火山分布

彭年 耿倩倩 劉永順 聶保鋒

引 言

火山是一種常見的地質現象,它是巖漿從地殼的薄弱區域噴出地表而形成的，多集中分布在地殼的薄弱帶。按照火山的活躍程度，可分為活火山、死火山和休眠火山三類。據不完全統計，全球有1500余座活火山（1萬年以來有過噴發）和上萬座死火山，其中活火山和休眠火山存在較大的潛在噴發危險，對于人類的生產生活影響較大，應該重點加強監測和防治。

我國地處亞歐大陸的東部，東靠環太平洋火山帶，南有地中海—喜馬拉雅火山帶。雖然現代火山噴發少見，但是新生代的火山活動較為頻繁。目前，已經發現的火山有1250座，其中活火山、休眠火山11座。了解這些火山的分布，對于火山預報和監測，火山災害的防治以及火山資源的開發等都有一定的指導意義。

全球火山分布

全球火山分布是不均勻的（圖1）。一方面，全球火山活動隨緯度呈帶狀分布，在赤道附近以及北半球中低緯度都有密集的火山分布（主要在印尼、新幾內亞地區，中美洲、菲律賓、東非裂谷地區，地中海、日本、伊豆—小笠原地區，以及阿留申、堪察加地區）。在南半球也有一個局部密集分布區（30°S—40°S），主要是由南智利火山活動引起的。另外一方面，在經度分布上主要集中在100°E—150°E的西太平洋帶，其次是90°W—110°W的東太平洋帶和10°E—20°E的地中海一帶。

圖1 世界火山分布圖

更具規律性的是，除了少數板塊內部熱點型火山發育區以外，全球火山分布同全球板塊邊界幾乎完美地重疊在一起。疊合區主要分布在以下三個區域：一是板塊俯沖帶，如世界上最主要的火山帶環太平洋火山帶及古地中海火山帶。以安山巖線為界，分為海溝和島弧火山帶，內側為大洋地殼，以少含K2O的拉斑玄武巖為主；外側為大陸型地殼，以噴發大量安山巖（或侵入花崗閃長巖）、火山碎屑巖為主，或噴出含K2O較多的堿性玄武巖，構成有名的環太平洋火山圈。區內知名火山為日本的富士山、菲律賓的皮納圖博火山、意大利的維蘇威火山等。二是大洋中脊區，如冰島火山等。隨著洋殼不斷產生和擴散外移，活火山逐漸變為死火山，并密集成群對稱排列于洋脊兩側，比如印度洋洋中脊火山帶。三是大陸裂谷區，如東非大裂谷北段曾有多期火山噴發活動，形成埃塞俄比亞熔巖高原。

據統計，全球64%的活火山分布在環太平洋火山帶上，在夏威夷和冰島等洋中脊與熱點部位、地中海—喜馬拉雅和東非裂谷附近也分布著一些重要的活火山。

（一）環太平洋火山帶

環太平洋火山帶是世界上最大的火山帶，全長4萬余千米，共有512座活火山，有太平洋“火環”之稱。火環位于太平洋板塊和其他構造板塊之間的邊界上，板塊相互運動產生巨大能量使巖石熔化，作為熔巖上升到地表而形成火山，因而火山活動較頻繁。

環太平洋火山帶的西線主要包括千島群島、日本列島、琉球群島、菲律賓群島和東印度群島等。東印度群島中的印度尼西亞有400多座火山，其中活火山就有120座，包括小小的爪哇島上的25座。菲律賓也多火山，呂宋島上的馬榮火山（高達2421m）有“世界最美的火山錐”之稱。太平洋東岸的美洲各國，智利、阿根廷、危地馬拉、墨西哥等都多火山。薩爾瓦多有“火山王國”之稱。圖彭加托火山（高達6800m）是世界上最高的火山，在智利和阿根廷邊界，距圣地亞哥僅125km。

