谁是中国火山之王？

本文来自微信公众号：星球研究所（ID：xingqiuyanjiusuo），作者：山月楼，编辑：云舞空城、所长，头图来自：星球研究所（摄影师@线云强）

2022年1月15日，南太平洋岛国汤加一场毫无征兆的火山喷发震惊了世界。这是全球近三十年来，威力最大的火山喷发。

（汤加火山喷发的卫星影像，长白山未来可能会发生不亚于此的大爆发，图源@NASA）▼

震撼之余，人们也开始思考，我们身边是否还有类似的危险分子？答案是肯定的。

公元946年秋，中国东北大地之上，一声巨响声震寰宇，一个烟柱直冲苍天，沉睡已久的超级火山突然觉醒——长白山，爆发了。

（远眺如今的长白山，摄影师@朴龙国）▼

这是长白山有史料记载以来最猛烈的火山喷发，也是中国近万年来规模最大的火山喷发，及全球两千年来规模最大的火山喷发之一。巨大的力量，让山顶变得支离破碎。

火山灰漂洋过海，数日之后，如雪花般散落在日本。人们在惊异之余，也将此怪象载入史册。

（下文出自日本史料《兴福寺年代记》，因风向、政权分立等原因，中国史料未见文字记载）

“十月七日夜，白灰散如雪”

（请横屏观看，长白山946年喷发火山灰影响范围示意，这次喷发也被学界称作“千年大喷发”，制图@陈志浩/星球研究所）▼

但是，这样的喷发在长白山的历史上并不鲜见。长白山究竟是怎样一座火山？危险的火山喷发，又对我们意味着什么？

让我们首先聚焦地下深处，寻找答案。

火山之王

6500万年以来，太平洋板块俯冲至亚欧大陆之下，并在地下约600公里处停滞，释放出大量水分。水分降低周围岩石的熔点，促使岩石熔融，产生大量岩浆。

（请横屏观看，板块俯冲作用及长白山岩浆起源示意，制图@王申雯/星球研究所）▼

随后，高温的岩浆开始上浮，聚集在地下不同的深度形成一个个囊状空间，是为岩浆房。

（岩浆运动和岩浆房形成示意图，制图@杨宁/星球研究所）▼

在最近的几千万年里，这个庞大的岩浆系统十分活跃。在中国东北到处喷发，引发此起彼伏的火山活动。约500万年前，新一轮岩浆喷发，出现在今日的吉林省东南部，长白山的成长，自此开始。

（长白山及东北新生代火山区分布示意，新生代是6500万年前至今的地质年代，制图@陈志浩/星球研究所）▼

在随后的成长历程中，由于岩浆的特性不断变化，长白山的面貌，也发生了极大的改变。

在长白山诞生之初，岩浆直接源自地幔深处，温度高、粘度低、流动性好，喷出地表后四处溢流，甚至能像河流一样蜿蜒。

经过长期喷发后，熔岩在广大的面积里流淌、堆叠，一个大致以长白山为中心，半径约60千米，面积约12000平方千米的熔岩台地就此形成。

（长白山地区熔岩台地范围示意；图中为当下而非刚形成时的地形，仅作范围示意，制图@陈志浩/星球研究所）▼

它是长白山的雏形。时至今日，其上早已绿树成荫，但是我们仍可以在少数深邃的河谷里，窥见古代熔岩台地的独特风景。

（望天鹅十五道沟的玄武岩柱状节理，是古代熔岩台地上形成的地质构造，摄影师@崔瀚予）▼

随着时间流逝，微妙的改变，在地下深处出现了。岩浆房周围的岩石，逐渐被高温岩浆熔化，导致一些新的化学成分加入岩浆。而伴随着岩浆缓缓冷却，一部分高熔点矿物也率先结晶析出沉淀到岩浆房底部。这些变化，最终导致岩浆变得粘稠。

