原創 星球研究所 星球研究所 收錄於話題#探索中國:山河篇23個
↑一群國家地理控,專注於探索極致世界
1720年1月
黑龍江訥謨爾河支流白河的上遊
大地裂開了一條口子
熔巖從地下湧出
「像火一樣燃燒」
(引號內文字由清代滿文史料翻譯而來;黑龍江五大連池的火山與熔巖平原,近景的亂石堆為熔巖平原,攝影師@沈旻)
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火山錐拔地而起
熔巖流四散流淌
直至阻塞河道
形成了五個堰塞湖
(五大連池形成示意圖,製圖@趙榜/星球研究所)
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著名的五大連池
就此誕生
(黑龍江五大連池的火山、堰塞湖和熔巖平原,攝影師@黃雪峰)
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6500萬年以來
類似的場景在中國大地一再上演
留下了許多火山及熔巖地貌
(中國新生代火山群及熔巖地貌分布圖,由於更古老的火山地貌多難以追索,圖片主要顯示6500萬年以來的新生代火山,製圖@陳志浩/星球研究所)
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時至今日
上千座火山仍矗立在我們身邊
它們有的高大威猛
(請橫屏觀看,長白山天池火山是一座活火山,未來仍會噴發,攝影師@項新平)
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有的原本不俗
但被群山襯託得並不顯眼
(內蒙古大興安嶺諾敏河火山群四方山,它的海拔為933m,但在群山的映襯下顯得並不高大,圖片來源@匯圖網)
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更多的火山矮小低調
難以引起人們的特別關注
(山西朔州右玉縣的牛心山是一個火山殘體,攝影師@賈瑞菊)
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當世界各地的著名火山
成為我們的旅遊目的地
當火山大殺四方的傳說
被我們耳熟能詳的時候
我們中國人
卻對中國的火山感到相當陌生
它們有著哪些精彩的風景
又是否威脅著我們的生活
本文
將會給你答案
011951年5月27日
崑崙山西部的阿什庫勒盆地中
一座山峰噴出濃煙
附近的解放軍築路隊將其盡收眼底
新中國首次目擊火山噴發
在這裡載入史冊
(請橫屏觀看,此次火山噴發被1951年7月5日《新疆日報》報導,圖為新疆于田阿什庫勒盆地及火山位置示意圖,製圖@陳志浩/星球研究所)
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這座山峰被命名為阿什火山
它有著銳利張揚的火山錐
周圍的熔巖平原被風沙覆蓋
在植被稀少的青藏高原
展示出火山地貌最純粹的一面
(請橫屏觀看,因阿什火山1951年並未噴出熔巖,有部分質疑其真實性,攝影師@周曉成)
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而在中國其他地方
更豐富的降水和植被
則使火山錐和熔巖平原
更加精彩
內蒙古草原的火山
被綠蔭輕輕覆蓋
(內蒙古察哈爾右翼後旗烏蘭哈達火山群,攝影師@Greatwj)
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東北大地上的火山
被廣袤的森林籠罩
(內蒙古呼倫貝爾阿爾山火山群,火山口前後都是針葉林覆蓋的山谷熔巖流,攝影師@楊孝)
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而在溫暖潮溼的南國
熱帶叢林則為火山披上永恆綠裝
(海南瓊北火山群,熱帶叢林覆蓋了火山地貌,攝影師@傅琨)
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植被改變著火山地貌的外觀
水則為它們帶來了靈魂
輪廓完整的小火山口
蓄水成湖
或色彩斑斕
(早秋的內蒙古阿爾山火山群月亮天池,攝影師@邱會寧)
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或凜冽冰冷
(初冬時節的內蒙古阿爾山火山天池,攝影師@趙高翔)
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大型噴發後的火山口容易坍塌
變成巨大的破火山口
(火山口湖形成示意圖,製圖@趙榜/星球研究所)
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長白山天池
便是中國規模最大的破火山口
宛如一塊巨大的藍寶石
(吉林省長白山天池,攝影師@劉兆明)
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火山口湖
不一定都在山上
當巖漿遭遇大量地下水時
蒸汽會在地面上炸出深坑
蓄水形成瑪珥湖
(瑪珥湖形成示意圖,製圖@楊寧/星球研究所)
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它們被一圈濺射物包圍
