书城自然科学地球运动的科学现象
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第14章 地震的伴随者火山喷发的瞬间(3)(2)

1984年8月16日早晨,年轻的牧师伏尔鲍同几位好友驱车到玛瑙湖游览。那天,晨雾很浓,他们只得慢速行进。到湖滨时,已过8时。映入眼帘的是一辆停在岸边的小轿车,车内的人都睡着了,他们虽然感到有些奇怪,但无暇细究,便继续前行。走不了多远,又看见一辆摩托车倒在路旁,一个青年小伙子戴着头盔,躺倒。这时候,好奇心驱使他们停下车来,走近去看个究竟。一看大吃一惊,那个小伙子口鼻流血,四肢已经僵硬了。他们想赶快去报警,是不是发生了谋杀案?正迟疑时,一团团烟云从湖面升起,随风向湖岸飘来,伏尔鲍首先嗅到一股刺鼻的味道,于是招呼同伴们,边喊边跑:“赶快向高地上跑!”但他们吸到这股异味以后,一个个都感到四肢无力,摇摇晃晃地迈开步履,艰难地向高地爬,但总觉得力不从心,有的在半路上撂倒了。同伴虽然想上去搀扶相救,却走不动,一起倒下了。最后,只剩下伏尔鲍勉强爬上高地,他坐下休息一会儿,头脑逐渐清醒过来。

伏尔鲍站在高地上,等浓雾散开后,俯视湖边公路,一派凄惨的景象呈现在眼前,只见十多辆汽车歪歪斜斜地停在公路上,有的甚至冲到湖中。这就是说,在他们到玛瑙湖前,已经有好多人遇难了。

抬头远看湖面,往日的碧波微澜已经消失,而是一片红褐色的血染似的湖水,一团团烟云不时从湖面升起,随风飘送到湖滨公路上,弥漫开来。

火山湖到了上午10时余,政府派来警察封锁了玛瑙湖地区的交通,再不让人们进入。后来,在清理现场时,发现共计37具尸体,他们身体僵硬,口鼻中凝结着大块血块,法医断定:他们都是窒息死亡的。但令人不解的是,死者身上的衣服完整无损,随身携带的物件未少,连首饰、钞票也都原封未动地放着。天下哪有这样杀人越货的强盗?旷野间怎么会出现窒息死亡?

喀麦隆政府对此惨案当然十分重视,于是请来本国和美国的科学家对此进行调查研究。8月18日,他们在玛瑙湖上看到一系列异常现象,清晨近6时,湖面上曾飘来缕缕烟丝,随后变成雾状烟团,人们吸入,会感到苦味、头晕、憋气,想呕吐,四肢乏力。后来,烟雾越来越浓,约在8时到11时之间,凡路过此地的人,都会发生死亡的危险。11时以后,烟雾徐徐散开,气味也就淡了,最后可以呼吸了。但湖面及湖岸上留下一派凄惨的景象:动物,甚至昆虫都死光了。绿草倒伏在地上,有些树叶也枯黄脱落了。湖水也是褐红色的。第二天,湖水恢复平静,往日的碧水又重新出现。

科学家们观察以后,排除了任何人在湖里投放毒药之类的可能性。他们首先怀疑玛瑙湖是否是火口湖,湖底有火山活动的迹象,有毒的火山气体从湖中冒出。他们走访了玛瑙湖周围几十里地域内的群众,据反映说,在事件没有发生的头几天夜里,曾经听到自玛瑙湖方向传来的低沉的爆炸声。于是他们又对湖底进行调查,果然发现这是一个火口湖,湖底碳酸盐离子的浓度特别高,用同位素方法测定,证实碳酸盐中的碳来源于火山。

但是,如果完全归因于火山,另一些事实又颇为矛盾。比如说,湖的周围看不见任何火山活动的痕迹,湖底水层中也没有富集火山喷发时所特有的硫、卤族元素等。

科学家们却意外地发现了深水中含有大量二价铁,有些还形成新生的菱铁矿(碳酸铁矿物),这为研究玛瑙湖的环境问题提供了新的线索。后来,科学家们终于找到了铁的来源,是撒哈拉大沙漠中的红土经过北风的搬运降落到玛瑙湖里的。原来红土中的三价铁(氧化)沉落到湖水中以后,通过酸的作用变成二价铁(还原)。湖水中所保持的酸性作用,则由于二氧化碳转变为碳酸盐所造成的。这样,铁与磷酸盐形成菱铁矿,并在湖底沉积起来。但是,这些化学成矿过程,必须在湖水宁静的条件下才能完成,而且要有长达数百年的时间。如果在这数百年内有火山从湖底喷发,菱铁矿形成的化学平衡必然遭到破坏。有菱铁矿存在,用火山喷发解释也说不通。

