书城科普读物探究式科普丛书-地球的怒火:火山
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第14章 火山喷发的功与过——火山学习篇(7)

塔尔火山之所以如此闻名,不仅仅因为它是世界上最小的活火山,还因为它所处的地理位置。它位于塔尔湖的中央,塔尔湖全长20多千米,宽约15千米,湖水碧波粼粼。而塔尔火山中间又有一个火山湖,面积约1平方千米,湖中还有一个小岛礁,构成了湖中有山、山中有湖的美丽景观,吸引着国内外大批游客前来观光。

(10)欧洲最高的活火山-埃特纳火山

埃特纳火山其名来自希腊语Atine,意为“我燃烧了”。是意大利着名的活火山,也是欧洲最高的活火山。海拔3200千米以上,和其他活火山一样,其高度各个时期都不同。如1865年比20世纪末要高52千米。面积1600平方千米。基座周长约150千米。位于意大利南部的西西里岛。其下部是一个巨大的盾形火山,上部为300米高的火山渣锥,说明在其活动历史上喷发方式发生了变化。由于埃特纳火山处在几组断裂的交汇部位,一直活动频繁,是有记载以来喷发历史最为悠久的火山,其喷发史可以上溯到公元前1500年,到目前为止已喷发过200多次。近年来埃特纳火山一直处于活动状态,距火山几千米远就能看到火山上不断喷出的气体呈黄色和白色的烟雾状,并伴有蒸气喷发的爆炸声。自从19世纪中叶以来,已对埃特纳火山进行系统研究,在山坡上设有卡塔尼亚、卡萨埃特纳和坎顿尼拉三个观察站。粗看起来埃特纳火山与一般的山峰没什么两样,可仔细看就会发现,地下的火山灰就像铺了一层厚厚的炉渣,凝固的熔岩随处可见。站在火山之巅,人们能感觉到脚下的火山正在微微地颤抖,那感觉很奇妙,好像随着火山的脉搏一起跳动,这就是典型的火山性震颤。据当地火山监测站人员观测发现,每日午后两点左右火山震颤达到最高峰。埃特纳山上还不时地发出沉闷的声响,那是气体喷出的声音。火山的热度通过地表传到游人脚上,只觉得脚底也是温热的。在火山口的侧壁上,还可以清楚地看见一个直径约两三米的大圆洞,形状很规则,就像是人为挖的洞一样,里面还不时地逸出气体。山上遍布各种大小的喷气孔,硫质气味很浓,喷气孔旁边常有淡黄色的硫黄沉淀下来。山顶上还分布着几条大裂缝,宽约20厘米~50厘米,可能是地下岩浆上隆时地表发生变形造成的。这些现象都说明埃特纳火山的活动性是很强的。一阵风吹来,火山喷出的有毒气体就迅速弥漫开来,只觉得一阵浓浓的硫黄味飘过,浓烟很快包裹了山上的一切,呛得游人胸闷、窒息。

埃特纳火山的地质特征表明该火山在第三纪末,约250万年前就已经是活火山。据文献记载,埃特纳火山已有500多次爆发历史,被称为世界上喷发次数最多的火山。它第一次已知的爆发是在公元前475年,距今已有2400多年的历史。而最猛烈的爆发则是在公元1669年3月11日至7月15日这一次。一共持续了4个月之久,滚滚熔岩冲入附近的卡塔尼亚市,使整个城市成为一片火海,2万人因此而丧生。18世纪以来,埃特纳火山爆发更加频繁,20世纪已喷发10余次。1950年~1951年间,火山连续喷射了372天,喷出熔岩100万立方米,又摧毁了附近几座市镇。1979年起,埃特纳火山的喷发活动持续3年,其中1981年3月17日的喷发是近几十年来最猛烈的一次,从海拔2500米的东北部火山口喷出的熔岩夹杂着岩块、砂石、火山灰等以每小时约1千米的速度向下倾泻,掩埋了数十公顷的树林和众多葡萄园,数百间房屋被摧毁。据统计,自埃特纳火山喷发以来,累计造成的死亡人数已达100万。

