美国黄石火山活动向东北转移 科学家:没那么快喷发

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美国怀俄明州黄石公园超级火山(亦称黄石破火山口)正从沉睡中苏醒,科学家说,巨大的岩浆池正在移动,担忧这个“地下怪物”可能会爆发,但也说目前缺乏喷发所需的条件,短期内不大可能发生喷发。

科学家调查了黄石公园破火山口下方的地壳性质,认为这一地区地下的岩浆可能正向东北方向转移。相关研究1月2日发表于国际学术期刊《自然》(Nature)。

黄石破火山口是地球上最大的火山系统之一,在过去210万年里经历了3次形成破火山口的大喷发,每次都喷出了数千立方公里的熔岩和火山灰。最近的一次喷发发生在64万年前,其余两次分别在130万年前和280万年前。

美国俄勒冈州立大学和威斯康星大学麦迪逊分校的工作人员在黄石公园内安装一个大地电磁站点。(图:美国地质调查局USGS网站)

至少有7岩浆区域 部分相互连通

科学家过去尝试对黄石火山下的岩浆分布进行描绘,但都受到了方法上的限制,因为除熔体外,地壳其他特征(如温度)变化也会影响岩浆分布。

美国地质调查局地震学家宁法·本宁顿(Ninfa Bennington)和同事使用一种电磁地球物理方法(magnetotellurics),模拟了黄石下方的岩浆分布。该方法依靠地球磁场变化推断地壳的传导结构。

他们确定了至少7个岩浆含量相对较高的区域,其中一些相互连通,连通深度在地下4公里到47公里不等。

美国黄石公园的一个温泉池。(图:互联网)

东北部岩浆储库或引起流纹岩喷发

本宁顿和同事推断,黄石西部的火山活动可能在减弱,而东北部的岩浆储库可能会在未来引起流纹岩喷发(流纹岩是一种特殊熔岩)。他们估计,黄石东北部地下最大的熔体体积约440立方公里,近似于约130万年前黄石梅萨瀑布形成破火山口时喷发的规模。

研究结果显示,黄石公园下方的4个岩浆室所含的液态岩浆总量比形成黄石火山口的3次喷发还要多,其中最近一次喷发发生在64万年前。

去年7月23日,黄石公园比斯吉凹地(Biscuit Basin)喷泉区的间歇泉发生喷发,泥浆碎石摧毁木栈道,所幸无人受伤。(图:美联社档案照)

孔隙仅20%被岩浆占据 低于喷发临界点

尽管黄石公园的地下岩浆储量巨大,研究表明,目前条件并不足以引发喷发。岩浆填充在地壳坚硬岩石的孔隙之中,只有当孔隙填满比例达到40%时,岩浆才可能连通并喷发。然而,最新研究显示,这些孔隙仅有约20%被岩浆占据,远低于喷发临界点。

本宁顿说:“这些孔隙空间中的岩浆浓度要低得多,因此充满岩浆的孔隙空间要少得多。这意味着你无法将这些岩浆相互连接起来。”

本宁顿表示,当前的岩浆浓度过低,尚不足以形成喷发路径。基于此,科学家认为黄石超级火山的下一次喷发预计至少还需要数十万年。因此,2025年发生喷发的可能性极低。

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