（岩浆房中岩浆演变示意，实际情况中这些过程往往同步发生，并无明确的先后顺序，制图@王申雯/星球研究所）▼

粘稠的岩浆，在早已成型的熔岩台地上以更剧烈的方式喷出，产生大量的火山灰、火山弹等火山碎屑物。

熔岩和火山碎屑堆积在喷口附近，逐渐形成锥状的山体，分别在距今约300万年和200万年前，先后开始形成长白山火山的两位邻居，望天鹅火山和炮台山火山。

（长白山火山群主火山分布，望天鹅火山位于中国境内，炮台山火山位于朝鲜境内，长白山则为两国共有，制图@陈志浩/星球研究所）▼

随后，约100万年前，主喷口继续转移，长白山的锥体开始真正浮现在历史的长河里。

（长白山火山锥形成示意，制图@王申雯/星球研究所）▼

约5万年前，长白山的高大火山锥大体形成。此时的它，应是更似富士山的锥形火山，其山顶海拔超过3000米，相对高度至少2500米，放至今日足以傲视中国所有火山及众多传统名山。

但这番景象维持得并不长久，约五百万年的时光过去，长白山地下的岩浆已变得极度粘稠。粘稠的岩浆不断上涌，往往还未来得及喷发，顶部便已率先冷却，就像一个瓶塞堵住了火山口下方的通道。

于是，岩浆中的气体无处散溢，积聚在地下，把长白山变成“超级高压锅”。终于有一天，“高压锅”的压力突破极限，超级喷发开始了。

气体裹挟着岩浆冲向蓝天，岩浆变成细小液滴，冷却成细腻的火山灰，并与其他高温碎屑、气体构成火山喷发柱，直冲数万米的高空，持续数小时或数日，直到地下气体完全释放。火山喷发柱后继无力时，巨量的碎屑从高空落回地表，堆积在火山口四周，转变为疏松多孔的浮岩。

（长白山天池北侧天文峰，灰黄色的山体是古代超级喷发后堆积的浮岩，其中混杂着黑色的熔岩碎块，摄影师@邱会宁）▼

更多的火山灰，则顺山势倾泻而下，化作灼热的洪流，像雪崩一样冲向四方，是为火山碎屑流。

万物皆被吞噬、掩埋。如今我们仍能从长白山的部分河谷中，看到火山碎屑构成的厚厚岩层。

（长白山锦江峡谷两侧的古代火山碎屑地层，摄影师@翟东润）▼

大片森林被掩埋后，在数百度高温的火山灰里焖烧，形成炭化木。

（长白山南坡炭化木遗址，摄影师@朴龙国）▼

如此规模的超级喷发，在长白山最近几万年里的历史里并非只有一次，而是反复出现。

超级喷发逐渐耗尽了岩浆房上部的物质，山体巨大的重量失去支撑，火山口周围的岩石逐渐塌陷，慢慢形成巨大的破火山口，蓄水成湖，天池诞生了，

（火山口湖形成示意，长白山天池即是火山口湖，制图@王申雯/星球研究所）▼

公元946年的“千年大喷发”，正是长白山最近的一次超级喷发。其火山喷发柱高达约25千米，火山碎屑流席卷四周，最远到达50千米以外，波及近2430平方千米的地域，而天池水倾泻出来的洪水，则影响到更远的地方。

