新疆的“火焰山”是一座神奇而壮观的火山，以其鲜红的色彩和高温的气候而闻名于世。它是中国最热的地方，也是世界上最热的几个地方之一。

它是《西游记》中唐僧路阻火焰山的原型，也是古丝绸之路上的一道风景线。它见证了中国历史上最长、最大、最难扑灭的地下煤层自燃火灾，也见证了中国科技人员和工程师们不畏艰难、勇于创新、攻坚克难、造福社会的精神。

火焰山的形成原因和特点

火焰山是由红色砂岩构成的一条东西走向的低丘山脉。它位于新疆吐鲁番市高昌区312国道，吐鲁番盆地的北缘，古丝绸之路北道。它东起鄯善县兰干流沙河，西止吐鲁番市桃儿沟，全长98公里，南北宽9公里，平均海拔500米左右，主峰青龙嘴海拔831.7米。

火焰山的形成与新疆地区的地质构造和气候变化有密切关系。据研究，火焰山的形成年代大约在新生代第三纪晚期，距今约3000万年左右。当时，新疆地区处于强烈的构造运动和隆升过程中，天山山脉逐渐抬升，吐鲁番盆地逐渐下降，形成了明显的山盆构造。同时，由于古地中海的闭合和印度板块的碰撞，导致了西北地区的干旱化和沙漠化²。在这样的环境下，吐鲁番盆地北缘的一些沉积岩层受到了强烈的侵蚀、风化和剥蚀作用，形成了一系列的断层、裂隙和不整合面。

这些岩层中以红色砂岩为主，含有大量的氧化铁和氧化锰等物质，使得它们呈现出鲜艳的红色。由于这些岩层受到了不同程度的折皱、断裂和倾斜作用，使得它们呈现出不同的形态和角度。这些红色砂岩经过长期的风化作用，形成了各种奇特的造型，如刀削、锯齿、塔形、柱形等。这些造型在阳光的照射下，显得格外鲜艳夺目，就像一团团熊熊燃烧的火焰，故而得名火焰山。

火焰山是中国最热的地方，也是世界上最热的几个地方之一。火焰山所处的吐鲁番盆地是一个典型的内陆干旱盆地。由于受到天山山脉的阻挡，吐鲁番盆地几乎没有受到来自西北和西南方向的湿润空气的影响。同时，由于盆地内部缺乏水源和植被覆盖，导致了盆地内部的水汽蒸发量远大于降水量。这样就形成了一个极端干旱、高温、多风、少雨、日夜温差大的气候特征。

吐鲁番盆地是中国最低洼的地方之一，平均海拔仅为154米左右。由于海拔低、气压高、空气密度大、日照时间长等因素，使得吐鲁番盆地具有很强的吸收和储存太阳能的能力。这些太阳能在白天被盆地内部的土壤、岩石和空气所吸收，在夜晚又被释放出来，形成了一个高温的热岛效应。火焰山的地表温度更是高于周围地区，夏季温度最高可以达到47.8℃，火焰山山体阳面地表最高温度可达82.3℃。这样的高温，使得火焰山成为了一个炎热的火炉，也为后来的地下煤层自燃火灾埋下了隐患。

火焰山地下煤层自燃火灾的原因和影响

火焰山地下煤层自燃火灾是中国历史上最长、最大、最难扑灭的地下煤层自燃火灾。它始于1874年，结束于2003年，持续了129年，涉及面积达到了200平方公里，损失超过了万亿人民币。这场火灾的原因是火焰山地下的煤层在高温和氧气的作用下发生了自燃现象。

自燃现象是指煤层在没有外部明火的情况下，由于内部的化学反应或物理变化而自发地产生热量，并在一定条件下引起煤层的燃烧。自燃现象的发生需要有三个条件：煤层的氧化性、煤层的温度和煤层的通风条件。

火焰山地下的煤层具备了这三个条件。火焰山地下的煤层是一种低阶煤，含有较多的挥发分和水分，具有较高的氧化性。这种煤层在空气中容易发生氧化反应，产生热量和气体。火焰山地下的煤层受到了火焰山地表的高温的影响，使得煤层的温度升高，加速了氧化反应的进行。

