藏文科普 | 探秘“火山地質博物館”——大同火山群

撰文 / 蘇德辰(中國地質科學院地質研究所)鄭文君(山西省大同市雲州區廣播電視臺)盧美(山西省大同市雲州區火山地質公園管理處)孫愛萍(中國地質科學院地質研究所)

本文來自《知識就是力量》雜誌

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藏文科普 | 探秘“火山地質博物館”——大同火山群

藏文科普 | 探秘“火山地質博物館”——大同火山群

大同火山群中的金山海拔1369米,佔地約一平方千米,金山表層的風積黃土大部分已經被雨水沖蝕,主要堆積在山腳。金山的上、下岩石成分和顏色明顯不同,下層為黑色的熔岩渣,上部則以紅色的火山渣和熔岩為主,說明至少有兩期截然不同的噴發活動

大同火山群,是華北地區儲存最完好、出露最完整、規模最大的第四紀火山群,也是世界上唯一發育在黃土高原上、大陸板塊內部裂谷系火山盆地內的火山群。因此,大同火山群也被譽為“東亞大陸稀有的自然遺產”和“火山地質博物館”。

造型奇怪的錐形山包

在山西省北部與河北省西北部的桑乾河流域,有一個面積近1萬平方千米的大盆地,稱為大同-泥河灣盆地,大同市就坐落在盆地的西北側。

藏文科普 | 探秘“火山地質博物館”——大同火山群

金山、狼窩山與大同一泥河灣盆地相對位置示意圖(攝影/馬雷)

從大同市區向東30-60千米的範圍內,有一系列高差幾十米到幾百米的錐形山包,這些矗立在盆地內的山包形態比較特別,大部分內低外高,外圍又往往有個缺口,特別像馬蹄或簸箕。古人利用這些山勢,在山頂建有寺廟或烽燧,在山下耕種安居。1929年,法國古生物學家兼神學家德日進與中國古生物學家楊鍾健在此地進行古生物調查時,確認這些山包是一個火山群。

為什麼大同盆地會有火山

距今約300萬年以前,山西大同與河北陽原之間因地下岩漿和斷裂活動形成了一個斷陷盆地,盆地曾長時間被水覆蓋,與現今的貝加爾湖類似。水量多時,大同、陽原和蔚縣等地可以連為一體。水位下降時,則分散成多個獨立的湖泊。

大約在距今90萬年至9萬年之間,地下岩漿活動導致大同古湖及周邊區域的火山噴發,形成了大同火山群。之後,大部分火山口都被幾萬年前的風成黃土覆蓋。數千年來,人們在這裡安居樂業。大同火山群由32座大小不等的火山構成,在全國各火山群中名列榜首,成為中國六大著名火山群之一。

活火山還是死火山

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地質學家、古生物學家、中國科學院院士——尹贊勳

1932年9月,地質學家、古生物學家尹贊勳來到了大同火山群,對10多座火山進行了調查,他發現所有的火山都曾經被數萬年前的風成黃土所覆蓋,這種黃土形成於一個特定的時期,在地質學上稱為馬蘭黃土。他根據火山噴發物與黃土層之間的堆疊關係做出判斷,認為最新的火山活動大約發生在距今10萬年到6、7萬年之間,屬於不再活動的死火山。

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大同火山群空中俯瞰圖

大同離北京的直線距離不足300千米,如果大同火山爆發,還將影響周邊省份,甚至危及整個華北。於是,尹贊勳先生又一次來到大同,經過野外實地調查、綜合考古、歷史等多方面的證據,再次判定大同火山群都屬於死火山。之後又有多位科學家對大同火山進行了多學科研究,已經確認大同火山群有3-4個大的活躍期,主要噴發時代始於距今80萬年左右,終止於距今10萬至9萬年,每個大的活躍期又都有多次火山噴發,隨著測試技術發展,以後會有更多,更精確的年齡資料,但目前得到的資料都支援尹贊勳得出的死火山結論。

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