大同火山群位于中国山西省大同市云州区境内，是全球唯一一座发育在黄土高原上的第四纪火山群。火山群分布区的面积约129.8平方千米，火山群内包含金山火山、黑山火山、小牛头山火山、狼窝山火山、小山火山、阁老山火山、双山火山、不高山火山、老虎山火山、牌楼山火山、磨儿山火山、昊天寺火山、东坪山火山、云州西山火山、脑头山火山和孤山火山等30余座火山。这些火山整体沿北西向分布于口泉断裂和六棱山北麓断裂之间的大同盆地内，两条断层的最新活动时代为全新世。其中，黑山火山海拔约1429.8米，是火山群海拔最高的火山。2009年大同火山群被评为省级地质公园，2012年被评为国家级地质公园。

山西省大同火山群部分火山的空间展布图和火山区数字高程模型图（图源于GF-2和GF-6对地观测影像和国家地理信息公共服务平台）

大同火山群常被划分为东、西、南、北四个区域，其中金山火山、狼窝山火山、阁老山火山、马蹄山火山和昊天寺火山等火山均集中分布在西区。总体上大同火山群的喷发活动整体上开始于早更新世晚期–中更新世早期，至晚更新世早期终止，但东南区的火山群的活动略早于西北区的火山群活动。大同火山群火山喷发类型为裂隙式和中心式喷发，火山地貌主要有火山锥、火山口、熔岩隧道和熔岩台地等，火山区岩石类型以玄武岩、玄武质熔岩和火山碎屑岩等基性岩类为主，岩石中肉眼可见的矿物主要有辉石、橄榄石和尖晶石等。

印度尼西亚喀拉喀托大型活火山（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）

大同火山群整体处于中国东部北北东向剪切拉张断陷盆地的构造地貌格局之中，火山区内的口泉山断裂平均滑动速率为0.17–0.40毫米/年，六棱山北麓断裂平均滑动速率为0.30–0.80毫米/年。现有的大同火山群地震监测资料显示，火山群内发生的地震以微地震为主，2008年–2023年火山群记录到的微地震共52余次，这些地震以天然构造型地震为主（资料源于中国地震局火山研究所、吉林省地震局、山西省地震局和中国地震台网中心）。火山群地球物理勘探资料显示，在火山群底部10–20千米地壳范围内仍存在岩浆房。与1883年发生震撼全球大爆发的印度尼西亚喀拉喀托火山、常年温和喷涌炽热岩浆的意大利斯通博利火山和公元946年发生全球级大喷发的中国长白山天池火山相比，大同火山群仿佛用如今的沉寂诉说着当年远古时期那段惊心动魄的构造与岩浆运动！

春季的金山火山（上左一、上左二和上右二，图源于网络）、夏季的大同火山群部分火山（上右一，原创图件）、夏季的狼窝山火山（下左一，原创图件）、云雾缭绕的狼窝山火山（下中图，图源于网络）和夏季的昊天寺山火山（下右一，图源于网络）

金山火山位于大同火山群的西北角，是火山群中海拔第二高的火山，海拔约1369米，火山口直径约273米，火山锥体保存相对较为完好，在火山口的东北侧存在一处豁口，俯瞰整个火山呈马蹄形。在距今74万年–10万年前，该火山发生了多次喷发，形成的玄武质熔岩、火山碎屑岩和火山灰等覆盖于火山锥体表面。在阳光的照耀下，金光闪闪，熠熠生辉，故而得名金山。现今的金山火山由于人工采石挖掘，在南侧山坡上形成了多个采石矿坑，裸露的剖面可以观察到火山弹、火山渣、火山碎屑岩、火山熔岩和玄武岩等多种火山喷发产物。经人工改造后的金山火山地貌与内蒙古自治区乌兰哈达火山群的北炼丹炉火山较为相似，酷似“火星地貌”。金山火山南侧的山坡上，分布有五六个岩洞，其中一个岩洞存有彩绘壁画。这些山洞内外会存有温度差，每逢夏秋之际洞口会形成浓重的雾气，也被当地称为“云洞奇观”。与此同时，在金山火山周围还分布着数个小的山丘状单成因火山锥，也被当地称之为胎火山，这些锥体直径集中在20–50米，犹如一群“火山宝宝”依偎在金山火山周围！

金山火山、黑山火山、昊天寺火山和狼窝山火山等火山锥体均为火山碎屑锥，火山渣堆积物层理发育良好。越靠近火山口，内侧红色火山碎屑层越明显。火山口的外侧普遍发育黑色火山碎屑层，碎屑层之间常夹带极少的灰黑色熔岩层。远离火口的锥体底部普遍发育有玄武质熔岩层，并被第四纪沉积物覆盖。

