美國死亡谷火山有再度噴發跡象(圖)



加州「死亡谷」的優比喜比火山口(網路圖片)

據國外媒體報導,在加州與內華達州毗鄰的山脈中,有一處被稱為「死亡谷」的峽谷,恐怖的氣息似乎正在一點點靠近。地質學家之前發現,半英里寬的優比喜比(Ubehebe)火山口形成於史前火山噴發,但是近日的研究認為該火山口形成於較近的地質年代,這比先前我們認為的形成時間要年輕很多。此外,地質學家認為這裡仍然存在著足夠的地下水和岩漿活動,並可能在將來不遠的時期再一次出現能量釋放。這項研究發表在最新一期的《地球物理研究快報》期刊上。

到目前為止,地質學家對該600英尺深火山口的具體形成年代仍然不十分清楚,其形成的過程為處於上升段的岩漿在小塊地下水潛藏區釋放,形成了一次大爆炸。對於該火山口的形成時間,之前認為在6000年前左右。依據是火山岩碎片下分布著能代表那個時代北美地區的歷史特徵。但是,哥倫比亞大學拉蒙特-多爾蒂(Lamont-Doherty)地球觀測站的科學家小組日前對火山口的岩石進行了同位素測定,結果顯示它僅僅形成於800年前,也就是公元1200年左右,與之前認為的形成年代相去甚遠。從這個數據我們可以得出,較年輕的地質環境意味著「死亡谷」的火山還具有一定的活力。

哥倫比亞大學地球觀測站的地質學家所關注的優比喜比(Ubehebe)火山口是該地區數十個類似火山口中最大的一個,其也可稱為低平火山口。新羅密佈地佔據了「死亡谷」國家公園近三平方公里的區域。而前文所提到的噴發行為指的是「蒸汽岩漿噴發」,主要誘發因素為岩漿(熱量)與水(地下水)發生作用而蒸汽化,使得地下壓力迅速升高,在沉積岩相對薄弱的方向噴出,攜帶著高溫蒸汽、火山灰以及致命的氣體,比如二氧化硫氣體。

據普渡大學的研究人員(本項研究的作者之一)布倫特戈林(Brent Goehring)介紹:噴發的高溫蒸汽攜帶著火山灰和致命氣體可形成類似原子彈爆炸所產生的蘑菇雲,最後會以甜甜圈的形成「崩塌」收斂。噴發爆炸產生的衝擊波可以每小時200英里的速度向外傳播,與此同時,被拋射到空中的岩石會如同冰雹般落下。如果兩英里之內,甚至更大的影響半徑內存在著生物,就會感到灼燒、窒息並受到噴發岩石的下落危險,最終很可能致命。當然,如果是處於10英里之外的觀察者,該噴發場面將是非常的壯觀。

為了進一步驗證該理論發現,地球觀測站小組的研究人員、地質專業的學生在科學家戈林與另外一位地球觀測站的專家尼古拉斯·克里斯蒂(Nicholas Christie-Blick)在帶領下,對加州「死亡谷」國家公園內的火山口進行了實地勘察。他們發現優比喜比火山口依然缺乏相關研究。在得到許可後,研究人員帶回了三至六英吋的砂岩和石英岩的樣本,以及部分由史前爆炸產生的沉積礫岩岩。回到實驗室後,戈林與拉蒙特-多爾蒂地球觀測站的地球化學專家約爾格舍費爾(Joerg Schaefer)應用當前先進的鈹同位素分析法對這些樣本進行測定,該方法是通過測量其在宇宙射線的照射下而發生的質量變化。

當暴露在宇宙射線中時,同位素的質量會以一定的預測速率發生變化,因此它們可以精確地測量出這些岩石樣本是何時被埋在地下的。在岩石樣本分析過程中,哥倫比亞大學的本科生皮爾裡(Peri Sasnett)起了主導作用,並最終成為該研究論文的第一作者。地質學家就是通過對噴射出來的岩石進行年代測定,分析推斷火山噴發的年代。結果顯示這些岩石樣本的年代

位於2100至800年前。對此,科學家認為這些發現是一系列小規模噴發爆炸的信號,最大的一次噴發而產生的主火山口在1200年前左右,另外一些火山口則形成於3000至5000年前,較小的低平火山口則來自更早的史前噴發爆炸。

克里斯蒂認為,從噴發的時間上看,其預示著在「死亡谷」的下方還潛伏著岩漿活動。

並指出,最近有些地球物理研究人員發現了在「死亡谷」下方存在著類似岩漿的物質活動。但是這些類岩漿物質在體積上較小。另外,也預示了該地區火山噴發的週期,大約為一千年左右,這就是說按這個噴發規律推測,下一次的噴發時間可能就在當前。

我們從水文學的數據上也能得出類似的結論,蒸汽岩漿噴發被認為發生於較潮濕的地區。這看上去似乎可以排除「死亡谷」發生蒸汽岩漿噴發的可能性,因為該地區十分炎熱,是北美大陸最熱、最乾燥的地方之一。然而,拉蒙特-多爾蒂地球觀測站植物學的研究人員指出,從樹木的年輪上發現,該地區在中世紀時期的環境溫度甚至比現在更熱、更乾燥,依然發生了蒸汽岩漿噴發。由於蒸汽岩漿噴發需要有足夠的水,而目前該地區的地下水量是充足的。

觀測和模擬的地下水位變化結果顯示,目前在火山口下500英尺深的地方還存在著地下水。研究人員通過計算髮現,僅需300英尺跨度的球形岩漿,以及更小體積的地下水,兩者混合釋放壓力就可產生優比喜比火山口大小的噴發爆炸。這項研究對「死亡谷」國家公園而言是一個跨越性的發現。根據該國家公園的工作人員、地質學家斯蒂芬妮基裡亞齊斯(Stephanie Kyriazis)認為:我們通常認為優比喜比是一個靜態的火山口,但是這項研究發現它將甦醒過來。這個信息應該向公眾發布,因為每年有一百萬的遊客參觀該國家公園。

對此,地質學家提示:有復甦跡象的火山口一般的特徵為標誌性的淺源地震和開放狀態的蒸汽噴口。這些跡象預示著幾年後就會出現更大規模的噴發。從這個角度看,美國黃石國家公園不僅存在著地質年代上較新形成的噴發性火山口,加上這個地區聚集著火山活動驅動的溫泉、噴泉以及火山噴氣孔。美國地質調查局預計黃石國家公園的火山噴發每200年出現一次,釋放的能量足以能形成300英尺寬的火山口。在過去的130年內,已經出現了至少20餘次小規模的噴發。



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