西藏自治区位于中国西南地区,地处青藏高原的西南侧,简称“藏”。西藏自治区在我国唐、宋时期称为“吐蕃”,清朝康熙年间定名为“西藏”,并沿用至今。青藏高原是中国最大、全球海拔最高的高原,素有“世界屋脊”、“地球第三极”之称,全球海拔8000米以上的山峰共14座,其中有10座分布在青藏高原。西藏自治区发育有金沙江、怒江、澜沧江和雅鲁藏布江,同时恒河、印度河、布拉马普特拉河、湄公河等国际河流的上源均在其辖区内。西藏自治区还发育有多个火山群,包含有巴毛穷(琼)宗火山、五尖山火山、平头山火山、牛心山火山等。总之,西藏自治区地域辽阔,以其雄伟壮观、神奇瑰丽的自然风光而闻名于世。

西藏自治区阿里地区“大地之树”(上左一)、日喀则地区佩枯措湖(上右一)、阿里地区穹窿银城(下左一)和阿里地区冈仁波齐峰(下右一)(均为原创图件)

巴毛穷宗火山位于西藏自治区那曲市双湖县境内,地处玛尔盖茶卡断裂带上(该断裂在全新世仍有活动),海拔约5067米,火山锥体相对地面高差约200米。“巴毛穷宗”在藏语中的含义为“英雄女神”,另据中国《格萨尔王传》历史材料记载,巴毛是格萨尔王时期一位女英雄的名字,穷宗意为拴马的地方,合起来的含义为女英雄的拴马地。巴毛穷宗火山口呈圆形漏斗状,直径约300米,深度大于50米,犹如一个巨大的锅底。火山口内部现存有一个冰冻的火山湖泊,面积约600多平方米,俯瞰火山口,酷似一口巨大的铁锅在煎蛋!

西藏自治区巴毛穷宗火山群部分火山空间分布图(图源于GF-2与GF-6对地观测影像和国家对地观测科学数据中心)

巴毛穷宗火山喷发活动始于始新世,至于早中新世,为中心式喷发类型,火山地貌主要有火山口、火山锥和熔岩台地,火山区整体呈不规则形状。火山岩层厚度约300米,南北延伸约20千米,东西宽展约15千米,喷发覆盖面积约300平方千米。火山区内的岩浆作用可划分为三个期次:第一喷发期次产物分布于紊埂梁、玛尼西侧等区域,分布面积约1平方千米,熔岩层厚度范围在20-50米,岩性主要为碧玄岩;第二喷发期次分布于火车头山、平头山、玛尼、牛心山等地,形成的火山岩构成了巴毛穷宗火山区的主体,岩性以碱玄岩和响岩为主;第三喷发期次分布于巴毛穷宗火山口及其附近,岩性以碱玄岩和响岩为主。火山岩中的矿物组成较为丰富,肉眼可以观察到橄榄石、辉石、角闪石、黑云母和磁铁矿。

中国西藏自治区巴毛穷宗火山航拍视频(原创视频)

巴毛穷宗火山区南部的火山熔岩经过数百万年的风化和剥蚀作用,逐渐形成了形态各异的石海和石林,它们形如石菜、石笋、石树、石蘑菇、石桌、石房等拟态景观,仿佛给火山区盖上了一层厚厚的熔岩“被子”。火山区内植被较为丰茂,有紫花针茅草、鹅观草、羊茅草、棘豆草、赖草、硬叶苔草等,使得这里成为野生动物的栖息地。科学家们在巴毛穷宗火山区及邻区发现了100多件以石片、石器为主的打制石器,大部分由灰色或黑色的硅质岩制作而成。同时,还发现了一处新石器时代早期古人类文化的古石丘墓葬群,距今约7500年,占地面积约400平方米,这对于研究古人类活动及其居住环境变迁有着重要的科学意义。所以说,巴毛穷宗火山也是西藏火山群中最火炏焱燚的一座火山!

