2018 年地学领域发生了哪些大事？

2018年，是一个地质灾害格外惹人注目的年份；

2018年，是定义了人类生活的地质年代的年份；

2018年，是人类认识地球迈出重要步伐的年份。

（多图预警）

一、引人注目的各类地质灾害；

（1）5月，美国，夏威夷——后院火山

基拉韦亚东裂谷区大喷发，世人全角度围观了熔岩喷泉在邻家后院喷薄而出、熔岩之河流淌于自家门前的末日景象；

夏威夷是一个发育在地幔热点上的火山岛，数百万年来的火山活动造就了夏威夷诸岛，同时也是悬在岛民头上的剑。夏威夷的本次火山喷发是典型的裂隙式喷发，地面撕开一条大口子，在数公里的地段上涌出岩浆。

在8月初最终稳定时，新喷发的岩浆覆盖了35平方公里的土地，并在海里新创造了3.54平方公里的土地。当地社区和基础设施的重建工作将耗费至少8亿美元。【2】

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（2）6月，拉丁美洲，危地马拉——活人烤炉

富埃戈（Fuego）火山的爆炸式喷发引起严重的火山碎屑流灾害，掩埋了山脚一个社区，庞贝古城的惨剧跨越数千年重现于世；

火山碎屑流是高温、高速、高密度的重力流，除了掩埋、冲击和吸入会对人体造成损伤外，它的高温才是最致命的武器。

这类事故中最可怕的场景，莫过于你关好门窗、躲在坚固的墙角处，以为等灾害过去就可以的时候，你温馨的家却被滚烫的浮石和火山灰覆盖起来，成为最致命的烤箱。那些没来得及逃出来的人，命运不会比下图的电视机好到哪里。

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（3）10月，印度尼西亚——砂土恶魔

突如其来的地震引发灾难，海啸冲进沿岸社区掠夺生命，但更恐怖的恶魔却隐藏在内陆：液化的大地像河流翻滚，吞噬万物。

在富含地下水的砂土地表，地震引起的砂土液化常常造成奇异而惨重的灾难。房屋、设施和汽车陷入地下的画面，在日本和新西兰的地震后都广为流传。

但是，本次印尼的灾害最特殊的地方在于存在较明显地形坡度，液化的砂土开始流动，带动已然开始陷入其内的建筑一起流淌了数百米，数千人下落不明，大概被大地一口吞了。

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（4）11月，中国，四川——长江“断流”

一个月内，同一座山垮塌两次，长江东逝水为之一滞。

一次滑坡后，堰塞体规模较小，而且上游来水大，未来得及进行人工干预即在12日下午发生过水。

二次滑坡后，堰塞体规模明显增大，上游来水也因更靠近年底而减小，堰塞湖水面距离堰塞体顶面距离大，必须进行人工干预。经过多方调动，11月8日开始挖掘作业，11日结束作业并撤离，12日发生过水。

这两次堰塞湖和泄流洪水灾害对堰塞体上下游都造成了不同程度的经济损失，也为日后对此类高位滑坡风险区的提前发现、人为消险提出了更高的要求。

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（5）12月，印度尼西亚，巽他海峡——暗夜重现

人类历史最臭名昭著的火山之一，喀拉喀托火山再度发威，重现1883年的一幕：火山爆炸、山体垮塌、海啸来袭。

在1883年的喀拉喀托火山大爆发中，有3.6万余人丧命于海啸。这座火山的岩浆性质决定了它的暴戾个性：富含气体的高粘偏中性岩浆，容易造成火山通道堵塞，将火山变成高压锅并导致剧烈爆炸。相比之下，喷发基性岩浆的夏威夷和冰岛就显得可爱多了，岩浆只是静静的流淌而已。

总之，这次“喀拉喀托之子”火山的爆发，既是1883年大爆发后的必然重演，也是近年地质运动相对活跃背景下的偶然事件。无论如何，那个在夜晚发出轰隆响声、火光带闪电的、巽他海峡中央的壮美火山，在你我这代人的生命里大概算是谢幕了。逝者不死，必将再起。几百年后，“喀拉喀托之孙”火山会在这个地方重新显现，只是到时你我早已作古。

