美国西南部巨环旅行见闻6-黄石公园

黄石国家公园位于西南巨环的西北面（图1），南北长101km，东西宽约87km，占地面积约为8983.5km²，97%位于美国怀俄明州，3%属于蒙大拿州，而属于爱达荷州的只有1%（图2）。公园位于黄石河的源头，河谷深切形成峡谷，大峡谷两侧分布着黄色色调的岩石（图3），故而得名。黄石公园在1872年被设为国家公园，不仅是美国的第一个国家公园，同时也是世界上的第一个国家公园（图4）。

             

图1 美国西南部巨环旅行示意图

图2 黄石公园地图（引自维基）

图3 黄石河两侧黄色的岩石

图4 1904年的黄石公园（引自维基）

从地质方面来看，黄石属于一个巨大的破火山口，是北美最大的火山系统。该火山系统在地质历史时期有多次喷发，第四纪较大的喷发有三次。发生在210万年前的一次喷发是第四纪以来该区域最猛烈的一次火山喷发，喷射出约2450km³火山物质，形成了哈克贝利岭凝灰岩和艾兰帕克火山口（图5），这个巨大的火山口的规模达到93×64km。120万年前的一次喷发规模较小，喷射出了280km³火山物质，形成了亨利福克火山口（37公里长，29公里宽）并沉积了平顶山瀑布凝灰岩（图6）。最新的火山口形成于64万年前，其规模（55×72km）仅次于艾兰帕克火山口，这次喷发释放出了1000km³的火山灰、火山碎屑和熔岩，形成了熔岩溪凝灰岩（图7）。自第三次大规模喷发以来，最近的一次熔岩流发生在7万年前。不同期次火山口的空间位置和火山物质分布范围见图8。

图5 哈克贝利岭凝灰岩和艾兰帕克火山口（引自维基）

图6 平顶山瀑布凝灰岩（引自维基）

图7 熔岩溪凝灰岩（引自维基）

图8 黄石公园不同期次的火山口和火山灰分布图（引自维基）

所有这些火山活动都和黄石公园地下的地幔岩浆热点有关（图9）。所谓的地幔热点指的是地幔中温度较高的区域，这些区域的岩浆上涌会在地壳表面形成火山口并堆积熔岩、火山灰等火山物质。黄石公园的热点现在位于黄石火山口下（图10）。世界上有许多热点（图11），除了上述黄石公园之外，最具代表性的要数夏威夷群岛和冰岛，它们被认为是热点形成的群岛（图12,13）。

图9 黄石地幔热点示意图（引自维基）

图10 黄石公园不同时期的热点分布示意图（引自维基），单位：百万年

说明：图中的黄色区域即近210万年以来黄石公园热点所在位置

图11 世界热点分布示意图（引自维基）

图12 夏威夷群岛地形和热点（引自维基）

图13 冰岛热点形成的火山与各种玄武岩（引自维基）

从地貌来看，黄石公园位于美国西部北落基山和中部落基山之间的熔岩高原上（图14），北美大陆分水岭从黄石公园西南部斜过。北美大陆分水岭是一个分割太平洋和大西洋水流域的山脊，公园约1/3的面积位于分水岭的西部。黄石河和蛇河分布在分水岭的两侧，蛇河的水流向太平洋，而黄石河的水则通过墨西哥湾流向大西洋。河流的切割形成了公园中三个幽深的峡谷：刘易斯峡谷、黄石大峡谷和黄石黑峡谷。峡谷中分布有众多的瀑布，据统计，公园中高4.6m以上的瀑布有290座，最高的瀑布是黄石河下游的黄石瀑布，落差达到94m。公园中河流和湖泊占公园面积的5%，最大的水体为黄石湖。

