图片来源:ILYA BINDEMAN 和 JOHN FOURNELLE,由 MARY DIMAN 在 ADOBE ILLUSTRATOR 中重新制作 |
黄石国家公园拥有超过 10,000 个温泉和间歇泉,包括著名的老忠实泉。如此丰富的地热活动证明了下方存在一个热点——来自地幔的上升熔岩柱,它可以融化地壳的部分区域,形成大型岩浆房。现在,威斯康星大学麦迪逊分校的科学家们绘制了该地区过去两百万年的历史火山活动图,并认为未来可能会发生一次大规模喷发。他们的研究结果发表在本月出版的《地球和行星科学通讯》以及下个月出版的《岩石学杂志》上。
黄石公园的异域景观吸引着来自全球各地的游客,这里有许多大型陨石坑或破火山口,它们是由火山爆发或火山锥坍塌形成的。过去三次重大喷发——两百万年前、一百三十万年前和六十万年前——的周期性遵循着一种模式,即下一次灾难性喷发将在 10 万年内发生。为了研究这种模式,科学家们检查了跨越所有三次喷发事件的岩石。他们得出结论,火山活动周期正在减弱,但在近地质未来(从现在起 10 万到 100 万年之间)仍然存在大规模喷发的可能性。
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“这些岩浆通常以非常灾难性的方式喷发,”合著者伊利亚·宾德曼说。“相比之下,圣海伦斯火山的喷发向大气中喷射了约两立方公里的火山灰。这些灾难性类型的喷发会向空中喷射数千立方公里的物质。”
这项新研究还表明,黄石公园的火山活动不涉及来自地球深处的新岩浆喷发。通过研究公园内锆石和石英样品中存在的氧同位素,科学家们提出,地表岩石被完全重熔,并在随后的喷发中循环利用。
“黄石公园的独特之处在于,在大型破火山口坍塌后喷发的火山岩含有高达 50% 的氧,这些氧最终来源于雨水,”宾德曼补充道。“锆石和石英告诉我们,地表附近的岩石被加热的雪和雨水改变了。这些岩石随后被重熔,变成岩浆。”