“水火相容”的烈焰泉?

在新疆阿克蘇拜城縣紅石林景區內有一潭泉水，泉水從地下汩汩涌出地表，并升騰起1米左右色彩斑斕的火焰，形成令人嘆為觀止的“水中有火，火中有水，水火相容”的壯觀景象。人們稱該泉為“烈焰泉”。

據阿克蘇地區行政公署官網報道，新疆阿克蘇素有“中國天然氣之都”的美稱。我國“西氣東輸”工程96.32%的氣源源自此地，而拜城縣是新疆阿克蘇地區“西氣東輸”工程的主力氣源地。那么，天然氣與烈焰泉之間有什么關系呢？

讓我們先了解一下天然氣：廣義的天然氣是指自然界中天然存在的一切氣體，如大氣圈、水圈和巖石圈中各種自然過程形成的氣體；狹義的天然氣是指?深埋地下的有機質，經緩慢轉化及熱裂解而產生的氣態碳氫化合物。而烈焰泉的形成恰是源于多種地質活動的共同作用，深埋地層內的有機質在地殼深處經歷長時間的高溫高壓作用，生成少量天然氣，并與地層水一起通過裂縫和孔隙流動至地面，所以烈焰泉的泉水中溶有天然氣成分。

天然氣的主要用途是做燃料，它的燃燒要同時滿足三個條件：一是有可燃物，二是有與可燃物相結合能產生燃燒的助燃物質，三是溫度達到著火點。

烈焰泉泉水的燃燒恰好同時滿足了上述三個條件：一是泉水內溶有易燃氣體——甲烷；二是烈焰泉裸露于紅石林景區內相對低洼的室外盆地地段，周圍山脈高低起伏，地面空曠，周邊地形形成一種類似“風道”的效應，為烈焰泉泉水的燃燒提供了充足的助燃劑——氧氣；三是景區內存在火種。

所以，當烈焰泉的泉水遇到明火時，便發出“砰”的一聲，泉水中的天然氣開始在空氣中持續燃燒，于是便出現“水火相容”的自然奇觀。至于烈焰泉泉水燃燒時火焰的高度和持續時間，則取決于地下氣體的流量和氣體成分比例。

烈焰泉泉水燃燒時是否會產生有害氣體呢？研究表明，天然氣的燃燒是甲烷與空氣中的氧氣通過點火源點燃后生成二氧化碳和水的化學反應。在常溫常壓下，二氧化碳是空氣的組成成分之一，它無色、無味、無毒，但高濃度的二氧化碳會導致動物窒息。而烈焰泉泉水中的天然氣燃燒后產生的二氧化碳本身并無毒性。

也有人擔心烈焰泉泉水中的天然氣存在安全隱患。實際上，天然氣無毒、易擴散，密度低于空氣，不易積聚形成爆炸性混合物，是較為安全的燃氣。但是，當天然氣濃度過高時，空氣中的氧氣不足以維持人體正常生命活動，會導致人員窒息甚至死亡。尤其是當空氣中的天然氣濃度達到一定值時，遇到明火便會爆炸，因為天然氣在空氣中的爆炸極限為5%～15%。

但在紅石林景區內，游客盡可放心觀看烈焰泉。因烈焰泉周邊的地形、地貌及寸草不生的鹽堿地，為天然氣提供了足夠的空間充分向上擴散和釋放氣體，難以積聚形成爆炸性氣體，故安全可靠。

烈焰泉的泉水會燙傷人嗎？烈焰泉的泉水燃燒時呈現出“咕嘟、咕嘟”的沸騰狀態，用手觸摸烈焰泉的泉水，泉水溫熱，沒有燙手的感覺。天然氣不溶于水，雖然天然氣燃燒熱值為33.5～35.6MJ/m3，但由于泉水的流動性和熱量的快速擴散，泉水的水溫很難達到穩定的高溫。即使如此，人們觀看烈焰泉景色時應切記與烈焰泉保持安全距離，遠離火焰，不要觸碰泉水，以免被火焰燒傷。

烈焰泉獨特的自然景觀，為人們深入研究和探索地球內部的結構和奧秘提供了非常有價值的科學依據。