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簡直是相當的一般啊`~ 太小了 “超級火山”真相
“超級火山”(“supervolcano”)不是一個科學名詞,也並非隱匿不可知。火山凸出地面的部分雖已破壞,但殘留下來的破火山口,仍是可以認識的。美國黃石公園這裡,就查出了同一火山留下的三個破火山口。 一個完整的火山,不僅是有地面上的山體,還必定有和地下深處儲存巖漿的場所(英文名稱為magmachamber或magmareservoir,中文通常譯為巖漿庫)相連接、輸送巖漿來的通道,它們合起來成為一個火山機構。
我們現在在地球上看到的火山,都是它的噴出物環繞出口堆積而成的。噴出物中的固體碎屑含量愈多,堆成的山愈陡,但也有個限度,一般坡度不能大於30度,所以堆成了圓錐形;而隨著火山錐堆的越來越高,位於中心的噴出口也相應升高和擴大,所以長白山的天池能占有那麼高的位置,它就是個蓄有水的火山口,
火山口是大自然建造火山的產物,破火山口則是火山受到破壞的結果。
在大自然建造火山的過程中,各種自然力對火山的破壞作用已在發生,只是由於得到不斷噴出的物質補充,所以能保持或增加它的高度,形成火山特有的形態,圓錐形是最典型的。
不過僅僅是風雨等外部力量的侵蝕,一座火山要破壞到在地面上消失的程度,需要很長的時間,但如火山爆發猛烈,可以在短暫的時間內,將原有火山錐部分甚至整個炸成齑粉,拋上天空;火山的高度因而被削減,乃至成為凹進地面下的大坑。如果噴出的結果使地下原來儲存巖漿的場所被掏空,頂壁的巖層支撐不住因而塌落,凹陷的范圍更為巨大,直徑常有幾千米,直至幾十千米,上下寬窄相差沒有火山口那麼顯著,底部也比火山口的底部寬大平緩,在西方語言中稱它為“caldera”,源出於西班牙語“caldron”,本意是鍋,西方人用的平底鍋,其形相似,中文譯作“破火山口”,用為地質學的專用名詞。
火山口的大小和深淺都有限,一般直徑不超過千米,深度不過二、三百米。其實也像口鍋,不過是上大下小,中國式的尖底鍋。
火山口規模小,一眼可以看全,特征也明顯,比較好認識。但如帶著火山口的印象去觀察破火山口,就難以識別出來了。
陸地上的破火山口,從表面形象看起來不過是塊為山丘峭壁環繞的窪地,因為面積大,在裡面行走,難時廬山真面目。當然,在航空拍攝的照片上,一目千裡,也還能看出個輪廓。
出現在海上的破火山口,常表現為一群環狀分布的島嶼。(如下圖所示,左為希臘東南的海中的散托臨群島,右為印度尼西亞爪窪島與蘇門答臘兩大島之間的一群小島,它們都是破火山口出露海面這部分。前者是公元前11520-1450年間這裡的火山大爆發造成的,後者是1883年喀拉喀托火山大爆發造成的。島環中心的小島,是後來火山再噴發堆成的新的火山錐。)
但用地質學的眼光去看,是能夠分辨出來的,因為構成破火山口的巖石是火山噴出的灰渣或熔巖堆積凝結而成,在顏色和形態上都有肉眼便能識別的明顯特點,就是更不要說在實驗裡用物理化學的方法去鑒別了。
當然,有火山巖存在,不等於火山口就在這裡,但經過查清這裡的地質情況,是可以找到它的火山機構,確定破火山口的位置。特別是黃石公園這裡有上萬個噴氣孔,經常噴出熱水熱汽和其他火山氣體,更清楚地表明這裡有過強烈的火山活動,所以它雖然在人類有史以後沒有火山爆發的記錄,還是早就把它作為活火山來看待,在世界活火山的目錄中有它的名字。特別是近幾十年運用現代化手段觀測,對它了解更多,更詳細,它的活動歷史已基本查清。
這座火山出現在210-220萬年前,經歷了從開始活動到高潮,再經過逐漸減弱直至停歇的過程以後,大約130萬年前,再次活動;又停息了幾十萬年後到距今約64萬年前,發生了最近一輪的活動。
