雷州半島是我國的第三大半島,位于祖國大陸的最南端,區(qū)位優(yōu)越,位居粵、瓊、桂三省(區(qū))交匯處,因歷史上屬于雷州所轄而得名,與我國的山東半島、遼東半島合稱為中國的三大半島。海南省,簡稱“瓊”,位于中國最南端,是我國的一個省級行政區(qū);海南省的簡稱“瓊”來源于歷史上的?瓊山縣,而瓊山縣的得名則源于一座名叫“瓊山”的小山。
我國雷瓊地區(qū)位于廣東省的西南部,包括廣東省的雷州半島、海南島北部和瓊州海峽,面積約1.75萬平方千米,其中陸地面積約1.3萬平方千米,其文明歷史可追溯到三千多年前。雷瓊大地曾同為一體,它經(jīng)歷了拉張、裂陷、海平面升降、陸島分離和第四紀冰期,最終形成了現(xiàn)今跨越海峽的雷瓊火山群。
雷瓊(雷州半島和海南島北部)火山群是中國大陸最南端的火山群,已發(fā)現(xiàn)約177座新生代火山,火山活動方式以裂隙式噴溢為主,兼有中心式噴發(fā),火山群活動時間從中白堊紀持續(xù)至全新世:中白堊紀時期南海西南部開始擴張,導致雷瓊裂谷初步形成,區(qū)域內(nèi)局部出現(xiàn)火山活動;漸新世至中新世,南海擴張使雷瓊裂谷持續(xù)張裂拗陷,導致地殼減薄,上地幔物質(zhì)沿斷裂上溢形成火山噴發(fā);中更新世,雷瓊火山活動逐漸達到盛期;至全新世,雷瓊火山活動趨于平靜。最近一次噴發(fā)是在海南島的石山地區(qū),距今約八千年前?;鹕綆r大多以石英拉斑玄武巖和橄欖拉斑玄武巖為主,部分地區(qū)也有少量的堿性玄武巖出現(xiàn),一些堿性玄武巖還攜帶有地幔橄欖巖捕虜體以及單斜輝石、石榴子石巨晶。區(qū)域火山群的活動受到多個板塊的碰撞作用和地幔柱上涌的共同影響。雷瓊地質(zhì)公園2006年9月被聯(lián)合國教科文組織授予“世界地質(zhì)公園”稱號。
廣東省雷州半島火山群部分火山位置圖(左圖)和海南省瓊北火山群部分火山位置圖(右圖)(圖均源于GF-2對地觀測影像和國家地理信息公共服務平臺)
雷瓊火山區(qū)的火山巖面積約8000平方千米,其中雷州半島約3900平方千米,海南島北部約4100平方千米,除極少數(shù)為古近紀和新近紀外,其余均為第四紀火山巖。其中,雷州半島北部的火山地貌一般都保存較為完好,如湖光巖火山、硇洲島火山(又稱燈塔火山)、圍洲島火山等,火山噴出巖類型以玄武質(zhì)火山巖類為主。如今,雷瓊火山群已經(jīng)是中國第四紀火山中分布面積最大、火山數(shù)量最多的火山群,也是唯一的熱帶城市火山群世界地質(zhì)公園。其中,雷州半島北部的湖光巖火山噴發(fā)后形成的低平火山口湖(瑪珥湖)與德國艾菲爾地區(qū)的瑪珥湖簽署了“中德姐妹湖”合作協(xié)議。如果說湖光巖瑪珥湖如詩如畫、享譽國內(nèi)外,那么吉林省龍崗火山群內(nèi)分布的瑪珥湖群則有著不一樣的磅礴大氣與美不勝收!
瓊北火山群位于海南島北部,是雷瓊火山群重要的組成部分之一,也是一座城市火山群。瓊北地區(qū)也是我國歷史大震活動區(qū)之一。瓊北火山群保留的可識別火山口有140多座,火山熔巖覆蓋面積約4000平方千米,遍及海南省的???、澄邁、臨高、儋州、定安、文昌和瓊海七個市縣。火山群規(guī)律性地呈北西方向排列,全部位于王五-文教斷裂帶的北側(cè)?;鹕藉F體大多保存完好,火山口輪廓清晰。第四紀火山巖是瓊北火山區(qū)內(nèi)分布最廣的火山巖,其大多出露于地表并形成大面積的玄武巖被和眾多的火山錐。其中,雷虎嶺火山、馬鞍嶺火山等多座活火山,是全新世約1萬年以來有過噴發(fā)活動的活火山。如果說瓊北火山區(qū)內(nèi)的繩索狀、扭曲狀、珊瑚狀的玄武質(zhì)熔巖流堪稱絕美,那么吉林省長白山天池火山的玄武質(zhì)熔巖流更是大放異彩!