以吾生之须臾，叹天地之悠悠，不过如此。

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尾声：

回顾整个2018年，我大概会使用“火山”作为地球科学/地质灾害领域的年度关键词。从夏威夷的基拉韦亚火山大喷发，到危地马拉的弗埃戈火山碎屑流灾害，再到印度尼西亚安纳可喀拉喀托火山爆炸诱发海啸——在过去的这一年，火山给世人留下了极其深刻并且惨痛的印象，它们吞噬生命，摧毁房屋，燃烧家园，改变地貌，焚烧经济。全球的火山活动在明年仍会继续，唯望类似的人间灾难在2019年能更少、更轻一些，唯望各国监测机构再给力一些。

愿人间平安。

二、人类生活的地质年代终于有了新名字；

（1）被三分的全新世

今年9月，国际地层委员会悄悄的发布了一个正式通知：宣布对第四纪全新世做出了正式的划分方案【1】，而消息灵通的人则注意到，早在今年7月，国际地质年代/年代地层表就已经加入了这个划分——

第四纪全新世（始于1.17万年前），被正式划分为更小的三个单元，分别是格陵兰期，诺斯格瑞比期和梅加拉亚期。具体划分方案如下：

传统上，地质学家划分地质年代时，主要以沉积岩层中的沉积物特征、化石种类及形态的变化、地球化学特征的变化等指标作为划分依据。1.17万年的时光太过短暂，只能在少数地区形成很薄的稳定连续沉积层，这对该年代的进一步细分造成了特征不显著的客观困难；而使用沉积有机物碳14测年对于万年级别的全新世而言误差又显得太大【5】；

总之，在枪毙了很多深海沉积物、湖泊沉积物和其他陆上冰川沉积物的划分方案后，科学家们打起了冰芯和钟乳石/石笋的主意——它们都具有连续稳定沉积、几乎不受外界影响、记录了大量可以反映地球历史变化的信息等特点，而且可以形成较大的厚度，特别是冰芯。

2008年，一群科学家首次使用NorthGRIP1冰芯研究了全新世的起点【5】。

10年之后，使用冰芯和钟乳石/石笋进行全球年代地层的划分，也便成了顺理成章的事。

第一个阶，“格陵兰阶”，GSSP（全球年代地层单位界线层型剖面和点位/金钉子）是NorthGRIP2冰芯，
第二个阶，“诺斯格瑞比阶”，GSSP是NorthGRIP1冰芯，备用GSSP是一个洞穴钟乳石
第三个阶，“梅加拉亚阶”，GSSP是一根洞穴钟乳石，备用GSSP是另一个冰芯

但是故事并没有就这样结束，更大的争论反而由此而来。

（2）地学界内的争执不休

2016年，Science杂志的一篇文章《The Anthropocene is functionally and stratigraphically distinct from the Holocene》让人类世的概念之争浮出水面。

这篇论文的作者，正是激烈主张用“人类世”取代“全新世”的一位地质学家Jan Zalasiewicz，他是国际地层委员会（ICS）第四纪委员会（SQS）人类世工作组（AWG，2009年成立）的首席召集人，多年来致力于将人类世的概念在地质学上进行清晰的界定，并希望最终让ICS正式确认该术语。

（Subcommission on Quaternary Stratigraphy ）

尽管人类的活动正在从方方面面改变着地球的岩石圈、大气圈、水圈和土壤圈，但是在他2016年论文发表的两年后，“人类世”概念仍未得到确认。

• 人类创造了新的岩石类型：混凝土、各类烧制砖头、混合了沥青的碎石路面等
• 人类创造了新的沉积物类型：微塑料、核爆产生的放射性微尘埃等
• 人类改变了岩石圈表层的元素分布规律：比如铝元素的富集，金元素的富集，铁元素的富集，稀土元素的富集等等；
• 人类在岩石里留下了非常多的痕迹：地铁、地下建筑、地面建筑、城市、水利设施等
• 人类创造出全新的遗迹化石：比如印在混凝土上的车轮胎印、混凝土里混进的可乐瓶盖引等

• 人类改变了地球土壤：农业的影响、化肥的使用、土壤成分和元素富集规律的改变
• 人类改变了自然沉积物的面貌：有机污染物（宏观级别如沥青，微观级别如有机大分子）、化石燃料燃烧形成的微尘埃富集、江河建坝对河口三角洲的影响、海水酸化对海洋碳酸盐岩沉积的潜在不利影响等
• 人类改变了地球生物的面貌：老虎快要灭绝但猫星人占领了地球、大量生物因人类活动灭绝或快要灭绝。【6-7】