在附近火山錐的襯託下
顯得圓潤可愛
(吉林省龍崗火山群四海龍灣,位於白山市靖宇縣,是當地眾多瑪珥湖中最圓的一個,攝影師@清小汐)
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當瑪珥湖被泥沙填滿後
又是另一番光景
或赫然出現在密林深處
(請橫屏觀看,吉林省龍崗火山群旱龍灣,位於通遼市輝南縣,它在密林間開闢出空地,攝影師@清小汐)
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或在草原上凝望藍天
(內蒙古草原上的瑪珥式火山口,圖片源自@視覺中國)
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這些完整的火山錐
熔巖平原和火山口湖
都是年輕火山的特權
對於更古老的火山
歲月會摧殘它們的樣貌
(火山及熔巖地貌風化過程和新生景觀,製圖@楊寧/星球研究所)
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環形火山口首先遭到破壞
火山錐開始變得殘缺
(山西省大同市大同火山群,降水在火山錐上留下侵蝕痕跡,攝影師@康輝)
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隨後
殘破的火山錐變得更加低矮
要麼被泥沙逐漸掩埋
(青藏高原羌塘地區的無名火山殘丘,攝影師@許先強)
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要麼漸漸風化消失
最終融進大地的輪廓
(內蒙古錫林郭勒草原的古火山口,一些火山口幾乎融入地面,攝影師@孫建鑫)
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然而殘破中也孕育著精彩
火山錐的消亡往往會暴露出火山頸
它是殘留在巖漿通道裡的堅硬巖石
承載著火山最後的倔強
(火山頸形成過程示意圖,它是火山錐嚴重風化的產物,製圖@楊寧/星球研究所)
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火山頸的外形和顏值
因成分差異而不同
由熔巖碎渣堆積而成的火山頸
兀立於地面之上
大多雜亂無章
(青藏高原的某個火山頸,碎渣構成的火山頸突兀聳立,圖片來源@視覺中國)
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均質熔巖凝成的火山頸
常具有特殊的幾何美感
(江蘇省南京市柱子山古火山頸,攝影師@朱金華)
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這是物理學的魔術
均勻巖石在均勻冷卻過程中
垂直冷卻面發生均勻開裂
形成類似蜂窩的多邊形石柱
被稱作柱狀節理
(柱狀節理形成示意圖,它常在火山頸和厚層熔巖中形成,製圖@楊寧/星球研究所)
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它們不僅出現在火山頸
也常出現在熔巖平原或熔巖流內部
被流水切割後方才顯露
(吉林望天鵝火山十五道溝,流水切開山谷熔巖流,暴露出柱狀節理,攝影師@崔瀚予)
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流水對熔巖平原的切割
還可以產生熔巖臺地
它們大多邊緣陡峭
頂部平坦
(內蒙古錫林郭勒草原火山地質公園的熔巖臺地,攝影師@徐博)
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熔巖覆蓋在其他巖石上
像是蓋上了深色石板
(請橫屏觀看,青藏高原可可西裡火山群的一處熔巖臺地,攝影師@秦暉)
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當切割愈演愈烈
熔巖臺地會變為平頂山丘
這是火山地貌即將消亡的狀態
(請橫屏觀看,江蘇省南京市江寧方山是一處熔巖臺地,山上建築為定林寺,攝影師@翟鴻宇)
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沿海地區的熔巖臺地和火山錐
也常被海水淹沒形成島嶼
各種內部結構被海浪暴露無遺
(臺灣澎湖列島是1000多萬年前形成的熔巖臺地,後被海水淹沒,攝影師@趙熠)
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當海水繼續上漲衝刷
火山口也會被淹沒成圓形海灣
述說著碧海藍天的浪漫
(請橫屏觀看,廣西北海潿洲島的南灣是一個古火山口,攝影師@梁傑)
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而在南海海底
許多火山從海底產生
在海面附近長出珊瑚礁
形成守衛萬裏海疆的珊瑚砂島
(南海西沙群島七連嶼,這些珊瑚砂島最初都是火山島,圖片來源@視覺中國)
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至此
眾多年輕或者古老的火山
在中國大地上
構建出一系列精彩的風景
它們有些為人熟知
更多則依舊陌生
人們難免好奇
這些火山都是如何產生的?