雷州半島火山群湖光巖火山(左圖)、瓊北火山群風爐嶺火山(中圖)和眼鏡嶺火山位置圖(右圖)(圖均源于網(wǎng)絡)
吉林省三角龍灣火山低平火山口湖(瑪珥湖)(左圖源于網(wǎng)絡)和南龍灣火山低平火山口湖(瑪珥湖)(右圖,原創(chuàng)圖件)
瓊北火山區(qū)內(nèi)的玄武質(zhì)熔巖(左圖和中圖,圖源于網(wǎng)絡)和吉林省長白山天池火山區(qū)內(nèi)的玄武質(zhì)熔巖(右圖,原創(chuàng)圖件)
馬鞍嶺火山(群)位于海口市西南約15公里處,在火山口的東北面有一個“V”字形的豁口,是當時火山噴發(fā)熔巖流的外溢出口。馬鞍嶺火山由四座火山組成,南錐風爐嶺火山、北錐包子嶺火山及旁側(cè)兩個寄生小火山,遠看其組成的輪廓形似馬鞍狀。南錐火山規(guī)模較大,貌似風爐,古有風爐嶺之稱,現(xiàn)改稱為風爐嶺火山。風爐嶺火山高程約222.8米,底座成圓形,內(nèi)徑約120米。在風爐嶺火山旁邊的兩個寄生火山,猶如風爐嶺火山戴了一幅眼鏡,被人們稱為眼鏡嶺火山??繓|的一個以噴氣為主,靠西的一個曾有熔巖溢出,俯瞰火山口厚厚的輪廓,更像是一副太陽鏡。所以說,中國最南端的熱帶城市火山群竟然戴著一副“太陽鏡”,而且“眼鏡度數(shù)”還不一樣!此外,馬鞍嶺火山(群)噴發(fā)于8000多年前,也是雷瓊世界地質(zhì)公園中最年輕的火山。
馬鞍嶺火山噴發(fā)形成的火山口、火山錐、地表熔巖流和地下熔巖隧道等火山地貌形態(tài)各異。火山區(qū)內(nèi)形成的雨林棧道、重陽木、荔枝樹、海南黃花梨和雞蛋花樹等,猶如毛茸茸的綠色衣裳,披在了火山群之上,充分展現(xiàn)出了火山生態(tài)文化之美。馬鞍嶺火山是由巖漿多期次噴發(fā)而形成的,而寄生的火山錐是火山主錐體形成以后,火山活動仍在不斷地進行著,在火山主錐體周圍的山坡上形成的許多小火山錐。這種寄生火山錐在全球范圍內(nèi)是一種較為常見的火山地質(zhì)現(xiàn)象,如意大利卡塔尼亞市的埃特納大型活火山共有300多個寄生火山錐。
意大利卡塔尼亞市埃特納大型活火山北坡寄生的火山錐(左圖,原創(chuàng)圖件)和東坡寄生的火山錐(右圖,原創(chuàng)圖件)
雷虎嶺火山位于??谑杏琅d鎮(zhèn)東南約4公里處,火山輪廓形似蹲虎而得名,火山口規(guī)模比馬鞍嶺火山口大了近1倍,因此更為雄偉壯觀?;鹕胶0渭s168米,坡度約30°,火山口的口徑約280米,底徑在50-100米范圍內(nèi),內(nèi)坡坡度約50o,北東向有豁口。火山口環(huán)壁呈階梯狀,底部寬廣平坦,酷似一個巨型天然體育場。據(jù)歷史資料《臨高縣志》記載:“光緒九年(1883年),臨高地裂,有火上炎,草木皆成灰燼,土黑如墨”。解放前廣州的《越華報》中也曾報道:“1933年6月下旬,澄邁縣離金江市約三十里之南蛇嶺發(fā)生火光,長十余丈,閃耀奪目,遠望之有若火龍。至7月7日颶風大起,次日該嶺火光處突然爆裂,嶺頂巨石崩裂倒下,被壓之地二十余畝... ...”。一般認為火光于前,而爆裂于后,疑是火山爆焰,并且在海南島的臨高、澄邁兩縣皆有火山分布。因此,上述歷史記載可以說明瓊北火山群在現(xiàn)代仍是有活動的。