Anthropocene倡议的是一个“世/epoch”，自2002年被提出以来，倡议者的诉求是定义出人类活动显著影响地球环境的年代下限，终止“第四纪全新世”的历史，用“第四纪人类世”加在全新世后面，或者干脆换掉“全新世”。

但是AWG工作组的提议近几年都被ICS给否了，后者甚至将全新世进一步划分出三个期，更加巩固了全新世在地学界的地位。

原因倒也明确：

• 全新世的进一步划分，关注的是自然环境/气候的变化对沉积地层产生的影响；
• “人类世”概念，关注的是人类活动对沉积地层产生的影响，以及人类活动对地层之外的影响；
• 二者之间存在重叠的领域，但并不全然相同（1万多年来的环境/气候变化，有一小部分是人类活动造成的）；
• 人类活动在地层中的表现，目前认为尚不够巨大，缺少足够的沉积学记录【8】；
• 在二十世纪中叶建立新的地质年代下界没有实际价值【11】;
• 同样地，在国际地质年代尺度上指定全新世以上的另一个年代地层单元没有合理的地层基础【11】

总而言之，尽管以AWG成员在内的科学家强力主张应该选择合适的年代划分出人类世，但是作为世界上唯一一个能够定义地层和地质年代概念的权威组织，ICS目前并不认为“人类世”已经拥有足够的“地质信号”，使它能够从地层中识别出来。

但是，三分全新世并不是终点——

ICS随时都有重新调整地层表/年代表的权力。

所以，这场地学界内的争论还将会继续持续下去，三分全新世只是这场争论的一个分号，还远远不是句号、

（3）超越地质学

最有趣的一点在于，地质学家对“人类世”概念的兴趣，远远不及环境学家、生态学家、生物学家、考古学家、大气科学家，甚至社会学家、历史学家、艺术家和政治家。

归根结底，最早在2002年的Nature杂志上提出“Anthropocene”概念的人【9】，其实是一个大气化学家，95年诺贝尔化学奖获得者，Paul Crutzen。

与其说“人类世”是一个具体的地质年代单位，倒不如说它是一个抽象的当代文化符号。

它唤起了人们对自身施加于自然之影响的重新认识，使人们站在自然的控制者身份审视自身的行为，并最终使这样的自我审视上升到改变当前及未来生产生活模式的高度，从而存在将其作为政治工具的潜在动因。

在讨论人类对这颗星球的影响几何、从何开始、是否存在临界点、未来如何改变等问题的时候，真的需要将“人类世”作为一个严格地层学/年代学意义上的 Epoch来正式化/规范化/科学化吗？

• 在讨论“雪球地球/Snowball Earth”的时候，并没有将“雪球地球”具体定格为一个地质年代单元/年代地层单元，不是吗？
• 在讨论“小冰期/Little Ice Age”的时候，并没有根据地层学意义中的Age/Stage来创建一个新的“期/阶”地层，不是吗？
• 为什么在讨论人类对地球环境的影响时，就一定想要定义出一个不合XX世的原本拉丁文语法的新单词和新单元呢？
• 全新世，Holocene，是Holocene Epoch的简写，古希腊单词 sὅλος，拉丁化holos, 英文whole/entire + 古希腊单词καινός，拉丁化kainos, 英文new，表示“entirely new”，中文为“全+新世”
• 人类世，Anthropocene，拉丁化词根anthropos (古希腊语 :ἄνθρωπος) ， 表示"human" +词根-cene（古希腊语kainos，古希腊语 :καινός)，表示 "new" or "recent”，因此该词语的含义是“humanly new”，中文为“人类之新+世”，更谐一点，人类の新世，与新生代各个世的命名法则截然不同：古始渐中上更全+新+世。
• 既不合古希腊文法，也不合英文文法，更不合中文文法，甚至与新生代各个Epoch的命名法则也不同。
• 根据奥卡姆剃刀的原则，“如无必要，勿增实体”，既然全新世已经是很新很新的意思，而且与普遍呼吁的“人类世”年代重合，且全新世术语的成熟在先，那么真的有必要再定义一个术语呢？
• 词根资料来自维基百科