图14 黄石公园地形图（引自维基）

受纬度和地形的影响，黄石公园的气候变化较大，低海拔的地方全年都比较温暖。记录的最高温度是2002年的37℃，而最低温度是1933年的-54℃。6-9月初的夏季期间，白天最高温度21-27℃，而夜间的最低温度可能会低于0℃，尤其是在高海拔地区。夏天的午后经常有雷暴雨。黄石公园的降水量变化也非常大，猛犸象温泉附近每年的降水量为380mm，公园西南部的山地降水可以达到2000mm。1987年7月21日，怀俄明州记载的最强烈的龙卷风在布里杰-蒂顿国家森林公园的蒂顿着陆，并且袭击了黄石国家公园，留下了一条宽1.6-3.2km，长39km的破坏条带，该范围内近6100公顷成熟的松树林被夷为平地。

黄石公园分五个区：西北的猛犸象温泉区；东北为罗斯福区，仍保留着老西部景观；中间为峡谷区，可观赏黄石大峡谷和瀑布；东南为黄石湖区，主要是湖光山色；西及西南为间歇喷泉区，遍布间歇泉、温泉、蒸气池、热水潭、泥泉和喷气孔。在这里介绍三个区，即西北的猛犸象温泉区、中间的峡谷区和西南的间隙泉、温泉区（图15）。

图15 黄石国家公园地理位置示意图（引自百度）

一、猛犸象温泉区

经过黄石公园的西大门（图16），我们首先进入的是黄石公园的猛犸象温泉区，该区域主要的景观就是钙华。钙华是地下热泉在地表留下的钙质固体或晶体淀积物，往往顺地势形成台阶，如中国九寨沟的黄龙、土耳其的棉花堡等（图17,18）。黄石公园猛犸象温泉区的景观也以钙华台阶为主（图19）。但是，近年来该区域有些热泉停止了活动，地下热水不再在地表流淌，使猛犸象温泉区一些原有的钙华发生风化，逐渐变为了灰白色的粉末（图20）。除了上述钙华外，给我印象深刻的还有在公园自由徜徉的麋鹿（图21）。

图16 黄石公园西大门

图17 黄龙景区的钙华

图18 土耳其棉花堡钙华

图19 猛犸象温泉区的钙华

图20 猛犸象温泉区遭受风化的钙华

图21 黄石公园的麋鹿

二、黄石大峡谷

    黄石大峡谷是黄石河切出的一段壮美的峡谷。峡谷长约39 km，宽度400-1210m，深度240- 370 m。湍急的黄石河河水沿着峡谷直下，形成两道壮丽的瀑布。第一个瀑布称为上瀑布，高约33m，由于时间关系，未能参观，主要观赏的是高约94m的下瀑布（图22）。基于峡谷的险峻和峡谷两侧岩石的斑斓色彩，这里常常成为游人和艺术家必去的观景点。

 

图22 黄石大峡谷的下瀑布和岩石

三、大棱镜和老忠实泉

“大棱镜泉”，又称大虹彩温泉（图23），位于黄石公园西南部。它是美国最大，世界第三大的温泉，直径约100m，水温高达85℃，温泉水面的颜色随季节而改变。春季，含色素的藻类、细菌等微生物使得水面呈现为灿烂的橙红色；夏季，泉水中叶绿素含量相对较低，显现橙色、红色，或黄色；冬季，由于缺乏光照，这些微生物就会产生更多的叶绿素来抑制类胡萝卜素的颜色，于是水体呈现深绿色。另外，该温泉水的淀积物就为不同色调，有橙色、黄色等。由于大棱镜水面面积大，近处无法获得全景，只能拍到其中很小一部分（图24）。

图23 大棱镜（引自维基）

图24 大棱镜边缘

我们去的那天刚好遇到了雪后的艳阳，景色美得让人无法形容（图25）。这片区域，除了大棱镜还有很多热泉，有些冒着白色热气，有的则向外喷出泥浆（图26）。

图25 雪后艳阳下的热泉景区

图26 各种温泉

老忠实泉则是一个非常守时的间隙泉（图27），喷发的间隔平均约为90分钟。正因为她守时，所以公园管理处可以大致预测喷发的时间。游览时，可以根据预报在景区等候。这次的黄石之行大大改变了我对黄石公园原有的印象，可惜的是，时间比较紧，又赶上下雪，原计划从黄石穿越到大提顿国家公园的计划不得不改变，留下的遗憾留待有机会再去黄石弥补吧。

图27 老忠实泉