（长白山火山碎屑流灾害范围示意，制图@陈志浩/星球研究所）▼

在随后的几个世纪里，长白山又继续发生了几次小喷发，才最终暂时平静下来。

曾经超过3000米的锥形山顶消失，化作2700米左右的16座山峰，与一池深邃的湖水，共同组成了我们今日看到的长白山，

（长白山十六峰示意图，图中十六峰名称为清朝刘建封于1908年命名；目前部分山峰名称有所变化，如华盖峰已被称为天文峰，制图@陈志浩/星球研究所）▼

超级喷发，使长白山成为中国的“火山之王”。约2700米的高度，也使长白山成为中国东北第一高山。

但是，极致的危险之外，暂时平静下来的长白山，凭借着雄伟的身姿，还要展现给世人更多的美丽。

东北水塔

在现代长白山，火的力量暂时偃旗息鼓，舞台上真正的主角是——水。

长白山身处近海之地，深受太平洋水汽的影响，而2700多米的高度让水汽得以在爬升中冷凝，化身云雾萦绕山间。

（请横屏观看，长白山的山顶云雾，摄影师@卓永生）▼

这里的年平均降水量约为1000毫米，山顶更是可高达1300毫米，相比于许多江南地区也毫不逊色，是东北降水最丰富的地区之一。

（吉林省年降水量分布示意，制图@张威/星球研究所）▼

加之长白山地处北纬42度，冬季漫长而且严寒，在高海拔低温的加成下，水汽能够快速冻结成小冰晶，于是长白之雪细小如粉末，积雪蓬松、干燥且厚重。

山顶的积雪，可以从每年10月存续到来年6月，达9个月之久，“长白”一名或许便来源于此。

（银装素裹的长白山，摄影师@朴龙国）▼

而在山下的河流湖泊中，水面无法冻结的地方也提供着源源不断的水汽，一旦遇到冰冷的树枝，它们便凝结其上，形成雾凇，为长白山平添几分魔幻色彩。

（长白山魔界风景区的雾凇，摄影师@王智超）▼

丰富的降水，令天池湖水充盈，逐渐形成南北长约4400米、东西宽约3370米，平均深度204米、最深处达373米，储水总量约20亿吨的巨大湖泊，是为中国最大的火山口湖以及中国最深的湖泊。

（天池与中国部分著名湖泊水体特征对比，制图@王申雯/星球研究所）▼

在天池的北侧，湖水从唯一的缺口流出，形成乘槎[chá]河。

但乘槎河十分短小，仅流出1250米便遇到断崖，跌落成落差68米的长白瀑布。

（长白山瀑布秋季景观，摄影师@刘兆明）▼

即使在隆冬时节，天池全湖冰封，但乘槎河水依旧流淌，令长白瀑布也继续澎湃。

（冬季的长白瀑布也会继续流淌，摄影师@任琳）▼

瀑布之下，流水游荡于山谷之间，顺山势蜿蜒而下，松花江的源头二道白河就此形成。

（二道白河峡谷，摄影师@付明泽）▼

它是松花江的源头。除此以外，长白山充沛的降水，还在南坡和东坡分别孕育了汇入日本海的图们江和汇入黄海的鸭绿江

（长白山地区流域示意，仅标出了鸭绿江流域、图们江流域以及包含松花江的黑龙江流域，制图@张威/星球研究所）▼

于是，诞生于火海的长白山凭借着自身高度和近海的有利位置，成为东北的“三江源”，是名副其实的东北水塔。

众多干流和支流交织成密布水网，覆盖千里之域的同时也形成了大大小小的湿地，形形色色的湖泊。

（长白山绿渊潭，摄影师@王智超）▼

流水也渗入地下，经过火山岩层的过滤而变得纯净，并从火山岩里溶解出丰富的硅、钙、钠、镁等矿物质元素，形成优质的偏硅酸矿泉水。

（长白山冰水泉，摄影师@邵梓轩）▼

丰富的水资源，让这座火山显得柔和起来，更滋养了生灵万物，续写着长白山的传奇。

万千生灵

最近五万年来，长白山周围的生灵曾饱经火山喷发磨难。万幸的是，“千年大喷发”之后，大规模的火山喷发不再，被岩浆毁灭的大地逐渐恢复生机。

（长白山北坡的古代熔岩流，形成于至少5千年前，盘山路在它的映衬下显得十分纤细，摄影师@线云强）▼

高温的火山灰冷却以后，其疏松多孔的质地非常利于植物根系的生长，微风和飞鸟带来树木的种子，高大树木便在火山灰中扎根、生长，无需地衣和苔藓等拓荒植被的参与，便可快速重建生态。

