會“行走”的火山

水漠

休眠的巨獸

在美國懷俄明州西北角，有一個享譽世界的黃石國家公園。于1978年被列入世界自然遺產名錄，是世界上第一個最大的國家公園，被美國人自豪地稱為“地球上最獨一無二的神奇樂園”。

別看這里風景優美，每年世界各地慕名而來的游客和美國國內到此游覽的游人多達上千萬人。但大家也許不知道，其實這個公園里蟄伏著一頭惡魔——黃石火山。

黃石火山是一個活火山，是全球十大最活躍火山之一，曾多次噴發。在我們的有生之年，黃石火山會不會爆發？這個問題還不能確定，可以確定的是，黃石火山一旦爆發，首先遭殃的是美國，準確的說是美國的玉米，因為美國主要的玉米產區就在附近。

你是否在偷偷地感到僥幸？幸虧不在中國。

但別高興得太早，美國的玉米產量占全球的3/8，玉米減產將會帶來全球的糧食危機。火山灰會在一天之內覆蓋整個美國本土，并且，據科學家預測，大量火山灰的噴發會使全球氣溫下降10℃，并且這種寒冷的氣候將會持續好幾年。1980年，美國圣海倫火山爆發，造成57人死亡，250座住宅、47座橋梁、24千米鐵路和300千米高速公路被摧毀，而據預測，黃石火山爆發的規模將會是圣海倫火山爆發的2500倍，可以想象，那將是一種毀天滅地的景象。

所以我們要未雨綢繆，提前做好防范工作。但人類想要很好地做好防范工作，首先要弄懂黃石火山噴發的機制。

會跑的火山

但非常詭吊的是，黃石火山是一座會跑的火山。它噴發的地點并不是固定的，而是形成了一條從西南到東北的軌跡，掃過了上千千米的距離。

火山為什么會跑呢？其實不是火山自己會跑，跑哪兒噴哪兒，之所以會形成鏈條狀的軌跡，是有其他的原因。

原來火山是固定的，準確地說，火山的熱點是固定的，運動的是板塊。板塊與熱點的相對運動使多次噴發后的火山口連成了鏈狀。在幾千萬年以前，黃石火山所在的板塊向東移動，并逐漸隱沒于北美洲板塊下，現在很大的一部分已經移動到美國西部下方。在出現斷層時，這些熱地幔就迫不及待地從中噴涌而出形成火山。所以黃石火山的主要動力來源還是板塊運動。由于人們生活在板塊上，與板塊相對靜止，是感受不到這種運動的，所以在我們看來，是火山的熱點在動。

其實這種“火山會跑”的現象并不是黃石火山的“專利”，美國夏威夷火山的熱點軌跡也相類似。

可怕的惡魔

鑒于黃石火山的熱點軌跡與夏威夷火山的熱點軌跡相類似，所以很長一段時間，科學家都認為它們的形成原因也是相同的，即巖漿是從地核附近的地幔噴射出來的。

但科學家研究發現，夏威夷火山巖漿來自地底2900千米深的區域，這個區域處于外核與下層地幔交界處。而黃石火山的來源與夏威夷火山的來源并不相同，它的巖漿則來自上層地幔。

這又有什么區別呢？原來在地殼中，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殼最下層，形成巖漿噴出地表，巖漿中的硅含量一般在53%～58%之間。但黃石火山卻不同，它的巖漿中的含硅量可達到75%。

而硅含量大的巖漿比一般巖漿要粘稠得多，巖漿中的氣體被粘稠的巖漿包圍，很難膨脹。當地幔柱逐漸熔化地殼，巖漿越來越多，溫度也越來越高，高溫使氣體膨脹，而粘稠的巖漿卻限制氣體膨脹，所以巖漿內部氣體壓強極高。這高壓的氣體一旦沖破高粘度的巖漿，就會形成超級猛烈的火山爆發，其爆發規模是一般巖漿所不能比的，這也是黃石火山的可怕之處。

黃石火山的一旦噴發，其威力要比夏威夷火山劇烈得多，所以我們必須十分小心。目前我們所祈禱的，是希望它繼續休眠，千萬別爆發，畢竟黃石火山的爆發指數是8，是火山爆發指數的最高等級，一旦爆發，將引發全球災難。

小貼士

火山爆發指數是1982年美國地質調查局的克里斯·紐豪爾教授和夏威夷大學馬諾阿分校的斯蒂芬·塞爾夫提出的量表，以噴出物體積、火山云和定性觀測用來量度火山爆發的強烈程度。歷史上最大型的火山爆發強度為8級，而非爆炸性噴發強度為0級，指數每增1級表示火山爆發威力大10倍。

強子摘自《科學之謎》2018年第4期