漳州火山(牛頭山)遺跡位于臺灣海峽西岸南端,福建省的漳浦縣和龍海縣境內,總面積有300多平方公里,它包括陸地的濱海地段,以及海中的兩座火山島,2001年3月被劃定為國家地質公園。這處古老火山留下的遺跡,不僅為中國僅有,在世界上也難得可貴。
大約在距今2000多萬年至1500多萬年之間,這里是一個恐怖地帶。火山噴發,引發了不斷的地震。如今,古老的火山雖早已壽終正寢,但卻為我們留下了一筆可貴的地質遺產。
地質學者們有句順口溜:中國古火山,北有五大蓮池,南有牛頭山。可見其地位。
一個古火山地貌珍品
火山噴出的巖漿堆積成了高高的圍巖。而在圍巖的內圈,出現了一根根整齊排列的石頭柱子,像是專門有人擺布過。這種奇特的火山現象,地質學上稱為玄武巖柱狀節理。
一根根的石柱層層排列,十分規整有序,石柱或長或短,其粗細卻驚人的統一,粗的直徑都在50到60厘米,細的均在30至40厘米,每100平方米有800根柱,總共有近兩萬根柱,柱體一律呈40至60度的傾角。這種柱陣式火山筒為國內僅見。—然而,它是怎么形成的?
與中國其他火山口相比,牛頭山火山口猶如一個精致的火山盆景,而且保存得十分完美,是地球上難得的一個古火山地貌珍品。
在牛頭山火山口一側的海灘上,有一片整齊的石蛋灘,有人以為是火山彈,其實不然。所謂火山彈,是火山噴發射入空中的柔性巖漿物質,在空氣中快速冷凝而成。而這片石蛋灘完全是海浪和海沙的沖刷所形成。
這里究竟發生過什么
在漳浦和東山縣海域,漁民們的海網不斷地從海底撈出數以千計的水鹿、水牛、東方劍齒象等古哺乳動物化石,這些化石距今約有1萬年左右。這些動物怎么可能生活在海底?
在離火山遺跡不遠的漳浦赤湖鎮海濱,1999年一場罕見的強臺風過后,人們在被巨浪沖開的土層下,驚奇地發現了一片古森林遺跡,遺址中有水杉、水松、紫楠等8個樹種,屬亞熱帶被子植物種群,經專家鑒定距今已有8000年歷史。毫無疑問,這里曾經生長過一片郁郁蔥蔥的亞熱帶森林。—這個地方究竟都發生了什么? 我們的地球曾經歷了幾次冰期,那時的陸地覆蓋著厚厚的冰雪,由于冰層中固結了大量的水分,致使海平面比現今要低100多米。這時的臺灣與大陸之間,還是一片丘陵起伏的陸地。直到1萬年前,地球最后一次冰期結束,氣候漸漸變暖,消融的冰雪使海平面緩緩上升,最終把這里的火山、森林和動物一并吞沒。海水一方面把火山淹沒了,但同時又把火山被泥土覆蓋的陸地部分沖蝕了開來,古老的秘密這才又重見天日。層次分明的巖層清楚地表明了這里曾經是一個火山十分活躍的地區。據地質學者們的考察研究,漳州火山至少有過8次以上的噴發。
在漳洲火山地貌中,隨處可見一片片大大小小十分平整的巖石臺地,地質學上稱之為熔巖湖,其由來是不斷噴涌的玄武巖熔漿,成流體半流體狀大面積緩緩漫流,猶如微波蕩漾的湖水,冷卻后凝固成了平臺狀。
打開這里巖石的戶籍,我們看到,最早來到地表的還是花崗巖,年長日久的風化作用,使它出落得更加神奇。花崗巖雖然是一種熔巖的結晶體,但是與火山無關,而玄武巖則是在其后,借助地下通道,乘虛而出的一名暴發戶。
地球是由外殼、巖石圈、地幔、地核所組成,而地幔約占整個地球的十分之九,是一個由高溫的硅酸鹽礦物組成的厚層,玄武巖就是在這高溫的地幔環境中形成的。漳州火山的玄武巖來自地下70至130公里深的上地幔。當巖漿順著火山通道上升的過程中,還成為一種載體,捕捉、攜帶出大量不同成分的物質。
兩個神奇的小火山島
海中的兩座火山島一座叫林進嶼,整座島嶼只有0·16平方公里,海拔高度為72·7米。
相傳在明代萬歷年間,有位叫林進的學子,獨自來到小島專心苦讀,之后一舉登科,成為漳州的第一名狀元,小島因而被后人稱為林進嶼。當然,一心只讀圣賢書的林進并不明白他腳下的大學問。
小島暴露的側面從頂端一直到底層,重重相疊的火山噴發堆積物,十分坦率地披露了一個信息:這座島嶼完全是由火山多次噴發的物質堆積所形成的。專家們考證,在距今2861萬年到1541萬年之間,林進嶼間歇性地持續爆發過至少4次強烈的火山噴發。大陸海濱與林進嶼近在咫尺,也堆集了大量的火山物質。
在林進嶼的火山地貌中,最典型的就是一圈一圈中間呈放射狀的巖石圈,這在沿岸濱海地段也有分布,而在林進嶼長僅400米的海灘上,大大小小成串分布了16個,這就是罕見的火山噴氣口群。—它與火山噴發口有什么不同呢?
