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揭秘美黄石公园超级火山 2012世界末日预言之源

2017-9-29 09:45| 发布者: 编辑| 查看: 106| 评论: 0

摘要: 黄石公园穿越河流的麋鹿游客在观赏老忠实间歇泉  发现火山  1870年八九月份,人类在美国的黄石国家公园进行了一次重大的探险活动.作为美国军队护航的首领,30岁的陆军中尉古斯塔夫多恩(Gustavus C.Doane)跟随探险 ...

黄石公园穿越河流的麋鹿

游客在观赏“老忠实”间歇泉

  发现火山

  1870年八九月份,人类在美国的黄石国家公园进行了一次重大的探险活动.作为美国军队护航的首领,30岁的陆军中尉古斯塔夫·多恩(Gustavus C.Doane)跟随探险队进入黄石位于怀俄明州的领地.当他登上黄石河上海拔3122米的沃什伯恩山(MountWashburn)往南看时,发现落基山脉似乎缺失了什么东西,方圆数英里都是平地,只在远处有山脉将中间的平地包围,形成一个巨大的森林地盆.对这种现象多恩只想到一种解释:“这个巨大的盆地曾是某个死火山的火山口.”

  他说得没错,美国这个最古老、最著名的国家公园不偏不倚地坐落在地球最大的火山群上,黄石国家公园本身就是一座火山.

  上世纪60年代,美国地质调查局的鲍勃·克里斯蒂森(Bob Christiansen)在研究黄石国家公园火山史时觉得很困惑,他找不到公园的火山口在什么地方.他觉得多恩中尉指出的那个缺口,肯定是被炸出来的,但是要在山里炸出约100公里宽的地方,肯定是一件非常巨大的事情.

  事情过了20年,他的困惑才解开.上世纪80年代,美国航空航天局为拍摄月球设计了一种红外摄影设备,需要先在地球上空拍摄以测试它的性能.专家们决定在黄石公园进行试验,他们对黄石地区进行了空中拍摄,以测试这些新型的高空照相机.一位考虑周到的官员把一些照片交给了公园管理局,认为它们可以悬挂在某个游客中心.当克里斯蒂森看到这些照片时,立刻意识到他没有找到火山口的原因,因为这个火山口大到无法想象,无论从地面上的任何角度观测,都无法窥其全貌.

  照片显示,黄石超级火山口长85公里,宽45公里,深约0.67公里.而黄石公园从北到南101公里,从西到东87公里.也就是说,黄石国家公园很大一部分面积是坐落在火山口上.

  黄石火山是一种特殊的火山.正常的火山外貌很明显,比如盾状的夏威夷冒纳罗亚火山群、锥状的富士山,前一种是因为高流动性的玄武熔岩平静流出而形成的,后一种是喷发出的物质堆积在火山口周围形成的.除此之外,还有一种没那么有名、并不造山的火山.英国伦敦大学本菲尔德格雷格灾难研究中心教授比尔·麦格(Bill McGuire)说:“许多超级火山都不是典型的山丘状结构,它们往往藏身在巨大的、坍塌的盆地中,超级火山的熔融岩浆很难被监测出来.”这种火山的威力能大到一瞬间破土而出,留下一个沉降式大坑,即破火山口.这种低调却威力强大的火山一旦爆发,地幔下方的岩浆会冲破地壳,沿着缝隙喷涌而出,地下的岩浆被掏空,导致火山顶部失去支撑而塌陷,形成一个凹进坍塌盆地中的巨型破火山口(caldera,西班牙语“坩埚”cauldron的衍生词).

  当时,人们不知道怎样称呼这个巨大的火山.之前科学家习惯用火山爆发指数来衡量火山的威力,黄石火山是爆发指数达到8的火山.1815年印度尼西亚坦博拉火山猛烈大喷发,造成直接死亡人数约1万人,次年全球气候异常,8.2万人死于后续的饥荒和疫病.这次大喷发成为有史以来对气候影响最大的火山喷发,但火山爆发指数也刚达到7.如果指数达到8的话,能量将是坦博拉火山喷发的十几倍,就像数百万颗原子弹爆炸,给地球造成的灾害将是毁灭性的.

  2000年,英国BBC广播公司拍摄了一部关于火山的纪录片.在形容火山爆发的规模时,制片方创造了“超级火山”这个词.没有任何喷发可以和超级火山喷发来比较,《万物简史》一书的作者比尔·布莱森写道:“要是你把喀拉喀托火山喷出的物质比作高尔夫球,那么黄石火山最大一次的爆发物质像个大球,你完全可以躲在后面将其作为藏身之地.按照这个比例,圣海伦斯火山喷出的物质不过是一粒豆子.”喀拉喀托火山喷发是近代著名的一次火山喷发,发生在1883年,夺走了3.6万条人命,发出的轰隆声在全世界回响了9天,使远在英吉利海峡的海水晃了半天.而1980年圣海伦斯火山喷发是20世纪以来地球上规模最大的火山喷发之一,造成60多人死亡,将390平方公里土地变成不毛之地.

  可以想象,黄石火山以往在某个时刻喷发时,已经把这片土地炸得七零八落.

  一座活火山

  克里斯蒂森现已退休,他之前对BBC说:“每年有数百万人来到黄石公园,观赏壮丽的景色和野生动物,很明显大多数人都没有意识到他们站在一个沉睡的巨人身上.”直到电影《2012》上映之前,很多美国人也没有意识到这座巨大的火山.

  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.


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