漫话美洲板块（9）
胡经国
③、黄石国家公园
A、概述及主要基本信息
黄石国家公园（Yellowstone National Park），简称黄石公园，由美国国家公园管理局负责管理。1872年3月1日，它被正式命名为保护野生动物和自然资源的国家公园。在1978年，它被列入《世界遗产名录》的世界自然遗产。这是世界上第一个国家公园。
黄石国家公园占地面积约为898317公顷。它主要位于美国怀俄明州，部分位于蒙大拿州和爱达荷州。黄石国家公园划分为以下五个区：西北的猛犸象温泉区，以石灰石台阶为主，故也称为热台阶区；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、泥地和喷气孔。在该公园内设有历史古迹博物馆。
该公园是世界上最大的火山口之一。它拥有的森林是世界上面积最大的森林之一。它拥有超过10000个温泉和300多个间歇泉。它拥有290多个瀑布。在该公园内有黄石湖、黄石河、峡谷、瀑布及温泉等景观，是一个负有盛名的游览胜地。该公园内有很多种野生动物，包括：7种有蹄类动物，2种熊和67种其他哺乳动物，322种鸟类，18种鱼类和跨境的灰狼。还有超过1100种原生植物，200余种外来植物和超过400种喜温微生物。
黄石国家公园被美国人自豪地称为“地球上最独一无二的神奇乐园”。园内交通方便，环山公路长达500多公里，将各景区的主要景点联在一起，徒步路径达1500多公里。
其主要基本信息如下：
中文名：黄石国家公园，简称黄石公园
外文名：Yellowstone National Park
地理位置：美国怀俄明州、蒙大拿州和爱达荷州的交界处
气候：高原山地气候
景区级别：世界自然遗产、美国国家公园
占地面积：898317公顷
著名景点：黄石湖、老忠实喷泉、黄石大峡谷、泥火山、大棱镜彩泉、黄石河上下瀑布、画家调色板、塔瀑、猛犸象温泉、西姆指
保护对象：美洲黑熊、灰狼、北美野牛、北美红杉
B、分布境域
黄石国家公园地处素有号称“美洲脊梁”的落基山脉，位于美国中西部怀俄明州的西北角，并且向西北方向延伸到爱达荷州和蒙大拿州。其面积达8956平方公里。黄石国家公园大约96%的土地面积位于怀俄明州内；另外3%是在蒙大拿州；剩下的1%在爱达荷州。该公园空中从北到南101公里，从西到东87公里。黄石公园占地约为898317公顷，其面积比罗德岛州或特拉华州都要大。
其中，河流和湖泊占了其土地面积的5%。其中，最大的水体是黄石湖，占了35220公顷；黄石湖大约深达120米，具有长达180公里的湖岸线。其海拔约2357米的黄石湖是北美最大的高海拔湖泊。
森林占了该公园80%的土地面积；剩下的大部分是草地。
C、气候特征
黄石公园的气候极大地受其纬度的影响，在低海拔地方全年都比较温暖。有记录的最高温度是2002年的37℃，而最低温度的记录则是1933年的零下54℃。6月至9月初的夏季期间，白天最高温度通常在21℃至27℃范围内，而夜间的最低温度可能会低于冰点（0℃），尤其是在高海拔地区。夏天的午后经常伴有雷暴雨。春季和秋季温度范围介于零下1℃至16℃之间，因为寒冷夜晚的温度介于零下5℃至零下20℃之间。黄石公园的冬天非常寒冷，通常最高温度介于零下20℃至零下5℃之间，而冬季大部分时间的夜间温度则低于零下20℃。
黄石公园的降水量变化非常大；从猛犸象温泉附近每年的380毫米到该公园西南部的2000毫米不等。黄石公园的降水量极大地受到向西的蛇河平原的潮湿降水线的影响；反过来说，这条降水线也是黄石公园自己形成的。每年的任何一个月份，黄石公园都有可能下雪；年均下雪量从黄石湖附近的3800毫米到较高海拔地方的两倍之多不等。