一般的火山開始活動以後,不是噴發一次就死亡,而是多次噴發才完全停息。中文媒體對黃石公園“超級火山”的介紹中,多是說它“每隔60萬年左右爆發一次”,實際上這個一次是相當長的一個時期,包含了多次噴出火山灰渣,還有熔巖的活動,不是一兩天就完結,像黃石公園的火山最近一期火山活動開始於64萬年前,而在16萬到7萬年前還多次噴出熔巖,,這些熔巖流布凝結成的巖石是火山的噴發活動到7萬年前才結束的證據。因此我這裡不用“次”而用“期”來表示,以免誤會。
根據現在的了解,黃石公園第一期的火山活動噴出物總體積為2,450km3;掩蓋地面的面積為15,500km2;造成的破火山口長75-95km,寬40-60km;是三期中規模最大的。
第二期的以上各項數據分別為280km3;2,700km2;16km;規模最小
第三期的以上各項數據分別為1,000km3;7,500km2;85km×45km;
現在看起來比較明顯的破火山口,是第三期的火山活動留下的。(見下面的地圖。紅色虛線表示破火山口邊緣的位置。上面照片中的yellowstonecalderarim即其北部邊緣的一段。)
(以上數據取自美國地質調查所公布的材料 http://volcanoes.usgs.gov/yvo/history.html )
黃石公園火山噴出的熔巖中,二氧化硅(sio2)的含量超過68%(以重量計),即呈酸性,粘滯而不易流動,冷卻後凝結成流紋巖,和其他火山灰渣結成的凝灰巖堆積起來成為高台。黃石公園及其附近地區,在這些破火山口形成以前的更早的年代,有過規模更大的火山活動,噴出物把這裡堆成高原,說它是窪地,是就破火山口的范圍內,相對於周邊的破火山口緣而言。
黃石公園的平均海拔高度達2438米,邊緣更是高峻,因而能有峽谷和瀑布在其間形成,它成為美國的也是世界上第一個的天然公園,實得火山之賜。
地球上的破火山口不少,大多在人類的歷史記載後沒有留下火山爆發的記錄,也沒有還會活動的跡象,被歸入死火山一類;但也有一些重新活動起來,乃至再次爆發的。1988年兩位火山學家公布的研究結果表明,138個直徑超過5千米的破火山口發生過這樣的事件,總計至少有1,299起。(newhallanddzurisin,1988)
黃石公園這裡的破火山口,在7萬年前噴出過熔巖後,再沒有留下過火山爆發的記錄,但這裡的有那麼多還在噴出熱水、熱汽的噴氣孔、溫泉和冒泡的熱泥漿,地溫明顯比別處高,冬天不積雪;經常發生地震,有時還很強烈,以及出現隆起和地裂等地面的形變,都是當代火山強烈爆發前後在火山附近地區所特有的現象。人們早就關心會不會再有火山在此爆發,但一直沒有發生。這裡成為每年有幾百萬游客來觀光的勝地。
那麼近來為什麼媒體突然大肆宣傳這裡的“地下妖魔”將要蘇醒,給人類帶來大災難呢?可謂事出有因,查無實據。
不是“地球內部”的“定時炸彈”將爆發
黃石公園的超級火山再次在中文媒體上熱炒起來,是在2003年8-9月間,起因是7月23日公園部分地區對游客關閉,媒體稱官方的解釋是黃石國家公園地底下的間歇泉熱液出現異常現象。一時“黃石公園地底熱能出現異常噴發後果是毀滅性”“黃石公園:地球內部的"定時炸彈"”“死亡妖魔”即將蘇醒,等等聳人聽聞的標題比比皆是。 消息傳出後,許多人不以為然。2003年9月18日在華夏文摘( http://www.cnd.org/) 的論壇上,有署名為華夏大俠者貼出:俺今年六月去了一次黃石公園,沒見什麼異常之處。還將他當時拍下的oldfaithful地熱噴泉景象貼出(見左圖)貼出。有人說“這中國日報有點兒危言聳聽喽。整個美國淹沒在5英寸厚的灰塵裡,著實可怕!”,還有人開玩笑,貼出條子說:“住在米國的弟兄們,趕快搬家吧!”國內也有人懷疑“對我國影響大嗎?是不是有人造謠?”(網友211.153.1.*於2003-10-2715:21發表評論21cn.com-旅游) 但他們會說六月還正常,後來出現了新情況。
一是“黃石湖的湖床底部隆起了一個100英尺高的‘大包’,這個‘大包’有2000英尺長,隨時可能爆裂噴發。”
二是“8月24日,在黃石國家公園南門東南9英裡處的地底,監測到了4.4級的地震。這次地震是‘非同尋常的’,因為它的震源離地面僅0.3英裡!”
