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遍布黄石公园内的间歇泉、温泉、泥沸泉和热蒸汽喷出口时,才会感觉到隐藏在地下的超级“锅炉”。
在黄石国家公园中,被称为世界奇观的300多处间歇泉,其数量大概占了全世界此类喷泉的一半以上。
间歇泉有着这样的运作机理:来自浅层的地表水深入到地面以下几千米处时,岩浆不仅仅能将水加热,还能逐步使它达到沸腾的程度,从而形成大量的水蒸气。水蒸气体积膨胀产生压力,这时,如果泉水涌出地面的通道十分细长狭窄或被低温的水堵住,那么水蒸气就会在原地持续聚集膨胀,直到压力大到通道堵塞不住,就会像火山爆发似的喷出来。喷射而出的水柱有时高达几十米,霎时雾气弥漫、水珠四射。由于泉水喷出,地下的压力被疏通减轻,又恢复常态,等到水蒸气再聚集到一定程度,另一次喷发就会形成。因此,这个循环的过程通常是有规律间隔的。
黄石公园内著名的老忠实泉,几乎是保持每隔20分钟就喷出一次,每次历时约4分钟,并且始终如一,因而得名“忠实”,其标准表演往往引得游客拍手称赞。每次喷发,前20秒是它喷的最高最美的时候,势如万马奔腾,每次喷出的热水约20吨,高度约在40—60米,水温在93摄氏度左右。当炽热的泉水遇到空气中的冷气霎时产生反应,凝结出白色的云柱,在阳光照射下光彩夺目。但是,近来老忠实泉状态不佳,喷发的平均间隔已经越来越长,露出一丝老态。
这些平日看来本应水火不容现在却水乳交融的化学反应,都是黄石地下岩浆运动的结果,就像炉子烧水一样,这些间歇泉、温泉之所以会沸腾都是来自地下庞大的热量。
地下超级“炸药库”
支持黄石国家公园各种“喷泉”表演的是黄石地下大约8千米处的一个超大火山岩浆室。岩浆室是由于地球内部深处积聚起来的热量在地壳下面融化岩石而形成的一个充满岩浆、半液体岩石、水蒸气、二氧化碳、二氧化硅以及其他许多气体混合物的承压的巨大穹室。
因为黄石火山蕴藏在北美大陆板块的内部,所以当板块缓慢地漂过岩浆室的时候,岩浆的巨大热量,便会熔化板块上的岩石,使得大陆板块越来越薄,而它下面滚烫的岩浆就渐渐增多,离地表越来越近。对于人类建筑的钢筋水泥而言,地球板块几乎是牢不可破、坚不可摧,然而,对于地球内部的高温熔岩而言,地壳板块就像一杯卡布奇诺咖啡上漂浮的奶油。书包 网 。 想看书来
火山杀伤力量级(9)
当数万年过去后,一旦岩浆室上方的地壳出现裂缝,岩浆就好像找到了木地板通往上层的大洞。这时岩浆房里的压力通过裂缝释放,溶解在岩浆房里的各种气体也会大量逃逸出去形成爆炸,就像美国地质测量局专家鲍伯·克里斯蒂森所说的“正如打开一瓶猛烈摇晃得可乐般”。你可以想象吧?
这和地球上80%的火山有所不同,这些火山的直接成因是板块的移动与碰撞。通过板块构造学,我们知道,地球外壳是由十几块仍在运动中的坚硬板块组成的,这种运动造成板块以各种方式相互撞击,其中一种叫浅没,是指板块降到另一板块之下,发生这种情形时,地球内部的高温就会产生岩浆。
那么,黄石超级火山的岩浆室又有多大呢?(见图)
现代科学手段还无法直接回答这个问题,来自犹他大学地球物理研究所的鲍伯·史密斯教授就采取了另一种迂回测量法:利用地震波。地震发生时造成的震波,会穿越地球。震波通过熔岩的速度比通过岩石慢,透过地震仪显示的不同震波抵达时间,便可计算和绘制岩浆库的大小范围,有点类似声纳。
于是,史密斯教授用地震仪组成了一个检测中心,再由22个这样的检测中心构成一个网络对黄石公园进行检测,所有的数据都被传到他所在的犹他大学的中心记录设备中以供分析。这些微弱的震动渐渐地显示出黄石火山岩浆室的大小。这座破火山口下面的岩浆室的体积大约有2—万立方千米(80多千米长、40多千米宽、8千米深),从面积上算相当于一济南市市区,最厚的地方13000米(一般民航飞机的最大飞行高度是13000米)。
在这个偌大的岩浆室内分布或集中着最终引爆火山的岩浆。黄石火山动态科学家杰克·洛温斯特恩分析出黄石国家公园地下深处的岩浆是由三种成分组成——气泡、晶体冷却岩浆、一定比例的熔岩。另一位火山专家杰克·洛温斯特恩教授为岩浆室的熔岩体积作了一个地震波“B超”,他发现现在这个岩浆室里的熔岩比例达到10
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