我们如何弄清楚熔岩如何产生的简史:熔化地球

一篇非常有趣的读物,讲述了我们如何弄清楚火山的实际运作方式

《熔化地球》封面。

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本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定代表《大众科学》的观点


在过去的几个月里,观看基拉韦厄火山下东裂谷带喷涌出鲜红色的熔岩,并迅速变成黑色的玄武岩之后,您可能会惊讶地发现,科学家们在玄武岩的起源问题上存在严重分歧,但这其实是很久之前的事了。几个世纪以来,这方面存在着相当多的争论。许多有声望的科学家甚至热情地相信,玄武岩是由水沉积而成的。而且我们说的还不是热水!

这是哈拉尔杜尔·西格德松引人入胜的著作《熔化地球:火山爆发的观念史》中探讨的非常奇怪的历史。

不幸的是,这本书主要关注欧洲的男性博物学家和科学家。我确信有很多女性对这个问题有自己的看法,并且火山岛上的土著人本可以就这种常见黑色岩石的确切起源向欧洲人提供建议。如果能听到其他文明的科学家对此事的看法就好了。而且我本可以多关注一些冰岛的内容。但这些缺点并没有过多地减损这本书的价值。所以不要让它们阻止你拿起它并彻底享受它。


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在简要回顾了世界各地的火山神话之后,西格德松将目光转向了古希腊及其周边地区。他描述了迷人章节的构造背景,然后深入探讨了古代人认为导致所有这些燃烧和爆炸的原因:风。好吧,还有地下火灾。事实证明,许多古代思想家认为地下通道中的风和可燃物质的结合导致了火山爆发。他们肯定注意到了地震增加与随之而来的山脉爆炸之间的相关性。他们关于这些事情如何以及为什么会发生的想法在一些学术圈中持续了一千多年。

然后我们进入基督教时代,火山可以很容易地被解释为“地狱的烟囱”,期间还有炼金术短暂出现,其中重新出现了古希腊关于地下风和火的观点。这些想法一直延续到文艺复兴时期,当时意大利人有机会目睹一座火山的诞生(蒙特努沃)。现在,我们看到人们开始进行实际的实验,例如熔化火山岩以观察会发生什么,并用棍子戳活跃的熔岩流以测试粘度。除了那些试图弄清楚火山为什么会爆发的学者之外,我们还看到了埃特纳火山和维苏威火山对文艺复兴时期居民的一些影响,其中有大量非常优秀的当代爆发插图。

到了启蒙运动时期,人们开始意识到沥青、煤和硫磺等普通的可燃物不足以驱动火山,因此我们得到了一个非常简洁的章节,讲述了诸如地球可能是正在冷却的恒星之类的放射性前理论。

之后,我们进入了真正愚蠢的时期:海成论者。是的,我的朋友们,尽管数千年来人们目睹了熔岩从火山中涌出并冷却成玄武岩,但在理性的时代,仍然有一群可敬的科学家认为玄武岩是沉积岩。西格德松深入探讨了他们的论点,以帮助我们这些困惑的现代人理解为什么这种观念曾经被认真对待。但是,当然,火成论者获胜了,每个人都了解了玄武岩实际来自哪里,然后就变成了第一批野外火山学家弄清楚玄武岩如何运作以及岩石究竟是如何熔化的。

化学家也加入了这个谜团,岩石学诞生了,地球熔化的真正秘密被揭示了。最后,我们发现了放射性,了解到当涉及到熔化岩浆时,不仅仅是热量,压力也很重要,确定了地球内部的结构,并解决了许多火山之谜。这是一次令人难以置信的地球科学之旅。

可能没有哪本书能像这本书一样将火山学史与对火山如何运作的可靠描述相结合。《熔化地球》非常值得任何火山爱好者花时间阅读。

《熔化地球》封面。图片来源:牛津大学出版社

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