板块边缘上的“阿苏火山病”

○吕传彬

公元79 年8 月，意大利庞贝古城附近的维苏威火山再次爆发，庞贝古城的末日就这样来临了。20 世纪初，人们发现，维苏威火山附近居民的牙齿与其他地方的人不一样：牙面没有光泽，并出现白垩状斑块以及黄褐色或黑色斑点，粗糙不平。当地人称这种病为“基阿杰牙齿”。当时，人们开始意识到，其病因可能和火山有关。1931 年，学者们提出，饮水中氟过多是造成上述牙病的原因。“基阿杰牙齿”在日本叫“阿苏火山病”，美国叫“得克萨斯牙齿”，北非叫“达尔姆斯病”，现在通常叫斑釉齿。

从龋齿到氟骨症

氟是人体必需的微量元素，主要通过饮食、呼吸等途径进入人体，其中饮水中的氟占进入人体的氟总量的65%。我们知道，食物残渣留在牙缝和牙齿上，在一种烯醇化酶的作用下氧化成酸，腐蚀牙齿而导致蛀牙，形成龋齿。氟可以抑制烯醇化酶的活性，减少或阻止牙垢氧化，有防龋齿作用。但氟过多又会导致斑釉齿，甚至骨骼硬化、畸形、关节变形、骨质疏松、腰椎强直等氟骨症。因此国际上规定饮用水中含氟量标准下限为每升0.6 毫克～0.9 毫克，上限为每升0.8 毫克～1.7 毫克；我国规定饮用水中含氟量每升不得高于1.5 毫克。

斑釉齿——火山“常相随”

火山的喷发物中含有大量的氟化氢、氟化钙、氟化镁等。维苏威火山、夏威夷火山的火山灰中，氟化氢的含量高达2.5%。因此，火山对斑釉齿的形成具有决定性作用。将火山分布图和斑釉齿分布图进行比较可以发现，两者有很大的相关性，世界上著名的火山区均为斑釉齿流行区。

世界上火山分布可分为三个带：即环太平洋火山带、大西洋火山带和地中海及非洲火山带。环太平洋火山带又可分为“西环”和“东环”。“西环”位于西太平洋，北起堪察加半岛等，经日本、印度尼西亚到达新西兰。堪察加半岛的克留赤夫火山、日本的富士山等都在这一带上。“东环”北起阿拉斯加，一直沿着北美洲和南美洲的西海岸向南延伸到南美洲的最南端。这一带上著名火山很多，有世界上最高的活火山奥霍斯德尔萨拉多山，海拔6 891 米。萨尔瓦多有“火山之国”的称号。大西洋火山带上有六十多座火山，从北面的冰岛经亚速尔群岛、佛得角群岛，到阿森松岛。地中海区有17座火山，主要集中在南欧，包括维苏威火山等。东非有17座活火山。

世界上斑釉齿的分布区有：南北美洲西部、非洲红海沿岸、堪察加半岛、日本、印尼、澳大利亚北部。高氟分布区并不一定都有火山，因为高氟的产生还与气候、氟矿、地表岩石构成、温泉等有关。

板块边缘火山多

在全世界600 座～700 座活火山中，约有400 座位于“板块”边缘。什么是板块呢？

1912 年，德国气象学家魏格纳，根据大西洋两岸的南美洲东海岸与非洲、欧洲两海岸轮廓能像齿轮那样相互咬合，以及地质、化石等方面的证据提出，在大约三亿年以前，地球上所有陆地都是连在一块的，构成联合古陆。距今约二亿年时，陆地出现许多裂缝，后逐渐加大，乃至分开，逐渐成为今天这个样子。这个学说叫大陆漂移说。但是，由于当时多数地质学家的反对而被压了下去。地磁学的发展，尤其在20世纪60 年代海底扩张说的建立，为大陆漂移说东山再起提供了新的生机。1963 年以后，研究人员陆续发观，有一条北起北冰洋、纵贯大西洋、经过印度洋向东南进入太平洋，直向东北，接近北美南端西海岸，后又向正北的一条几万千米长的海底山脉，又叫海岭或大洋中脊。这条海底山脉的中间并不是最高峰，而是一条谷。这条谷的地壳下面的岩浆上升并逐渐形成新地壳和海沟。海岭、海沟均为板块边缘，海岭是新地壳诞生的地方，称为板块建设边缘，而海沟则为板块破坏边缘。板块边缘上，尤其是板块破坏边缘地震、火山活动均多。

1968 年，法国地质学家勒皮雄提出，全球共由六大板块构成，即：太平洋板块、亚欧板块、印度洋板块、非洲板块、美洲板块、南极板块。细分还有小的板块。除太平洋板块外，其他板块既有陆地，也有海洋。

太平洋火山带中的“西环”，是由于太平洋板块向西移动插入亚欧板块造成的。由于“西环”为板块破坏边缘，火山、地震活动频繁剧烈。“东环”则是位于太平洋的海岭东侧和美洲板块相遇，向美洲板块下面俯冲造成新板块破坏边缘的结果。

大西洋火山带基本上是沿纵贯大西洋中央的海岭分布的。海岭是板块建设边缘，由于海岭中央的巨大张力使地壳被拉开，形成很大的裂缝，沿着大裂缝会有频繁的地震活动，岩浆也会从裂缝中迸发出来而形成火山。冰岛是一个多火山的地带，就是由于处于这条海岭上。在大西洋中，有一些岛屿就是由于火山爆发而诞生的。

地处非洲、欧洲和亚洲中间的地中海地区之所以成为一个火山带，主要是由于印度洋板块和非洲板块向北漂移的结果。一二亿年之前的古地中海比现今要大得多，世界屋脊上的雅鲁藏布江附近，也被碧波万顷的海水覆盖着。由于上述两板块向北移动，与亚欧板块相遇，不仅使地中海逐渐缩小，还形成新的板块破坏边缘。包括维苏威火山在内的地中海火山带，就是由于这个原因造成的。东非的火山成因，是由于这里有一条大裂谷，和红海一起正在诞生新的海洋，因而也是板块的边缘。这里不仅有著名的死火山乞力马扎罗山，还有岩浆裸露在大气中，夜间照得周围天空一片红色，不时在喷发着的尼拉贡戈火山。

板块学说为斑釉齿、氟骨病分布的研究提供了新的依据。