书城科普行星撞地球的传说
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第29章 火山的功与过

对于火山,我们应给予正确的评价。火山,既给人类带来灾难,又给人类提供了丰富的铜矿、铁矿等矿产资源,提供了地热能,创造了温泉和矿泉,对于农业生产和旅游业都有一定的好处。那么,如何才能充分地利用火山,让它更好地为人类服务,又是一个值得探索的新课题。

火山的过错

火山的喷发,常常给人类带来灾难,高温熔岩会毁坏附近村庄、良田,造成居民生命财产损失。同时,火山喷发也会改变气候、海水温度,影响降雨等,给正常的农业生产带来不利影响,因此火山喷发与地震一样,令人感到恐惧。除此之外,火山还会产生许多负面效应,比如火山会向大气层释放出二氧化碳、二氧化硫和硫化氢气体,有时是爆发性释放,有时释放得很平静。

法国的研究人员1991年报道说,意大利西西里的埃特纳火山,是一个永恒的气体发生“锅炉”。即便不爆发时,它每年都向大气层吐出约2500万吨二氧化碳。

火山释放的气体也可能造成伤亡。公元79年,罗马庞贝城附近的维苏威火山喷发,二氧化碳和其他炽热气体及火山灰滚滚扑来,成千上万的遇难者被窒息而死。

历史上可怕的维苏威火山发生在意大利的一座被喻为“城市化石”的庞贝城。在公元79年前,它是一个手工业相当发达、占地1.8平方千米、具有5000多人的美丽城市。那里气候良好,景色迷人。公元79年8月24日中午,维苏威火山在连续几天的小地震后,终于憋不住了,一声震耳欲聋的巨响,揭开了火山口的岩石盖,喷出几千米高的岩浆,带动蒸汽云腾空万米,顿时遮天蔽日,四周一片漆黑。人们这才想到末日即将来临。大爆发后30分钟,火山灰覆盖了庞贝城,炽热的硫磺气体使人难以忍受。4小时后,房屋纷纷倒塌,整个城市渐渐被淹没在火山灰下。

1902年4月2日,位于加勒比海的马丁尼克岛上,有一座名叫比雷的火山,沉睡了半个世纪后,又开始活动起来了。

初时的活动是十分温和的,没有引起人们的过多注意。可是。仅仅过了1个月,火山顶被半固态的黏稠岩浆牢牢地堵住。5月3日早晨,接连4次闷雷般的轰鸣,火山内炽热的岩浆以160千米/时的速度,朝圣比埃尔城一侧冲去,只过了1分钟,全城3.8万人一起葬身于火山灰下。

历史上,火山的爆发给人类带来的较大灾难数不胜数。其中最为惨重的一次火山灾害,要数1883年印尼的喀拉喀托火山爆发。1883年5月20日和8月27日,这座火山连续爆发,引起强烈的地震和海啸,毁坏和淹没了岛屿,约有5万人丧生;火山的爆发使喀拉喀托岛被熔岩和火山灰所覆盖,高达20米,整个岛屿死寂了。

还有皮纳图博火山,当时喷发了大约1500万吨二氧化硫进入平流层,变成硫酸微滴。有些硫酸微滴会随着全球绕行风在空中停留3年,可改变高层大气的化学组成。科罗拉多美国大气研究中心的科学家们计算过,这种酸会导致美国北部22千米上空5%~6%的臭氧层的破坏。所以,由于地球另一侧火山爆发,美国人在自己后院做日光浴时,比往常也会危险一些。

火山的功劳

任何事物都有两重性。火山除了有灾难性的一面外,它还有其功劳的一面。甚至有人说火山造就了地球上的生命。比如美国的地质学家洛厄尔·庞特就曾经这样描述过火山的功劳:

火山以许多惊人的方式影响着我们的生活。科学家们说,没有火山,地球上目前所知的生命都可能消亡。例如,如果没有火山和其他力量创造山脉,陆地就会沉到海平面以下;其次,降雨不断把生命的关键元素(如碳和硫)冲进海洋。水里的一些碳在其沉入海底之前被海洋浮游生物转变成碳酸钙。如果没有火山的相反作用过程,世界上的碳就会全部封存在海底,地球上所有以碳元素为基础的种种生命,都会绝种。没有温室效应气体二氧化碳,我们的世界会是永恒的冰川时代。

火山爆发还会带来许多其他意外的后果。假如不考虑未来喷发的危险性,农民们还是很向往火山地区,因为这些地方的土地里富含矿物质,谷物生长良好。在美国,采矿者们涌向科罗拉多找黄金,到内华达找白银,到亚利桑那找铜,他们都不知道这些贵重金属全是火山的力作。南极洲埃里伯斯火山喷发时,银装素裹的陆地上就会出现纯金显微颗粒。在南非和西伯利亚,火山根部的碳在高压下形成金刚石。当一位男子送给心上人一颗金刚石和订婚金戒指时,他送的也许就是火山的杰作。

又如世界的矿藏,如泰国北部的宝石矿,缅甸的宝石矿,中国的河南玉石,云南苍山大理石等都与火山活动有关。

大自然的鬼斧神工之作形成了各类钻石、宝石、玉石和金、银、稀有金属等矿藏,再加上聪明的人类社会巧夺天工式地加工再制作,便形成今天的珠宝金店商行。这些都少不了古代火山喷发的功劳。

有些科学家在火山土壤发掘另一种“黄金”——热源。

美国的加利福尼亚已有5%的能源来自地热。利用这种能源的更先进的方案正在开发之中。在朗瓦利,加州能源委员会和美国能源部正在建造一口实验井,截至1995年,已经开发到6000多米深的地热。“这种潜在能量是巨大的”,工程主任、科学家约翰·朗德尔说:“这种位置上的地热厂可以开发到清洁可再生的、输出功率相当于60个大核能电厂的天然能源。”

在朗瓦利指挥钻实验井工程的约翰·劳格说:“只要能够抽取相邻48个州熔岩能量,就可供全美国目前消耗水平的1000年能源。”

同时,新墨西哥的洛斯阿拉莫斯实验室正研究测试干热岩体技术。科学家们钻了两口数千千米深、相隔90米的井,然后向其中一口井压水,水在地下热岩之间流过,带走热量,再经第二口井返回地面。“这种技术能为全世界几十亿人提供清洁、安全、廉价的能源,”洛斯阿拉莫斯干热岩体工程主任戴维·迪钦说,“这种能源就在我们的脚下。”

如此说来,如果能将火山口下的地热利用好,能相当于多座电站的能量。

古代人类害怕火山,但学会了用火。现在我们正在学会如何让火山的地热来为我们的生活服务,造福人类!