黄石公园的龙卷风非常罕见；但是，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莽原着陆了，而且袭击了黄石国家公园，并且被称为蒂顿－黄石龙卷风。这次龙卷风被划分为F4级，风速在每小时333公里至420公里之间。此次龙卷风留下了一条宽1.6公里至3.2公里、长39公里的破坏路线，并且将6100公顷成熟的松树林夷为平地。
Ｄ、生物资源
a、植物
黄石公园总面积的85%都覆盖着森林。绝大部分树木是美国黑松（亦称扭叶松），这是生命力极强的一种树木。生长在黄石公园里的植物的最大灾难是森林大火。正是因为山火肆虐，不少树种分布得越来越稀疏。但是，扭叶松却凭借它顽强的生命力，不仅生存下来，而且逐年扩大自己的领地。这是因为扭叶松的树皮很薄、很脆，而且易于燃烧，所以一旦发生火灾，它和其他树木一样难以逃脱。但是，它却用坚固而紧闭的松果将种子储藏起来。这些松果可以将种子保存3～9年。美国黑松生长得十分紧密，就像甘蔗林一样。比如一片森林：每棵树的直径1.2～2.4米，树高30米，树龄平均175年；由于缺少阳光，因而下面的树枝刚长出来就枯死掉落了。
龙胆松是另一种分布广泛的树种。这种树木有着极强的适应能力，而且成长速度极快，能在各种各样的气候、土壤条件下生长。在经常发生山火的最危险的山坡上，它们也千姿百态、郁郁葱葱。在落基山脉，几乎每个夏季，都有数千平方公里的龙胆松被火灾吞没，但是“野火烧不尽，春风吹又生”，新的生命在灰烬中会迅速崛起。
美洲云杉和亚高山银杉这两种树木广泛地分布在美国西部地区，攀缘着每一座高山。然而，这两种树有一个共同的弱点，它们都非常害怕山火。由于它们的树皮非常薄，而且每年种子一旦成熟就立即被播撒出去，因而一旦起火，无论是树木还是它们的种子都会被山火无情地“吞噬”了。正因为这个原因，它们很快就被“赶出”山火肆虐的地区。21世纪后，人们只能在海拔较高的山峰或湿润的地方见到它们，那些地方最容易抵御火灾的侵袭。
在黄石公园内原生的有超过1700种树木和其它维管植物；另外，有大约170种被认为属于外来物种。其中，记录了8种松柏类植物。在所有树林面积中有80%是黑松林。其他针叶林如高山冷杉、英格曼云杉、落基山脉花旗松和白皮松，都在整个公园内发现了零散的小树林。截止2007年，白皮松受到了一种真菌引起的疱锈病威胁，不过这一情况基本局限于森林的北部和西部。与蒙大拿州西北部几乎全部都被这种真菌侵扰的情况相比，黄石公园只有大约7%的白皮松受到影响。
b、动物
黄石地区是美国本土48个州中最好的巨型动物群的野生生物栖息地。在黄石公园里，大概有将近70种哺乳动物物种，包括灰狼、受威胁的猞猁和北美灰熊。其它大型哺乳动物包括：美洲野牛、黑熊、麋鹿、驼鹿、骡鹿、白尾鹿、山羊、叉角羚、大角羊和山狮等。
黄石公园野牛群是美国最大的公共的美洲野牛群。野牛曾经在整个北美洲达到3000到6000万头之间；而黄石公园仍然是它们最后的大本营之一。黄石公园的野牛群数从1902年不到50头发展到了2003年的4000头；在2005年达到了4900头；2008年野牛种群数下降到了3000头。黄石公园野牛群被认为是北美洲地区唯一的、自由走动而且在遗传上是纯种的四个牛群之一。
据2005年进行的一次调查报道，黄石公园总共有13个狼群，总数达到118只，而整个黄石生态系统总共有326只。该公园内狼的数字低于2004年报道的数字，但是这个数字可能是狼迁徙到附近其它地区的结果。正如在此期间，蒙大拿州的狼种群大幅增加所显示的一样。几乎所有记载的狼都是1995年至1996年重新引进的66只狼的后代。
据该公园工作人员估计，大黄石生态系统大约有600只北美灰熊，超过一半的种群栖息在黄石公园里。北美灰熊被列为灭绝危险的物种。但是，美国鱼类和野生生物管理局已经宣布，他们打算把北美灰熊从黄石地区的濒危物种名单上消除，不过将可能把它保留在还没有完全恢复地区的名单上。反对将北美灰熊从名单中划去的人担心，这几个州可能再次容许狩猎以及更好的保护措施需要贯彻，以确保该种群的可持续发展。
