一本正经的“吐”泥巴！它竟然是“假”火山！

泥火山（Mud volcano）是一种独特的地质现象，其形态与岩浆作用形成的火山相类似，但泥火山喷发物主要为泥浆、水和气体（如甲烷、二氧化碳等），而非炽热的岩浆。所以说，泥火山喜欢一本正经的“吐”泥巴，竟然是“假”火山!

泥火山的分类多种多样，依据形态可以分为堆积锥式、凹盆式和半堆积锥凹盆式等；依据锥体高度可分为大型、中型和小型；依据地理位置可分为陆地和海底泥火山；还可以依据泥火山口大小、天然与人工成因划分等等。泥火山主要发育在沉积速率较快和大陆边缘的横向挤压构造作用的盆地中，形成和喷发均与地下富含石油与天然气、地震和火山活动等有关联。泥火山的喷发须具备泥浆源、上升通道和承压的气体三个要素。并且，泥火山对区域大地构造、生物地球化学、地质灾害、全球气候变化和油气勘探等问题的研究有着重要意义，现今已成为地球科学研究的热点之一。

全球陆地范围内发育的泥火山区超过40个，海底发育的泥火山区超过20个。每个发育区的泥火山从几座至百余座不等。总体而言，全球陆地和海底拥有的泥火山已超过2000座，分布在中国、意大利、美国、阿塞拜疆、伊朗和罗马尼亚等地。此外，陆地泥火山释放的气体以甲烷为主，还有氮气、二氧化碳和硫化氢等，而海底泥火山释放的气体则包含氮气、二氧化碳、碳氢化合物、硫化物和惰性气体等。

阿塞拜疆泥火山群（上图，图源于网络）、意大利那不勒斯圣费利西塔地区泥火山与喷口附近的硫磺结晶体（下左一和下左二，原创图件）、中国台湾省屏东县鲤鱼山泥火山（下右二，图源于网络）和中国新疆维吾尔自治区艾其沟2号泥火山（下右一，原创图件）

我国的泥火山群主要分布在新疆维吾尔自治区、青海省、台湾省和四川省等地区。其中，新疆维吾尔自治区是我国泥火山群的主要分布区，泥火山主要分布在乌苏（白杨沟和艾其沟）、独山子和霍尔果斯等地。这些泥火山出露区的地层主要为泥砂质岩，富含多层地下水，这些地下水通常具有层压高、矿化度高、天然气或石油含量高的特点。

新疆维吾尔自治区部分泥火山群的空间展布图和数字高程模型图（图源于吉林一号高分卫星对地观测影像和国家地理信息公共服务平台）

乌苏泥火山群位于我国天山北坡丘陵地带，处在红车断裂与乌鲁木齐西–西古南断裂交汇区域（其中，乌鲁木齐西–西古南断裂活动时间至少为晚更新世），主要包含白杨沟泥火山群和艾其沟泥火山群。其中，白杨沟泥火山群位于新疆维吾尔自治区乌苏市西南约43公里处，所有泥火山集中分布在白杨沟镇附近不到0.5平方公里的范围内，星散分布在方圆约半公里的山坡和谷地里，泥火山群的分布区第四纪地层以分成沙丘、风成黄土和砂石沙土为主。泥火山口最多时有100多个，目前有21–40个正在喷发，最大直径泥火山口约1.6米，也是我国最大规模的泥火山群。这些泥火山口多呈圆形或椭圆形，喷涌出的天然气和泥浆在火山口内不断地翻腾。喷发较为剧烈的泥火山，每分钟喷发次数超过60次，喷发出的泥浆粘稠且滑润，味道略带咸味。有的泥火山喷发出的泥浆表层还漂浮着石油，犹如大地在沸腾。经过科学家测定，喷涌出的泥浆中富含甲烷、氡、氢气和二氧化碳等气体。白杨沟泥火山群喷涌出的泥浆温度均很低，以至于将手放进去都会感到冰凉，当地人也称之为“凉火山”。

新疆维吾尔自治区艾其沟泥火山群1号泥火山（原创影像）

艾其沟泥火山群的泥火山大多呈孤立圆锥状，而且泥火山群的分布区第四纪地层以砂、泥和亚砂土为主。其中，两座泥火山高约9米，相距约10米，是我国罕见的“孪生喷泥锥泥火山”。与白杨沟泥火山群相比，其喷发物粘稠度更高，外形与岩浆作用形成的火山相似。泥堆外表布满密集的流痕和冲迹，这些痕迹相互交织，酷似将两座泥火山缠在一起的“大树根”。远远望去，两座泥火山宛如身着拖地长裙的姐妹，在群山中格外醒目。两座泥火山中北侧的泥火山略显高大一些，喷口直径约3.2米；而南侧的泥火山稍小，喷口直径约3米。艾其沟泥火山群比白杨沟泥火山群的喷发更为强烈，约十几分钟喷发1次。喷发时，泥火山的喷口仿佛一口正在沸腾的大锅，漂着彩色油花的泥浆由喷口的中部向四周翻腾滚动，同时发出咕嘟咕嘟的响声。在泥火山喷口边缘，有泥浆外溢而形成的豁口，喷涌出的泥浆像水的波纹一样，一圈圈向外延伸涌动，沿着泥火山口的豁口缓慢地外流。