牛心山火山位于巴毛穷宗火山的西部,距其约16.7千米,海拔约5117米。火山锥体保存较为完整,长约385米,最宽处约160米,火山喷发活动始于始新世,止于早中新世,喷发类型为中心式喷发。

五尖山火山位于巴毛穷宗火山的北部,距其约2.5千米。火山锥体有5座山峰,火山口轮廓呈不规则形状,长约1.03千米,宽约0.7千米,东侧存有一个巨大豁口。火山海拔约4991米,喷发活动始于始新世,止于早中新世,喷发类型为中心式喷发。火山地貌主要有火山锥、火山颈、火山口和熔岩台地。火山区岩石类型主要为碱玄岩、碧玄岩、响岩和火山碎屑岩,岩石中肉眼可见的造岩矿物有橄榄石、辉石、斜长石等。

区域构造应力场反演结果表明,巴毛穷宗火山群分布区整体处于南西西-北东东向挤压的构造地貌格局之中。玛尔盖茶卡全新世走滑断裂穿过火山区,断裂倾角约90°,滑动速率约8毫米/年。据现有的地震与火山监测资料显示,火山区内发生的地震事件以天然构造型微地震为主,其中玛尼区域1997年11月8日发生了7.5级大地震,2011年5月24日发生了4.2级有感地震(资料来源:中国地震局火山研究所、西藏自治区地震局、青海地震局、辽宁省地震局和中国地震台网中心)。地球物理勘探资料显示,巴毛穷宗火山区底部的地壳厚度约58±6千米,中下地壳深度范围内普遍存在低速层,低速层的存在是由深部地幔物质上涌至中下地壳发生部分熔融所致。火山区内发育有玛尼冷泉,泉水不断地从火山熔岩裂隙中涌出,泉水富含锂离子(Li+)、二氧化碳(CO2)、氡气(Rn)等。岩石地球化学研究表明,巴毛穷宗火山群的喷发与区域挤压构造环境、地幔物质上涌、壳幔混合、上地幔部分熔融、岩浆补给与混合及岩浆分离结晶均有关联。

印度尼西亚喀拉喀托大型活火山(左图)、中国长白山天池大型活火山(中图)和意大利埃特纳大型活火山(右图)(均为原创图件)

中国西藏自治区巴毛穷宗火山熔岩(上左一,图源于网络)、中国吉林省长白山天池火山粗面岩(上右一,原创图件)、中国吉林省老虎山火山碱玄岩(下左一,原创图件)和意大利埃特纳火山玄武质火山碎屑岩(下右一,原创图件)

与其说印度尼西亚喀拉喀托大型活火山、中国长白山天池大型活火山和意大利埃特纳大型活火山书写着地球的年轻历史,那么巴毛穷宗火山不仅是极寒、缺氧、百里无人烟的极端之境,更是解码“世界屋脊心跳”的终极密钥!如果说中国长白山天池火山粗面岩在四季的轮回中,每一帧都是大自然的绝美画卷;中国吉林省老虎山火山碱玄岩沉静地伫立在大地之上,每一处起伏都彰显坚韧力量;意大利埃特纳火山熔岩与火山碎屑岩浓聚着古老神韵,散发着震撼人心的神秘魅力;那么中国西藏自治区巴毛穷宗火山熔岩则历经了岁月沉淀,仿佛在诉说着青藏高原的远古传奇!

补充科普:

青稞是禾本科、大麦属的一年生禾谷类作物,耐寒性强,生长期短,高产早熟,可分为春青稞和冬青稞。青稞主要集中分布在中国青藏高原、非洲大陆北部高原、南美洲安第斯高原等地区。在我国青稞主要分布在西藏自治区、青海省、四川省、云南省、甘肃省等地。其中,青藏高原是我国青稞的主要产区,占全国青稞种植面积的98%以上。 青稞的籽粒通常无外壳包裹,植株形态与大麦近似,因其内外颖壳分离,籽粒裸露,故又称裸大麦、元麦和米大麦。青稞在青藏高原地区具有悠久的栽培历史,距今已有3500多年。青稞的籽粒蛋白质含量高达11.31%,高于水稻、玉米等谷物,膳食纤维含量居谷类作物首位,含有多种有益人体健康的微量元素,如钙、磷、铁、铜、锌、硒等,β-葡聚糖含量也较高,范围值在3.66%-8.62%。青稞的支链淀粉含量范围普遍在74%-78%,一些培育的新青稞品种支链淀粉可以接近100%。 青稞是制作糌粑(zān ba)的主要原料,糌粑在藏语中意为“捏合的炒面”,是青藏高原独有的主食形态。传统糌粑以青稞为主原料,通过清洗、晾干、炒熟、磨粉制成。豌豆糌粑则是以豌豆为原料加工而成,具有豆类的香气。糌粑营养丰富,发热量大,充饥御寒,携带方便,其营养价值比稻米、玉米和一般小麦还要高。另外,青稞还可以用于酿酒和制作成麦片粥、面饼、馒头等。

农业种植的青稞和烹饪熟的青稞饼(上右一为原创图件,其余均源于网络)

本期科普结束!小伙伴们,我们下期见!

本期参考文献:

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本期作者:徐智涛 吉林省地震局 中国地震局地质研究所 意大利地球物理与火山研究所(罗马、那不勒斯和卡塔尼亚分部) 高级工程师/博士

孙立影 吉林省地震局 吉林长白山火山国家野外科学观测研究站 工程师

叶希青 中国地震局火山研究所 吉林长白山火山国家野外科学观测研究站 工程师

李萌萌 中国地震局火山研究所 中国地震局预测研究所 工程师

Eugenio·N 意大利卡拉布里亚大学 生物、生态与地球科学学院 教授/博士

江永曲吉 西藏自治区地震局 西藏拉萨地球物理国家野外科学观测研究站 助理工程师

徐智恺 中国科学院海洋研究所 深海极端环境与生命过程研究中心 助理研究员/博士后

Salvotore·G 意大利卡塔尼亚埃特纳火山观测站 高级研究员/博士

焉恒琦 吉林省地震局 延边大学 助理工程师

Sveva·R·M 意大利那不勒斯维苏威火山观测站 佛罗伦萨大学 博士

Stefano·C 意大利那不勒斯维苏威火山观测站 高级研究员/博士

张玙 中国地质调查局 成都地质调查中心 高级工程师

潘波 吉林长白山火山国家野外科学观测研究站 中国地震局活动构造与火山重点实验室 中国地震局地质研究所 研究员/博士

李涛 新疆帕米尔陆内俯冲国家野外科学观测研究站 中国地震局地质研究所 研究员/博士

马玺 地震动力学与强震预测全国重点实验室 中国地震局地质研究所 副研究员/博士

石峰 山西太原大陆裂谷动力学国家野外科学研究站 中国地震局地质研究所 副研究员/博士

尹昕忠 西藏拉萨地球物理国家野外科学观测研究站 中国地震局地质研究所 高级工程师

王子衿 吉林省震灾风险防治中心 吉林省地震局 助理工程师

郭炎 吉林省地震局 成都理工大学 助理工程师

徐川 成都理工大学 地球物理学院 副教授/博士后

付姝 吉林省地震局 财务与国有资产管理中心 中级会计师

陈兆新 吉林省地震局 信息中心(应急服务中心) 工程师

刘朝阳 中国科学院 广州地球化学研究所 助理研究员/博士后 杨帆 吉林农业大学 资源与环境学院 高级工程师/博士

Ailin·P 阿根廷国家空间活动委员会 阿根廷国家科学与技术研究理事会 助理研究员/博士

声明:本期文中所有图片及文字均为公益科普,不存在任何商业价值。

该文章由吉林省地震局青年科技发展课题(JZQ202512、JZQ202506、JZQ202501和JZQ202515)和我国大地震基础资料整编及《中国大地震科学志》编研项目(2023FY101500)公益性项目联合资助。

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