對于環太平洋火山帶，可以進一步劃分為8個次級火山帶：①南美洲火山帶，與納斯卡板塊向南美板塊俯沖有關；②中美洲火山帶，位于墨西哥與加勒比海附近，是由科科斯板塊向北美板塊南緣和加勒比板塊西緣俯沖而產生的；③北美洲火山帶，火山活動主要與胡安德富卡板塊向北美板塊俯沖有關；④阿留申火山帶，是太平洋板塊向北西西運動時的一個斜向俯沖帶；⑤西北太平洋火山帶，是世界上火山活動最激烈的地方；⑥北亞洲火山帶，與琉球海溝俯沖帶有關；⑦南亞洲火山帶，火山主要分布在菲律賓板塊西緣俯沖帶（菲律賓弧）、澳大利亞板塊北緣俯沖帶（巽他弧）、印度板塊向北西的碰撞帶以及南海中間；⑧西南太平洋俯沖帶，是太平洋板塊和澳大利亞板塊交匯處，東部的太平洋板塊向西俯沖到澳大利亞板塊之下，出現一條NNE—SSW走向的火山帶。

（二）地中海—喜馬拉雅火山帶

地中海—印度尼西亞火山帶，又稱地中海—喜馬拉雅火山帶，它是一條橫穿歐、亞大陸南部呈東西走向的火山帶，全長10萬余千米。區內共有活火山70余座，其中地中海沿線有13座，印度尼西亞地區有60余座。西段有許多世界上著名的火山，如意大利的威蘇維火山、埃特納火山、烏爾加諾火山和斯通博利火山等，活動性均較強。

維蘇威火山，被譽為“歐洲最危險的火山”，地處歐亞板塊、印度洋板塊和非洲板塊交界處，海拔1281米，也是世界最著名的活火山之一。在公元79年發生了一次猛烈噴發，當時擁有2萬多人的龐貝城被摧毀，直到18世紀中葉，龐貝城才被考古學家從數米厚的火山灰中發掘出來，古老的建筑和姿態各異的尸體都保存完好。自此，龐貝古城成了意大利著名的旅游勝地。1994年，維蘇威火山又一次噴發，成為歐洲大陸唯一在近百年內噴發過的火山。

（三）洋中脊火山帶

大洋中脊位于太平洋、大西洋和印度洋的洋脊部位。太平洋、大西洋和印度洋三大洋脊的平面形態各有特色。太平洋洋脊的主體偏居太平洋南部，兩坡平緩，相對高度較小。大西洋洋脊縱貫大洋中脊，與大西洋兩岸輪廓平行，呈S形彎曲，其兩坡較陡，向北穿過冰島，延入北冰洋。印度洋洋脊主體位于印度洋中部，向北深入亞丁灣、紅海。三大洋洋脊的南部均在30°S—60°S范圍內呈現向南、向兩側的分叉現象，并互相連接形成環繞南極的洋脊，可稱為環南極洋脊。三大洋洋脊是一個全球整體性的張裂系統。

整個大洋中脊，總長8萬余千米，寬數百至數千千米，是地球上最長最大的山系，約占世界大洋總面積的33%，與全球大陸面積相當，是全球性的大洋裂谷，在全球呈“W”形展布。

洋中脊火山帶上火山的分布是不均勻的，多集中分布于大西洋裂谷，北起格陵蘭島，經冰島、亞速爾群島至佛得角群島，長達萬余千米，主要包含以下幾個小型火山帶：1.中大西洋火山帶；2.西南印度洋火山帶；3.中印度洋火山帶；4.東南印度洋火山帶；5.南極洲火山帶。需要特別指出的是，由于這類火山及多數海底火山的噴發難以被人們發現，實際上它們代表了地球上數量最多的火山系統。

（四）東非裂谷火山帶

非洲火山集中分布在大裂谷的斷裂附近和裂谷邊緣上百千米以外，如肯尼亞山、乞力馬扎羅山、埃爾貢山，裂谷活動影響著它們的噴發。據不完全統計，非洲有750座火山，其中活火山有30余座，某些火山錐體保存十分完好，有的還在冒氣，猜測有可能在幾千年前噴發過。

東非裂谷東支南段附近的倫蓋火山是在歷史上唯一已知的噴發碳酸鹽火山灰和熔巖的層狀火山。東非裂谷西支有尼拉貢戈火山和尼雅姆拉季拉火山，兩者都分布在基伍湖旁。尼拉貢戈火山為陡峭的層狀火山，火山口也有一個熔巖湖。其西北的尼雅姆拉季拉火山為巨大的玄武巖盾狀火山。另外，喀麥隆火山線呈北東向綿延超過1300km，分布著大量的低平火口湖和玄武質火山渣錐。

