尋常”的地震也就沒有了火山爆發先兆的意義。
因此,問及湖底顯現的特征像不像與火山爆發相關時。美國地質調查所網站上的回答很干脆明確,“itisveryunlike”,絕對不像。
至於報道中提到的地面溫度升高,根據對黃石湖這裡的噴氣孔的溫度量測,和去年比並沒有升高。不過在公園西北部的諾雷斯間歇噴泉盆地,地下熱活動是比較顯著,包括有新的泥漿噴出點出現,熱水塘變得更渾濁,地面的溫度較這裡的正常情況升高最多達37.8℃,已導致植物死亡。這裡就是2003年7月23日起公園不對游客開放的區域,現在科學家已在這裡裝置了觀測儀器,監視地熱活動的變化。而這樣做的目的並不是監測什麼地下超級火山的爆發,還是觀察可能產生的水熱爆炸。因為盡管這種爆炸威力有限,但如有游客在此而爆炸正好發生,也能造成對人的傷害。公園管理部門將這裡關閉是出於保證游客的安全,黃石公園其他部分照常是游人如熾。 geysersandthermalwatersinyellowstonenationalpark,wheregeologistshavefittedthebackbasinatnorrisgeyserwithinstrumentstoobserveincreasedthermalactivity.photobybrucemolnia,terraphotographics.
中文媒體報道將可能產生的爆炸是“水熱爆炸”隱去,並與什麼“死亡妖魔”即將蘇醒聯系起來。是一種誤導;西方媒體中講出了是水熱爆炸,但把它和科學家對黃石公園的火山會不會再次噴發的討論擺在一起報道,也是一種誤導。
黃石公園這裡的破火山口會不會再次出現火山爆發,是科學家一直就關注的問題,並非因湖底出現鼓包或地熱活動加強才想到。
地球上的破火山口,大多沒有再次活動的跡象,屬於死火山一類。但在黃石公園中的破火山口內,有上萬個噴出熱水熱汽的孔穴,還有200-250處間歇噴泉,存在著地球上最大的水熱活動系統(hydrothermalsystem)整個的是一個地熱異常區,地面溫度比別處高。當大地蓋滿冰雪的時候,這裡的溫泉、間歇噴泉和噴氣孔周圍,仍是熱氣騰騰,吸引了麋、鹿、野牛等許多野生動物到這裡來過冬。。
根據這些地熱現象,還有近200萬年來出現過三個火山活動期的歷史,不難確認在這裡的地下不太深的地方,仍有著熾熱的巖漿蘊藏。是這個巖漿庫釋放出熱量,給地下水加溫,直至成為水蒸氣。
但是這個巖漿庫房的頂壁已因多次火山爆發而加固加厚。
在火山爆發後,巖漿中的揮發分逃走了,但液態的熔巖在火山口及其附近留了下來,流布地面,凝結成為堅固的巖石塊體;固體的火山灰渣被拋上天空後,很大一部分仍落回到地面,離火山口愈近,堆積愈厚。它們堆在那裡,經過天然的壓緊膠結,按後來居上的次序形成一層層的巖石,掩蓋了地面。黃石湖底下的巖石便大多是熔巖結成的,已經存在10萬年以上了。
水熱爆炸,發生在巖漿庫頂上的地層中接近地表一帶。
火山爆發的本源巖漿庫,其深度一般也不過幾公裡至十幾公裡,不到地球半徑的1%,所以火山爆發再大,也不過是發生在地殼表層中的局部事件。根本稱不上是什麼“地球內部”的定時炸彈,
現在被監測的是何時會發生水熱爆炸,不是這裡的火山何時會爆發。因此美國地質調查所的地質學家對問及有無任何跡象表示黃石公園將有火山爆發?回答是明確的,沒有。
但是說黃石公園將來可能有火山大爆發,也沒有錯。
前面已經講到,由於黃石公園的破火山口,一直被歸為活火山一類,就是認為它有可能再次噴發。但是一個火山臨近噴發,必定有巖漿在供給火山噴出物的巖漿庫中大量聚集,並向連接地面的火山通道中運動。現在黃石公園地下的巖漿庫有沒有得到補充,並未得到確認,而破火山口下的原來的火山通道早已為固結的熔巖所充填。
火山爆發好象很突然,其實醞釀已久,都在事先有它的表現,現在沒有證據表明黃石公園的火山近期會爆發。媒體引述了幾位地質學家的話,都是就黃石公園的火山的性質而言的,不是就當前出現的這些現象做火山爆發的預測。
地質學家對黃石公園的火山一直很感興趣,因為這裡的地熱現象確實很特殊,特別是近年來發現它對我們認識地球這個系統在怎樣運動,有重要的意義。
現在小學生都在被告知,大陸和海洋的形成,火山和地震的發生等等地球固體部分表面形象的變動,都是地球的板塊運動的結果。
這些板塊是些巨大的板狀巖石塊體,它們組合起來成為地球的巖石圈層(下圖中表現為綠色部分),根據組成物質的化學成分與物理性質的不同,其上部被劃分出來稱為地殼,下部屬於地幔。地幔是在地球中占有體積和質量都最多的層次。(參見凡爾納一次失敗的幻想)
對地球內部的探測表明,在巖石圈層之下,有一層雖然也是固態但具有塑性可以緩慢流動的物質(下圖中表現為紅色部分)存在,被稱為軟流圈。組成軟流圈的物質的比重,大於上面構成板塊的巖石,因而板塊有點像冰山浮在水上似的漂浮在軟流圈上。在上世紀六十年代,板塊構造學說的提出者,用地幔物質因冷熱不均而對流,從而帶動了浮在上面的板塊,來解釋板塊為什麼會運動。
