美国黄石国家公园探秘（3）
胡经国
2、黄石热点
3、地面变形膨胀大幅隆起
黄石科学家报告称，美国黄石国家公园超级火山一次深呼吸，导致方圆数公里的地面大幅隆起，一些区域隆起了约25厘米。帮助预测火山喷发
这座火山大规模喷发的强度可达到1980年圣海伦斯火山喷发强度的1000倍在过去210万年时间里，大规模喷发次数共有3次。黄石公园火山喷口覆盖的面积达到40公里60公里。它在上一次大爆炸后形成，距今大约64万年。自此之后，这座火山小规模喷发了大约30次，最近一次是在7万年以前。喷发让喷口充满熔岩和火山灰，最终形成我们今天看到的较为平坦的地带。
但从2004年起，科学家发现，喷口上方的地面以每年最快7厘米的速度隆起。20072010年，地面隆起速度大幅地降低，每年隆起1厘米或者更少。从开始隆起到现在，火山喷口上方的地面最高隆起了10英寸。研究黄石公园火山活动的专家、犹他州大学的鲍勃史密斯表示：因为覆盖面积巨大加之幅度很高，这种隆起非常引人注目。
科学家认为地下7～10公里的一个不断膨胀的岩浆导致地面隆起。史密斯指出，幸运的是，这种隆起似乎并不是灾难即将发生的前兆。最初，我们也曾经担心地面隆起会导致火山喷发。但在发现岩浆位于地下10公里后，我们消除了这种担忧。如果深度在2公里或者3公里，我们将陷入极大担忧之中。
2010年12月3日，《地球物理研究快报》刊登了有关地面隆起的科学研究论文，史密斯是论文的合著者。他指出，有关隆起的研究可能为了解火山地下管道提供宝贵线索，最终帮助科学家预测黄石公园的火山何时喷发。只见隆起不见喷发
在美国地质调查局黄石火山观测站，史密斯和同事利用全球定位系统和干涉合成孔径雷达等工具对喷口的隆起和下降进行测绘雷达能够提供地面变形的测量数据。地面变形说明岩浆正在朝地面移动，达到一定程度后可能喷发。举例来说，在1980年喷发前，圣海伦斯火山曾经在几个月内剧烈膨胀。然而，也有很多出现隆起但最后并未喷发的例子，其中就包括黄石超级火山。过去几千年时间里，这座火山一直处于起起落落的状态，但并未喷发过一次。
根据当前理论，黄石的岩浆由来自地幔并向上喷涌的补充。当流入的岩浆不断增多，岩浆就会像肺一样膨胀，从而导致上方的地面隆起。电脑模型显示，在最近的隆起中，每年流入岩浆的岩浆达到0.1立方公里。根据当前理论，在岩浆流入速度趋于缓慢之后，岩浆可能水平移动并最终固化冷却，促使地表下沉。
史密斯表示，基于掌握的地质证据，过去1.5万年时间里，黄石可能处于一个膨胀和收缩的连续周期，这个周期可能继续。调查结果显示，火山喷口在19761984年之间升了大约18厘米而后又在随后的10年下沉了大约14厘米。他说：火山喷口处于时上时下的状态，但偶尔一次打嗝便会导致喷发、地震或者最终火山爆发。地下活动具体细节仍未确定
预测火山何时喷发难度极大部分原因在于有关黄石地下活动的具体细节仍未确定。此外，由于从上世纪70年代开始才有黄石火山活动的连续记录，从地质学角度，区区几十年的记录简直不值一提，因很难得出一个准确的结论。地质调查局位于华盛顿的喀斯开火山观测站的黄石专家丹德祖里辛表示：地下深处显然存在岩浆源补充黄石火山，因为黄石过去曾经喷发过此外，我们也在较浅的深度发现了岩浆。地壳内一定存在岩浆，我们还没有掌握所有的热液活动。当前的火山正喷出大量热量，如果没有从岩浆补充热量，整个系统从7万年前也就是上一次喷发到现在早已经固化冷却。
这个大型热液系统就位于黄石地表下方，为黄石公园制造了很多著名旅游景观。德祖里辛表示，热液系统在地面隆起过程中可能扮演角色，虽然没有人能够确定影响程度。他提出这样的疑问：是否存在这样一种可能性，即一些隆起可能不仅由新岩浆流入导致，同时也与热液系统自我封闭和增压有关。在出现裂缝和压力降低时，是否又出现下沉？这些细节都很难确定。地震与岩浆流入导致的隆起和变形有关
这种研究并不只是简单地观测地面隆和下沉。不同的区域可能朝着不同的方向移动并且以当前未知的方式相互联系在一起。也就是说，对火山和热液管道网络的测绘工作至今仍未完成。黄石公园每年发生大约3000次地震，可能为了解地面隆起和岩浆房之间的关系提供更多线索。2008年12月6日至2009年1月8日，黄石湖周边地区发生了大约900次地震。犹他州大学的史密斯表示，这种地震频发允许热液逃离，可能帮助释放岩浆的压力，同时减缓隆起速度。他说：大型地震与岩浆流入导致的隆起和变形有关。岩浆流入如何施压于邻近的断层以及断层如何将压力传递给岩浆系统是一个重要的研究新领域。地质调查局的德祖里辛指出：由于采用更先进的技术进行研究，我们了解的黄石变形过程变得更为复杂。黄石公园火山不断隆起临近喷发2012年月1日美国黄石国家公园一座沉睡了64万年的超级火山，过去7年来以破纪录速度隆起，恐怕会发生史上第4次爆发。若真的爆发，厚达30厘米的火山灰将笼罩1600平方公里的区域届时美国将有2/3地区无法居住航空交通瘫痪数百万计居民无家可归植物也可能消失殆尽。
报道指，该座超级火山在过去210万年中，总共爆发过3次。科学家自1923年起，开始纪录火山隆起速度单是过去3年每年就上升了7.6厘米，前所未见。由于数据不够全面，研究人员暂不敢断言第4次爆发何时发生不过若爆发，影响将比去年4月爆发的冰岛火山还要大。
在过去的210万年间黄石国家公园的火山爆发过3次监测它的科学家称我们将迎来又一次喷发。1980年6月22日华盛顿的圣海伦斯火山爆发。黄石公园火山爆发的威力将会是它的倍。
犹他州大学火山专家史密斯表示，如此惊人的上升速度的确令人担心。但他补充，幸好火山岩浆位于地底10公里深如果位于23公里深的地方，他们可能就发出警报。
2011年6月5日编写于重庆
2022年2月3日修改于重庆
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