什么是间歇泉？

科尔盖特大学地质学助理教授凯伦·哈普提供了以下解释

想象一下，你正在冰岛或黄石国家公园荒凉多岩的地区探险，欣赏着周围的火山地貌，沉浸在自己的思绪中。地面相对平坦，但覆盖着成堆的黄色和白色物质，带有一种模糊但独特的臭鸡蛋气味。整个区域神秘地雾气弥漫，到处可见从地缝中升起的缕缕蒸汽。突然，蒸汽和热水从地下喷涌而出，形成壮观的喷泉，持续数分钟，高达数百英尺，发出如货运火车呼啸而过的轰鸣声。然而，正如它开始时一样迅速，这一景象结束了，在喷口周围的广阔范围内留下了小水洼，冒着蒸汽。

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你所目睹的将是一次间歇泉喷发，这是大自然最令人印象深刻的地热能展示之一。它们发生在岩浆位于地表之下不远的地方，特别是在冰岛或新西兰等火山地区，以及过去火山活动频繁的地方，包括怀俄明州的黄石公园。来自雨水或融雪的水通过裂缝和断层渗入地下，并与滚烫的下层岩石相互作用。水的温度远高于地表沸腾的温度（约 100 摄氏度），但由于水上方有如此多的岩石（有时高达数英里），水不会沸腾。相反，它变得过热和加压。一旦压力积聚到足够程度，过热的水就会克服上覆岩石的重量，并以爆炸性的蒸汽喷发——间歇泉的形式冲出地面。它基本上就像一个带盖子的茶壶；只有当积聚的热水和蒸汽产生足够的压力时，才会有足够的力量使蒸汽从顶部喷出并启动哨子。

间歇泉最令人着迷的方面之一是，一旦它们形成，它们就会变成自我延续的。在最初的热水喷发之后，过热地下水的压力降低，这导致其中一部分闪蒸成蒸汽（当您降低液体的压力时，即使温度没有升高，单个分子也更容易逸出到气相中）。由于蒸汽是气体，它会迅速膨胀，导致它通过岩石中狭窄而紧密的裂缝向上喷发，迫使喷发初始阶段后残留的热水排出。一旦通道排空，喷发就会结束，循环重新开始。更多的水沿着裂缝渗入高温区域，升温并再次开始积聚压力。

一些间歇泉的压力积聚周期很快，每隔几分钟就会喷发出泉水。黄石公园的老忠实泉——世界上最著名的间歇泉之一——大约每 80 分钟表演一次，高度可达近 200 英尺。如果您观察老忠实泉多次喷发，您就可以开始了解压力积聚过程在其行为中所起的作用。当喷发时间较短（少于约两分钟）时，下一次喷发通常会在大约 45 分钟内发生，对于这个间歇泉来说，这是一个相对较短的非活动间隔。但是，当喷发更强劲（长达五分钟）时，压力需要更长的时间才能达到临界水平，您可能需要等待将近一个半小时才能看到下一次喷发。

其他间歇泉则不是那么可靠的表演者，并且已经多年没有喷发，例如汽船间歇泉，也位于黄石公园。然而，通常情况下，这些不经常喷发的间歇泉在最终爆发时可能是最壮观的。例如，汽船间歇泉以产生高达近 400 英尺高的喷发而闻名，是世界上最大的喷发之一。

世界上有数百个间歇泉——估计多达 700 个——黄石公园就拥有近一半。 “间歇泉”这个名字来自冰岛语“geysir”，意思是“喷涌”，最初以此命名的间歇泉位于冰岛的豪卡道鲁尔盆地。不幸的是，它只是偶尔喷发，这说明了关于间歇泉的另一个重要点。它们是短暂的特征，通常只能持续数千年，或者直到发生重大的地质事件。例如，1975 年黄石公园诺里斯间歇泉盆地发生的 6.1 级地震导致更多水量流入一些间歇泉，并通过重新排列整个区域的地下水路径和断裂模式，降低了其他间歇泉的活动。即使是 4 级地震也可能改变间歇泉的行为和喷发间隔。此外，事实证明，地震可能是保持某些间歇泉活跃的必要条件。随着时间的推移，由于来自热水的矿物质沉积（就像管道在富含矿物质的硬水地区会堵塞一样），为间歇泉供水的管道可能会变窄甚至堵塞。频繁的震动可能会破坏沉积物或产生新的裂缝，为水流通过岩石并保持间歇泉的供应提供替代路径。

最初答案发布于 2002 年 1 月 7 日。