新疆维吾尔自治区艾其沟1号与2号泥火山（上左一，原创图件）、白杨沟泥火山群1号泥火山（上右一，原创图件）、独山子泥火山群（下左一，图源于网络）和马达加斯加的冷泉（下右一，原创图件）

独山子泥火山群位于新疆石油管理局独山子矿区西南约1公里的黄土山，邻近红车断裂，海拔高度约950米，1995年曾发生大规模喷发。泥火山群的分布区第四纪地层以风成沙丘、风成黄土和砾石沙土为主，新近纪地层以砂岩、硅质灰岩、砂质砾岩和介壳灰岩为主。独山子泥火山群的喷发口主要有4处，集中分布在黄土山山顶平台500平方米范围内。泥火山喷口最大直径约1.4米，最小的直径约5厘米。喷出的黏稠泥浆，多呈灰绿色，略带油气味。涌出的泥浆在地表形成锥型丘，泥火山群底部直径超过10米，表面是干裂的泥浆块。目前多数喷口已停止喷溢泥浆，但仍有少量气体溢出。

与非洲东南部的马达加斯加冷泉相比，新疆维吾尔自治区的泥火山显示出了独有的“醇厚”。如果说意大利坎皮佛莱格瑞超级活火山、意大利斯通博利大型活火山和长白山天池大型活火山展示了大自然的力量与美丽，那么新疆维吾尔自治区的泥火山则展现出了自然界的奇妙与独特！

意大利坎皮佛莱格瑞超级活火山（左图）、意大利斯通博利大型活火山（中图）和中国长白山天池大型活火山（右图）（均为原创图件）

泥火山按成因可划分为天然泥火山（由地质作用形成）和人工泥火山（因油气开采或钻井诱发）。其中，天然泥火山大体上可分两大成因类型：一种泥火山的形成与沉积作用有关，即在地下存在着厚层塑性的富含有机质的沉积物，蕴藏着大量水和碳氢化合物气体，它们常具有很大压力，遇到地壳运动出现裂隙或断层，那些处在高压下的水与气体会膨胀上升。裹挟上升通道周围的泥土与岩屑喷出地表，伴随着喷气（包含水蒸气）和泥浆，有时还会喷火（甲烷等气体在高温下自燃）而形成泥火山。这类泥火山多形成在油气藏发育地区，如阿塞拜疆巴库油田的泥火山、中国新疆维吾尔自治区的独山子和白杨沟泥火山，也被人们称为“汽油火山”。因此，从某种意义上说，泥火山是寻找油气藏的一个重要标志；另一种泥火山的形成与火山活动有关，如美国黄石公园中的泥火山，不仅数量多，而且规模大。

全球范围来看，大多数泥火山的喷发强度并不剧烈，不会对周边自然环境产生明显的影响或者破坏。少数泥火山会有极其强烈的喷发，喷出的大量气体会对周围环境产生一定影响或者明显的破坏作用。泥火山的喷发也会伴随着火焰和高温泥浆喷射，并且喷发出来的泥浆可覆盖数平方千米以上，对周围城镇、村庄和基础设施产生重大的破坏。2004年10月，我国台湾省发生了6.2级地震，地震发生前高雄县的泥火山发生多次喷发，而且喷发频率和强度均有明显增加。该次地震发生后不久，台湾省相关部门开始对发震断层附近的泥火山群进行气体地球化学和地震观测。同样，科学家们对我国新疆北天山区域泥火山与地震活动的相关性进行了研究，并认为泥火山活动是天山区域构造应力加强过程中地壳运动的一种表现形式。总之，泥火山虽然没有剧烈构造运动形成的山峦和岩浆作用形成的火山那样拥有着壮丽的自然景观，但其形成机制与资源和灾害的关联性备受科学家们关注。而且，泥火山也是揭示地下流体运移、油气生成及构造活动的重要研究对象。

冬季的四川省萨武神山（左图）与夜晚极光（中图）和春季的吉林省长白山天池火山（右图）（原创图件）

此外，泥火山喷溢出的泥浆通常含有钙、镁、铁、钡、铜、锌等矿物质和微量元素，具有一定的抗菌和控油作用。火山泥的微孔结构可吸附皮肤表面的油脂、污垢及老化角质，可以起到物理清洁作用，类似活性炭的原理，适合油性皮肤或T区（额头和鼻子）护理。总之，火山泥在美容领域中的应用并非毫无依据，而是有着一定的科学基础，但其效果和适用性还需结合个人肤质和科学的使用方法。

