龙脉圣山竟然是中国的火山之王?

来源: 星球研究所

发布日期: 2022-03-17 11:48:09

长白山,中国东北的活火山,历史上有过多次大规模喷发,最近一次是在公元946年。它不仅是中国的“火山之王”,也是东北的水塔,孕育了丰富的自然资源和生物多样性。然而,尽管其美丽,长白山依然隐藏着喷发的危险,科学家们正在通过监测来预测和准备应对未来的火山活动。

2022年1月15日,南太平洋岛国汤加的一场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。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。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。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。

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。6600万年以来,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。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。

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。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。

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。

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、望天鹅火山和炮台山火山。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。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。

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。

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。更多的火山灰则顺山势倾泻而下,化作灼热的洪流,像雪崩一样冲向四方,是为火山碎屑流。万物皆被吞噬、掩埋。

如今,我们仍能从长白山的部分河谷中看到火山碎屑构成的厚厚岩层。大片森林被掩埋后,在数百度高温的火山灰里焖烧,形成炭化木。

如此规模的超级喷发在长白山最近几万年里的历史里并非只有一次,而是反复出现。超级喷发逐渐耗尽了岩浆房上部的物质,山体巨大的重量失去支撑,火山口周围的岩石逐渐塌陷,慢慢形成巨大的破火山口,蓄水成湖,天池诞生了。

公元946年的“千年大喷发”正是长白山最近的一次超级喷发,其火山喷发柱高达约25千米,火山碎屑流席卷四周,最远到达50千米以外,波及近2430平方千米的地域,而天池水倾泻出来的洪水则影响到更远的地方。

在随后的几个世纪里,长白山又继续发生了几次小喷发,才最终暂时平静下来。曾经超过3000米的锥形山顶消失,化作2700米左右的16座山峰与一池深邃的湖水,共同组成了我们今日看到的长白山。超级喷发使长白山成为中国的“火山之王”,约2700米的高度也使长白山成为中国东北第一高山。但是,极致的危险之外,暂时平静下来的长白山凭借着雄伟的身姿还要展现给世人更多的美丽。

在现代长白山,火的力量暂时偃旗息鼓,舞台上真正的主角是水。长白山身处近海之地,深受太平洋水汽的影响,而2700多米的高度让水汽得以在爬升中冷凝,化身云雾萦绕山间。这里的年平均降水量约为1000毫米,山顶更是可高达1300毫米,相比于许多江南地区也毫不逊色,是东北降水最丰富的地区之一。

加之长白山地处北纬42度,冬季漫长而且严寒,在高海拔低温的加成下,水汽能够快速冻结成小冰晶,于是长白之雪细小如粉末,积雪蓬松、干燥且厚重。山顶的积雪可以从每年10月存续到来年6月,达9个月之久,“长白”一名或许便来源于此。而在山下的河流湖泊中,水面无法冻结的地方也提供着源源不断的水汽,一旦遇到冰冷的树枝,它们便凝结其上,形成雾凇,为长白山平添几分魔幻色彩。

丰富的降水令天池湖水充盈,逐渐形成南北长约4400米、东西宽约3370米,平均深度204米、最深处达373米,储水总量约20亿吨的巨大湖泊,是为中国最大的火山口湖以及中国最深的湖泊。在天池的北侧,湖水从唯一的缺口流出,形成乘槎河。但乘槎河十分短小,仅流出1250米便遇到断崖,跌落成落差68米的长白瀑布。即使在隆冬时节,天池全湖冰封,但乘槎河水依旧流淌,令长白瀑布也继续澎湃。

瀑布之下,流水游荡于山谷之间,顺山势蜿蜒而下,松花江的源头二道白河就此形成。它是松花江的源头,除此以外,长白山充沛的降水还在东坡和南坡分别孕育了汇入日本海的图们江和汇入黄海的鸭绿江。于是,诞生于火海的长白山凭借着自身高度和近海的有利位置成为东北的“三江源”,是名副其实的东北水塔。

最近五万年来,长白山周围的生灵曾饱经火山喷发磨难。万幸的是,“千年大喷发”之后,大规模的火山喷发不再。

被岩浆毁灭的大地逐渐恢复生机。高温的火山灰冷却以后,其疏松多孔的质地非常利于植物根系的生长,微风和飞鸟带来树木的种子,高大树木便在火山灰中扎根、生长,无需地衣和苔藓等拓荒植被的参与便可快速重建生态。流水则溶解出火山灰里丰富的钾、钙、镁等营养元素,供植物吸收生长。于是在火山灰覆盖的荒芜之地,树木逐渐茁壮茂盛。

