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会“行走”的火山

2020-12-02水漠

发明与创新·小学生 2020年11期
关键词:火山爆发黄石岩浆

水漠

在美国怀俄明州西北角,有一个享誉世界的国家公园——黄石国家公园。黄石国家公园是世界上第一个国家公园,于1978年被列入世界自然遗产名录,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,每年到此游览的游客有上千万人,但大家也许不知道,这个公园里蛰伏着一头“恶魔”——黄石火山。

黄石火山是一座活火山,是全球十大活跃火山之一,曾多次喷发。在我们的有生之年,黄石火山会不会再爆发?这个问题还不能确定,但可以确定的是,黄石火山一旦爆发,首先遭殃的是美国。火山灰会在一天之内覆盖美国本土,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持续好几年。

1980年,美国圣海伦火山爆发,造成57人死亡,250栋房屋、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。但人类要想很好地防范,首先要弄懂黄石火山喷发的机制。

非常诡异的是,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。

黄石火山为什么会“跑”呢?其实不是火山自己会“跑”,“跑”哪儿喷哪儿,之所以会形成链状的轨迹,是有其他原因。

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,并逐渐隐没在北美洲板块下,现在很大的一部分已经移到美国西部下方。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。由于我们生活在板块上,与板块保持相对静止,感受不到这种运动,所以觉得是火山的热点在动。

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类似。

鉴于黄石火山的热点轨迹与夏威夷火山的热点轨迹相似,所以很长一段时间,科学家认为它们的形成原因也相同,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的交界处。而黄石火山与夏威夷火山不一样,它的岩浆来自上层地幔。

这有什么区别呢?在地壳中,深度不同,硅含量也不相同,深度越深,硅含量越低。正常情况下,地幔柱先熔化的是地壳最下层,形成岩浆喷出地表,岩浆中的硅含量在53%至58%之间。而黄石火山岩浆中的硅含量达到75%。

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

黄石火山一旦爆发,其威力要比夏威夷火山大得多,所以我们必须小心防范。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,它一旦爆发,将引发全球灾难。

(转自《大科技》)

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