揭秘美国黄石公园超级火山( 二 ) _黄石

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黄石大峡谷

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黄石公园大棱镜泉为什么是黄石？黄石公园内有上万个喷出热水和热气的孔穴，还有200多处间歇泉，这意味着黄石公园底下存在一个巨大的岩浆囊。岩浆囊是火山底下充填着岩浆的区域，是地壳或上地幔中岩浆相对富集的地方，类似于石油矿藏，岩石孔隙中充满了高温流体。每当漂浮在上面的板块经过时，下面的热柱就会把上面的板块部分融化成岩浆，形成岩浆囊。因为黄石火山蕴藏在北美大陆板块的内部，所以当板块缓慢地飘过岩浆囊的时候，岩浆的巨大热量会融化板块上的岩石，使大陆板块越来越薄，它下面滚烫的岩浆却逐渐增多，岩浆囊离地表越来越近。对于钢筋水泥而言，地壳板块几乎牢不可破，但是对地球内部的高温熔岩而言，地壳板块不堪一击。当数万年过去后，如果岩浆囊上空的地壳出现裂缝，岩浆就找到了通往上层的通道。这时岩浆囊里的压力会通过裂缝释放，溶解在岩浆囊里的各种气体也会大量逃逸出去形成爆炸，正如打开一瓶猛烈摇晃的可乐。为了弄清这个岩浆囊有多大，犹他大学的火山专家鲍勃·史密斯(BobSmith)用地震波方式进行测量。地震发生时产生的余波会穿越地球，地震波通过熔岩的速度比通过岩石慢，透过地震仪显示的不同震波抵达时间，可以计算和绘制岩浆囊的大小范围。他用地震仪组成了一个检测中心，由22个检测中心构建成一个全方位的网络，所有数据都会传到犹他大学的中心记录设备中以供分析。他说：“地震检波器网络就像一个天线，你通过聆听进入天线的地震波，就能检测到来自地球内部的事情。”这有点像CT扫描，通过透过人体组织的X射线来建立你身体内部结构的三维图像。实验结果超过了之前所有的预测，这座破火山口下面的岩浆囊长80多公里，宽40多公里，和黄石火山口的大小差不多；距离地表最浅处约8公里，最深处约16公里，体积大约有2万～2.5万立方公里，里面融化的岩石只有10%～30%，剩下的物质都是炎热的固体。岩浆囊下面有一个不断提供热量的地幔热柱，这就像一根埋在地球深处的柱子，温度很高，约1400～2000摄氏度，越往地球深处温度越高。热柱由两个部分组成，下部呈长细柱状，底端连至地幔底部；细柱的热物质上升速度往往比本体更快，一旦上升到较浅出，受到的压力降低，于是体积膨大向四面展开，整体看起来就像是有着细长柄的蘑菇。热柱口的直径可达1900公里，上升到一定高度后这股热柱会灌入岩浆囊。热柱被认为是地球释放热量的一种方式。目前地球上这种热柱有32处，只有一处在陆地板块，其余都在海洋下面，这种热柱的位置是相对固定的，但是大陆和海床由很多巨大的板块和更多很小的板块组成，漂浮在密度更大的地幔上。北美板块就像是卡布奇诺咖啡上漂浮的奶油，向西南方向移动，过去1650万年前板块的平均移动速率是每年4.6厘米，和指甲生长的速度差不多。这就像拿着一张纸缓慢经过下方的蜡烛，如果有些地方停留得久一点，烛火就会将纸烧出个窟窿。随着板块继续漂移，已经形成“窟窿”的部分也在跟着前移，当移到新的热柱上方，之前的一幕又将重新上演。科学家在黄石国家公园的西南方发现了6个破火山口，像一串珠子一样排列，最古老的是1800万年前至1650万年前的麦德米特火山场。200多万年前，黄石公园所在地区位移到热柱上，地下曾经供应了6座火山的燃料又开始工作，超级火山爆发的新循环就此开始。按照黄石超级火山喷发点随着地壳变化的移动规律，地质学家们开玩笑说，再过200万年，蒙大拿州比灵斯的人们将会围着间歇泉翩翩起舞。下一次喷发黄石就像一条沉睡在地下的喷火巨龙，一旦醒来，将造成巨大的灾难。克里斯蒂森称之为潜在的“人类主要灾害”，公园本身将被摧毁，森林将被夷平，每一样活物都会被蒸发、烧成灰烬，变成碎片，接下来火山灰将覆盖美国，全球上空漂浮着厚厚的火山灰云，全球变冷、干旱、饥荒、战争将会接踵而至，远比电影描述的更为可怕。科学家估计，黄石公园超级火山每隔60万年爆发一次，而自上一次爆发到现在已有64万年。黄石火山什么时候会再次喷发，成了一个巨大的疑问。