流水则溶解出火山灰里丰富的钾、钙、镁等营养元素，供植物吸收生长，于是在火山灰覆盖的荒芜之地树木逐渐茁壮茂盛。

（长白山西坡锦江大峡谷两侧，暴露出古代超级喷发时堆积的火山灰地层，森林在火山灰上茁壮生长，摄影师@邵梓轩）▼

第一批树木站稳脚跟后，枯枝落叶加速对火山灰的改造。

冬季严寒的气候，让微生物难以将其分解完全，于是积累大量腐殖质，它们与火山灰结合，发生复杂的物理、化学作用。一方面加快火山灰分解，促使各种元素释放出来，另一方面不断改变火山灰的质地，形成更加疏松透气透水的土壤。随后，森林如绿色的浪潮，再次蔓延开来，“长白林海”重现于世。

（长白山北坡地下森林，生长在被火山灰摧残过的山谷里，摄影师@乔力）▼

长白山，终从寥寥寂静走向勃勃生机。

不同的植物群落，在不同海拔形成了四个植被带。

（远眺长白山，可看出森林随海拔变高而发生的树种变化，直到最后消失，摄影师@陆雨春）▼

海拔1100米以下，红松、沙松、白桦等广布于此，构成了针阔叶混交林带，深秋时节五色斑斓，正是一年最美时。

（针阔叶混交林，摄影师@邵梓轩）▼

海拔1100~1800米处，气温有所下降，云杉、冷杉、鱼鳞松等是这里的主宰，构成暗针叶林带，松杉直立、苔藓遍地。

（暗针叶林，摄影师@朴龙国）▼

海拔1800~2100米处，则是岳桦林带。这里愈发寒冷，并时有大风来袭，年平均风速6~8m/s，8级以上大风日数可达200天以上，强劲的西风让树木弯曲，宛若森林舞者，摇曳身姿、灵动优雅。

（岳桦林，长白山上的岳桦林是中国境内分布最广的，摄影师@李星志）▼

海拔2100米以上，是长白山最寒冷的地带，此处风力亦是最强，如2400米以上的山顶区域，8级以上大风日数可达280天以上，矮小灌木和苔藓地衣成为了主要的植被类型，是为高山冻原带。

夏季来临万花盛开，天池湖畔更是光彩夺目。

（请横屏观看，天池与冻原上的鲜花，摄影师@宋延文）▼

而被群山合围的长白山，也让众多特有种、珍稀物种在此孕育。

（长白松，又名美人松，原为国家一级保护野生植物，后因保护得当、数量恢复快，2021年9月调整为二级，摄影师@邵梓轩）▼

繁茂的植被也吸引着动物们到来，广阔的横纵空间，则提供了多样化的栖息之地，于是常有珍禽停驻树梢。

（花尾榛鸡，摄影师@朴龙国）▼

也有异兽漫步林间。

（梅花鹿，拍摄于长白山，摄影师@高鹏飞）▼

许多动物选择在温暖时节活动，避开了严酷的漫长冬季。

（中华秋沙鸭，摄影师@冯江）▼

但漫漫严寒，也让长白山的生灵们演化出各种御寒的本事，如厚厚的脂肪，又如温暖的皮毛。

（东北虎，拍摄于横道河子东北虎林园，仅示意；野生东北虎曾经广泛分布于长白山，如今仅分布于长白山支脉的老爷岭区域，是我国野生东北虎现存的唯一栖息地，在这里建立了东北虎豹国家公园，摄影师@李禄）▼

海拔越高、气候越寒冷的地方，此等特征越是明显。肥嘟嘟、毛茸茸的样子让人顿觉温暖，如暗针叶林带的紫貂。

（紫貂，摄影师@孙晓宏）▼

又如岳桦林带和高山冻原带中的高山鼠兔。

（高山鼠兔，摄影师@王智超）▼

丰富多样的动物让长白山的生态更显活跃。

据不完全统计，长白山保护开发区有野生植物2277种，包括高等植物1727种，占东北地区的70%以上，野生动物1225种，包括脊椎动物370种，约占吉林省的70%，其中不乏难以得见的珍稀物种。