哥伦比亚泥火山洗浴池（图源于网络）

本期科普结束！小伙伴们，我们下期见！

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本期作者：李萌萌 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 吉林省地震局 工程师

徐智涛 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 吉林省地震局 意大利那不勒斯维苏威火山观测站 高级工程师/博士

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 吉林省地震局 工程师

孙立影 吉林地震台 吉林长白山火山国家野外科学观测研究站 吉林省地震局 工程师

潘波 吉林长白山火山国家野外科学观测研究站 中国地震局地质研究所 研究员/博士

姚远 新疆帕米尔陆内俯冲国家野外科学观测研究站 新疆维吾尔自治区地震局 研究员/博士

乌尼尔 新疆维吾尔自治区地震局 高级工程师

闫玮 新疆维吾尔自治区地震局 高级工程师

王君贤 中核集团铀资源勘查与评价重点实验室 核工业北京地质研究院 工程师/博士

张勇 中国地质科学院 矿产资源研究所 研究员/博士

Alessandro·S 意大利地球与物理火山研究所（罗马） 高级研究员/博士

Ventura·G 意大利地球与物理火山研究所（罗马） 高级研究员/博士

Lupi·M 瑞士日内瓦大学 地球科学学院 教授/博士

徐岳仁 中国地震局预测研究所 研究员/博士

李文巧 中国地震局预测研究所 高级工程师/博士

焉恒琦 吉林地震台 吉林省地震局 助理工程师

李一宏 吉林省地震局信息中心（应急服务中心） 工程师

任芳语 吉林地震台 吉林省地震局 助理工程师

张屿 中国地质调查局 成都地质调查中心 高级工程师

李海艳 福建省自然灾害防治技术研究院 福建省地震局 高级工程师/博士

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

Carolina·B 意大利那不勒斯维苏威火山观测站 英国剑桥大学 博士

白令安 桂林理工大学 地球科学学院 教授/博士

韩世炯 吉林大学 地球科学学院 副教授/博士

闫庆贺 云南大学 地球科学学院 副教授/博士

刘艳鹏 北京矿产地质研究院 助理研究员/博士后

衣健 吉林大学 地球科学学院 副教授/博士

魏费翔 吉林长白山火山国家野外科学观测研究站 中国地震局地质研究所 副研究员/博士

顾国辉 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 吉林省地震局 工程师

徐丹 吉林省长白山天池火山监测站 吉林长白山火山国家野外科学观测研究站 吉林省地震局 工程师

金文虎 吉林省地震局 二级主任科员

赵春花 吉林省地震局 三级调研员

李冰溯 广西壮族自治区地震局 高级工程师/博士

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

李忠伟 吉林省震灾风险防治中心 吉林省地震局 高级工程师

冯靖乔 吉林省震灾风险防治中心 吉林省地震局 高级工程师

马小溪 吉林地震台 吉林省地震局 高级工程师/博士

宋雨佳 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 吉林省地震局 工程师

赵春涛 中国科学院 青海盐湖研究所 助理研究员/博士

褚小磊 东南大学 计算机科学与工程学院 博士

关升 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 吉林省地震局 工程师

贾宝金 内蒙古自治区地震局 高级工程师

包宝小 内蒙古自治区地震局 高级工程师

席文雅 内蒙古自治区地震局 工程师

梁小龙 内蒙古自治区 包头稀土研究院 工程师

章鑫 广东省地震局 中国科学技术大学 高级工程师/博士

付姝 吉林省地震局 中级会计师

任笑言 吉林省地震局 四级主任科员

Salvotore·G 意大利卡塔尼亚埃特纳火山观测站 高级研究员/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

孙永刚 中国科学技术大学 地球和空间科学学院 副教授/博士后

张坤 东北师范大学 地理科学学院 助理研究员/博士后

Pablo·R·P 西班牙马德里康普斯顿大学 地球科学学院 副教授/博士

Roberto·M 意大利那不勒斯维苏威火山观测站 那不勒斯费德里科二世大学 德国波茨坦地学研究中心 研究员/博士

刘松军 吉林省长白山天池火山监测站 吉林省地震局 工程师

张森 长安大学 地质工程与测绘学院 博士后

古阿雷 中国地质调查局 天津地质调查中心 高级工程/博士

张笑天 东华理工大学 地球科学学院 副教授/博士

陈明阳 中国冶金地质总局西北局 中国地质大学（武汉） 工程师

徐川 成都理工大学 地球物理学院 博士后

侯颉 中国地震局第一监测中心 工程师/博士

徐智恺 中国科学院 海洋研究所 助理研究员/博士后

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

张朋 中国地质调查局 沈阳地质调查中心 高级工程师/博士

邹耀遥 中国地质调查局 武汉地质调查中心 工程师/博士

Priyeshu·S 印度地磁研究所（印度孟买） 研究员/博士后

Arsène·T·S 刚果(金)共和国戈马火山观测站 高级工程师

Francesco·L 意大利那不勒斯维苏威火山观测站 高级工程师

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