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在这片死气沉沉的土地上,现代人的祖先凭借着顽强的生命力在为人类延续香火。
说到这儿,应该每个人都有疑问——为什么是东非得以幸存?
美国伊利诺大学的史丹利安博斯教授有过答案,他通过“石器时代”社区移动理论复原了东非狩猎采集者是如何熬过那一关的。当时,人要生存就得继续拥有工具,这个工具来自火山熔岩形成的玻璃,即黑曜石。广袤东非大陆上的狩猎采集者为了取得黑曜石需要长途跋涉,有时还必须跨过其他族群的领地,这段崎岖的求生之路让他们学会了“合作”,即与沿途的邻居打好关系,一起寻找高级工具材料。这一过程又带来了沟通技巧,并且史丹利安博斯教授认为,那或许是发展语言最关键的一步。
不知道著名电影导演斯坦利·库布里克是否关注过这段印在石头里的历史,因为在他的名作《2001太空漫游》里也出现了黑曜石,导演将它赋予了每个文明启蒙的象征含义。
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走出非洲和走不出非洲
7万年前,多巴超级火山几近摧毁了这个地球,但是它也促使人类“走出非洲”,开始文明的征程。
7万年后,全球迈入21世纪,人口发展到近70亿,有200多个国家和地区,还有光辉灿烂的发达文明,此时此刻,面对已处在新一轮爆发周期里的黄石超级火山,美国乃至人类的命运又会如何?
每座火山都有自己的喷发“闹钟”,而黄石超级火山闹钟的时间却长得惊人,足足有60多万年。现在,64万年过去了,科学家说“黄石的爆发有可能在明天,也有可能在数千年之后”,据科学推算,超级火山爆发的几率几乎是陨星撞击地球的12倍,在我们有生之年出现的概率甚至占到,一切正如英国伦敦大学火山学专家比尔·麦格所说的“下一场超级火山爆发只是一个时间问题”。
更致命的是,伦敦地质学会早在2000年就曾警告世人,“我们也许能在小行星撞上来之前使它偏转,避免撞击,可是即使是在科幻小说里,我们也找不到一种可信的办法来对付超级火山的爆发。”
伟大的心理学家荣格?髴评论一个人时说过:“每一个文明人,无论他的意识发展到多么高级的程度,在其精神的更深层级中仍然是个古代人”。对于整个人类而言,矗立在46亿年历史的地球上,面对自第一次喷发以来已是1600多万年高龄的黄石火山,我们依旧是刚启蒙的现代人。
我们会有从启蒙到成长再到成熟的机会吗?
这次,人类的命运似乎掌握在别人手中。
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最恐怖的地底幽灵
冰岛火山喷发让我们又见识到了地球另一个强大的自然力量——火山,科学家称火山为地底幽灵,它的喷发就像打开潘多拉的盒子,总会伴随一场灾难。那么,这些幽灵究竟长成什么样子?它又藏身在哪里?当它爆发又会带来怎样的危害?
我们试图揭开“这个无法驯服的困兽”的面纱。
形形色色的火山
火山,是一个由固体碎屑、熔岩流或穷状喷出物围绕着喷出口堆积而成的隆起的丘或山。火山喷出口是一条由地球上地幔或岩石圈到地表的管道,大部分物质堆积在火山口附近,有些被大气携带到高处而扩散到几百或几千米以外的地方。
火山不是生物,但是它也有生命,它的生死是以是否还会喷发为标志。正在喷发的和人类有史以来常作周期性喷发的火山称为“活火山”;历史上无喷发记载且遭严重破坏的火山称为“死火山”;还有些火山虽长期无喷发活动但还会再喷发的,年轻而完好的火山称“休眠火山”。休眠火山会突然醒来,摇身变为“活火山”。
目前世界上遍布着许许多多的火山,它们的分布都很有规律,基本上与地震分布带一致,主要分布于4个火山带上:环太平洋火山带、地中海火山带、大西洋火山带和东非火山带。2010年喷发的火山,都是属于这些火山带。
环太平洋火山带也称环太平洋火环,此处的火山活动频繁,据历史资料记载,现代全球火山喷发的80%都发生在这个地带上。
环太平洋火山带全长4万余千米,呈一向南开口的环形构造系,共有活火山512座。从北太平洋出发,沿着大地和海洋的交界向西南,分布着阿留申群岛、勘察加群岛、千岛群岛、日本群岛、台湾岛、菲律宾群岛,到达印度尼西亚诸岛屿,然后折向大洋洲、南美洲和北美洲,再回到美国的阿拉斯加半岛,环绕太平洋一周。
其中,印度尼西亚是最有名的“火山之国”,火山近400座,其中129座是活火山,当地的火山喷发已经成为寻常生活的重要组成部分,此外,附近海底火山喷发也经常发生,从而海面不断露出一些新形成的火山岛屿。
