如果依照生命财产的损失来衡量,20世纪破坏力最大的火山爆发,1902年5月发生在西印度群岛马丁尼克岛。那年4月间,有过几次轻微地震,该算是事先的警示。5月8日清晨7点50分,4次爆炸声震撼了马丁尼克岛。同时,柏莱山的火山口也喷出一大团燃烧着的气和灰,发出一片红光。再过一会儿,更多的气、尘和灰从火山侧面的裂口喷涌出来,滚流下山,速度惊人。不过几分钟光景就淹没了圣比尔市,3万居民只有1人幸存。
柏莱火山那次爆发,在人类灾难史中将会永远留存,但就大自然发挥的威力来说,近几十年来还有几次更剧烈的火山爆发。例如,1956年3月30日,西伯利亚堪察加半岛无名山爆发,喷出的岩石足够把像巴黎那样大的城市埋在一层9.6米厚的碎石下面。根据在无名山东面一个镇上的目击者报告,一大片黑色浓烟遮盖了天边,直冲云霄达35公里高。火山灰散落地面的范围远至400公里之遥。可是,这次火山大爆发却没有人死亡。主要原因是那个地区只有很少的居民,是前苏联火山学家几个月前就预知无名山的爆发了。
前苏联在巍峨的克留切夫斯卡亚山脉,设有火山观测站。从1955年9月起,站里的仪器就测得当地发生过一连串强烈地震。科学家从绘出的地震图中发现,地震走向交叉于海拔3036米的无名山,当时被认为是座久已熄灭的死火山。从10月22日开始喷出火山灰,凝成花椰菜形的巨团浓烟,到11月17日,火山灰降落到相距28公里的克留齐村,遮住阳光,白天驾车也要开车头灯,火山口不断喷出黑烟,直到次年3月的大爆发。然后,火山活动渐趋平静,8个月后完全停止。
无名山属“火环”的一部分。这个火环是太平洋周围陆地边缘的火山带,从南美洲的智利,北上秘鲁到墨西哥和北美洲的西海岸,包括美国加州的沙司塔山、俄勒冈州的胡德山、华盛顿州的来尼尔山等巨大的死火山;在阿拉斯加转道向西,经阿留申群岛,再折向南,穿过堪察加半岛,越过鄂霍次克海利千岛群岛,贯穿日本诸岛、菲律宾群岛、东印度群岛、新几内亚,这个地带都在火环边缘或在火环里面。加勒比海群岛的弧形火山带,一般认为是这个大火环的支脉。
另一个危险较小的火山带,从南大西洋的特里斯唐达空雅起,沿着大西洋中部海底山脉伸展,北上经阿速尔群岛到冰岛。光是冰岛一地就有28座活火山。地中海区域有苏威尔、艾得拉、史特朗玻里、乌尔康纳等火山。不过,最有威力的火山全都在太平洋的火环里。在这个烟火圈子的边缘,多是人口密集地区。印尼有78座活火山,日本有49座,且多在大城市附近,美国有37座,大部分在阿拉斯加和阿留申群岛。
在日本,研究火山活动的科学——火山学,具有重大实用价值。日本的火山学家最多,其中有60位是享誉世界的。世界上最好的火山学研究机构之一,是设在夏威夷吉劳埃亚山的美国联邦火山观测所。吉劳埃亚山海拔1227米,是从海床隆起6000米的一座穹形火山。事实上,冒纳罗亚和邻峰冒纳开亚可算是世界上最高的山峰了,因为这两座山峰的高度直接从海床算起是10000米左右,而珠穆朗玛峰从西藏高原的山基算起,才不过约4500米。
就学术研究的目标而言,夏威夷岛的冒纳罗亚山和吉劳埃亚山是最好的地方。当地气候良好,全年可以进行观察研究,而科学家从檀香山坐飞机只需半小时航程。两个火山口都经常在活动,爆发次数很多,通常很轻微,并且往往可以预知,在吉劳埃亚火山口边缘观测所工作的科学家十分安全,一如住在较远处“火山之家”的观光客,闻着搀和花香的硫磺气味,从不怕有什么危险。
夏威夷的庞大火山构造属地质学家所谓盾形穹丘,与柏莱山、苏威尔山和富土山那种尖形火山锥截然不同。圆形的侧面,是由岩浆(熔化的岩石和气)慢慢从地下渗出后凝固而成,不是由火山剧烈爆发喷出岩屑堆集而成。例如,在吉劳埃亚火山,两侧有无数小火山口,相当和缓地喷出熔岩,顺着山坡流下来。这种熔岩流经过漫长时间积聚,成了这种穹丘似的特殊形状。
夏威夷群岛在中太平洋绵延2574公里,由许多海底山的山峰组成,是依年代的先后从西北到东南出现的。这群岛屿里最晚形成的是夏威夷岛,面积比其他各岛的总和还要大,是由火山括动从海床升起来的,形成时间还不到100万年,若和地球的46亿年历史相比,夏威夷的历史简直太短了。在吉劳埃亚的火山学家和每天约1000名观光客,都清楚地看得出这个形成过程仍在继续。
在夏威夷,最值得注意的火山构造要算吉劳埃亚山上巨大的破火山口(塌下的火山底)了。那是一个直径3.2公里的洼地,里面是炽热的熔岩湖,像一口沸腾的汤锅。这里时常有轻微的喷发,熔岩从大裂口溢出,不断注入破火山口。有时地面水渗入山岩缝隙,化为蒸气,压力突增,就会呈现壮观的喷发景象。1959年11月14日,吉劳埃亚一个小火山口的裂缝中,熔岩像喷泉般射到580米的高空,大概是世界上任何火山都还没有过的喷发高度。
至于冒纳罗亚火山,喷发次数不可胜计。1950年6月1日,火山侧面一个很长的裂口喷出一股熔岩,以每小时9公里的速度流了23天,掩埋了一个村落,如果这次灾变发生在纽约或世界上其他大城市,这股熔岩大概足以把四个街区的摩天大楼全部淹没。
冒纳罗亚山和吉劳埃亚山的熔岩流,源于巨大的地下岩浆湖。地壳下面有层地幔,地幔上灼热的岩石层把岩浆压聚在火山下面,形成岩浆湖。岩浆湖的岩浆增加,就会对山壁增大压力,使山的倾斜度有所改变。这种现象只有用极精密的仪器才能测知,吉劳埃亚观测所正在不断研究这个问题。
目睹火山的诞生,还有其他例子。不过,由于地球表面海洋占了七成,水下的火山爆发当然比陆上的多。除非有新岛露出水面,例如1963年在北大西洋冰岛附近突然冒出水面的那个火山岛,后来叫做塞尔泽岛,否则海底火山爆发多半不易发觉。
地球上火山作用的基本原因是什么?科学家现在渐渐同意一种看法,认为太平洋周围陆地边缘的火山带,主要是因地壳的板块移动而造成的。这种移动使太平洋边缘的大陆板块和海床板块互相摩擦碰撞。其他地区的火山,像冰岛的火山,猜想应该是地壳下的熔岩从中央岛脊裂隙往上冲涌的结果,那里的海床不断增添新的地壳熔岩。地质学家现在深信,对地壳的板块移动了解越多,对火山的成因就会越加明白。