（长白山保护开发区部分珍稀动物示意，拍摄于长白山动物有梅花鹿、紫貂、中华秋沙鸭、黑熊、棕熊、水獭、马鹿、松雀鹰、苍鹰，其余为示意，制图@罗梓涵/星球研究所，摄影师@李禄、朴龙国、程斌、冯江、刘璐、星智-自然影像中国、奚志农-野性中国、谢振清、商睿、徐永春）▼

就这样，重归平静的长白山再次绽放出勃勃生机。

但是，长白山并不会永远平静，极致危险与极致美丽，将永远相伴相生。

圣山未来

丰富的自然资源，让以长白山为主峰的长白山脉成为东北人民自古以来生活繁衍的宝地。

（丸都山城下墓葬群，丸都山城是高句丽时代最为典型的早、中期山城之一，地处吉林省通化市集安市，位于长白山脉中的丸都山，摄影师@孙洪国）▼

清代满族更视长白山脉为“龙脉”让其地位在清代空前绝后，而清朝统治者对长白山采取了封禁政策，也使长白山在很长的历史时期里保持了相对原始的自然风貌。

中华人民共和国成立之初，为了建设一个百废待兴的国度，包括长白山林海在列的东北林地曾遭受不同程度的砍伐。但很快，人们意识到保护长白山独特生态的意义，于1960年建立了长白山保护区，为今天的我们保留下一个相对原生态的长白山。

（长白山与白头山生物圈保护区，长白山与白头山保护区分别于1979年和1989年被批准加入联合国教科文组织所构建的世界生物圈保护区网络，制图@张威/星球研究所）▼

持之以恒的守护，换来的是长白山不类他山的独特风光，大量游客为此吸引纷至沓来。人们来此，感受天池花园的美丽。

（天池与湖畔花朵，摄影师@常建儒）▼

感受火山蕴藏的炽热。

（长白山北坡聚龙温泉与游客，摄影师@胡英飚）▼

感受原始森林的神秘。

（请横屏观看，秋季的长白山森林，摄影师@付明泽）▼

也会在冬季直面严寒的挑战，拥抱这一山最极致的白雪，感受长白山的狂野。

（请横屏观看，长白山冬季景象，摄影师@任琳）▼

长白山的美景让人流连忘返。但是美丽的外表下，依然隐藏着危险。

为了监测长白山的未来喷发风险，人们在1999年建立了长白山火山监测站，并不断完善监测设备和力量，让科学家们得以倾听长白山深处的“脉搏”，预判喷发的到来，制订应对喷发的防灾减灾策略。

（长白山监测台网示意，制图@张威/星球研究所）▼

在随后的2002~2005年，科学家们发现，长白山的微地震日渐频繁，火山气体释放增多，山体发生微弱变形，就连泉水温度也有所升高，这些都是地下岩浆重新活动的征兆。

（长白山北坡聚龙温泉，长白山的监测者会定期检测泉水温度，摄影师@张扬）▼

虽然此后长白山最终又归于平静，但我们无法就此放松。因为我们无法预知，未来它会在哪一天，再度展现地球深处的原始力量。

（初冬的长白山景象，摄影师@仁甲看见）▼

我们只有加强对长白山的研究和监测，有了科学的守护，才能少一分面对未知的不安恐惧，多一分直面灾害的镇定自若，并将火山喷发造成的损失降到最低。

长白山，这个中国最高大的活火山，这个哺育无数生灵的东北水塔，这个风景万千的极致山地，它是让人如此喜爱，却又让人如此恐惧。

因为，极致危险创造了极致美丽，也可能随时会将美丽付之一炬。但这或许就是大自然。

（请横屏观看，远眺长白山，摄影师@卓永生）▼

[1] 郑度主编；杨勤业，吴绍洪副主编. 中国自然地理系列专著 中国自然地理总论. 北京：科学出版社， 2015.09.

[2] 陈灵芝主编；孙航，郭柯副主编. 中国植物区系与植被地理. 北京：科学出版社， 2014.12.