昊天寺火山、黑山火山、老虎山火山和阁老山火山等火山口呈凹坑状，锥体的坡度较陡，角度在18–33°，火山锥体轮廓呈截顶圆锥形。金山火山、狼窝山火山、马蹄山火山和养老洼火山等火山口均有熔岩流溢出的豁口，火山锥体轮廓均呈马蹄形。滩头火山、大辛庄火山等火山未发现有明显的火山口，火山轮廓呈盾形，锥体坡度较小，角度在3–9°。大峪口火山、秋林峪火山等火山沿六棱山北麓断裂喷发，喷发产生的火山碎屑与熔岩流沿着山坡向下流动，火山的锥体轮廓呈半锥形，火口南侧为陡立的中生代花岗岩。大同火山群中火山口最深的是狼窝山火山，其深度在30–50米，而且火山口中存在一个晚期形成的火山口，也被称为寄生火山。

昊天寺山火山，海拔约1151米，由两次火山喷发形成，第一次喷发约在30万年前，第二次喷发约在10万年前。山顶建有一座昊天寺，因具有悠久的历史文化和独特的建筑位置而远近闻名，火山与昊天寺共同展现出了人与自然和谐共生之美。精美的玉髓类矿物（如玛瑙）可见于狼窝山火山周围的玄武岩和火山碎屑岩层中，尤其在山坡裸露的玄武岩中更为易见。火山群内的火山喷发产物常被水流搬运，致使部分玛瑙被冲至河床或古河道的砾石层中。因此，打卡大同火山群不仅可以体验探险火山地质景观的乐趣，还可以捡到珍贵的大同火山玛瑙！

如果说江苏省南京市瓜埠火山的柱状玄武岩展现出了精致之美、吉林省长白山天池火山巨量粗面岩孕育出了独有的雄奇险幽，那么坐落于黄土高原之上的大同火山群喷发形成的巨量玄武质熔岩和基浪堆积物，定会让您感受到大自然的静谧与神奇！

山西省大同火山区玄武质熔岩（左一）、江苏省瓜埠山火山区玄武岩（中图）和吉林省长白山天池火山区粗面岩（右一）（均为原创图件）

补充科普：

你知道吗？山西省大同地区不仅发育有壮阔的大同火山群，而且拥有着大片令人叹为观止的土林。土林是由大量尚未完全固结成岩的土状沉积物在地表流水的侵蚀作用下形成的一系列塔状、锥状、城堡状、土台状、土柱状、土崖状、土岭状和土墙状等产状的地貌。与云南省元谋盆地和西藏自治区阿里札达盆地的土林相比，大同土林并非孤立地矗立在黄土高原之上，而是隐伏于地平线以下，平视远望只可见广阔的大地，但低头俯视，便会发现土林藏匿于其中。在不同的自然光照耀下，土林可以呈现出黄、白和红等不同的色彩，行走在土林中，仿佛置身于“魔鬼城”。俯瞰整个大同土林，酷似一幅幅巨大的“流动油画”。大同土林与千姿百态、气势磅礴的吉林省乾安县泥林景观，共同构成了中国北方罕见的第四纪地质地貌奇观。

西藏自治区札达县土林（上左一，图源于网络）、云南省楚雄彝族自治州元谋县土林（上中图，原创图件）、山西省大同市土林（上右一、下左一和下左二；上右一为原创图件，其余图源于网络）和吉林省乾安县泥林（下右一和下右二，原创图件）

通过现象看本质：

古湖干涸后，湖底沉积的地层迅速暴露地表，在地表水流的侵蚀和风化作用下，尚未固结的古湖沉积物发生强烈的淋蚀，地面出现许多纵横交错的冲沟。渐渐地，冲沟由浅变深，由窄变宽，平整的大地被切割成一块块城堡状、一条条城墙状的地貌，进而又被侵蚀风化，形成大量柱状和锥状的景观。这些景观集中出现的地方，被形象地称为土林。由于松散的沉积物彼此之间粘结性极差，极易被流水的侵蚀作用破坏或改造，所以，土林地貌一般只能在干旱或半干旱地区才能较长时间存在。需要注意的是，尽管古湖沉积的地层尚未完全固结，但是在构造抬升过程中以及受后期水分蒸发和热胀冷缩的影响，会产生以垂直方向为主的裂隙。纵横交错的节理把地层切割成块状和条状，地表降水和风化作用极易沿着这些节理向下侵蚀。因此，我们在土林景区看到的景观，无论是城堡状还是城墙状都有非常平直的边界，即使柱状景观也有很明显的节理切割痕迹。

