山、尼亞姆拉吉臘火山、卡裡辛比火山、特累基火山等。 西非的喀麥隆火山也是出現在地殼發生斷裂的地方，1959年還爆發過一次。 在非洲東西兩岸的一些島嶼上，如東岸的科摩羅群島、西岸的佛德角群島，都有活火山。 佛德角群島的北邊，大西洋中的亞速爾群島一帶有好幾座活火山，有的在水下爆發過。這種水下火山在其他地方也有，總共將近70座。由於我們對海洋了解得不夠，很可能還有沒有發現的水下火山。事實上，許多島嶼上的火山本來也在水下活動，後來因為火山噴出的東西堆得多了，才成為島嶼。這些島嶼的形成往往還得到珊瑚的幫助。風浪對島嶼不斷破壞，珊瑚的生長能補償這種破壞，幫助島嶼屹立在風浪之中。 世界上的活火山，除了上面談的那些地方，要算冰島的比較多了。它一共有二十幾座，比較著名的有1783年噴出大量熔岩的拉基火山，1947年爆發過的赫克拉火山。1963年年底和1964年元旦，冰島附近的水下火山更為活躍。它們連續爆發，很快就堆成了兩座新島。 在我國境內，火山很少，因而火山活動極為罕見。1951年新疆火山的活動，是19世紀以來僅有的一次。不過，歷史上關於火山活動的記載也有一些，除了本書開頭談到的白頭山、火燒山、大黑山曾在清代有過活動外，雲南西部騰沖附近的打鷹火山也可能在明代有過活動。著名的旅行家徐霞客前去訪問的時候，曾聽說在30年前山上突然打起雷來，燒起大火，把竹木都燒光了；有幾個牧人在那裡放牧五六百隻羊，也都因而死亡；山頂原有的四個水潭也不見了。這裡所描述的情景，很可能就是一次火山爆發。 我國現在還經常活動的火山雖然不多，但在最近100萬年以來或略早一些時候有過活動的年輕火山卻不算少。它們大多還有可以認出的火山外形，主要分佈在東北、內蒙、新疆南部、山西、雲南西部、台灣、雷州半島和海南島等地，長江下游也有一些，總共有100多座。這些火山雖然長期沒有活動，但是有的火山並不是沒有再度活動的可能的。 在漫長的地球歷史中，不知發生過多少次火山活動。許多古老的火山，今天已不見蹤影。但是，它們造成的巖石卻有許多在地層中保存了下來。這些巖石有的是熔岩凝結而成的，像玄武岩、流紋巖；有的是火山灰或其他噴出的碎屬物質經過長期堆積、壓緊、膠結而成的，如火山凝灰巖、火山角礫岩。它們都有與其他巖石不同的特徵，因而我們能夠根據它們來認出什麼時候什麼地方有過火山活動。比如，在北京地區，在五六億年前形成的巖石中，夾有許多熔岩凝結成的巖石，分佈在今天平谷縣一帶。2億年前的火山爆發，也在巖石中留下了痕跡。到了1.45億年前的時候，更有熔岩大面積流布，以後繼續有火山不時爆發。在髫髻山、妙峰山、沿河城等地可以看到這些活動形成的巖石。最近幾千萬年以來，北京地區沒有火山活動了。在我國其他地區和別的國家，火山還是比較活躍的。長白山一帶和內蒙中部都有大量熔岩流出。美國東北部哥倫比亞河、斯內克河一帶，熔岩的流布也很廣，面積達到六十幾萬平方千米，形成了哥倫比亞高原。這個時期是火山活動強烈的時期。 對火山活動的遺跡進行調查的結果表明，地球歷史上的火山活動不是越來越緩和，而是有時強有時弱，大體上在地殼運動特別強烈的時期，火山活動也比較強烈。在1億多年前的時期，正是燕山和許多其他高山崛起的時期，所以北京附近火山活動很多，東南福建、浙江一帶也有熔岩大量流出，使地形變得如同高台一般，以後受到風雨等的破壞，形成了許多山峰，著名的雁蕩山就是由熔岩凝結的巖石構成的。在南美巴拉那河流域一帶，那時也有熔岩大量流布，面積達到大約75萬平方千米。 和地球歷史上火山活動強烈的時期比起來，今天的地球正處在一個火山活動比較緩和的時期。 在報紙上，我們常常看到火山爆發造成災害的消息。 培利火山1902年的爆發毀滅了聖佩耳城。維蘇威火山在公元79年的爆發，把龐培等城市埋葬了。喀拉喀托火山1883年的爆發使36000人死亡。從這些不幸的結果來看，火山爆發真的是一件壞事。 火山是怎樣給人類造成災害的呢？ 火山噴出的氣體溫度很高，運動的速度很快。 19O2年，培利火山爆發的時候，前進的氣流把聖佩耳城中幾噸重的雕像掀出了好幾米遠。許多火山噴出的氣體還有劇毒，如氯氣、氟化氫等等，能使人中毒身亡或窒息而死。不過在一般的情況下，這些氣體大多凌空而去，不會造成多大的危害。1902年培利火山爆發時，氣流向水平方向推進，是很少見的。 火山最厲害的武器是它噴出的碎屑物質和熔岩。那些大一點的石塊從空中落下來的時候，比冰雹還要凶猛，當然會破壞莊稼，甚至毀屋傷人。