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黄石公园,2012预言之源(2)

2012-01-13 11:30 作者:曹玲来源:三联生活周刊 2012年第3期
人类关于末日的传闻越来越多地和科学扯上关系,这些问题似乎只有科学家才能作答,比如全球变暖、超级太阳风暴、大型小行星撞地球、近距离伽马爆……但很多情况下,科学家也不知道答案,他们会说2012年黄石公园很可能不会爆发,但是1年以后、10年以后,100年以后呢?

事实上,黄石国家公园成立之后的几十年,专家才意识到多恩中尉说错了,黄石其实是一座活火山。

上世纪50年代,一个名叫弗朗西斯·乔·博伊德(Francis Joe Boyd)的哈佛学生对他在黄石公园发现的凝灰岩产生了兴趣。这是一种火山灰因热和压力凝结而成的岩石,他当即就意识到这是地质年代很近的一次喷发碎屑留下的痕迹。1965年,克里斯蒂森发现第二处明显的凝灰岩,第二年他和同事又发现了第三处。通过钾-氩测年法,他们判断这三处凝灰岩是三次火山大爆发的产物。每一次爆发都留下了一个巨大的喷火山口,第三次喷发埋葬了前两次喷发的大量遗迹。

科学家们由此推算出黄石超级火山的喷发事件。第一次喷发是在1650万年以前,之后它喷发了大约100次,有研究的只有最近三次,分别是210万年前、130万年前和64万年前。

210万年前的黄石火山喷发堪称地球上五大火山喷发之一,也是黄石超级火山可考史上爆发最强大的一次,是最近一次喷发的两倍。但是,火山喷出的岩浆量达到2450立方公里,形成的破火山口至今超过100公里,产生的火山灰足以把纽约州埋在20米的深处,或者把加利福尼亚州埋在6米的深处,整个美国一半面积都被覆盖。

距今130万年前,黄石火山再度苏醒,此次爆发在最近的三次爆发中威力最小,但同样具有毁灭性。爆发造就了黄石国家公园西侧岛公园之内的亨利福克破火山口,并且形成了另一片广泛分布的凝灰岩。

最近的一次爆发距今64万年,由于距离最近,所以科学家掌握的资料相对比较充足。科学家推算,当时黄石火山喷出的灰柱升上了3万米的高空,散落到地面的火山灰覆盖了整个美国西部直到墨西哥湾的广阔地区。火山碎屑物,包括浓厚致命的尘雾、岩石和气体,以及被加热到800摄氏度高温的致命浓烟,化作滚滚灰色云团横扫大地,用数百米厚滚烫、沉重的碎屑填满整条整条山谷。这次喷发造就了80公里长、55公里宽的破火山口,破火山口塌陷陡壁高度在50米以上,喷发物体积达到1000立方公里,喷进大气的火山灰在远离黄石的爱达荷州、路易斯安那州和加利福尼亚州都可见。这次爆发所产生的喷发物覆盖了周围1万平方公里的土地,也覆盖了原来的两个火山口,形成了现在我们所知的这个超级大的破火山口。

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。

黄石公园 2012

游客在观赏“老忠实”间歇泉

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(Bob Smith)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。

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