火山噴氣口與火山噴發口大不相同,它噴出的不是熾熱的巖漿和碎屑物,而是滾燙的水蒸氣。當巖漿遇到水形成氣體噴出時,溫度非常高,在噴氣停止后,巖漿逐步冷卻凝固,凝固的巖漿由于收縮產生均勻的開裂,從而就形成了放射狀冷凝構造。關于這種噴氣口是否有根,學者們還存在著爭議,他們的探索仍在繼續。
如果火山噴氣口在噴氣時,噴氣口帶出的物質較硬,抗風化能力強,噴氣口中心就留下了這樣高高突起的空心石柱。地質學稱之為“噴氣錐”。
在林進嶼的火山地貌中,另一種現象也十分奇特有趣。這里的石頭長滿了疙瘩,又像一根根的鉚釘。這些石頭上還出現了一圈圈的凹洞,像是有人特意鑿出來似的。難道這也是火山所為?
在一塊巖石的剖面,我們看到了它的秘密——這些現象表明了這里的巖層含水量較多。
巖漿、水和空氣構成了火山運動變化的主要社會關系。
海中的另一小島叫南碇島,面積僅有0·07平方公里,最高處海拔51·5米。從資料上我們了解到,這是一座最為神奇的火山島。
小島還保持著原始的狀態,讓人仿佛鉆進了一片密密的石柱子叢林。據專家們的初步測算,巴掌大的小島至少有140萬根玄武巖石柱。如此密集、巨大的玄武巖石柱群可謂世所罕見。
與漳州火山其他地方所見絕然不同的是,南碇島全是清一色的柱狀玄武巖,找不到任何一塊其他類型的玄武巖石頭,而且專家們還驚奇地發現,這里的柱狀玄武巖極其單一、純凈,沒有任何其他成分的巖石混入。—誰都不禁要問:火山的噴發是如何排列出這一根根的石柱子? 這除了與巖漿噴出后冷卻的速度、地形等有關外,主要是這種玄武巖為堿性橄欖玄武巖,它在形成融漿時,所含的化學成分均勻程度較高,當它噴出地面,在空氣中冷卻凝固的過程中,能夠十分均勻地沿著中心等距離收縮,而各個收縮中心點之間,又形成了等距離的開裂,這樣就形成了玄武巖石柱群。南碇島的玄武巖石柱大致成階梯形向懸崖處分布。
最為可觀的是,島上大片大片的懸崖峭壁全是由一排排高高懸掛的玄武巖石柱組成。懸崖的高度一般在20至50米之間,密集排列的石柱像凝固的瀑布,高高垂瀉而下,令人不禁聯想起李白“飛流直下三千尺,疑是銀河落九天”的壯美詩句。
可以確定,這座火山島就是一個巨大、純粹的玄武巖石柱群。如此奇特的火山造化,令人嘆為觀止。
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中國火山噴發考證
中國雖然缺少現代火山噴發,但在歷史上卻常有火山噴發,下表收錄了不同學者考證的火山噴發歷史(摘自劉嘉麒著《中國火山》)。但需要指出的是,這些歷史資料有一些還不很確切,存有疑點,需進一步考證。
世界著名火山
坦博拉火山(Tambora) 位于印尼松巴哇島,東經118·00°,南緯8·25°,海拔2850米,是一座復合型火山。
喀拉喀托火山(Krakatau) 位于印尼蘇門答臘和爪哇間的巽他海峽,東經105·423°,南緯6·102°,海拔813米。
圣·海倫斯火山(St·Helens) 位于美國華盛頓州,北緯49·20度,西經122·18度,海拔2,549米。
皮納圖博火山(Pinatubo) 位于菲律賓呂宋島,東經120·35°,北緯15·13°,海拔1486米。
魯伊斯火山(Ruiz) 位于哥倫比亞,北緯4·895°,西經75·323°,海拔5321米。
尼拉貢戈火山(Nyiragongo) 位于剛果(金)北基伍省省會戈馬市以北10公里,南緯1·52°,東經29·25°,海拔3469米,是非洲最危險的火山之一。
埃特納火山(Etna) 位于意大利南部的西西里島,海拔高度3315米,是歐洲最大的火山,也是有史記載以來噴發歷史最為悠久的火山。
維蘇威火山(Vesuvius) 位于意大利那不勒斯市東南,海拔高度1281米。
(中央電視臺《探索·發現》欄目供本報專稿)