地球内压引爆火山
火山并不是时时刻刻都在喷发,它的喷发涉及一系列物理化学过程。地壳上地幔岩石在一定温度压力条件下产生部分熔融并与母岩分离,熔融体通过孔隙向上运移,并在一定部位逐渐积累而形成岩浆囊。随着岩浆的不断补给,岩浆囊的岩浆过剩,压力逐渐增大。当表壳覆盖层的强度不足以组织岩浆继续向上运动时,岩浆则通过薄弱带向地表上升。在上升过程中,熔结在岩浆中的挥发成分逐渐溶出,形成气泡,当气泡占有的体积分数超过75%时,禁锢在液体中的气泡会迅速释放出来,导致爆炸性喷发。气体释放后岩浆粘度降到很低,流动转变成湍流性质的,如果岩浆黏滞性数较低或挥发成分较少,便仅有宁静式溢流。
通俗说来,就是地球深处的巨大压力把气体和水分与炽热的岩浆混淆在了一起,就像碳酸饮料的气,在压力下可以溶到水中去,但如果压力减轻,它们就会分离出来,体积迅速膨胀产生巨大的冲击力。当岩浆在火山底下聚积的时候,由于其中的一部分物质逐渐凝结成岩石从中分离,剩余的物质中,气体和水分的含量会越来越高,冲击力也会越聚越强。当其从地壳中冲开一条出路的时候,大量岩浆便会顺着冲开的出路涌向地面,这时压力急剧减少,气体和水分迅速膨胀,如同炸药一样炸开地表形成火山骤然的爆发。(见图)
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气爆后,喷发柱接踵而至
火山气体爆炸之后,气体以极大的喷射力将通道内的岩屑和深部岩浆喷向高空,形成了高大的喷发柱。喷发柱又可分为三个区:气冲区、对流区和扩散区。
气冲区位于喷发柱的下部,相当于整个喷发柱高度的十分之一。因气体从火山口冲出时的速度和力量很大,虽然喷射出来的岩块等物质的密度远远超过大气的密度,但它也会被抛向高空。气冲的速度,在火山通道内上升时逐渐加快,当它喷出地表射向高空时,由于大气的压力和喷气能量的消耗,其速度逐渐减小,被气冲到高空的物质,按其重力大小在不同的高度开始降落。
位于气冲区上部的对流区,因喷发柱气冲的速度减慢,气柱中的气体向外散射,大气中的气体不断加入,形成了喷发柱内外气体的对流,因此称其为对流区。该区密度大的物质开始下落。密度小于大气的物质,靠大气的浮力继续上升。对流区气柱的高度较大,约占喷发柱总高度的7/10。
喷发柱的最顶部就是扩散区,此区喷发柱与高空大气的压力达到基本平衡的状态。喷发柱不断上升,柱内的气体和密度小的物质是沿着水平方向的扩散,故称其为扩散区。被带入高空的火山灰可形成火山灰云。火山灰云能长时间飘流在空中,而对区域性的气候带来很大影响,甚至会造成灾害。此区柱体高度占柱体总高度的2/10左右。
喷发柱在上升的过程中,总是携带着不同粒径和密度的碎屑物,这些碎屑物依着重力的大小,分别在不同高度和不同阶段塌落。
火山喷发并非千遍一律,因此,喷发形式也各有不同。
火山喷发形式各异
由于各火山岩浆成分的不同,火山喷发的方式也不一样。
如果岩浆成分主要是玄武岩质,那么,喷发多是溢流,称为“宁静式喷发”。因为这种熔岩气体易散失、黏滞性小、流动性好,所以,爆发力相对较弱。
但是,如果岩浆多为安山岩这些中酸性的物质,那么,黏滞性大,流动不易,内部气体无法获得有效的散失就会致使压力增大。
当到达无法负荷时,便会以爆发的方式喷发,所以,这种喷发叫做“爆裂性喷发”。
1908 年,专家克洛克斯 (A。 Lacroix) 根据火山喷发物质及形态将火山喷发具体分成:夏威夷式(Hawaiian)、史冲包连式(Strombolian ) 、伏尔坎宁式(Vulcanian)、皮连式(Nuee Ardente)四类。
夏威夷火山群的火山爆裂活动较少,熔岩自火山口流出后便沿着火山裂缝的斜坡向下缓缓流淌,形成观赏性的火山岩烬。
意大利西西里岛以北的黎八里群岛是史冲包连式的代表之一。这个火山的喷发自有史以来一直未停,所喷出的基性熔岩流体较少,酸性碎片物质较多,在空中形成黑烟状云,因经常有炽热火焰喷出,故有海上灯塔之称。
伏尔坎诺亦为黎巴里群岛火山之一,但它喷发的方式却是伏尔坎宁式。这个火山喷发的物质富含黏性,一旦接触空气,易凝结成固体,故在两次喷发之间,喷出的岩浆已凝结成硬壳,俟第二次喷发时又将凝成熔岩外壳冲裂成碎片,大量火山灰同大量气体向上冲出,在空中形成黑色花椰菜状云,这种乌云使黑夜更加黑暗,表示云中物质并未白热化,故缺乏亮光。
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