我國典型火山群分布

環視整個太平洋火山帶，新生代的火山活動大部分發生在新近紀以后，進入第四紀又出現火山活動高潮，中國東部火山活動重要時期也在中新世(特別是中新世中期16—9Ma)和第四紀，與環太平洋帶火山活動的時間趨于一致。這暗示著它們在成因機制方面有著內在聯系。

新生代以來，中國東部和西部火山活動的動力機制明顯不同，東部環太平洋帶大陸邊緣以大陸裂谷作用為主，西部青藏高原及其周邊地區則受控于板塊俯沖及大陸碰撞作用。因此，地質學家根據火山分布和火山活動把中國分為兩大區域：一個區域是東北—華北裂谷系周邊地帶，雷瓊半島及南海地區，臺灣北部與東部，它們組成了環太平洋火山鏈的一部分；另一個區域是青藏高原及其周邊地區的火山群，如青藏高原和云南騰沖地區。這兩大區域內的火山又可以分為7個小的火山群（圖2）：東北火山群、內蒙古火山群、昆侖山火山群、羌塘（藏北）火山群、騰沖火山群、雷瓊火山群、臺灣火山群。我國近代具有活動跡象的火山集中分布在長白山地區、五大連池地區、內蒙古東部、騰沖地區和臺灣地區。這些地區近年來雖然沒有噴發活動，但是中小地震活動和熱泉活動有時仍然很明顯。

（一）東北火山群

東北地區是我國新生代火山活動最強烈的地區。新生代以來，東北地區的構造特征受不同背景制約而表現為：晚中生代的擠壓與左行走滑、新生代早期的伸展減薄、新生代中期的過渡階段、以及新生代晚期的弱擠壓環境。玄武巖主要分布于NE走向的斷裂或高度角的裂隙地區。另外，火山活動在不同區域所體現的構造環境不同，表現為板內的非構造環境、陸內裂陷環境、大陸邊緣裂陷環境等，如長白山火山群位于中朝大陸塊與東北構造帶的過渡區，五大連池火山群位于松遼盆地和大興安嶺構造帶的交匯處。

圖2 中國新生代火山分布圖

據不完全統計，散布在東北的火山共600多座，大多屬于“死火山”，火山巖和火山噴發碎屑物分布面積達50000km2。包括了從中新世至第四紀全新世的火山噴發活動。我國新生代的火山劃分為7個火山帶，東北占了其中三個，長白山—廬江火山帶、大興安嶺—太行山火山帶、小興安嶺火山群，統稱東北火山帶。

其中，長白山火山區是區內典型火山區，它位于中朝邊界，有大量新生代火山巖產出，是一個典型的板內層狀火山，總面積達12000km2。它有3個大的噴發中心（天池、望天鵝、胞胎山）。噴發活動始自中新世，形成10個火山幕，至公元1903年仍有噴發記錄。長白山火山區沿伊通—依蘭裂谷、撫順—密山裂谷、莊河—興凱湖（東）斷裂帶呈現NE向平行分布，形成三條火山帶。總趨勢是：由西向東火山規模越來越大、頻率越來越高、熔巖量逐漸增多，巖石組合由單一的玄武巖變為玄武巖—粗面巖—堿流巖組合。

另外一個典型火山區是五大連池火山區，它是我國著名的第四紀火山群，包括科洛火山群、二克山火山群等組成的富鉀火山巖帶。五大連池火山由14座新生代火山構成，其中，老黑山、火燒山是在公元1720—1776年噴發形成的兩座火山。當年這兩座火山噴出的堿性玄武巖巖漿猶如洶涌澎湃的“潮水”凝固成波瀾壯闊的“海洋”，構成了千姿百態的熔巖形態和豐富多彩的火山地貌，被譽為火山公園和火山博物館。