另外,瓊北火山群的火山觀測研究資料表明,火山區(qū)內(nèi)已查明溫泉點約32處,釋放的火山氣體包含H2O、Rn、He、CO2和CH4等,它們以殼源為主,混有少量的幔源組分?;鹕絽^(qū)地震背景噪聲成像顯示,在火山群底部5-15公里的上地殼范圍內(nèi)存在巖漿囊?,F(xiàn)有的火山區(qū)地震監(jiān)測資料顯示,火山區(qū)發(fā)生的地震以微地震為主,偶爾發(fā)生有感地震。其中,1998-2021年火山區(qū)共記錄到ML1.0級以上地震約151次,最大地震震級為3.5級,均為構(gòu)造型地震(資料源于中國地震局火山研究所、海南省地震局和廣東省地震局),以上證據(jù)也均表明瓊北火山群現(xiàn)今仍有活動。
火山噴發(fā)是一種自然現(xiàn)象,火山分為活火山和死火山,其中活火山包括正在噴發(fā)的火山和將來可能噴發(fā)的休眠火山。而死火山是指史前曾發(fā)生過噴發(fā),但在人類歷史時期從來沒有活動過和長期不噴發(fā)的火山,此類火山因長期不曾噴發(fā)已喪失了活動能力。上述按照火山活動性的劃分是相對的,因為以往多座火山噴發(fā)的事實表明,原來認定的某些死火山,也會突然地爆發(fā),并可能造成巨大的火山災害。如意大利那不勒斯市的維蘇威大型火山(全稱為蘇瑪-維蘇威火山),公元初前,著名的地理學家斯特拉波(Strabo)根據(jù)維蘇威火山的地形地貌特征斷定它是一座死火山,當時的人們完全相信這一論證。誰也沒有料到公元79年8月24日它突然爆發(fā),發(fā)生了十分嚴重的火山災害。
火山噴發(fā)形成的巨量火山灰、高溫火山碎屑流等在極短時間內(nèi)吞噬了古羅馬時期的第二大城市-龐貝城。直到18世紀中葉,考古學家才將龐貝城從數(shù)米厚的火山灰、火山碎屑等火山噴發(fā)物中發(fā)掘出來,城內(nèi)的古老建筑和姿態(tài)各異的市民遺骸都保存較為完好,現(xiàn)今的龐貝古城也成為世界著名的火山遺跡旅游圣地。如今,維蘇威火山已被火山學家們列入到世界典型大型活火山的行列,其噴發(fā)危險程度稍遜于歐洲最危險的坎皮佛萊格瑞超級活火山。
意大利那不勒斯市維蘇威大型活火山最高點(左圖,原創(chuàng)圖件)和挖掘與修復后的龐貝古城(中圖和右圖,原創(chuàng)圖件)
本期科普結(jié)束!小伙伴們,我們下期見!
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本期作者:徐智濤 中國地震局火山研究所 吉林省地震局 博士
葉希青 中國地震局火山研究所 吉林省地震局 助理工程師
孫立影 吉林地震臺 吉林省地震局 助理工程師
Sveva·R·M 意大利那不勒斯維蘇威火山觀測站 佛羅倫薩大學 博士
Stefano·C 意大利那不勒斯維蘇威火山觀測站 高級研究員
Vito·Z 意大利卡塔尼亞埃特納火山觀測站 博士
Salvotore·G 意大利卡塔尼亞埃特納火山觀測站 高級研究員
徐岳仁 中國地震局預測研究所 研究員
章鑫 廣東省地震局 中國科學技術(shù)大學 博士
徐智愷 中國科學院海洋研究所 博士后
劉朝陽 中國科學院廣州地球化學研究所 博士后
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