麋鹿的种群数超过了3万头。麋鹿是在黄石公园里最大的一种大型哺乳动物。自20世纪90年代中期以来，北部种群已经大量减少；这要归因为狼的捕食和麋鹿利用更大的森林地区来逃避捕食的因果效应。因此，这就使得研究人员更难准确地计算它们。北部的麋鹿群在冬季向西迁徙到蒙大拿州西南。南部的麋鹿群向南迁徙，而这些麋鹿中的大部分在大蒂顿国家公园的东南部附近的国家麋鹿残遗种保护区。南部麋鹿群的迁徙是阿拉斯加以外的美国遗留下来的最大规模的哺乳动物迁移。
c、微生物
在黄石公园的温泉中，数以万亿计的细菌组成各种千奇百怪形状的“垫子”。这些细菌是地球上最为原始的生命形态。蝇类和其它节肢动物就生活在这些“垫子”上，甚至在严冬中也不例外。起初科学家们认为，微生物只能从硫中获得营养。但是，2005年，科罗拉多大学博尔德分校的研究人员发现，至少有一些超嗜热物种也可以从氢分子中获得能量。
水生栖热菌是在黄石公园温泉中发现的一种细菌。该细菌能产生一种重要的Taq酶，可以用于在聚合酶链式反应过程中复制DNA。对这些细菌进行的检索也不会对现有的生态系统造成任何影响。科学家们也正在对黄石公园温泉中的其它细菌进行研究，希望可以找到多种疾病的治疗方法。
E、地形地貌
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；北美大陆分水岭沿黄石公园西南部斜着展布。这条分水岭是一个分割太平洋和大西洋水流域的地形地貌特征。大约该公园的1/3面积位于该分水岭的西部。黄石河和蛇河的源头互相之间离得很近，但是却在该分水岭的两侧。因此，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。
黄石公园位于蛇河平原的东北端。蛇河平原呈一个巨大的U弧形，由爱达荷州的博伊西山脉向外延伸出来的群山向西大约640公里。此种地形地貌追溯到北美洲板块在过去17亿年的移动线路，因为北美洲板块在地幔对流驱动下跨过一个不移动的地幔热点。如今的黄石国家公园的地形地貌是地壳－岩石圈下这个地幔热点最近的表现形式。
黄石公园坐落在平均海拔为2400米的黄石高原上。黄石高原几乎四面八方都和海拔高达2700米至3400米的中落基山脉接壤。该公园最高点是鹰峰峰顶（海拔3462米），最低点是沿里斯溪流（海拔1610米）。附近的山脉包括：向西北延伸的加拉廷（Gallatin）山脉、北面延伸的熊齿（Beartooth）群山、向东延伸的阿布萨罗克（Absaroka）山脉以及向西南和向西延伸的蒂顿山脉和麦迪逊山脉。黄石高原上最著名的绝顶是海拔3122米的沃什伯恩山（Mount Washburn）。
黄石国家公园拥有的石化林是世界上最大的石化林之一。很久以前，树木被火山灰和土壤埋没；之后，这些被埋没的木材转变成了矿物质。这些火山灰和其它火山岩屑被认为来自黄石公园本地。这主要是由于黄石公园确实是一座超级火山的一个巨大的破火山口。该公园里有至少4.6米高的瀑布290座；其中最高的瀑布就是94米高的黄石河下游的黄石瀑布。
黄石公园里有三条幽深的峡谷。它们通过那些延续了64万年的河流斜着穿过黄石高原的火山凝灰岩。刘易斯河向南流经刘易斯峡谷；而黄石河向北流过的地带已经“雕刻”出了两个色彩斑斓的峡谷——黄石大峡谷和黄石黑峡谷。
黄石公园自然景观丰富多样。园内最高峰为鹰峰（Eagle Peak），其海拔为3465米。园内最大的湖泊是黄石湖，最大的河流是黄石河。此外，园内还有峡谷、瀑布、温泉及间歇喷泉等。黄石公园被美国人自豪地称为“地球上最独一无二的神奇乐园”。
F、地质状况
a、黄石破火山口