土林地貌因为其特殊的成分和形成环境，难以像石林一样耐风化与侵蚀。因此，从整个地球演化进程来看，土林只是漫长地质演化史中的昙花一现。但是对于现今的人们来说，正是因为土林景观的易变性，置身其中才可以切身感受到地球的沧桑巨变。从数十亿年的地球演化史的角度来看，大同土林会很快消亡，但是从我们人类历史的角度来看，在最近的几百年内，大同土林的基本格局不会有太大变化。但老的景观终究会逐渐消亡，同时也会有新的景观出现，这正是土林的神奇所在。所以说，我们在欣赏土林美景的同时，也要注意保护好弥足珍贵的土林景观。

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 中国地震局活动构造与火山重点实验室 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

叶希青 中国地震局火山研究所 吉林省地震局 火山实验室 工程师

李萌萌 中国地震局火山研究所 吉林省地震局 火山实验室 中国地震局预测研究所 工程师

孙立影 吉林地震台 吉林省地震局 工程师

潘波 中国地震局地质研究所 中国地震局活动构造与火山重点实验室 研究员/博士

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

Matteo·S 意大利地球物理与火山研究所（罗马） 法国里昂第一大学（自然科学院） 博士

焉恒琦 吉林地震台 吉林省地震局 助理工程师

张洪艳 吉林地震台 吉林省地震局 高级工程师

刘冰扬 吉林省地震局信息中心（应急服务中心） 助理工程师

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

张勇 中国地质科学院 矿产资源研究所 研究员/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

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

张鹏 吉林省松原地震监测中心站 吉林省地震局 工程师

张玙 中国地质调查局 成都地质调查中心 高级工程师

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

贾琳 吉林省震灾风险防治中心 吉林省地震局 工程师

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

Stefano·C 意大利那不勒斯维苏威火山观测站 高级研究员/博士

Emilio·C 意大利那不勒斯维苏威火山观测站 高级工程师/博士

于红梅 中国地震局地质研究所 中国地震局活动构造与火山重点实验室 副研究员/博士

单厚香 中国地震局地质研究所 中国地震局活动构造与火山重点实验室 副研究员/博士

马小溪 吉林地震台 吉林省地震局 高级工程师/博士

韩冰 中国地震局地质研究所 副研究员/博士

魏费翔 中国地震局地质研究所 中国地震局活动构造与火山重点实验室 副研究员/博士

顾国辉 中国地震局火山研究所 吉林省地震局 火山实验室 工程师

关升 中国地震局火山研究所 吉林省地震局 火山实验室 工程师

宋雨佳 中国地震局火山研究所 吉林省地震局 火山实验室 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

林泽铃 福建省地质局 高级工程师

侯颉 中国地震局第一监测中心 工程师/博士

衣健 吉林大学 地球科学学院 副教授/博士

王抒 吉林大学 地球科学学院 博士

张馨文 吉林大学 地球科学学院 博士

庞赫 吉林大学 地球科学学院 博士

原永东 广西壮族自治区地震局 高级工程师

李冰溯 广西壮族自治区地震局 高级工程师/博士

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

李腾宇 内蒙古自治区地震局 助理工程师

王慧 内蒙古自治区地震局 助理工程师

綦伟 吉林省龙岗火山监测站 吉林省地震局 工程师

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

章鑫 广东省地震局 中国科学技术大学 高级工程师/博士

古阿雷 中国地质调查局 天津地质调查中心 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

崔森 中国地质调查局 武汉地质调查中心 高级工程师

张宝松 中国地质调查局 南京地质调查中心 高级工程师

韩小锋 中国地质调查局 西安地质调查中心 高级工程师

韩吉龙 中国地质调查局发展中心 工程师/博士后

柏城璘 中国地质大学（北京） 地球科学与资源学院 博士

吴涛涛 中国地质调查局 沈阳地质调查中心 高级工程师/博士

张朋 中国地质调查局 沈阳地质调查中心 高级工程师

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

褚小磊 东南大学 计算机科学与工程学院 博士

赵春涛 中国科学院 青海盐湖研究所 助理研究员/博士

赵文斌 中国科学院 地质与地球物理研究所 博士后

徐智恺 中国科学院 海洋研究所 博士后

刘朝阳 中国科学院 广州地球化学研究所 博士后

朱凯 中国科学院 贵阳地球化学研究所 助理研究员/博士后

张森 长安大学 地质工程与测绘学院 博士后

徐川 成都理工大学 地球物理学院 博士后

Francesco·L 意大利那不勒斯维苏威火山观测站 高级工程师/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。

来源: 中国地震局火山研究所 徐智涛