（二）內蒙古火山群

內蒙古火山群為中國晚新生代火山活動較頻繁地區，火山活動主要集中在內蒙古東部地區，在西部也有少量分布。在太古代—新近紀地質歷史中，經歷了地臺基底發育階段—地臺早期蓋層發育階段—古生代地槽發育和地臺晚期蓋層發育—大陸邊緣活動階段等構造活動過程。火山噴發以中心式為主。

赤峰西北和克什克騰旗東南地區，以基性玄武巖為主，地貌特征為平坦的臺地，在臺地上，有規律地屹立著100余座火山錐，底座一般直徑在1km左右。火山口形狀有馬蹄形、新月形、不規則形等。錫林浩特以南及阿巴嘎旗地區，以基性熔巖為主，火山巖呈北西方向展布，臺地上共有284個火山口，100多座火山錐，火山口星羅棋布，保留較好，多呈馬蹄形或新月形，總面積約12000km2。火山口排列具有明顯的方向性，受北東東向和北西向的斷裂控制；分布在東部阿爾山東北部的伊敏河、綽爾河兩岸一帶。按火山的分布位置將內蒙古火山群劃分為4個小火山群：諾敏火山群、哈拉哈火山群、達里諾爾火山群和烏蘭哈達火山群。在這些火山群中，通常都有活火山發育。

其中，諾敏火山群是內蒙古東部大興安嶺晚新生代火山活動較強烈地區之一，它位于大興安嶺北段，沿嫩江支流諾敏河、畢拉河、甘河、奎勒河等河流河谷分布。火山構造單元屬大同—大興安嶺新生代火山活動帶。區內火山活動分布比較分散，包括27座中心式火山，火山活動具有多期性，火山類型及規模變化較大，保存完好。

（三）昆侖山火山群

圖3 阿爾山火山群

昆侖火山巖帶位于可可西里火山巖帶以北，屬青藏高原的北緣，主體沿昆侖山脈分布，西起康西瓦，東至泉水溝、大紅柳灘，經普魯、阿什庫勒、黑石北湖，直至木孜塔格和鯨魚湖一帶，全長1200km，寬80～100km。火山活動的時代較新，主要形成第四紀的火山與火山巖，也有少數火山和火山巖是在新近紀生成的。而阿什火山1951年的噴發，是中國大陸最年輕的火山噴發。

（四）羌塘（藏北）火山群

羌塘火山群位于羌塘地體的北部，金沙江縫合帶的南側。由于上新世以來青藏高原強烈隆起，伴隨著強烈的地殼運動，留下了分布較廣的多期火山活動遺跡。火山巖帶西起通天橋，向東經邦達錯、巴毛窮宗、多格錯仁，直至青海省烏蘭烏拉湖以東，呈近東西向展布。東西長1250km，南北寬150km。火山活動主要為漸新世晚期，部分至中新世。其中，巴毛窮宗火山群是羌塘火山群最南的大火山群，最高達5398m，是中國最高的火山。區內形態完好的火山還保留有兩個（其噴發時代可能較新），以瑪尼泉水西北2km處的一座形態最典型，錐體呈截頂圓錐狀，頂部最高處海拔5083m，錐體相對高度為200m，底徑約1000m，錐頂直徑為300m。

（五）騰沖火山群

騰沖火山群是中國最富有魅力的火山群之一。自新生代以來，印度板塊向北的強烈運動，受到穩定的塔里木地塊阻擋，使青藏高原的山脈受到近南北向的擠壓，而做近東西向條帶狀隆起，并導致青藏高原東、西兩端做延展運動。因而地處橫斷山脈南端的騰沖地區，必然產生以南北向構造為主，輔以北西向、北東向配套構造的活動格架。由此可見，本區的火山活動及地貌形態主要受南北向構造控制。

本區共有68座大小不等的新生代火山，其中發育了90多座火山錐。火山口、火山錐保存完整的有25座，不明顯的18座，其余遭到嚴重破壞。騰沖—馬站一線分布著最新的火山，以此南北向為軸線，向東西兩側火山年齡逐漸變老。有人依據火山噴發類型、巖性、時代等特征，進一步分為7個火山群（或火山鏈）：①鴉鳥山—大黑山火山群；②大團山—黑龍灣火山群；③馬站火山群；④打鷹山—馬鞍山火山群；⑤余家大山—大六沖火山群；⑥來鳳山—三益村火山群；⑦大呼山—照壁山火山群。火山地貌明顯。另外，由于本區的地熱資源豐富，在地熱區高溫中心，熱海熱田遍布汽泉、熱泉、沸泉，水聲鼎沸，水汽蒸騰，數里之外可見，結合巖漿沖擊型地震頻繁，表明該區火山仍處在微弱活動過程。

