【2025年04月27日訊】(記者李言綜合報導)科學家最近發現,在美國黃石超級火山(Yellowstone supervolcano)內部有一個岩漿帽,而且「呼吸穩定」,從而大幅降低了噴發風險。
黃石公園已有數十萬年沒有發生大規模噴發,但這一火山系統仍然非常活躍。這個新發現的岩漿帽位於地表下2.6英里(3.8公里),如同一個巨大的「蓋子」。根據研究人員的說法,這個蓋子不僅能困住大量熱能和壓力,還可以通過其足夠多的孔隙,穩定釋放部分壓力,從而防止整個火山系統劇烈爆發。
這一發現可以讓研究人員更好地了解黃石公園岩漿的起始位置,同時也對這個古老火山系統的「品性」有了新的認識。該研究報告於4月16日發表在《自然》(Nature)期刊上,由來自萊斯大學(Rice University)、新墨西哥大學、猶他大學和德克薩斯大學達拉斯分校的研究人員共同完成。
萊斯大學地球、環境和行星科學教授、該研究報告共同作者布蘭登‧施曼特(Brandon Schmandt)在聲明中表示:「幾十年來,我們都知道黃石公園下方有岩漿,但其上邊界的確切深度和結構一直是一個大謎團。」
「現在我們發現,這個岩漿庫並未停止活動,它已經存在了幾百萬年,但仍然處於活躍狀態。」
黃石是全球最大火山系統之一。過去210萬年裡,這座火山曾三度大規模噴發,最近一次是在64萬年前,噴發面積達2,900平方英里(7,500平方公里)。研究人員預計黃石公園在未來幾千年內不會再次噴發,而且即便噴發,也未必會像歷史上那樣造成災難性影響。然而,由於火山噴發難以精確預測,科學界仍致力於深入研究黃石火山系統。
岩漿帽的位置最初是通過高分辨率地震勘測確定的。施曼特與其團隊使用一輛重達53,000磅(約24,000公斤)的震動卡車,向地下傳遞通過人工產生的微型地震波,並測量波浪反射回來的時間與特徵。後來通過建模確定岩漿帽是由熔融礦物質與超臨界水氣泡構成,包裹在多孔的岩石結構中。
一般而言,火山系統內氣泡累積會增加壓力,可能誘發爆發,但在黃石,研究發現這些氣泡能夠穿過多孔的岩漿帽逸散,從而釋放壓力,大幅降低噴發風險。施曼特稱這一過程為「穩定呼吸」。
「我們確實探測到一層富含揮發物的結構,但其中氣泡與熔融物的含量,仍低於通常預示即將噴發的臨界水平。」施曼特表示,「整個系統的氣體似乎正通過礦物晶體間的裂縫與通道穩定逸出,這與黃石地區廣泛存在的火山氣體排放現象(地熱活動)相吻合。」
(本文參考了《生活科學》和《今日美國》報導)