公元79年維蘇威火山爆發，許多人在頭上頂著個枕頭逃難，就是為了抵擋落下來的石塊。這些石塊在地下堆得多了，原來的良田變成了不毛之地。除了石塊，細微的火山灰落下來也能損害莊稼。沾上火山灰的桑葉，蠶兒都不吃。火山灰常常落得很多，把田地、牧場、水井、道路都掩埋了，甚至把整整一座城市全部埋葬。維蘇威火山噴出的火山灰和其他碎屑物質堆了7米多厚，因而能把整座龐培城埋在地下，過了1600多年才發掘出來。 火山噴出的熔岩，比碎屑物質要少得多。但是溫度很高，常在1000℃以上。因此它經過的地方，樹木成灰，房屋焚毀。當然，流得遠了，溫度會逐漸降低，表面結起硬殼，但是破壞性仍然是很大的；它可以淹沒村莊，侵入城市，堵塞道路……維蘇威火山噴出的熔岩曾經多次侵入附近的村鎮。1794年，一股熔岩流進了格雷柯這個小城，高大的教堂被埋了半截，大街上充滿了熔岩，400多人因而死亡。1906年噴出的熔岩，達到2000萬立方米，向山下衝去，流了11千米多，嚇得那不勒斯城內的居民趕快逃跑，一時成了一個空城。1944年3月，維蘇威火山又一次爆發，流出的熔岩侵入了當時的美軍基地，破壞了機場和一些飛機。 火山噴出的碎屑物質或熔岩，還能堵塞河流，使河水氾濫成災。 火山爆發時引起的地震和海嘯，也會造成災害。如喀拉喀托火山1883年的爆發就曾造成這種災禍。 要是我們事先能知道火山什麼時候爆發，這些災害就可以預防了。現在看來，這是有可能做到的。火山快要爆發的時候，預兆很多，如果能長期觀察分析，大體上掌握它將在什麼時候爆發，並不是不可能的。 火山爆發是件壞事，按說人們應該遠遠離開那些可能爆發的火山才是。然而事情很奇怪，常常是距離這些火山越近，人口越是稠密。 維蘇威火山在公元79年以前，人們以為它不會活動了，在山坡上種起葡萄，山下修起城市，這還可以理解。可是在公元79年以後，這座火山隔不了多少年就要爆發一回，而且多次造成災害，奪去了大量的生命財產，人們卻照舊在那裡居住。在墨西哥，人口密集的地方常常是有火山的地方。 這到底是怎麼一回事呢？ 火山爆發固然是件壞事，也是件好事。火山噴出的火山灰既能進行破壞，又是天然的肥料。落過火山灰的地方，土地變得肥沃。如果氣候等其他條件也很好，就可以幫助人們得到別處少有的豐收。古巴、印度尼西亞盛產甘蔗，中美洲的水果很多，都與火山的貢獻有關。如果沒有維蘇威火山的活動，意大利許多地方將變得貧瘠不堪。火山爆發起來是有危險的。但是，在人們的心目中，這不知是哪一年才發生的事。因此，在火山爆發以後，他們仍然到那裡去從事生產活動。 火山活動有它有利的一面，如果能對它的危害進行預防，那就完全成為一件好事了。 火山噴出的東西，有很多是有用的。火山灰不僅有肥田的作用，而且是天然的水泥。古羅馬人能夠修建許多雄偉的建築，就與使用火山灰作為膠合材料有關。人們現在還用它來做水泥原料。攙有火山灰的水泥，成本較低，比普通水泥輕、抗水性強，適於在大規模水泥工程中使用，缺點是抗凍性較差，受溫度的影響大，不適於冬季施工。 火山的另一種噴出物浮石，在建築工程中也很有用。浮石是一種多孔的巖石，孔隙多到能使它漂浮在水面，因此得到了這個名稱。浮石是某些含氣體多的熔岩凝結而成的。這種熔岩冷卻得很快，氣體分離出來就被封閉在內部，因而形成許多空洞。由於空洞多，用浮石制造的水泥，體輕、隔音、隔熱，抗水性強。此外，它還是重要的研磨材料。 許多熔岩凝結成的巖石都很有用。那些分佈很廣的玄武岩，非常堅固，可以作為建築材料。近年來人們將它熔化，澆鑄成管子、絕緣體、各種器皿等等。有些別的熔岩凝結成的巖石，也可以拿來熔化澆鑄。 火山活動還能造成硫磺、砷、銅、鉛、鋅、氯化鋁等礦產。火山頸內更是形成金剛石的好地方。火山噴出的許多氣體，像氯化氫、二氧化硫、氟化氫等都很有用。火山，簡直像是天然的化工原料廠。可惜現在還沒有利用起來，白白讓一些原料跑掉了。 火山擁有的最大財富是熱。在不久以前有過火山活動或者現在還有火山活動的地區，常常有大量熱水、熱汽蘊藏在地下，是一種很有價值的資源。現在人們剛剛利用了一點點，就已經得到不小的好處。我們只要用管道把溫泉引出來，就可以不用燒煤而得到熱水。有些溫泉，溫度很高，還可以用來發電。 火山，好像地下的大鍋爐，也稱得起是大自然的工廠。我們的任務就是要防止它的危害，充分利用它的財富，使它乖乖地為人類服務。* ------------------ 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