那么,8月16日的杀人烟雾又从何而来?原来,在平静的湖水里存在着十分精妙的化学平衡状态,湖水按化学性质出现分层现象,在湖的最底层,是重碳酸盐浓度很高的聚积处,当湖水由于某种原因受到强烈搅动时,充满碳酸的水就上升,产生大量二氧化碳冲出水面,形成缕缕云烟,再遇到微风吹拂,这些二氧化碳便飘到湖岸公路上聚集,另一些伴随的毒气也乘机而来,当其浓度大增时,人类及其他动物就会窒息死亡。伏尔鲍则由于从烟云团的边缘掠过向高地跑去,避开了死亡的威胁而得救。

红褐色的湖水也是由于湖底搅动的结果,当搅动停止后,湖面又恢复澄碧。

关键的问题,还是在于湖底的搅动。地质学家们研究了当地的构造地质以后,认为此间处于多火山地带,地震也多。虽然几十年来没有见到明显迹象的火山活动和破坏性的地震发生,但轻度地震是存在的,也就是说,搅动湖底的前提是存在的。玛瑙湖的杀人之谜终于解开。

可见,大自然的赋予并不能随心所欲地利用。本来,一些火口湖的分层现象早已被科学家发现,还有人曾设想过:将平静的湖水进行搅动,打破湖水的化学平衡,释放出大量的能量,作为开发新能源的尝试。但是,由于玛瑙湖的悲剧发生,科学家们对待这种设想也就更加慎重。

还要回到玛瑙湖的“杀人”问题上来,在此前,火山口湖能否“杀人”?据历史记录,早在1902年5月8日,西印度群岛的马提尼克岛上的培雷火山爆发时,曾使邻近的圣皮埃尔镇的3万多居民丧生,只留下2人幸运未死。这一惨剧,主要是炽热的火山云烟所致,但后来发现许多银器变色,当然也有毒气作祟。1979年1月20日,印尼中爪哇狄安山脉中的施利拉火山爆发,除附近的数百名居民丧生外,千余人吸入毒气受伤,这都是火山的“恶作剧”所致。

1986年8月21日傍晚,非洲麦喀隆北部尼奥斯湖突然也喷发出毒气,附近2 000多名居民死于非命,几百人受伤。从地质调查材料证明,这里也是一个火口湖,前述的玛瑙湖就在它的南面100公里处。

专家们进行了研究,火口湖到底喷发出什么样的毒气致人于死地?最初,喀麦隆首都雅温德医院的医生根据受害者的情况分析,认为是硫与氢的混合气体;美国化学安全和健康顾问则根据受害者述说有臭鸡蛋的气味,断定是硫化氢中毒;但美国地质调查所的分析认为硫化氢的成分很少,不足以致命,他们认为是一氧化碳和二氧化碳。英国研究喀麦隆火山的专家也认为二氧化碳是杀人的凶手,因为这种气体比较重,易在低洼之处集中,这与死难者多在尼奥斯湖北侧的低洼地里相吻合,也与玛瑙湖的情况基本一致。日本医学研究所的山本安弘副教授对617名受毒气伤害的居民诊治后,发现许多人胸部出现湿性肺杂音,表明他们吸入某种化学物质,体外也有腐蚀外伤,他认为与腐蚀性气体有关。

因此,大家几乎都认为凶手是火山口湖喷出的氧化硫、二氧化碳、一氧化碳、硫化氢之类的有毒气体。但很多专家认为,这些气体很浓时固然能致人于死,但不见得逃跑也来不及。况且在尼奥斯湖事件约4天后对湖面的空气进行分析鉴定,二氧化碳的含量虽然高于正常大气,但不足以致命,硫离子的浓度也不高,杀人的元凶不见得是它们。

那么,到底谁是杀人的元凶?研究者将目光转移到亚洲北部堪察加半岛上的火山群上,这里大小火山计160多座,活火山有28座。最令人恐惧的是基赫皮内奇火山附近的死谷地。谷地长约2公里,宽100~300米,间歇温泉、圆形深坑天然硫黄矿遍地皆是。谷底里的熊、狼、飞禽及许多小动物尸骨随处可见。前苏联科学家研究了这里的情况后认为,杀死它们的不是二氧化碳和硫化氢等气体,而是一种剧毒的一氰化氧及其衍生物。这种气体即使在大气中含量极微,也会使动物的呼吸神经中枢麻痹,全身乏力,窒息而死。他们对此火山气体进行分析,氰化氢的含量相当高,这才是真正的杀人元凶。

从“杀人湖之谜”的故事中,我们认识到,对事物的认识是逐步深化、逐步明朗的,揭开大自然的奥秘也是很不容易的。