會(huì)“行走”的火山

休眠的巨獸

在美國(guó)懷俄明州西北角，有一個(gè)享譽(yù)世界的黃石國(guó)家公園。于1978年被列入世界自然遺產(chǎn)名錄，是世界上第一個(gè)最大的國(guó)家公園，被美國(guó)人自豪地稱為“地球上最獨(dú)一無(wú)二的神奇樂(lè)園”。

別看這里風(fēng)景優(yōu)美，每年世界各地慕名而來(lái)的游客和美國(guó)國(guó)內(nèi)到此游覽的游人多達(dá)上千萬(wàn)人。但大家也許不知道，其實(shí)這個(gè)公園里蟄伏著一頭惡魔——黃石火山。

黃石火山是一個(gè)活火山，是全球十大最活躍火山之一，曾多次噴發(fā)。在我們的有生之年，黃石火山會(huì)不會(huì)爆發(fā)？這個(gè)問(wèn)題還不能確定，可以確定的是，黃石火山一旦爆發(fā)，首先遭殃的是美國(guó)，準(zhǔn)確地說(shuō)是美國(guó)的玉米，因?yàn)槊绹?guó)主要的玉米產(chǎn)區(qū)就在附近。

你是否在偷偷地感到僥幸？幸虧不在中國(guó)。

但別高興得太早，美國(guó)的玉米產(chǎn)量占全球的3/8，玉米減產(chǎn)將會(huì)帶來(lái)全球的糧食危機(jī)?；鹕交視?huì)在一天之內(nèi)覆蓋整個(gè)美國(guó)本土，并且，據(jù)科學(xué)家預(yù)測(cè)，大量火山灰的噴發(fā)會(huì)使全球氣溫下降10℃，并且這種寒冷的氣候?qū)?huì)持續(xù)好幾年。1980年，美國(guó)圣海倫火山爆發(fā)，造成57人死亡，250座住宅、47座橋梁、24千米鐵路和300千米高速公路被摧毀，而據(jù)預(yù)測(cè)，黃石火山爆發(fā)的規(guī)模將會(huì)是圣海倫火山爆發(fā)的2500倍，可以想象，那將是一種毀天滅地的景象。

所以我們要未雨綢繆，提前做好防范工作。但人類想要很好地做好防范工作，首先要弄懂黃石火山噴發(fā)的機(jī)制。

會(huì)跑的火山

但非常詭吊的是，黃石火山是一座會(huì)跑的火山。它噴發(fā)的地點(diǎn)并不是固定的，而是形成了一條從西南到東北的軌跡，掃過(guò)了上千千米的距離。

火山為什么會(huì)跑呢？其實(shí)不是火山自己會(huì)跑，跑哪兒噴哪兒，之所以會(huì)形成鏈條狀的軌跡，是有其他的原因。

原來(lái)火山是固定的，準(zhǔn)確地說(shuō)，火山的熱點(diǎn)是固定的，運(yùn)動(dòng)的是板塊。板塊與熱點(diǎn)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)使多次噴發(fā)后的火山口連成了鏈狀。在幾千萬(wàn)年以前，黃石火山所在的板塊向東移動(dòng)，并逐漸隱沒(méi)于北美洲板塊下，現(xiàn)在很大的一部分已經(jīng)移動(dòng)到美國(guó)西部下方。在出現(xiàn)斷層時(shí)，這些熱地幔就迫不及待地從中噴涌而出形成火山。所以黃石火山的主要?jiǎng)恿?lái)源還是板塊運(yùn)動(dòng)。由于人們生活在板塊上，與板塊相對(duì)靜止，是感受不到這種運(yùn)動(dòng)的，所以在我們看來(lái)，是火山的熱點(diǎn)在動(dòng)。

其實(shí)這種“火山會(huì)跑”的現(xiàn)象并不是黃石火山的“專利”，美國(guó)夏威夷火山的熱點(diǎn)軌跡也相類似。

可怕的惡魔

鑒于黃石火山的熱點(diǎn)軌跡與夏威夷火山的熱點(diǎn)軌跡相類似，所以很長(zhǎng)一段時(shí)間，科學(xué)家都認(rèn)為它們的形成原因也是相同的，即巖漿是從地核附近的地幔噴射出來(lái)的。

但科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)，夏威夷火山巖漿來(lái)自地底2900千米深的區(qū)域，這個(gè)區(qū)域處于外核與下層地幔交界處。而黃石火山的來(lái)源與夏威夷火山的來(lái)源并不相同，它的巖漿則來(lái)自上層地幔。

這又有什么區(qū)別呢？原來(lái)在地殼中，不同深度硅含量各不相同，越往下硅含量越低。正常情況下，地幔柱先熔化的是地殼最下層，形成巖漿噴出地表，巖漿中的硅含量一般在53%～58%之間。但黃石火山卻不同，它的巖漿中的含硅量可達(dá)到75%。

而硅含量大的巖漿比一般巖漿要粘稠得多，巖漿中的氣體被粘稠的巖漿包圍，很難膨脹。當(dāng)?shù)蒯Ｖ饾u熔化地殼，巖漿越來(lái)越多，溫度也越來(lái)越高，高溫使氣體膨脹，而粘稠的巖漿卻限制氣體膨脹，所以巖漿內(nèi)部氣體壓強(qiáng)極高。這高壓的氣體一旦沖破高粘度的巖漿，就會(huì)形成超級(jí)猛烈的火山爆發(fā)，其爆發(fā)規(guī)模是一般巖漿所不能比的，這也是黃石火山的可怕之處。