這種解釋許多時候是合理的,如下圖中,由於對流帶動的板塊運動,使板塊之間處於碰撞擠壓或拉伸張開的關系,存在很深很長的斷裂,總之是一個不鞏固,便於地幔中的物質上升形成巖漿,直至噴出成為地震和火山活動都比較多的地帶。太平洋兩邊成串分布的火山,就是證明。因此一般能接受這種解釋。
但是,也遇到難題。像太平洋中夏威夷群島的火山,出現在太平洋板塊的中心;黃石公園的火山,出現出現在北美板塊的內部;還有大陸上有的地區,熔巖掩蓋的面積大到到幾十萬平方公裡,說明這裡有過規模很大的火山活動,都很難照此解釋。還有一個難題,在有些地方觀測到板塊移動的速度快於下面的軟流層,夏威夷這裡就是如此。
1963年,加拿大地球物理學家威爾遜(j.tuzowilson)注意到,夏威夷群島的8個成鏈狀分布的火山島,從西北向東南依次一個比一個年輕,東南端夏威夷島上的火山的年齡一般為幾十萬年,最年輕的才幾千年,這些火山經常在活動。可是向西北方去,位於北端的考愛島,那裡的火山有510萬年的歷史,早已無活動,成為死火山。
由此,威爾遜設想。在地幔中存在著一個一個的高溫區,在平面上看起來猶如一個一個赤熱的斑點,他稱之為hotspot,中文曾譯為“熱點”,也作“地幔柱”,因為它的立體形象,像根柱子,但由於上升到比較淺處,受到的壓力減輕許多,體積膨脹並向四面展開,其形似羽毛,故稱為“地幔羽(plume)”或更合適。本文中則從大眾易於理解著眼,仍用熱點一詞。
威爾遜認為夏威夷島下面就有一個熱點。相對於板塊,它的位置穩定,漂浮在上面的板塊經過時,下面的熱點就會把它對應的部分熔化成巖漿,進到地殼中,形成巖漿庫,再由此產生火山爆發,好似給上面的板塊燒出個“窟窿”。隨著板塊向前推移,已經形成的“窟窿”跟著前移,於是在與熱點對應的新的位置,再次重演先前的一幕,於是就有了今天看見的鏈狀分布的火山,而愈是在前面的愈老。太平洋板塊是從東南向西北方向移動的。夏威夷群島的8個火山島,正是熱柱燒出的8個窟窿眼。西北端的火山最先出現也最先停息,符合這個假設的解釋。
在黃石公園,除了它這裡有破火山口,在它的西南方還發現了6個,它們也是成鏈狀分布,按年齡大小依次排列。這些破火山口中位於西南端的最老,1650萬年前就產生了。而北美板塊也正好是向西南方向移動,符合威爾遜的假設。
按照這種假設。熱點的高溫能把上面的巖層熔化,使它加入到巖漿中,給巖漿以物質補充。2001年7月。美國威斯康辛-瑪迪遜大學(universityofwisconsin-madison)兩位學者公布了他們的研究結果,證明黃石公園這裡就存在這種情況。他們是用這裡火山巖中所含锆石的晶體測定的。锆石耐高溫,要到2750℃才會熔化,頂壁的巖層熔融時,別的許多成分熔化到巖漿中去了,重新組合成為新的礦物,但锆石的晶體卻能保持不變,它所含有的放射性元素,使我們能測出它的年齡,在從這些火山巖中,認出早就形成的锆石,證明巖漿中確實熔有巖漿庫頂部的巖石。這一成果使人們對黃石公園的破火山口的認識加深,而這個“超級火山”有復活的可能,從那時就開始傳播,但因為涉及到的知識不大為人所知曉,中文媒體似乎沒有報道。這次是由於黃石公園部分對游人關閉,引起了社會注意,媒體便把一些早就有的各種看法又搬出來,擺在一起制造聳人聽聞的新聞,其實已是舊聞。
回想起來,山西大同聚樂堡的火山是個死火山,人們在火山附近生活多年也相安無事。由於有位專家誤將古書《水經注》中所記的一出大同附近煤層自燃的“火山”當作現代科學中的火山,而且張冠李載,把活火山的帽子戴在聚樂堡火山的頭上,作為專業著作,看的人少,倒也沒有產生什麼影響,可是大約在1974年,一本科普刊物僅僅提到它是個活火山,便引起軒然大波,當地一些人殺豬宰羊,農活也不干了,說是火山要爆發,什麼都沒有了,不如先宰來吃了算,後來費了好大氣力才平息下去。這次雖然一些媒體在炒作,但並未造成什麼混亂,黃石公園裡的游人仍是很多,當然是他們及時普及有關的科學知識起了作用人們有疑問到美國地質調查所或黃石公園的網站去看看就明白了。
遺憾的是,在中文媒體的報道中,多只注意到聳人聽聞的一面,而對人家普及的科學知識少有介紹。有的作了一點介紹,但作者本身就沒弄明白,寫出來就不知所雲。比如有這樣一段文字:“黃石公園所在的地殼中,有一個盛滿巖漿的洞。就在北美大陸板塊緩慢地漂過洞頂的時候,巖漿的巨大熱量,便會熔化板決上的巖石,使得大陸板塊越來越薄,”看來他是想介紹熱點說,實在是差得太遠了。
因此想到寫這樣一篇文章,但由於個人的能力和條件有限,會有不當和不足之處,讀者如有發現,歡迎指正。
摘於 http://www.taosl.net/kp/dqwq004c.htm
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