第一批树木站稳脚跟后,枯枝落叶加速对火山灰的改造,冬季严寒的气候让微生物难以将其分解完全,于是积累大量腐殖质。它们与火山灰结合,发生复杂的物理、化学作用,一方面加快火山灰分解,促使各种元素释放出来,另一方面不断改变火山灰的质地,形成更加疏松透气透水的土壤。随后,森林如绿色的浪潮再次蔓延开来,“长白林海”重现于世。长白山终从寥寥寂静走向勃勃生机。不同的植物群落在不同海拔形成了四个植被带。

海拔1100米以下,红松、沙松、白桦等广布于此,构成了针阔叶混交林带,深秋时节五色斑斓,正是一年最美时。海拔1100-1800米处,气温有所下降,云杉、冷杉、鱼鳞松等是这里的主宰,构成暗针叶林带,松杉直立、苔藓遍地。

海拔1800-2100米处,则是岳桦林带,这里愈发寒冷,并时有大风来袭,年平均风速6-8m/s,8级以上大风日数可达200天以上,强劲的西风让树木弯曲,宛若森林舞者,摇曳身姿、灵动优雅。

海拔2100米以上,是长白山最寒冷的地带,此处风力亦是最强,如2400米以上的山顶区域,8级以上大风日数可达280天以上,矮小灌木和苔藓地衣成为了主要的植被类型,是为高山冻原带,夏季来临万花盛开,天池湖畔更是光彩夺目。

而被群山合围的长白山也让众多特有种、珍稀物种在此孕育。繁茂的植被也吸引着动物们到来,广阔的横纵空间则提供了多样化的栖息之地,于是常有珍禽停驻树梢,也有异兽漫步林间。

许多动物选择在温暖时节活动,避开了严酷的漫长冬季。但漫漫严寒也让长白山的生灵们演化出各种御寒的本事,如厚厚的脂肪,又如温暖的皮毛。海拔越高、气候越寒冷的地方,此等特征越是明显,肥嘟嘟、毛茸茸的样子让人顿觉温暖,如暗针叶林带的紫貂,又如岳桦林带和高山冻原带中的高山鼠兔。丰富多样的动物让长白山的生态更显活跃。

据不完全统计,长白山保护开发区有野生植物2277种,包括高等植物1727种,占东北地区的70%以上。野生动物1225种,包括脊椎动物370种,约占吉林省的70%,其中不乏难以得见的珍稀物种。就这样,重归平静的长白山再次绽放出勃勃生机。但是,长白山并不会永远平静,极致危险与极致美丽将永远相伴相生。

丰富的自然资源让以长白山为主峰的长白山脉成为东北人民自古以来生活繁衍的宝地。

清代,满族更视长白山脉为“龙脉”,让其地位在清代空前绝后。而清朝统治者对长白山采取了封禁政策,也使长白山在很长的历史时期里保持了相对原始的自然风貌。新中国成立之初,为了建设一个百废待兴的国度,包括长白山林海在列的东北林地曾遭受不同程度的砍伐。但很快,人们意识到保护长白山独特生态的意义,于1960年建立了长白山保护区,为今天的我们保留下一个相对原生态的长白山。

持之以恒的守护换来的是长白山不类他山的独特风光,大量游客为此吸引,纷至沓来。人们来此感受天池花园的美丽,感受火山蕴藏的炽热,感受原始森林的神秘,也会在冬季直面严寒的挑战,拥抱这一山最极致的白雪,感受长白山的狂野。长白山的美景让人流连忘返,但是美丽的外表下依然隐藏着危险。

为了监测长白山的未来喷发风险,人们在1999年建立了长白山火山监测站,并不断完善监测设备和力量,让科学家们得以倾听长白山深处的“脉搏”,预判喷发的到来,制订应对喷发的防灾减灾策略。

在随后的2002-2005年,科学家们发现长白山的微地震日渐频繁,火山气体释放增多,山体发生微弱变形,就连泉水温度也有所升高,这些都是地下岩浆重新活动的征兆。

虽然此后长白山最终又归于平静,但我们无法就此放松,因为我们无法预知未来它会在哪一天再度展现地球深处的原始力量。我们只有加强对长白山的研究和监测,有了科学的守护,才能少一分面对未知的不安恐惧,多一分直面灾害的镇定自若,并将火山喷发造成的损失降到最低。长白山,这个中国最高大的活火山,这个哺育无数生灵的东北水塔,这个风景万千的极致山地,它是让人如此喜爱,却又让人如此恐惧。

因为极致危险创造了极致美丽,也可能随时会将美丽付之一炬。但或许这就是大自然。

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