答案就在地下的「巖漿工廠」
02在火山的地下
巖漿儲存在囊狀的巖漿房裡
它們源自地下100~430km處
這裡的地幔巖石處在熔融邊緣
被稱作軟流圈
溫度、壓力和成分發生變化時
會產生巖漿
(火山成因和巖漿運動示意圖,巖漿從軟流圈產生後,會匯聚至巖漿房,製圖@楊寧/星球研究所)
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有多種力量
會造成軟流圈熔融
第一種力量
便是地幔柱
一大股高溫高壓巖石
從地幔深層向外緩緩運動
壓力減小造成巖石熔點下降
在軟流圈深度發生減壓熔融
形成巖漿
(地幔柱示意圖,深部的高溫高壓巖石上湧至軟流圈深度,壓力下降產生巖漿,製圖@楊寧/星球研究所)
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巖漿噴出地表
形成火山
海南和廣東的雷瓊火山群
便由地幔柱活動產生
包括海南北部的諸多火山
(海口市郊區的火山錐,攝影師@周修建)
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和廣東的湖光巖瑪珥湖
(請橫屏觀看,廣東湛江的湖光巖瑪珥湖面積為2.3km⊃2;,是中國現存最大的瑪珥湖,攝影師@盧文)
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2.58億年前
更大的地幔柱撕裂華南板塊
超級火山噴發了300萬年
一千多米厚的玄武巖
散布在今天的川滇黔桂境內
(峨眉山大火成巖省玄武巖分布圖,「省」是用來形容某種巨大地質結構的術語,而「玄武巖」是一類常見的火山熔巖,製圖@陳志浩/星球研究所)
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四川峨眉山金頂的玄武巖層
覆蓋在石灰巖上方
記錄了超級火山與遠古淺海的狹路相逢
(請橫屏觀看,峨眉山金頂的黑色玄武巖地層為火山產物,下方的白色石灰巖形成於淺海環境,說明本次火山從淺海中噴發,攝影師@呂鳳霄)
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地幔柱製造了許多火山
但大批量、流水線式製造火山
則要歸功於第二種力量
板塊運動
(請橫屏觀看,全球第四紀主要火山群分布圖,製圖@陳志浩/星球研究所)
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洋中脊是製造大洋板塊的部位
它是地球上規模最大的深海火山帶
地幔巖石在這裡大規模上湧熔融
巖漿不斷噴出冷卻成巖石
並使海底不斷向兩側擴張
(洋中脊示意圖,地幔巖石在此處大規模上湧熔融,圖片來源@BBC紀錄片《地球的力量》)
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在中國南海
許多火山與洋中脊活動有關
其中未能觸及海面者
成為深海海山
另一部分衝到海面附近
變成了珊瑚的家園
海浪將珊瑚礁破碎
最終轉化為南海諸多島礁
(南海火山與洋中脊分布示意圖,一部分火山是深海海山,另一部分火山演變為珊瑚島,製圖@陳志浩/星球研究所)
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海溝是大洋板塊向地幔俯衝消亡的位置
海水從這裡進入地幔
降低了巖石熔點
大量巖漿產生並且噴發
在海溝附近產生一連串火山
(海溝火山成因示意圖,此類火山沿著海溝呈鏈狀分布,形成火山島鏈或陸上火山鏈,圖片來源@BBC紀錄片《地球的力量》)
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地質構造十分複雜的臺灣
便在南北兩條海溝的影響下
產生許多火山
(請橫屏觀看,臺灣及周邊火山分布示意圖,除澎湖列島外,臺灣其他火山都受海溝影響,製圖@陳志浩/星球研究所)
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在東北部的琉球海溝
菲律賓海板塊向歐亞板塊俯衝
影響著大屯、基隆和龜山島火山群
(從基隆山遠眺基隆島,基隆山和基隆島是基隆火山群中的兩座火山,攝影師@老J)
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在南部的馬尼拉海溝
南海的海底曾經向菲律賓海板塊俯衝
產生了一連串火山島
其中綠島和蘭嶼依然漂在海上
「奇美島」「月眉島」「成廣澳島」「都蘭島」
則已撞上臺灣東部
變成臺東海岸山脈的一系列山峰
(自北向南航拍臺東海岸山脈,近景小溪為薯寮溪,右側遠景的谷地為臺東縱谷,圖片來源@視覺中國)
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中國大陸的諸多火山
則受到古太平洋板塊俯衝的影響
從1.5億年前至今
俯衝的巖石滯留在地下600km深處
不斷釋放出水和二氧化碳
促進巖漿巖產生並沿斷裂噴發
在中國東部到處製造火山
(吉林省龍崗火山群南龍灣,攝影師@清小汐)
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群山也沿著大斷裂下沉
孕育出許多超級大湖
隨後演變成肥沃的平原
人類在此繁衍生息
中華文明孕育而生
火山
終於從地下走向人間
03但活躍在人間的火山
卻在全世界不斷散布災難與死亡
人們畏懼噴發的火山
(瓜地馬拉富埃戈火山噴發,圖片來源@視覺中國)
