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台湾的地震与火山地热

已有 5070 次阅读 2009-7-22 17:36 |个人分类:游记|系统分类:科普集锦

1998年7月,我参加由孙枢院士率领的国家自然科学基金委员会代表团访问台湾。正好在此前的1997年,我在南京主持了第二届海峡两岸地球化学研讨会,接待了一批台湾同仁,因此那次去台也顺便对他们进行了回访。
那时候,大陆的人去台湾确实比出国还要难得多,好在一切手续都由基金委在北京替我办好了。我们在香港集合,从香港出发飞往台北。当时香港已经回归,但是台湾还在香港设有一个办事处之类的机构,负责最后审查进入台湾的大陆人士的各种证件、手续。我们也必须到那个机构去接受审查。
现在,台湾开放大陆居民赴台旅游已经一年了,数以万计的大陆民众已经饱览了宝岛风光。也许因为是地质工作者的缘故吧,对我来说,当年台湾之行所留下较为深刻印象的似乎是台湾的地震与火山地热。
我国东部地区位于环太平洋构造带的西带,该构造带最重要的特征是发育一条长达一万多公里的西太平洋火山-岛弧带——新生代的板块俯冲带,它从俄罗斯远东地区的堪察加半岛开始,向南经过千岛群岛、日本列岛、琉球、台湾、菲律宾、巴布亚新几内亚、所罗门、斐济等,一直到新西兰。这也是世界上最大、最活跃的地震带,据统计,全球80%的地震发生在这里。如果说,我国东部的大陆地区因为位于这个西太平洋构造带的外带,所以新生代的构造活动尚不显突出的话,那末台湾省则因处在该带的内带,而属于新生代的构造活动地区,地震频繁,火山、地热景观也十分发育。
我们到达台湾的当天晚上,花莲就发生了一次地震;第二天上午我们到台大与岛内同仁见面、开会时,还有记者就此来采访孙枢先生。当然这只是一次小地震,而花莲又是台湾岛内的地震频发区,所以当地人都习以为常了。
台湾中央大学的蔡龙诒教授带我去台北附近的阳明山“国家公园”,阳明山实际上包含了大屯山、纱帽山、七星山、小观音山等一群海拔大多为三、四百米的山丘,但最高的也超过了一千米。其中许多是属于台湾北部的大屯火山群;因此,阳明山公园范围内保存着许多完好的火山地形地貌,例如台北地区海拔最高的七星山是一座锥型火山,纱帽山是一座典型的圆丘型火山,而大屯山、面天山、向天山等则都是喷发较早的南大屯山的寄生火山。这些火山目前都处在休眠状态,但是,在它们的深处,却仍然涌动着炽热的岩浆,这些岩浆所产生的热能(可能还有物质)传到浅部和地表,就发育众多的喷气口、地热田、温泉等特殊的景观和资源。
台湾的地热资源非常丰富,而台北又是台湾地区高温地热资源最集中的地区,著名的北投温泉就是从地热谷中涌出的酸性硫酸盐型地下热水,它与大屯火山群有着密切关系。而在大油坑和小油坑地热区,则有相当规模的硫黄喷气口,其喷出的气体富含硫化氢,喷出地表后由于被氧化而生成自然硫,堆积在喷气口的四周(照片1)。蔡教授带我考察了一处曾经采集自然硫黄的喷气口(照片2),这里的空气中弥漫着浓重的硫黄味,喷气孔里仍然在丝丝地喷射着炽热的蒸汽,据说温度高达120℃。由于喷出的富硫蒸汽为强酸性,对金属有较强的腐蚀作用,所以那些曾经用来汇集蒸汽的铁管都已被严重锈蚀了。
除了台北地区与大屯火山群有关的地热外,在台湾的中央山脉等地还有一些产于变质岩地区的地热资源,如宜兰的清水、土场等地热田。与前述火山地热不同的是,这种变质岩地区的地热水及蒸汽主要是深循环的大气降水,它的盐度或矿化度很低,不象前面说的与火山有关的地热水或喷气那样酸性,因此就可以利用它来发电、取暖等。
现代地热流体实际上相当于地质历史上热液矿床的成矿流体。台北地区的酸性硫酸盐型地下热水实际上就类似于高硫型(另一个名称也叫做“酸性硫酸盐型”)浅成热液矿床的成矿流体;而西太平洋火山-岛弧带正是这类矿床的最重要产地。著名的台湾金瓜石金矿就是一个典型的高硫型浅成热液矿床,只是历经近百年的开采,资源已近枯竭,所以采矿活动也几乎停歇。当时我正在做福建紫金山矿床的工作,而紫金山也是一个高硫型浅成热液金-铜矿床,只是成矿时代比金瓜石早得多。因此我很希望能够去金瓜石矿山考察一下,以便把紫金山和金瓜石做一些对比研究;但是这个愿望没能实现,使我颇感遗憾。于是,台湾中央地质调查所的黄鑑水先生就带着我到九份、基隆、野柳一带转了一圈,其中也专门到金瓜石矿区的周围看了看,也算是到此一游了吧。
 
-台湾的火山地热

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