尽管埃特纳火山给当地生命财产造成了巨大威胁,但居民们还是不愿撤离故土,远走他乡。原因是火山喷吐出来的火山灰铺积而成的肥沃土壤,为农业生产提供了极为有利的条件。在海拔900米以下的地区,多已被垦殖,广布着葡萄园、橄榄林、柑橘种植园和栽培樱桃、苹果、榛树的果园。由当地出产的葡萄酿成的葡萄酒更是远近闻名,使该地区成为人口稠密、经济兴旺的地区。而在埃特纳火山海拔900米~1980米的地区为森林带,有栗树、山毛榉、栎树、松树、桦树等,也为当地提供了大量的木材。海拔1980米以上的地区,则遍布着火山堆积物,只有稀疏的灌木。山顶还常有积雪。由于埃特纳火山是活火山,就是在停止喷发的休眠期间,内部也处在持续的沸腾状态,火山口则始终冒着浓烟,因此意大利政府将它列为“高度危险区”而禁止游人登山游览参观。但每次火山爆发时,来自意大利、欧洲各国乃至世界各地的游客难以计数。活火山的喷射奇景加上积雪的山峰、山坡的林带和山麓的果园、葡萄园和橘子林,给当地的旅游业增添了活力,从事旅游业的劳动力达到30万人。为了便于游览,20世纪60年代在火山上建立起盘山公路和缆车,其中长4200米的缆车终点距主要火山口不远。此外,山上还有纪念罗马皇帝哈德良曾经攀登埃特纳火山的古迹。

由于意大利的火山活动频繁,相应地,其监测研究水平在世界上也处于前列。仅西西里岛就有四个火山监测站,离火山4千米远的地方设有录像系统,数据通过无线方式传输到中心台站,每天监测人员都要进行数据处理、分析,严密监视三个火山口的活动情况。

由于是通过遥控的办法,避免了火山随时喷发给监测人员带来的危险。

(11)维苏威火山

提起维苏威火山,相信知道它大名的人一定不少,它是意大利乃至全世界最着名的火山之一,位于那不勒斯市东南,海拔高度1280米(1970年),是欧洲大陆唯一的活火山。它的火山口周边长1400米,深216米,基底直径3000米。原是海湾中的一个岛屿,因火山爆发与喷发物质的堆积和陆地连成一片。

维苏威火山最早形成于地质史上的更新世晚期,可能约不到200万年前。

虽然是较为年轻的火山,但在历史上多次喷发。据报道,公元79年~1631年间有不少次喷发。已证实的喷发发生在203年、472年、512年、787年、968年、991年、999年、1007年和1036年。其中512年的喷发较为严重,为此国王狄奥多里克免除了维苏威火山山麓居民的赋税。

1631年12月16日维苏威火山又发生大喷发。山坡上很多村庄被毁,约4000人死亡;从1631年以后,维苏威火山喷发的特征发生变化,具有了一定的规律。在此期间,可以观察到火山活动处于两个时期(静止期与喷发期)相互交替的过程中。当处于静止期时,火山口封闭;而处于喷发期时,火山口则几乎持续张开。

然而,在它的喷发历史上,最为着名的一次是公元79年的大规模喷发,灼热的火山碎屑流毁灭了当时极为繁华的拥有2万人口的庞贝古城,其他几个有名的海滨城市如赫库兰尼姆、斯塔比亚等也遭到严重破坏。

如今,对庞贝的末日最可信和最详细的记录来自罗马学者小普林尼,他当时停留在那不勒斯以西一处地方。他在致历史学家塔西图斯的两封信中对这场大灾难有极好的描述。他在信上写道:“一朵形状像松树似的黑云出现在火山口。过了一段时间,这朵黑云沿着山坡滚下来,将周围的一切都覆盖了,包括附近的海面。”

小普林尼看到的黑云是火山喷发出来的炽热的气体、灰尘和石块。他还报道说,在火山喷发时,地面不断地颤动,后来地震非常强烈。

灰尘如同厚厚的板块一样落下来,遮蔽着太阳,白天如同黑夜。他所在的村庄被撤离。海面突然退回去了,然后又被一阵地震逼了回来。

这种现象其实就是我们今天所谓的海啸。

庞贝被火山淹没后,随着时间的流逝,它的名字和位置都被人们所遗忘。1599年,一个建筑师在挖河的时候发现了庞贝的遗迹,但一直到150多年后,人们才真正开始挖掘这座古城。1738年,与庞贝遭到同样命运的古城赫库兰尼姆被发掘出来,1748年庞贝也被重新发现。那些古老的建筑和姿态各异的尸体都完好地保存着,因为他们被炽热的气体迅速碳化而保持着临死前的姿势。使得我们今天可以完整看到人类在面临灾害和死亡时那一瞬间的动作。如今,它们像艺术品一样被保存在火山附近的古色古香的维苏威火山观测站里。

