华盛顿4月23日电：美国黄石国家公园下方有一座超级火山。美国犹他大学研究人员23日说，黄石公园下方除了此前已知的一个岩浆库外，在更深处还掩藏着一个更加巨大的岩浆库。
这项成果发表在新一期美国《科学》杂志上。论文两名主要作者林凡奇助理教授和黄信桦博士后研究员说，新发现的岩浆库位于地下20公里至45公里深处，容积为4.6万立方公里，是三峡水库(容积为40立方公里)的1150倍。而位于其上方的岩浆库容积只占其22.7%。
“此下地壳岩浆库连接了以往已知的浅层岩浆库以及深部地幔热柱，让我们对黄石公园的岩浆系统有更进一步的了解，”两人在回复新华社记者的电子邮件中说。
研究人员利用类似医学上的电脑断层扫描技术，对黄石地下岩石构造进行成像后得出上述结论。不过与通常认识不同的是，这个巨大岩浆库中只有2%是熔岩，另98%是未熔融的固态岩石。因此，“如果将所有熔岩取出，可充满23座三峡水库”。
两人还表示，位于地下深处的岩浆库主要成分为玄武岩熔岩，其特征是黏性较低，喷发时通常以流体形态溢出，因此“比较没有强烈喷发的危险”。而之前发现的浅层岩浆库主要成分为流纹岩，其黏性较高，一旦喷发会比较剧烈。
目前学术界对黄石公园超级火山的主要假设为，地幔对流将高温的下地幔物质向上推升形成地幔热柱，当热柱的顶端达到一定深度，物质开始部分熔融并向上窜升，并在浅地壳形成岩浆库直至喷发。但此前对地幔热柱如何连接浅地壳岩浆库并不是完全了解，此外这一理论也无法解释从该地区溢出的二氧化碳量。
新发现被认为填补了连接地幔热柱与浅层岩浆库之间的缺失环节，也解开了二氧化碳溢出量超过预计之谜。林凡奇和黄信桦说，“我们认为，下地壳岩浆库是上地壳岩浆库的热量与岩浆的主要来源”，该发现“说明了，为什么黄石持续为地球上最为活跃的地热活动地区”。
黄石公园位于美国中西部，每隔一段时间，便有其超级火山即将大喷发的传言出现。研究人员指出，黄石公园超级火山曾于200万年、120万年和64万年前各喷发过一次，都是浅层岩浆库的作用结果。
犹他大学地震学研究生杰米·法雷尔（Jamie Farrell）表示：“我们对黄石公园地下的火山系统了解得越来越深入，下面的岩浆储存库至少比人类先前所认为的体积大50%。了解黄石公园地下熔融岩浆的容量大小，对于评估它将来可能发生的爆发规模十分重要。”
地质学家认为，黄石公园坐落于一片由地幔形成的柱状熔岩流热区。随着北美版块飘浮至该热区上层，黄石公园的柱状熔岩流将击穿北美版块的地壳，从而形成巨大的火山喷发。黄石公园上一次火山大爆发还是64万年年前，此后间隙性地发生了一些较小规模的爆发，最近的一次小爆发约在7万年前。
研究发现的岩浆库先前导致了数次小型喷发，同时也是黄石公园温泉主要热源。此外，该岩浆库还升高了黄石公园的地表层。
部分熔岩形成的火山喷发柱能在黄石公园地下形成一个超级火山。犹他大学地质学家以及电脑科学家学绘制了一张黄石公园岩浆系统的X 线断层图像，黄色与红色表明该区域具更高的传导性，绿色及蓝色表示该区域传导性更低。
研究人员之前认为黄石公园地下的岩浆库是以独立块区存在，而此次的研究发现正好相反。
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发表于 2015-4-24 16:17
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