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长白山<长白山伐木公园地址>

长白山

2023年1月15日

南太平洋岛国汤加

一场毫无征兆的火山喷发

震惊了世界

这是全球近三十年来

威力最大的火山喷发

(汤加火山喷发的卫星影像,长白山未来可能会发生不亚于此的大爆发,图源@NASA)

震撼之余

人们也开始思考

我们身边是否还有类似的危险分子

答案是肯定的

公元946年秋

中国东北大地之上

一声巨响声震寰宇

一个烟柱直冲苍天

沉睡已久的超级火山突然觉醒

长白山

爆发了

(远眺如今的长白山,摄影师@朴龙国)

这是长白山有史料记载以来

最猛烈的火山喷发

也是中国近万年来规模最大的火山喷发

及全球两千年来规模最大的火山喷发之一

巨大的力量

让山顶变得支离破碎

(请横屏观看,长白山航拍图,图片来源@视觉中国)

火山灰漂洋过海

数日之后

如雪花般散落在日本

人们在惊异之余

也将此怪象载入史册

(下文出自日本史料《兴福寺年代记》,因风向、政权分立等原因,中国史料未见文字记载)

“十月七日夜,白灰散如雪”

(请横屏观看,长白山946年喷发火山灰影响范围示意,这次喷发也被学界称作“千年大喷发”,制图@陈志浩/星球研究所)

但是

这样的喷发在长白山的历史上

并不鲜见

长白山究竟是怎样一座火山?

危险的火山喷发

又对我们意味着什么?

让我们首先聚焦地下深处

寻找答案

01 火山之王

6500万年以来

太平洋板块俯冲至亚欧大陆之下

并在地下约600公里处停滞

释放出大量水分

水分降低周围岩石的熔点

促使岩石熔融

产生大量岩浆

(请横屏观看,板块俯冲作用及长白山岩浆起源示意,制图@王申雯/星球研究所)

随后

高温的岩浆开始上浮

聚集在地下不同的深度

形成一个个囊状空间

是为岩浆房

(岩浆运动和岩浆房形成示意图,制图@杨宁/星球研究所)

在最近的几千万年里

这个庞大的岩浆系统十分活跃

在中国东北到处喷发

引发此起彼伏的火山活动

约500万年前

新一轮岩浆喷发

出现在今日的吉林省东南部

长白山的成长

自此开始

(长白山及东北新生代火山区分布示意,新生代是6600万年前至今的地质年代,制图@陈志浩/星球研究所)

在随后的成长历程中

由于岩浆的特性不断变化

长白山的面貌

也发生了极大的改变

在长白山诞生之初

岩浆直接源自地幔深处

温度高、粘度低、流动性好

喷出地表后四处溢流

甚至能像河流一样蜿蜒

(2023年冰岛格尔丁戈火山喷发时的熔岩喷泉和熔岩流,是典型的低粘度岩浆喷发的场景,仅作参考,图片来源@视觉中国)

经过长期喷发后

熔岩在广大的面积里流淌、堆叠

一个大致以长白山为中心

半径约60千米

面积约12000平方千米的

熔岩台地就此形成

(长白山地区熔岩台地范围示意;图中为当下而非刚形成时的地形,仅作范围示意,制图@陈志浩/星球研究所)

它是长白山的雏形

时至今日

其上早已绿树成荫

但是我们仍可以

在少数深邃的河谷里

窥见古代熔岩台地的独特风景

(望天鹅十五道沟的玄武岩柱状节理,是古代熔岩台地上形成的地质构造,摄影师@崔瀚予)

随着时间流逝

微妙的改变

在地下深处出现了

岩浆房周围的岩石

逐渐被高温岩浆熔化

导致一些新的化学成分加入岩浆

而伴随着岩浆缓缓冷却

一部分高熔点矿物也率先结晶析出

沉淀到岩浆房底部

这些变化

最终导致岩浆变得

粘稠

(岩浆房中岩浆演变示意,实际情况中这些过程往往同步发生,并无明确的先后顺序,制图@王申雯/星球研究所)

粘稠的岩浆

在早已成型的熔岩台地上

以更剧烈的方式喷出

产生大量的火山灰、火山弹等

火山碎屑物

(2023年2月意大利西西里岛埃特纳火山的斯通波利安式喷发,仅作参考,落在火山口周围的物质统称为火山碎屑,图源@视觉中国)

熔岩和火山碎屑

堆积在喷口附近

逐渐形成锥状的山体

分别在距今约300万年和200万年前

先后开始形成长白山火山的两位邻居

望天鹅火山和炮台山火山

(长白山火山群主火山分布,望天鹅火山位于中国境内,炮台山火山位于朝鲜境内,长白山则为两国共有,制图@陈志浩/星球研究所)

随后

约100万年前

主喷口继续转移

长白山的锥体

开始真正浮现在历史的长河里

(长白山火山锥形成示意,制图@王申雯/星球研究所)

约5万年前

长白山的高大火山锥大体形成

此时的它

应是更似富士山的锥形火山

其山顶海拔超过3000米

相对高度至少2500米

放至今日足以傲视中国所有火山

及众多传统名山

(日本富士山具有典型的锥状外形,图片来源@视觉中国)

但这番景象维持得并不长久

约五百万年的时光过去

长白山地下的岩浆已变得

极度粘稠

粘稠的岩浆不断上涌

往往还未来得及喷发

顶部便已率先冷却

就像一个瓶塞堵住了火山口下方的通道

于是

岩浆中的气体无处散溢

积聚在地下

把长白山变成

“超级高压锅”

终于有一天

“高压锅”的压力突破极限

超级喷发开始了

(2015年智利卡尔布科火山喷发,火山灰冲上20km高空,属于普林尼式喷发,仅作示意,长白山历史上的超级喷发规模远比它更大,图源@视觉中国)

气体裹挟着岩浆冲向蓝天

岩浆变成细小液滴

冷却成细腻的火山灰

并与其他高温碎屑、气体

构成火山喷发柱

直冲数万米的高空

持续数小时或数日

直到地下气体完全释放

火山喷发柱后继无力时

巨量的碎屑从高空落回地表

堆积在火山口四周

转变为疏松多孔的浮岩

(长白山天池北侧天文峰,灰黄色的山体是古代超级喷发后堆积的浮岩,其中混杂着黑色的熔岩碎块,摄影师@邱会宁)

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