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畏懼火紅的熔巖
(冰島一處火山噴發後,熔巖流四處蔓延,圖片來源@視覺中國)
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畏懼漫天的灰雲
(2019年6月22日俄羅斯Raikoke火山爆發,火山灰飛騰到高空後向四周擴散,圖片來源@NASA)
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這樣的畏懼不無道理
公元79年
義大利維蘇威火山噴發
龐貝、赫庫蘭尼姆等古羅馬城市慘遭掩埋
一萬多人死於非命
直到一千多年後才重見天日
(義大利維蘇威火山腳下的地下古城為赫庫蘭尼姆城遺址,地面城市是現代那不勒斯城區,圖片來源@視覺中國)
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類似的火山災害
在人類歷史中隨處可見
未來也會在中外不同地區繼續發生
如果說國人對火山本就感到陌生
那麼對於火山災害就更加陌生
對它的成因和致命性都不甚了解
(火山災害示意圖,製圖@楊寧/星球研究所)
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我們身邊的火山
並不都是歲月靜好的風景
也可能是隱藏的惡魔
在最近1.17萬年裡
有14個中國火山群發生過噴發
它們未來仍會繼續噴發
(中國現存活火山群及最後噴發時間,製圖@陳志浩/星球研究所)
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放眼世界
我們可以從現代火山災害中
找到中國境內火山災害的影子
2018年夏威夷火山大噴發
稀薄的巖漿遍地流淌
但它們流速不快
人們有充足的時間逃離
一般只毀滅農田、建築和道路
(2018年夏威夷火山噴發的場景,圖片來源@視覺中國)
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類似的場景曾經出現在中國
如黑龍江省牡丹江市
鏡泊湖火山群在一千多年前噴發
稀薄、流動性好的巖漿到處流淌
阻塞牡丹江河道形成鏡泊湖
(黑龍江牡丹江市沙蘭鎮的熔巖平原,它們是阻塞牡丹江形成鏡泊湖的熔巖,圖片來源@視覺中國)
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火山灰的影響範圍更大
它們不僅損害人體呼吸道
還會嚴重危害經濟和環境
2010年冰島艾雅法拉火山噴發
大半個歐洲被火山灰籠罩
空中交通停擺數月
經濟損失不可估量
(冰島艾雅法拉火山爆發場景,圖片來源@視覺中國)
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類似的場景也曾經出現在中國
如長白山的歷史噴發中
火山灰向東飄散
混合雨水一起落下
在朝鮮和日本留下大量「雨土」的文獻記載
(菲律賓馬榮火山噴出的火山灰柱,僅作示意,圖片來源@視覺中國)
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最致命的災害則是火山碎屑流
常出現在巖漿粘稠的火山
高溫碎屑沿著山坡快速流下
如同一場灼熱的「雪崩」
(印尼錫納朋火山噴發時沿山坡湧下的火山碎屑流,古羅馬的龐貝及赫庫蘭尼姆就是被火山碎屑流埋葬,圖片來源@視覺中國)
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2018年瓜地馬拉富埃戈火山噴發
火山碎屑流瞬間掩埋了幾個村莊
100多人死亡、300多人失蹤
一時間引發國際關注
(2018年6月瓜地馬拉富埃戈火山噴發後被掩埋的村莊,許多人在房屋內被烤死,圖片來源@視覺中國)
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類似的場景也曾經出現在中國
公元946年
吉林長白山發生「千年大噴發」
這是人類史上規模最大的火山噴發之一
巨大的火山碎屑流向北覆蓋數十千米
(長白山天池火山碎屑流災害區劃,虛線表示946年噴發的火山碎屑流範圍,三個色塊表示未來發生不同規模噴發時,火山碎屑流將會影響的範圍,製圖@陳志浩)
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臺灣的大屯火山群則更加風險
不僅因為它能夠產生火山碎屑流
更因為它緊鄰人口稠密的大都市
(臺北市被北部的大屯火山群和西部的觀音山火山群包圍,前者是一個活火山群,有產生火山碎屑流的風險,近景高樓為101大廈,攝影師@羅顏承)
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在大屯火山群主峰七星山周圍5km內
分布著臺北市和新北市的數十萬人口
大規模噴發的後果難以預料
(臺灣大屯火山群七星山火山噴發災害分布示意圖,根據上次噴發的同等規模繪製,但未來的實際噴發規模可能不同,製圖@陳志浩/星球研究所)
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當碎屑流摧毀植被後
地表匯流的雨水毫無阻滯
裹挾著巨量碎屑洶湧流動
沿低洼地掩埋一切
這便是火山泥流災害
(菲律賓馬榮火山噴發後的火山泥流災害,圖片來源@視覺中國)
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火山也可能造成海嘯災害
2018年底喀拉喀託火山島噴發
