会“行走”的火山

水漠

休眠的巨兽

在美国怀俄明州西北角，有一个享誉世界的黄石国家公园。于1978年被列入世界自然遗产名录，是世界上第一个最大的国家公园，被美国人自豪地称为“地球上最独一无二的神奇乐园”。

别看这里风景优美，每年世界各地慕名而来的游客和美国国内到此游览的游人多达上千万人。但大家也许不知道，其实这个公园里蛰伏着一头恶魔——黄石火山。

黄石火山是一个活火山，是全球十大最活跃火山之一，曾多次喷发。在我们的有生之年，黄石火山会不会爆发？这个问题还不能确定，可以确定的是，黄石火山一旦爆发，首先遭殃的是美国，准确的说是美国的玉米，因为美国主要的玉米产区就在附近。

你是否在偷偷地感到侥幸？幸亏不在中国。

但别高兴得太早，美国的玉米产量占全球的3/8，玉米减产将会带来全球的粮食危机。火山灰会在一天之内覆盖整个美国本土，并且，据科学家预测，大量火山灰的喷发会使全球气温下降10℃，并且这种寒冷的气候将会持续好几年。1980年，美国圣海伦火山爆发，造成57人死亡，250座住宅、47座桥梁、24千米铁路和300千米高速公路被摧毁，而据预测，黄石火山爆发的规模将会是圣海伦火山爆发的2500倍，可以想象，那将是一种毁天灭地的景象。

所以我们要未雨绸缪，提前做好防范工作。但人类想要很好地做好防范工作，首先要弄懂黄石火山喷发的机制。

会跑的火山

但非常诡吊的是，黄石火山是一座会跑的火山。它喷发的地点并不是固定的，而是形成了一条从西南到东北的轨迹，扫过了上千千米的距离。

火山为什么会跑呢？其实不是火山自己会跑，跑哪儿喷哪儿，之所以会形成链条状的轨迹，是有其他的原因。

原来火山是固定的，准确地说，火山的热点是固定的，运动的是板块。板块与热点的相对运动使多次喷发后的火山口连成了链状。在几千万年以前，黄石火山所在的板块向东移动，并逐渐隐没于北美洲板块下，现在很大的一部分已经移动到美国西部下方。在出现断层时，这些热地幔就迫不及待地从中喷涌而出形成火山。所以黄石火山的主要动力来源还是板块运动。由于人们生活在板块上，与板块相对静止，是感受不到这种运动的，所以在我们看来，是火山的热点在动。

其实这种“火山会跑”的现象并不是黄石火山的“专利”，美国夏威夷火山的热点轨迹也相类似。

可怕的惡魔

鉴于黄石火山的热点轨迹与夏威夷火山的热点轨迹相类似，所以很长一段时间，科学家都认为它们的形成原因也是相同的，即岩浆是从地核附近的地幔喷射出来的。

但科学家研究发现，夏威夷火山岩浆来自地底2900千米深的区域，这个区域处于外核与下层地幔交界处。而黄石火山的来源与夏威夷火山的来源并不相同，它的岩浆则来自上层地幔。

这又有什么区别呢？原来在地壳中，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壳最下层，形成岩浆喷出地表，岩浆中的硅含量一般在53%～58%之间。但黄石火山却不同，它的岩浆中的含硅量可达到75%。

而硅含量大的岩浆比一般岩浆要粘稠得多，岩浆中的气体被粘稠的岩浆包围，很难膨胀。当地幔柱逐渐熔化地壳，岩浆越来越多，温度也越来越高，高温使气体膨胀，而粘稠的岩浆却限制气体膨胀，所以岩浆内部气体压强极高。这高压的气体一旦冲破高粘度的岩浆，就会形成超级猛烈的火山爆发，其爆发规模是一般岩浆所不能比的，这也是黄石火山的可怕之处。

黄石火山的一旦喷发，其威力要比夏威夷火山剧烈得多，所以我们必须十分小心。目前我们所祈祷的，是希望它继续休眠，千万别爆发，毕竟黄石火山的爆发指数是8，是火山爆发指数的最高等级，一旦爆发，将引发全球灾难。

小贴士

火山爆发指数是1982年美国地质调查局的克里斯·纽豪尔教授和夏威夷大学马诺阿分校的斯蒂芬·塞尔夫提出的量表，以喷出物体积、火山云和定性观测用来量度火山爆发的强烈程度。历史上最大型的火山爆发强度为8级，而非爆炸性喷发强度为0级，指数每增1级表示火山爆发威力大10倍。

强子摘自《科学之谜》2018年第4期