黄石破火山口是北美洲最大的火山系统。它被称为“超级火山”是因为这个破火山口是由于特大爆炸性的火山喷发而形成的。如今的破火山口就是由于64万年前发生的灾难性火山喷发而形成的。这次火山喷发喷射出了1000立方公里的火山灰，岩石和火成碎屑物质；形成了一个将近1公里深和84×45公里宽区域的火山口；并且沉积了熔岩溪流凝灰岩。而最猛烈的火山喷发则发生在210万年前。那次火山喷发喷射出2450立方公里火山物质；产生了被称为黑果木山脉凝灰岩的岩石，并且形成了该公园破火山口。在120万年前，一次更小的火山喷发喷射出了280立方公里火山物质，形成了亨利的叉状破火山口，并且沉积了梅萨瀑布凝灰岩。
63万年至70万年以前，黄石破火山口发生了几乎塞满了流纹熔岩的阶段性喷发。诸如这样的流纹熔岩，可以在黑曜石峭壁和食羊人峭壁看到的玄武岩熔岩中见到。熔岩地层是黄石公园的大峡谷中最容易看到的岩石。黄石河继续“雕刻”着这些古老的熔岩流。黄石大峡谷是一个典型的V形河谷。这表明，黄石大峡谷是河道型侵蚀峡谷，而不是冰川型侵蚀峡谷。
b、间歇喷泉
黄石公园拥有世界上最活跃的间歇喷泉——诺里斯间歇泉盆地的蒸汽船间歇泉。黄石公园拥有300个间歇喷泉。而且，总计至少有1万个地热地形。一半地热地形和全世界上三分之二的间歇喷泉，都集中在黄石公园里。
c、超级火山活动迹象
2003年，诺里斯间歇泉盆地的变化导致了该盆地的一些小径的暂时关闭。这是因为，科学家们观测到了新的火山喷气孔，而且几个间歇喷泉增强了活动性，并且水温升高。其中，几个间歇喷泉变得如此之热，以致于它们显示出纯粹地冒蒸气的特点。2004年3月10日，一名生物学家发现了5头吸入有毒热气体的死野牛。它们被一次季节性空气增温而困在诺里斯间歇泉盆地。这是紧随2004年4月一次地震活动急剧增加之后发生的。据报道，2006年，绿头鸭湖圆丘和酸溪圆丘——长期以来，这两个地区就已经显示出了地面运动的重大变化——从2004年中期到2006年，地面每年以3.8至6.1厘米的速率上升。自2007年底以来，这种地面隆起一直以减慢了的速率继续进行着。这些事件引起了媒体对该地区的地质特征的大量关注和猜测。不久的将来，火山爆发的危险会不会增加。
2014年7月11日，黄石国家公园的“地下超级火山”不断释放出巨大的热量，加之当地夏季气候炎热，从而造成一段长约5公里的柏油马路开始“融化”。融化成糊状的马路使得工作人员关闭了公园几处旅游景点，游客也被警告不许进入这些区域。不断“攀升”的高温让水也沸腾了起来。这不是黄石公园的马路第一次因地质现象被损坏，但是菲雷尔湖路（Firehole Lake Drive，意为火洞湖路）的损毁程度几乎是前所未有的，需要耗费多日才能修复。该公园管理部门称，虽然这段马路看上去还挺结实，但是已经无法行车，很多地段像“烂泥”一样松软。与此同时，马路边的土地也是如此，有的看上去很结实的地方甚至会造成游人直接陷入滚烫的地下水中。
d、地震活动
黄石公园每年都会经历几千次小地震。自有历史记载以来，在这里，已经至少有6次6级或6级以上的地震；包括正好“侵袭”了黄石公园西北边界外边的1959年发生的7.5级地震。这次地震引发了一次巨大的山崩，造成了黑布根（Hebgen）湖的部分大坝坍塌；山崩的崩积物在紧接着的下游堵塞了河流并且形成了一个新的湖泊（堰塞湖）——被称为地震湖。这次地震引起了黄石公园西北面的一些间歇泉喷发，地面上形成了巨大的裂缝并且冒出了蒸汽；而一些通常有着清澈泉水的温泉也变得浑浊不堪。1975年6月30日，在黄石公园内发生了6.1级地震，但是损害是最小的。1985年接连3个月，在已被称为地震群期间以及已被认为是黄石破火山口的轻微下陷期间，科学家们在黄石公园的西北方探测到了3000次较轻微的地震。2007年4月30日开始的接连7天里，科学家们在黄石破火山口探测到了震级达到2.7级的16次小地震。这些地震群很常见。1983-2008年间，黄石公园已有70个这样的小地震群。2008年12月，在为期4天的时间里，科学家们在黄石湖下检测到了250多次地震。其中，最大的一次地震的震级为3.9级。2010年1月，科学家们在两天期限内探测到了250多次地震。黄石国家公园的地震活动还在继续进行着，而且美国地质调查局地震危险项目每小时都会报道地震活动。