三是“這裡地表的溫度升高了”。
都援引了科學家的話,說明不是記者杜撰。
經追查,這些中文報道的源頭應是一家英文網絡雜志 http://www.onelinejoural.com 在2003年9月11日以“amonsterawakens”為題作的特別報道。這位作者對所報道的消息一一注明了出處。“大包”之說是《丹佛郵報》 http://www.denverpost.com/stories/0,1413,36%257e53%257e1561852,00.html 報道的,援引了美國地質調查所地質學家利茲·摩根(lisamorgan)的話.看來關心這件事的人不少,在美國地質調查所的網站上,設有一版,專門回答有關這個鼓包的問題。 http://volcanoes.usgs.gov/yvo/new.html#bulge
從這裡知道湖底是有個鼓包隆起,這是利茲·摩根和她的同事,從1999年開始對黃石湖湖底觀察測量,到2003年得到的結果。出現鼓包是因為這裡的地下水熱系統中釋出的氣體增多體積膨脹,可能產生的爆炸是“水熱爆炸”(hydrothermalexplosion)。這是很關鍵的一點,但在中文報道裡沒有這個說明,變成了“隨時可能爆裂噴發”,而且與什麼“死亡妖魔”即將蘇醒聯系起來。
須知水熱爆炸和火山爆發是兩回事。火山爆發是巖漿沖出地面,當性質粘滯的巖漿堵塞通道,這時會有強烈的爆炸發生,爆發前曾有堵塞在火山口中的熔巖被積壓抬高的先例,一旦爆發確實很猛烈。
水熱爆炸也是因通道被堵塞而產生,但被堵是地下的熱水熱汽,堵塞通道出口的是沉澱堆積的泥沙土石,結構不那麼嚴實,不需要也無從積累火山爆發所擁有那樣大的能量,因此其規模和火山爆發相比簡直是小巫見大巫,噴出物以水和水汽為主,一般造成的危害也小,這種較小的水熱爆炸,在黃石公園隔不了多少年就會發生一次,多出現在有噴泉的盆地中;大的水熱爆炸在近幾千年沒有記錄,是靠在地層中留下的地質材料,認識到更早時期曾有發生。這種水熱爆炸不止是黃石公園才有,我國西藏也有(鏈接北大地質數字博物館,點擊可以看到介紹)發生。
在黃石公園這裡,許多時候堵塞通道的就是水,噴出時形成帶霧氣的水柱,對人沒有危險,而成為供我們觀賞的奇景。這種天然的噴泉不是什麼地方都能有,它需要地下的水溫度高到足以沸騰,並有適宜的地質結構,形成一個曲折復雜的地下水熱系統,曲折狹窄的通道使地下的熱水熱汽不能暢快地湧出。而是需要時間蓄積足夠的能量。黃石公園有這個條件,所以不僅有數以萬計的噴孔經常噴出熱水熱汽,還有間隔一段時間才噴一回的間歇噴泉,“老忠實”是最著名的一個。
再說地震,黃石公園這裡是家常便飯,隨手一查,2003年9月26日零點45分零9秒到9月30日8點點53分37秒(美國中部時間),記錄下來的在黃石公園發生的地震就有16次,其中有一次震級為1.8級的地震,震源深度才600米。歷史上震級達到6級以上的地震在黃石公園也發生過,也沒有成為火山爆發的先導。火山爆發前是常有地震增多和加強的現象,但所謂“爆裂噴發”的性質明確了,便已能排除了火山將要爆發的威脅。
在黃石公園這裡。沒發現有將要爆發的火山機構,失去這個前提,“不[1] [2] 下一页
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