最后，火焰山地下的煤层由于地质构造的原因，存在着许多的断层、裂隙和不整合面，使得煤层与空气形成了良好的通风条件，为氧化反应提供了充足的氧气。当煤层的氧化反应产生的热量超过了煤层的散热能力时，煤层的温度就会不断升高，直到达到煤层的自燃点，引发煤层的自燃现象。

火焰山地下煤层自燃火灾给新疆地区带来了巨大的损失和影响。火灾造成了大量的煤炭资源的浪费和损耗。据估计，火灾共烧毁了约10亿吨的煤炭，相当于新疆地区2019年的煤炭产量的10倍，价值超过了1万亿元人民币。火灾造成了严重的环境污染和生态破坏。

火灾在燃烧过程中，释放了大量的有害气体，如一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物等，对空气质量和人体健康造成了威胁。火灾还导致了地表的塌陷和裂缝，破坏了土壤结构和水文条件，影响了农业生产和居民生活。火灾还威胁了火焰山的自然景观和文化遗产，影响了旅游业的发展。

火焰山地下煤层自燃火灾的扑灭过程和方法

火焰山地下煤层自燃火灾的扑灭是一项艰巨而复杂的工程。它经历了从无人问津到引起重视，从初步探索到科学研究，从单一手段到综合治理，从局部控制到全面扑灭的四个阶段。在这个过程中，中国科技人员和工程师们不断地创新和突破，成功地运用了多种技术和方法，为火灾的扑灭做出了巨大的贡献。

第一个阶段是从1874年到1949年，这是火灾的发现和忽视阶段。在这个阶段，火灾的存在并没有引起人们的重视，也没有采取任何有效的措施来阻止或扑灭火灾。火灾的发现是由于一些牧民和商人在经过火焰山时，发现了山体上冒出的烟雾和火焰，以及山体下发出的轰隆声和爆炸声。

这些现象让他们感到惊恐和好奇，也给火焰山增添了一些神秘和传奇的色彩。但是，由于当时的社会环境和科技水平的限制，人们对火灾的原因和危害并不清楚，也没有能力和意愿去处理火灾。火灾就这样在地下无人关注地燃烧着，逐渐扩大了火灾的规模和范围。

第二个阶段是从1949年到1978年，这是火灾的重视和探索阶段。在这个阶段，火灾的存在开始引起了新中国政府和科技界的注意，也开始了对火灾的初步的调查和研究，以及采取了一些简单的措施来控制火灾。这个阶段的开端是由于1958年，新疆地区的一些地质工作者在进行地质勘探时，发现了火焰山地下的煤层自燃火灾的存在，并向上级部门报告了这一情况。这是火灾第一次被正式地记录和报告。

随后，新中国政府和科技界对火灾的危害和影响有了一定的认识，也开始了对火灾的初步的调查和研究。在这个过程中，他们确定了火灾的分布范围和燃烧程度，分析了火灾的形成原因和特点，探讨了火灾的扑灭方法和措施。

他们还采取了一些简单的措施来控制火灾，如在火灾区域设置警示牌和封锁线，禁止人员和车辆进入，以及在一些火点处灌注水泥或泥浆，封堵裂隙和通风口，降低氧气的供应，减缓火灾的蔓延。这些措施虽然在一定程度上起到了一些作用，但是并没有从根本上解决火灾的问题，火灾仍然在地下持续地燃烧着。

第三个阶段是从1978年到2000年，这是火灾的研究和治理阶段。在这个阶段，火灾的存在得到了新中国政府和科技界的高度重视，也开始了对火灾的系统的研究和治理，以及采取了多种技术和方法来扑灭火灾。这个阶段的开端是由于1978年，新中国政府实行改革开放政策，促进了经济的发展和科技的进步，也为火灾的扑灭提供了有利的条件和机遇。

随后，新中国政府和科技界对火灾的危害和影响有了更深刻的认识，也开始了对火灾的系统的研究和治理。在这个过程中，他们建立了专门的研究机构和工作队伍，制定了科学的规划和方案，开展了大量的实验和试验，掌握了火灾的动态和规律，发明了多种技术和方法，形成了一套完整的扑灭体系。

他们还采取了多种技术和方法来扑灭火灾，如在火灾区域钻孔灌注氮气或水泥浆，切断氧气的供应，降低火灾的温度，或者在火灾区域开挖隔离带或填埋土壤，阻止火灾的蔓延，或者在火灾区域施放爆破或水炮，破坏火灾的结构，加速火灾的熄灭。