人类史上第二能喷的火山在中国

　　根据板块构造理论，板块交界处地质活动频繁，容易形成火山和地震。确实，全球近90%的地震和超过450座火山都位于太平洋板块和其他板块交接的俯冲带附近，因此这个环形地震带也被叫做环太平洋火山带（ring of fire）。然而，我国地区并不处于环太平洋火山带上。

　　长白山位于我国边境线上，在朝鲜境内被称为白头山。白头山被认为是朝鲜民族的发源地。长白山天池也是世界上最高的火山口湖。

　　你可能不知道的是，长白山是我国境内14座火山中最大的火山，同时是世界上最危险的、最奇异的火山之一。伦敦大学的地震学家 James Hammond 如此评价：“这是一座有着可怕历史的火山，它最近也有活动迹象，但我们对它了解得不多。”

　　它有多危险呢？在一千年前的公元946年，也就是五代十国末期，长白山有一次剧烈的爆发，喷出的火山灰漂洋过海，掩盖了一千多千米之外的日本京都和日本北方的一些村落。

　　根据《高丽史》，公元946年，离长白山450千米的高丽国都开城也感受到了震动，“是岁天鼓鸣赦”。当时的高丽君主定宗十分害怕，为了消灾赦免了一大批囚犯。

　　远在一千多千米之外的日本也感受到了震动。根据《日本纪略》，947年2月7日，离长白山1000千米远的日本京都也听到天雷滚滚，“廿三日丙申，子刻，振动，声在上”。

　　那次爆发的具体日期并不清楚，但很可能发生在公元946年的冬天。这是人类有历史记录以来最剧烈的火山爆发之一，火山爆发指数为7级。那次火山爆发后来被地质学家们称为“千年大喷发”（the Millennium Eruption）。

　　千年大喷发引发的地震震级为6.8级。虽然震级不算太高，但是千年大喷发产生的火山灰数量却是数一数二的。

　　那次爆发喷出了100-120立方千米的火山灰，覆盖了中国北部以及朝鲜半岛33000平方千米的土地，相当于现在朝鲜国土面积的近三分之一。当时喷出的火山灰的数量相当于1883年著名的印尼喀拉喀托火山（Krakatau）爆发时的3倍。要知道那次喀拉喀托火山爆发的剧大的声音环绕地球了3-4次。

　　根据离长白山1100千米远的日本奈良的兴福寺的《兴福寺年代记》，公元946年的11月3日，奈良下起了白灰雨。后来的研究发现，千年大喷发的火山灰向东最远飘到了日本北海道东边的千岛海沟。

　　后来，千年大喷发的火山灰也被地质学家被叫做白头山-苫小牧火山灰（Baegdusan-Tomakomai ash），成为了沉积物地质年代的时间标志。

　　2015年9月22日，美国地球观测卫星Landsat 8 拍摄到的长白山的情况。图片来源：NASA

　　那次爆发后，一些地区至今寸草不生。2015年，美国地球观测卫星Landsat 8 装备的运行陆地成像仪（OLI）捕捉到了长白山的图像。图像显示，长白山附近的森林呈深绿色，而长白山上的植被则是浅绿色的。山的东南部很少有植被，呈灰色，因为那里曾经有岩浆流过。

　　长白山巨大的破火山口（火山锥顶部），也就是天池就是在那次爆发中形成的。天池占地19平方千米，是著名的圣海伦斯火山的5倍有余。

　　一种解释是，长白山下600千米处的太平洋板块俯冲带中挤出的水和炙热的地幔岩混合后，产生了岩浆。不过，从1990年开始研究我国境内的长白山的加州大学圣克鲁兹分校的地质学家 James Gill 认为，当时那次爆发是地函热柱导致的。

　　可是，长白山并不在地质板块交界处，它矗立于板块之中，离制造了日本列岛的板块俯冲带有1000千米远，是板块构造理论所无法解释的。

　　长白山的起源一直困扰着地质学家们。一些人认为，长白山可能和太平洋板块在欧亚板块下的俯冲有关。来自美国地质调查局的火山学家 Kayla Iacovino 说：“长白山的来源就是它的最大的秘密之一。”

　　一般来说，火山爆发可以向大气的平流层释放大量二氧化硫，二氧化硫在平流层会转化为硫酸盐悬浮微粒，反射阳光，使地球降温。

　　1815年，印度尼西亚的坦博拉火山爆发，那次火山爆发的喷发量是人类历史上最大规模的，大量的火山灰和火山岩被喷入平流层，造成了所谓“没有夏天的一年”。

　　那年6月，纽约刮起了暴风雪。7月，新英格兰的农作物受到霜冻。新英格兰人说1816年是“冻死人年”，德国人说1817年是“乞丐之年”。

　　2013年发表在 Science 上的一篇文章指出，千年大喷发的喷发量仅仅稍逊于1815年的坦博拉火山爆发。但奇怪的是，千年大喷发似乎并没有引起全球性的气候变化。

　　2013年，中国地震局地质研究所的研究员许建东和同事在发表在 Geophysical Research Letters 上的一项研究指出，一千年前长白山爆发并没有造成全球性的气候变化。

　　他们发现，公元946年，也就是“千年大喷发”那一年，格陵兰的冰层中的硫含量很低，表明那场火山爆发只喷发出少量气体，对全球气候没有产生剧烈影响。

　　可是，2016年英国剑桥大学的火山学家 Clive Oppenheimer 领导的国际课题组却对这个结论打上了问号。

　　这个研究团队认为，许建东等人的估计数值可能偏低。通过对长白山的浮石的研究，这个团队发现，“千年大喷发”实际上向大气中排放了大约45兆吨的硫，是以前估计值的20倍，大约是坦博拉火山排放的1.5倍。

　　参与了这项研究的 Kayla Iacovino 说：“千年大喷发所喷发的气体比我们过去料想的要多得多，它的气体足以使它成为人类历史上排放气体最多的火山之一。”

　　千年大喷发之后，长白山在公元1668、1702 和 1903年均发生过小规模的爆发。长白山的地质活动也引发了国际关注和邻国的忧虑。

　　2002-2005年间，长白山出现了一些微弱的地震。中国和朝鲜都各自记录了长白山的活跃的地质活动，震中比较浅，大约在地表下5千米处。

　　当时不少地质学家怀疑岩浆正在注入长白山下的一个岩浆房中，这样一来就有大型爆发的危险。如果长白山再次爆发，附近1万平方千米的内的160万人将要遭殃，一时间人心惶惶。

　　2011年，朝鲜邀请了一些地质学家对长白山进行研究，其中包括英国剑桥大学的火山学家 Clive Oppenheimer、伦敦大学的地震学家 James Hammond、美国地质学家 Kayla Iacovino。他们组成了上文提到的国际课题组。

　　而在2010年，在发表在 Science 上的一篇报道中，韩国科学家称长白山在2010年6月有活动迹象，怀疑长白山下的地壳已经部分熔化，可能导致大爆发。

　　那一年，釜山大学地质学教授尹成孝表示，如果长白山再次爆发，很有可能引发“世纪大灾难”。为此他督促长白山附近的国家联合起来做出行动。但是我国科学家却否定了这一点。

　　无论如何，对长白山进行研究是非常有必要的。用得克萨斯大学奥斯汀分校的地震学家 Stephen Grand 的话来说，长白山“发生破坏性爆发的可能性是真实存在的。”