黃石火山

黃石火山 圖片來自nytimes

黃石火山（Yellowstone Caldera）是位於美國黃石國家公園的超級火山，也叫黃石超級火山。

火山口位於懷俄明州的西北角，大約有72公里長，55公里寬，是由過去210萬年中三次超級火山噴發造成的，第一次發生在210萬年前，第二次發生在130萬年前，第三次發生在64萬年前。

如果黃石公園的火山再次爆發，規模將是1980年聖海倫火山爆發的2500倍，火山爆發指數8，引發全球災難。科學界目前並沒有能力預測黃石火山何時會再次噴發。

目錄

地質

黃石國家公園存在目前全球唯一活躍的超級火山。

成因

黃石火山是蛇河-黃石熱點（Snake River Plain - Yellowstone hotspot）的一部分。該熱點最早的一次是大約1600萬年前，位置是現在的俄勒岡州和內華達州的邊界附近。最近一次噴發是在60萬年以前，它噴發後形成了黃石火山口（Yellowstone Caldera）。這一串共七次火山活動中心，掃過了上千公里的距離。然而並不是火山熱點在移動，而是火山熱點存在於上地幔之中，熱點上方的北美大陸在移動（板塊漂移）。

蛇河-黃石熱點是在1600萬年前突然出現的，與附近的哥倫比亞河玄武岩平原（Columbia River Basalt Plain）形成於同一時間。其成因通說是東太平洋的胡安·德富卡板塊（Juan de Fuca）以小角度俯衝到北美板塊的下方，富含水的胡安德富卡板塊溫度較低，替北美板塊隔開了溫度較高的地幔。在1600萬年前，由於受重力的牽拉使得俯衝在北美板塊之下的胡安德富卡板塊發生斷裂，沉入地幔中。高溫的地幔在短時間內填補了胡安德富卡版塊曾經占據的位置。劇烈的溫差導致了在地幔上層靠近岩石圈的地方（約130km深）發生了劇烈的局部熱循環。一個形成於地幔淺層的地幔熱柱，即蛇河-黃石熱點就出現了。

由於北美大陸西部的地殼被弧後拉張，地殼減薄破裂，形成了大片盆地-山嶺區域。在黃石附近，地幔熱柱熔化岩石圈下層所產生的熔岩流就可以侵入含硅量66%-70%的地殼上層，將其部分熔化，形成了含硅量達到75%以上的流紋岩的岩漿。同時，岩石圈下層的熔岩流甚至可以直接噴出地表，在蛇河平原和哥倫比亞河平原形成大規模的玄武岩省。含硅量75%的流紋岩的岩漿。由於含硅量大，這種岩漿粘度很高。其內部的氣體形成氣泡，但因被高粘度的岩漿包圍，它們很難通過膨脹體積來減壓。當這種岩漿在黃石下面聚集，裡面的氣體也越來越多，溫度也越來越高。高溫使得氣體膨脹，但高粘度的岩漿阻止氣體膨脹，因此其內部的壓強變得非常的高。當高壓的氣體最終衝破大量的高粘度的岩漿噴出地表，就會形成猛烈而量大的超級火山爆發。

噴發歷史

黃石公園的所在地，地質學上被稱為黃石高原（Yellowstone Plataeu），是由三次大規模火山噴發形成的：

• 210萬年前的越桔梅嶺噴發（Huckleberry Ridge Eruption），噴出了2500立方千米的噴出物，留下了一個巨大的島嶼公園火山口（Island Park Caldera）其火山灰被直接拋射到了墨西哥北部和洛杉磯附近
• 130萬年前的亨利福克火山口噴發（Henry's Fork Eruption），在黃石的西側形成了梅薩瀑布凝灰岩（Mesa Falls Tuff，因此這一次也叫作梅薩瀑布火山噴發），噴出物為280立方千米，其火山灰被直接拋射到了內布拉斯加和堪薩斯
• 64萬年前的熔岩溪火山噴發（Lava Creek Eruption），噴出物為1000立方千米，形成了現在黃石公園內的黃石火山口，其火山灰直接落到了墨西哥灣

噴發危險

近幾年該地區地質的異常變動頻繁，包括地震，地表隆起等，但沒有證據表明該超級火山會在以後的幾年內爆發。如果黃石公園的火山爆發，規模將是1980年聖海倫火山爆發的2500倍，從而引起全球性的災難，包括：

• 火山灰將覆蓋全美3/4的土地；
• 在火山一千公里範圍內，灰塵引起大量暴雨，爆發泥石流，火山灰將壓垮多數民房；
• 火山灰塵導致電子設備無法正常使用，將使通訊，交通，物流等行業全線癱瘓；
• 多數民眾將死於化學氣體中毒、受污染的水和食物，比如氟；
• 全球性的天氣災難。硫酸氣體層將在2周內覆蓋全球，反射陽光，致使全球平均氣溫下降12--15度。赤道附近可能持續兩三年的積雪，季風消失，大部分人類和動植物會死於寒冷和飢餓。

2017年，美國宇航局以「能否阻止黃石火山爆發」為題進行了一項研究。研究認為只要將其岩漿房降溫35%就能避免爆發。一種可能的方法是向地下10千米處注入高壓水，水返回地表釋放大量的熱，再重新循環回地下，緩慢降溫火山。這些熱能或許還可加以收集利用，建立一座超級地熱能發電站，在未來數千年源源不斷地供應清潔電能。該計劃如果付諸實行，預計成本為34.6億美元。然而該計劃只是一個猜想，以現階段的技術難以實現，基本是科幻小說。就算可行，也會是設計者有生之年都無法建成的超級工程。噴氣推進實驗室的發言人布萊恩·威爾遜（Brian Wilson）也表示，並不能保證該計劃一定有效，或許本工程反而會導致（而不是避免）火山爆發。