它一直就没有安分过。1973年的一天，鲍勃·史密斯和同事一起在黄石湖南海湾的皮尔岛(PealeIsland)上工作时发现一些奇怪现象，沿着海岸线的一些树木部分被淹没甚至快要死了。1956年史密斯也曾在此工作过，那时他计划建造早期航行使用的船坞，这些船坞也同样被淹没了。这究竟是怎么回事呢？史密斯受到启发，着手重新考察公园工作人员自1923年以来放置在公路上的标杆。他发现，坐落在破火山口顶、位于黄石湖北边的海顿山谷(HaydenValley)在过去几十年来上升了大约76厘米。然而，湖底却完全没有升高，只是湖的北面升高了，黄石湖的湖水因此向南流。这块土地正在上升，底下的火山是活的。史密斯于1979年将这个发现公之于众，并将黄石公园描述为“活着、呼吸着的破火山口” 。到1984年，公园的整个中心地区100多平方公里土地，比1924年所做的最后一次勘测时高了1米多。接着在1985年，由于发生多次小型地震，公园的中心地区又下陷了20厘米。史密斯把之前的比喻改为“活着、呼吸着并震动着的破火山口” 。如今，黄石地面这个脆弱的外层就像一个男人呼吸的胸腔，不停地上上下下。1985年之后，黄石的地面又重新升高。2004～2006年，破火山口几乎以每年7厘米的速度上升；2007～2010年，隆起的速度降低至每年1厘米或以下。但是很多媒体在报道时忽略了上升速度的明显变慢，比如2011年初英国《每日邮报》就称：“从2004年到现在，黄石公园内巨大的休眠火山的地标隆起高度一直在以惊人的速度上升，特别是近三年以来……创下了自1923年以来的最快纪录。”还有一些媒体蜂拥而上，很快便出现“黄石公园火山即将爆发”、“美国大部分国土即将覆盖在火山灰下”等耸人听闻的说法，引发一阵骚乱，为此黄石国家公园的官方网站不得不出来辟谣。究竟是什么让地面上升？科学家说可能是因为潮热的水和蒸汽，或者是岩浆。不管哪一种方式，这种热量同样也会融化岩石，也能导致另一场喷发。而黄石最危险的地方不在它上上下下的地面，而在于没有人知道什么是喷发前的预警信号。“很可能是一系列的地震，地面隆起、间歇泉和喷气孔的活动方式有可能改变，但究竟是什么谁也说不清。”黄石国家公园的地质学家保罗·多斯(PaulDoss)解释。在他眼里，某种程度上能成为火山喷发警报信号的现象，差不多在黄石公园都已存在。一般来说，地震是火山喷发的前兆，但是在这里地震是家常便饭，大约每年会发生2000次地震，其中大多数都感觉不到，只有少数比较明显。比如1959年发生了7.5级地震，震中在公园西部，地震造成了一个裂缝，触发山崩，造成28人死亡；1985年10月，黄石公园地震云集，接下来几个月里大约发生了超过3000次地震；10年后，另外一群地震把黄石公园摇晃得如同一个被捅了的马蜂窝。还有一个可能的标志是间歇泉。黄石公园的地表热量是全世界平均水平的三四十倍，靠近地表的岩浆驱动间歇泉喷发。但是多斯说间歇泉变化多端，同样无法预言。比如汽船泉是世界上最大的间歇泉，喷射的时候达120米高，但喷射的间隔可以少到4天，多到50年。“如果它今天喷射，下个星期又喷射，丝毫不能说明它下下个星期或者下下下个星期或者20年之后会怎么样。整个公园都变化无常，实际上你不可能根据任何动静来下结论。”如此看来，似乎谁也无法预料它何时喷发。鲍勃·史密斯说：“最初我们也担心地面隆起会导致火山喷发，但在发现岩浆位于地下10公里后，我们消除了这种担忧。如果岩浆深度在地下两三公里，我们将陷入极大的忧虑中。”在他眼里，火山口的地标隆起只是地标变形类型的一部分，只是一个不间断的过程，属于正常现象。“黄石公园下的热柱在过去大部分时间里都是在美国西部的盆地和山脉形成破火山口，而今黄石火山之上的是落基山脉这个强硬粗厚得多的地壳，也许可以抵挡底下热点的爆发。”但是，暂时是安全的并不意味着以后也是安全的。鲍勃·史密斯曾写道：“黄石实际上活着，还在呼吸。”克里斯蒂森早年在关于公园的综合地质报告里也写道：“黄石国家公园区域无疑将会发生火山活动。”火山专家比尔·麦格教授认为：“不仅在黄石公园，在世界的任何地方，都有可能有‘超级火山’爆发。这样的事情在地球上不止一次上演，没有理由因为人类的出现而终止。”