本文最初刊登在 The Conversation。
2006 年 5 月 29 日，居住在印度尼西亚锡多阿尔乔县的农民们醒来时看到了一幅奇怪的景象。地面 一夜之间破裂并喷出蒸汽。
在接下来的几周里，水、滚烫的泥浆和天然气也加入其中。当喷发加剧时，泥浆开始蔓延到田野。惊恐的居民撤离，希望能安全地度过喷发期。
但它并没有停止。几周过去了，蔓延的泥浆吞没了整个村庄。在与时间赛跑的紧张局面中，印尼政府开始修建堤坝来控制泥浆并阻止蔓延。当泥浆漫过这些堤坝时，他们在第一道堤坝后面又修建了新的堤坝。最终，政府成功阻止了泥浆的蔓延，但在此之前，泥浆已淹没十几个村庄，迫使 6 万人迁移。
地球为什么会突然开始如此大量地喷涌泥浆？
介绍泥火山
Lusi 地貌——“Lumpur Sidoarjo”的缩写，意为“Sidoarjo泥浆”——是一种被称为泥火山的地质特征。它们形成于泥浆、流体和气体在地表喷发时。 “火山”一词借自更为人熟知的火成火山，即熔岩涌出地表。在过去的五年里，我一直在通过地下的地震数据研究这些迷人的地貌，但没有什么比亲眼看到它们喷发更令人震撼的了。
对于泥火山来说，在许多情况下，泥浆会相对平静地冒出地表。但有时喷发会非常剧烈。此外，泥火山喷出的气体大部分是甲烷，甲烷易燃。这些气体可能被点燃，从而产生壮观的火焰喷发。
在北美，泥火山鲜为人知，但在世界其他地区却更为常见，包括印度尼西亚、阿塞拜疆、特立尼达、意大利和日本。
它们形成于地下积聚的流体和气体通过裂缝网络找到逃生路线并喷发到地表时。这些流体沿着这些裂缝向上移动，将泥浆一同带出，形成泥火山。
这个概念类似于充满压缩空气的汽车轮胎。只要轮胎完好无损，空气就会安全地留在里面。然而，一旦空气有了出口，它就开始逸出。有时空气逸出得很慢——其他情况下则会发生爆胎。
当地下流体因上方沉积物的重量而无法逸出时，地球内部就会产生超压。其中一些流体是在沉积时被困在沉积物中的。其他流体可能从更深的沉积物中迁移过来，而另一些则可能是在沉积物中通过化学反应原地生成的。一种重要的化学反应类型会产生石油和天然气。最后，如果流体在造山运动中的构造力挤压下，也可能发生超压。
在石油和天然气钻探过程中，超压很常见，通常都会有所准备。处理超压的主要方法是用密集的钻井泥浆填充井筒，这种泥浆具有足够的重量来控制超压。
如果钻井泥浆重量不足，任何超压流体都会涌入井筒，在地表爆炸，导致壮观的井喷。著名的井喷事件包括 1901 年德克萨斯州的斯平德尔托普油喷和最近 2010 年墨西哥湾的“深水地平线”灾难。在这些事件中，喷出井筒的是石油，而不是泥浆。
泥火山不仅本身就很迷人，它们还为科学家提供了了解地球深处状况的窗口。泥火山可能涉及来自地表以下 6 英里（10 公里）深处的物质，因此它们的化学成分和温度可以提供其他任何方式都无法获得的对深层地球过程的宝贵见解。
例如，对 Lusi 喷发的泥浆进行的分析表明，这些水是由附近阿琼诺-维拉旺火山群相关的地下岩浆房加热的。每座泥火山都能揭示地下发生的事件细节，使科学家能够更全面地构建出地球内部活动的 3D 图景。
Lusi 的泥浆仍在喷发
如今，在喷发开始 16 年多后，印度尼西亚的 Lusi 地貌仍在继续喷发，但速度慢了很多。其泥浆覆盖的总面积约为 2.7 平方英里（7 平方公里），相当于 1300 多个足球场，并被一道道高度达到 100 英尺（30 米）的堤坝所围堵。
除了阻止泥浆蔓延的努力，旨在追究这场灾难责任的法律诉讼也同样引人注目。最初的破裂发生在距离一个正在积极钻探的天然气勘探井约 650 英尺（200 米）的地方，导致广为宣传的指控负责该井的石油公司负有责任。该井的运营商 Lapindo Brantas 公司则反驳称，此次喷发是自然发生的，是由几天前发生的一次地震引发的。
认为天然气井引发了喷发的人认为，该井因泥浆重量不足而发生了井喷，但井喷并未完全到达地表。相反，流体只到达井筒的一部分，然后侧向注入裂缝，并在数百米外的地表喷发。作为证据，这些支持者指出钻探期间在井中的测量数据。此外，他们认为地震离该井太远，不可能产生任何影响。
相比之下，支持地震触发说的人认为，Lusi 喷发是由地下活跃的热液系统引起的，有点类似于黄石国家公园的老忠实喷泉。他们认为，这类系统长期以来一直受到很远距离地震的影响，因此 Lusi 离地震太远这一说法是无效的。
此外，他们认为，喷发开始后在井中进行的压力测试表明井筒完好无损，没有被裂缝破坏和漏液。与此解释一致的是，没有证据表明任何钻井泥浆从 Lusi 喷发中出来。
2009 年，印尼最高法院驳回了一起指控该公司疏忽的诉讼。同年，警方终止了对 Lapindo Brantas 公司及其几名员工的刑事调查，理由是缺乏证据。尽管诉讼已经解决，但争论仍在继续，国际研究团体在争议的双方都持不同立场。
Michael R. Hudec 是德克萨斯大学奥斯汀分校经济地质局的高级研究科学家。他从应用地球动力学实验室获得资助，该实验室是一个由 20 多家公司支持的石油行业资助的研究联合体。