（六）雷瓊火山群

位于海南島北部，玄武巖面積高達7500km2，近70個火山錐。自第三紀初期斷陷下沉，形成3000多米沉積物，其中夾有數十層薄層玄武巖。第四紀初雷瓊地區上升，火山活動也最強烈。早期為裂隙式的平靜溢流，成大規模熔巖被，而后逐漸轉為猛烈但規模較小的中心式噴發，至全新世漸趨停息。最后，在地表形成了大面積的熔巖臺地及星羅棋布的火山錐。

（七）臺灣火山群

臺灣火山活動與板塊運動密切相關。由于臺灣島在東亞板塊構造中所處的特殊位置，自中生代以來就有火山活動，火山活動區隨板塊運動的變化而遷移。臺灣火山群分為北、東和西三個巖區。北部巖區包括大屯火山亞群，基隆火山亞群，觀音山，草嶺山，東北海域的彭佳嶼、棉花嶼、花瓶嶼、黃尾嶼和龜山島。多數火山島由海底火山噴發形成，如東北海域的花瓶嶼、棉花嶼、鼓佳嶼遺跡，東南海域的火燒島等。

星際火山分布

火山活動是宇宙中普遍存在的自然現象，太陽系所有巖石組成的行星都發生過火山作用。宇航探測發現月球、火星、金星、木衛一上均有火山活動遺跡，其中地球和木星是太陽系中至今仍有火山活動的兩顆行星。

金星表面90%是玄武巖，地表80%為火山地形，表示火山在金星表面形成的過程中具有非常重要的作用。雖然金星上普遍分布著熔巖流，但是至今沒有確切證據能說明金星的火山仍然活躍。

火星上也有一些死火山，包括四座巨大的盾狀火山，其規模超過地球上任何一座火山。2004年美、歐、意發起的“快遞號”計劃發現了火星上的死火山奧林帕斯火山，推測其可能尚未完全熄滅。

圖4 木衛一火山分布（左圖為伽利略探測器拍攝的木衛一。由于火山經常噴發，木衛一上到處散發著橙黃色的硫磺物質（暗點）；右圖是經過紅外波段處理后的圖像，圖中白色明亮處為火山區，其溫度高達1500℃）

木衛一（埃歐）是太陽系中火山活動最劇烈的星體，動力來自它與木星、木衛二、木衛三的潮汐力作用。木衛一的火山會噴出硫磺、二氧化硫及硅酸鹽巖石，使得整個衛星的地貌完全改變。木衛一的表面有大量的破火山口、硫湖、連綿不絕的火山山脈。木衛一的火山所噴出的巖漿是目前已知最熱的，溫度約為1500℃。木衛一火山的噴發物可以射至極高處，離表面可達300km，太陽系中有史以來最大的火山活動就在埃歐發生的。2003年1月—2011年11月，研究者對木衛一進行了40多次觀測，圖4中白色部分是火山爆發區域，火山熱點區域最小直徑為100km，多數火山活動與以前所發現的160多座火山有關。木衛二（歐羅巴）是木星的另一顆衛星，也被認為擁有活躍的火山系統。但是它是由水組成的火山“熔巖”，結合歐羅巴表面非常寒冷，使火山噴發時像一個凍結的噴泉，因而被稱作冰火山。

結束語

火山是地球的窗口，它既可以給人類帶來災難，像火山碎屑流、熔巖流、火山泥石流等；也可以被人類利用，例如火山區礦產資源的開采、火山熱能的利用、以及火山地貌的旅游開發等。因此，我們應該積極辯證地看待火山，更加主動地去了解火山，充分認識和遵循自然規律，主動趨利避害，實現人類與自然的和諧共處與共存。