海嘯殺死了400多人
這座火山的前身在1883年引起超級海嘯
在印度洋沿岸殺死36000多人
(2018年喀拉喀託火山爆發場景,半個火山島都被炸掉,圖片來源@視覺中國)
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類似的場景可能也會出現在中國
臺灣宜蘭外海的龜山島是一個活火山
它經常噴出濃煙和氣體
未來很可能像喀拉喀託一樣猛烈噴發
為沿岸城鎮帶來海嘯災害
(臺灣宜蘭外海的龜山島,因形狀如海龜而得名,圖片來源@視覺中國)
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這些活躍的火山
是現代中國人身邊的炸彈
但古老的噴發早已被遺忘
人們習慣了這些火山的沉默不語
和慷慨饋贈
人們在活火山周圍的廣袤草原上
放牧
(請橫屏觀看,內蒙古達裡諾爾砧子山腳下的牛群,達裡諾爾火山群在最近1萬年間可能活動過,攝影師@顧超英)
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在活火山腳下的富饒森林中
砍伐捕獵
(長白山下的森林,攝影師@雁海)
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在活火山周圍的肥沃原野上
耕種居住
(請橫屏觀看,雲南騰衝火山群周圍的村鎮,攝影師@阿石)
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在活火山的錐體裡
開採礦產
(內蒙古烏蘭哈達火山群的礦坑,一些熔巖具有工、農業價值,常被人們開發利用,攝影師@DENNYIMAGE)
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甚至在火山口裡
修起建築
(黑龍江五大連池藥泉山形成於約100萬年前,火山口裡的鐘靈寺建於1928年,圖片來源@視覺中國)
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總有一天
地下之火將重返人間
將災難帶給未來的人們
但人們不會坐以待斃
(科學家深入活火山口取樣,圖片來源@視覺中國)
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巖漿上湧可以引發
微地震、地溫升高、地表變形、氣體釋放
及大地重力、磁場、電學特徵變化
等前兆現象
通過設立監測網收集數據
能夠實現火山噴發預報
(科學家在夏威夷部署火山監測設備,圖片來源@美國地質調查局)
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截至目前
中國已建成的火山監測網覆蓋著
長白山、龍崗、五大連池、鏡泊湖
騰衝、瓊北、大屯、龜山島火山群
這一網絡的規模仍在增長
(臺灣大屯火山群的七星山小油坑,它是七星山的噴氣口,受到嚴密監控,圖片來源@視覺中國)
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在不遠的未來
中國將會對所有的活火山展開全面監控
將它們的一舉一動
都納入科學家的眼睛
用科學的力量
守護生活在火山周圍的人們
(黑龍江牡丹江鏡泊湖下遊的瀑布,圖片來源@視覺中國)
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這些科學研究也豐富著
我們對這種陌生地貌的認知
使人們有機會認識它們的容顏與分布
將陌生變成熟悉
(山西大同火山群閣老山腳下的村莊和牧人,攝影師@黃雪峰)
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也得以認識它們的誕生與死亡
和這一地質變遷中創造的精彩
將火山化作風景
(廣東佛山市西樵山,這是4600萬年前噴發形成的古火山,攝影師@盧文)
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更讓人們有機會了解
那些過往的災害與傳說
不再盲目畏懼關於火山的一切
(內蒙古烏蘭哈達火山群7號火山,攝影師@射虎)
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也讓人們有機會預知明天的風險
做到有備無患
從而與火山更和諧地共生
(山西大同火山群航拍,攝影師@黃雪峰)
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現在的中國火山
或許是陌生而又危險的景觀
希望未來的它們
只是人們熟悉的精彩風景
本文創作團隊
撰文 | 雲舞空城
圖片 | 潘晨霞
地圖 | 陳志浩
設計 | 楊寧
審校 | 風子
封面攝影師 | 李文博,拍攝於內蒙古烏蘭哈達火山
本文主要參考文獻
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招聘
星球研究所長期招聘城市地理、人文地理、經濟地理、自然地理、天文生物、歷史考古、工程建築等各領域撰稿人,以及設計師、插畫師等,請在後臺回復「招聘」即可查看
... The End ...
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一群國家地理控,專注於探索極致世界
原標題:《中國的火山在哪裡?》
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