被挖掘出来的庞贝古城也是今天世界上唯一的一座其构造完全与当时相符的城市,它一点变化也没有。因为它一直被埋葬在火山灰下,今天许多意大利的城市结构都已经被改变了。

庞贝的街道完全是棋盘似的纵横交错的,这是正宗的古罗马的传统。街面铺有多边形的石块,它们完全是东西或南北走向的。

据记载,1944年维苏威火山再次喷发,从火山顶部的中心部位流出熔岩,喷出的火山砾和火山渣高出山顶约200米~500米。时值第二次世界大战,火山爆发的奇妙景观使得正在山下激战的同盟国军队与纳粹士兵停止了战斗,成千上万的士兵跑去观看这一大自然的奇观。

18世纪晚期开始对该火山进行科学研究。1845年在海拔678米处建立了第一个观测站。进入20世纪后又在不同高度设立众多观测站,从事火山观测。还建一大型实验室和一深隧道从事地震重力测量。

1997年,庞贝考古区被列为世界文化遗产。

(12)鲁伊斯火山

鲁伊斯火山位于哥伦比亚西部,北纬4.895°,西经75.323°,海拔5321米,是安地斯山中央山系内的一座活火山。以1985年11月13日的两次历史上最具毁灭性的爆发而着名。虽然鲁伊斯活火山爆发次数不多,但地质证据显示,1595年的大爆发危及的范围从哥伦比亚中部北至巴拿马南界地方。而1845年的一次爆发则引起土崩,造成1000人死亡。

1985年,鲁伊斯火山在爆发前,先在火山颈中生成了高黏稠度的岩浆。两次爆发都发生在火山的东北侧,向外喷出的岩浆溶解了覆盖在山顶的冰雪。泥、火山灰及水的混合物以45.15米高的洪峰,沿着阿如弗拉多及拉古尼拉两条河的河道向东侧山坡往下奔流。汹涌的泥流将48千米外拉古尼拉河畔的阿尔梅罗城几乎全部掩埋,造成约25000人遇难。不仅如此,泥浆也涌入了邻近的瓜利河而造成泛滥。在山的西侧,另一处泥石流也造成克拉洛河岸的钦其那镇上约1000人遇难。

这次火山喷发并不是出乎意料的事。鲁伊斯火山在喷发前已出现长达1年的异常现象。1984年11月开始出现有感地震和喷气口异常。1985年2月关于正在苏醒的鲁伊斯火山的文章在当地报纸上发表。1985年3月鲁伊斯火山发生17次有感地震,而4月份至少有18次,一些火山专家指出了火山喷发的危险。9月11日火山口出现强烈的地下水喷发和强烈地震,火山将要喷发的观点被多数人接受。9月20日后,哥伦比亚地矿局和卡尔达斯大学的人员开始联合制作火山灾害图,10月7日完成初稿,指出火山爆发后火山泥流出现的可能性是100%。9月17日,阿尔梅罗城市长向政府部门报告水体的增加将使阿尔梅罗全部毁灭。11月10日,鲁伊斯火山开始连续3天的震动。11月11日,哥伦比亚地矿局宣布2个小时内阿尔梅罗可撤到安全地带,这不包括决策、警报通信和居民反映时间。1985年11月13日21:08发生了一次强烈的喷发,夹带着火山碎屑、冰河飘砾的火山泥流奔腾而下,此时阿尔梅罗还没有接到疏散的命令,并且由于暴雨正面临通信和电力困难。很快泥流冲垮水坝,冷热水齐向阿尔梅罗城涌来,此时对阿尔梅罗城来说一切都太晚了。

阿尔梅罗城的灾难向人们显示了火山泥流的威力,尤其是在有着高山积雪或火山口湖的高大火山周围,火山泥流是极为危险的。

(13)培雷火山

培雷火山位于加勒比海东部西印度群岛的马提尼克岛北部,海拔1397米,为全岛最高峰。该火山因顶部为光秃熔岩而得名,属东加勒比海诸岛中活动最频繁的活火山之一。1792年、1851年曾有小规模喷发。1902年5月8日猛烈喷发,其南6千米的圣皮埃尔全城被毁,喷发物覆盖了全岛六分之一的土地,全城3万多居民几乎全部丧生。是造成死亡人数最多的一次火山喷发,也是世界上损失最惨重的灾难之一。同年8月30日继续喷发,又毁灭了两个村镇。1929年~1932年期间仍有轻微活动。培雷火山年龄已达30万年。它是由中酸性熔岩及火山碎屑组成的层状火山。

培雷火山和大多数火山不同,它的顶部是光秃秃的熔岩,喷火口向水平方向伸展,而不是向上或斜向上方的,因此有“火焰喷射器”之称。在1902年的大爆发之中,滚烫的熔岩伴随着火焰沿水平方向飞出。以290千米的时速向南方喷射,所到之处,森林化为灰烬,岩石成为面粉,房屋成了废墟,海水翻滚沸腾,一切都化为乌有。