[3] 张荣祖著. 中国动物地理. 北京：科学出版社， 2011.07.

[4] 王季平总纂；肖荣寰主编；吉林省地方志编纂委员会编纂. 吉林省志 卷4 自然地理志. 长春：吉林人民出版社， 1992.04.

[5] 李诚固，王静爱主编. 吉林地理. 北京：北京师范大学出版社， 2010.06.

[6] 张子祯主编；张立果，王文卿副主编. 长白山地理系统研究 第1辑 1956-1981. 长春：东北师范大学出版社， 2015.03.

[7] 魏海泉编著. 长白山天池火山. 北京：地震出版社， 2014.08.

[8] 辽宁省林学会，吉林省林学会，黑龙江省林学会. 东北的林业. 北京：中国林业出版社， 1982.07.

[9] 关连珠主编. 普通土壤学. 北京：中国农业大学出版社， 2016.01.

[10] 刘厚生主编. 中国长白山文化. 长春：吉林出版集团有限责任公司， 2014.08.

[11] 王凤丽主编. 国家生态保护丛书 国家自然保护区卷 上. 北京联合出版公司， 2015.12.

[12] 李立宪撰文摄影；吉林省白山市长白山文化研究会主编. 解说长白山. 北京：中国画报出版社， 2005.07.

[13] 赵大昌编著. 长白山植物图谱. 沈阳：沈阳出版社， 2007.11.

[14] 高玮，盛连喜主编. 中国长白山动物 中英文本. 延吉：延边人民出版社；北京：北京科学技术出版社， 2002.12.

[15] 高玮，崔正植主编. 长白山生物种类与分布 动物 中韩拉丁文本. 长春：东北师范大学出版社， 2006.03.

[16] 刘嘉麒著. 中国火山. 北京：科学出版社， 1999.03.

[17] Zhang M， Guo Z， Liu J， et al. The intraplate Changbaishan volcanic field (China/North Korea): A review on eruptive history， magma genesis， geodynamic significance， recent dynamics and potential hazards[J]. Earth-science reviews， 2018， 187: 19-52.

[18] Zhang M， Guo Z， Sano Y， et al. Stagnant subducted Pacific slab-derived CO2 emissions: Insights into magma degassing at Changbaishan volcano， NE China[J]. Journal of Asian Earth Sciences， 2015， 106: 49-63.

[19] Yang Q， Jenkins S F， Lerner G A， et al. The Millennium Eruption of Changbaishan Tianchi Volcano is VEI 6， not 7[J]. Bulletin of Volcanology， 2021， 83(11): 1-10.

[20] 钱程， 崔天日， 江斌，等. 长白山地区晚新生代火山地貌形态研究及其地质应用[J]. 第四纪研究， 2014， 34(002):312-324.

[21] 刘嘉麒， 陈双双， 郭文峰， 孙春青， 张茂亮， 郭正府. 长白山火山研究进展[J]. 矿物岩石地球化学通报， 2015， 34(04)710-723.

[22] 王新茹， 赵波， 万园，等. 长白山天池火山碎屑流灾害区划[J]. 震灾防御技术， 2015， 10(2):9.

[23] Tang L， Li A， Shao G. Landscape-levelforest ecosystem conservation on Changbai Mountain， China and North Korea(DPRK)[J]. Mountain Research and Development， 2011， 31(2): 169-175.

[24] Xu J， Liu G， Wu J， et al. Recent unrest of Changbaishanvolcano， northeast China: A precursor of a future eruption?[J]. Geophysical Research Letters， 2012， 39(16).

[25] 王志刚. 高句丽王城及相关遗存研究[D]. 吉林大学.

本文来自微信公众号：星球研究所（ID：xingqiuyanjiusuo），作者：山月楼，编辑：云舞空城、所长，图片：潘晨霞 ，地图：陈志浩、张威，设计：王申雯、罗梓涵、杨宁，审校：云舞空城、左口、河边的卡西莫多、陈静怡，特别鸣谢：长白山摄影家协会