e、地热喷泉
黄石公园的地热景观是全世界最著名的。数以千计的沸泉和池水碧蓝的大湖深潭波涛汹涌，山声鼎沸，仿佛一炉烈焰正在熊熊燃烧。上百个间歇泉喷射着沸腾的水柱，冒着滚滚蒸汽，好似倒转的瀑布；它们从火热而黑暗的地下世界不时喷涌而出。一些间歇泉的水柱气势磅礴，像参天大树，其直径从1.5米到18米不等，高度有45米至90米。巨大的力量可以使它在这样的高度上持续数分钟，有的可持续将近1个小时。
黄石公园的热喷泉为世界之最。人们统计出有3000多个温泉、泥泉和300多个定时喷发的间歇泉。尤其是间歇泉，更是黄石公园的骄傲。黄石公园地形基本上呈一种凹形，冬季降雪极多，提供给了它丰富的地下水源。地上的水很容易流人和渗进地里，最后流到温度远超过沸点的地底深处，受到地热持续的加温由冷转热，在沸腾以后化为蒸汽。在巨大的蒸汽压力之下，蒸汽要找到一条出路。如果蒸汽给往下流的流水堵住了，水流的质量使蒸汽不能逸出空隙。就这样过了一段时间，因为蒸汽压力不断增大、热度不断加高，最终挟着泉水喷涌而出，就这样形成了间歇泉。当典型间歇泉快要喷发时，人们能看见水先从小洞里流出，或者发现水流量突然增加。接着，从地底深处传来轰轰雷鸣，这就表示蒸汽突破了水的阻碍。然后，喷口的水柱被水蒸气抛升起来，时间持续几秒钟到几分钟不等。在水柱喷出的同时及以后一段时间，还能听到水蒸气隆隆的轰鸣，仿佛宣泄着“内心的兴奋”。最后，地下的压力解除，水蒸气喷射的力量也消失了，于是水再开始注满喷口，阻塞水蒸气的出路，酝酿下一次的喷发。
无论间歇泉的形状、大小怎样，无论是冬天还是夏天，也无论天气条件又如何，所有间歇泉都在日夜不停而忠实地一会腾起，一会沉落，仿佛“跳着有节奏的舞蹈”。这是“造物主所栽培的最奇特的花朵”，它们一年四季“盛开”，从不感到“厌倦与疲惫”。
f、黄石峡谷
黄石峡谷位于钓鱼桥和高塔之间，由黄石湖流出的河水，流经大约38公里地带所造成的险峻峡谷，通称为黄石大峡谷。这里是黄石公园最壮丽、最华美的景观。97公里长的黄石河是“美国境内唯一没有水坝的河流”。在这里，河水陡然变急，冲开四溅的水花，形成两道壮丽的瀑布，轰鸣着泄入大峡谷。这两个瀑布一个有130米高，称为上瀑布；另一个有100米高，称为下瀑布。
黄石河水贯穿火山岩分布区，经长期的强力冲蚀，形成了气势磅礴的黄石大峡谷。该峡谷格外险峻，深度达到60米，宽为200米，长约为32公里。这一段著名的河段，对于前来观赏的人来说，最引人必胜的既不是峡谷的深度和形状，也不是汹涌奔流的瀑布，而最令人难以忘怀的则是那光怪陆离、五光十色的风化火山岩。峡谷岩壁“从头到脚”都闪烁着耀眼的光泽，在阳光下炫烂夺目。白、黄、绿、蓝、朱红以及无数种与红色相调而出的颜色，眼前是数百万吨的岩石，一切看上去却像用油彩涂成，仿佛毫无顾忌地暴露在风吹日晒之中；颜色是那么鲜艳，牢固的色彩既不会被冲刷而去，也不会因风吹日晒而褪色。
g、黄石火山
黄石火山是北美洲最大而且仍然处于活跃状态的超级火山。在过去200万年中，它曾经数次以巨大的力量爆发。其喷出的熔岩和火山灰也覆盖了公园内的绝大部分地区。得益于其持续的活跃状态，世界上的地热资源有半数位于黄石公园地区。黄石公园也是大黄石生态系统的核心所在，这是北温带地区现存最大而且仍然近乎完好的自然生态系统。 2022年10月15日编写于重庆
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