一位反对“人类世”概念的地质学家曾发出这样的质问：

将“人类世”作为正式国际地质年代单位的愿望，是人类中心主义吗【12】？

• 人类究竟是自然造物，还是超越自然的存在？
• 人类对自然的影响，应该视为自然的一部分，还是应该视为超越自然的添加物？
• “全新世”的概念范畴里，可以容纳下人类活动在地层里留下的迹象，但这些地层学依据真的足以建立一个新的地质时代吗？
• 或者，建立一个只有半个世纪（首次核爆炸以后）的地质年代单位，和与之对应的只有几厘米厚的年代地层单元，真的有地质学意义吗？
• 人类世究竟是地球自身的历史，还是人类活动的历史，或者干脆是一个面向未来的潜在政治工具？
• 人类的力量，是超过了自然主导的地球演化，还是仅仅在自然控制的基础上加了一点点调料？

（4）权当总结

1. 讨论人类对环境、沉积物、大气、土壤等领域的影响，不一定需要以此为依据构建一个有严格审核标准的国际地质年代单位/年代地层单元；
2. 现阶段下，支持者认为人类造成的影响足以建立一个符合地质标准的“世/Epoch”单位，对应一套“统/Series”的地层。
3. 反对者认为，地层学依据还远远不足，而且构建一个历史只有几十年、厚度几个厘米的“统”级地层单元，相当蛋疼。
4. 是否建立“人类世”的概念，这是国际地层委员会的工作，是地质学家的分内事，尽管很多人并不感冒；
5. 使用非正式词语“人类世”，并不需要它是一个符合地学规范的年代术语——就像‘小冰期’一样。
6. 建立人类世，是否有政治化的因素？是否有人类中心主义的因素？真的有这个必要吗？

本节完。

三、探索地球的道路上继续迈出重要步伐；

（1）全球陆相白垩系首次被钻穿——来自中国的贡献

（2）格陵兰岛发现冰下陨石坑——全球变暖促进地球科学进步的黑色幽默

（3）地质历史警示全球变暖的下场——5600万年前和2.5亿年前的警告不容忽视

（待填）

参考资料：

【1】Anderson D L, Natland J H. Mantle updrafts and mechanisms of oceanic volcanism[J]. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2014, 111(41): E4298-E4304.

【2】维基百科：2018 lower Puna eruption

【3】https://www.nytimes.com/interactive/2018/06/07/world/americas/guatemala-volcano-eruption.html

【4】Krakatoa - Wikipedia

【5】Walker M, Johnsen S, Rasmussen S O, et al. Formal definition and dating of the GSSP (Global Stratotype Section and Point) for the base of the Holocene using the Greenland NGRIP ice core, and selected auxiliary records[J]. Journal of Quaternary Science: Published for the Quaternary Research Association, 2009, 24(1): 3-17.

【6】Waters C N, Zalasiewicz J, Summerhayes C, et al. The Anthropocene is functionally and stratigraphically distinct from the Holocene[J]. Science, 2016, 351(6269): aad2622.

【7】Zalasiewicz J, Waters C, Summerhayes C, et al. The anthropocene[J]. Geology Today, 2018, 34(5): 177-181.

【8】Rull V. What If the ‘Anthropocene’Is Not Formalized as a New Geological Series/Epoch?[J]. 2018.

【9】Crutzen P J. Geology of mankind[J]. Nature, 2002, 415(6867): 23.

【10】Zalasiewicz J, Waters C N, Summerhayes C P, et al. The Working Group on the Anthropocene: Summary of evidence and interim recommendations[J]. Anthropocene, 2017, 19: 55-60.

【11】Walker M, Gibbard P, Lowe J. Comment on “When did the Anthropocene begin? A mid-twentieth century boundary is stratigraphically optimal” by Jan Zalasiewicz et al.(2015), Quaternary International, 383, 196–203[J]. Quaternary International, 2015, 383: 204-207.

【12】Finney S C. The ‘Anthropocene’as a ratified unit in the ICS International Chronostratigraphic Chart: fundamental issues that must be addressed by the Task Group[J]. Geological Society, London, Special Publications, 2014, 395(1): 23-28.