據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道,在加州與內(nèi)華達(dá)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(diǎn)點(diǎn)靠近。地質(zhì)學(xué)家之前發(fā)現(xiàn),半英里寬的優(yōu)比喜比(Ubehebe)火山口形成于史前火山噴發(fā),但是近日的研究認(rèn)為該火山口形成于較近的地質(zhì)年代,這比先前我們認(rèn)為的形成時(shí)間要年輕很多。此外,地質(zhì)學(xué)家認(rèn)為這里仍然存在著足夠的地下水和巖漿活動(dòng),并可能在將來(lái)不遠(yuǎn)的時(shí)期再一次出現(xiàn)能量釋放。
加州“死亡谷”的優(yōu)比喜比火山口
到目前為止,地質(zhì)學(xué)家對(duì)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(guò)程為處于上升段的巖漿在小塊地下水潛藏區(qū)釋放,形成了一次大爆炸。對(duì)于該火山口的形成時(shí)間,之前認(rèn)為在6000年前左右。依據(jù)是火山巖碎片下分布著能代表那個(gè)時(shí)代北美地區(qū)的歷史特征。但是,哥倫比亞大學(xué)拉蒙特-多爾蒂(Lamont-Doherty)地球觀測(cè)站的科學(xué)家小組日前對(duì)火山口的巖石進(jìn)行了同位素測(cè)定,結(jié)果顯示它僅僅形成于800年前,也就是公元1200年左右,與之前認(rèn)為的形成年代相去甚遠(yuǎn)。從這個(gè)數(shù)據(jù)我們可以得出,較年輕的地質(zhì)環(huán)境意味著“死亡谷”的火山還具有一定的活力。
哥倫比亞大學(xué)地球觀測(cè)站的地質(zhì)學(xué)家所關(guān)注的優(yōu)比喜比(Ubehebe)火山口是該地區(qū)數(shù)十個(gè)類似火山口中最大的一個(gè),其也可稱為低平火山口。新羅密布地占據(jù)了“死亡谷”國(guó)家公園近三平方公里的區(qū)域。而前文所提到的噴發(fā)行為指的是“蒸汽巖漿噴發(fā)”,主要誘發(fā)因素為巖漿(熱量)與水(地下水)發(fā)生作用而蒸汽化,使得地下壓力迅速升高,在沉積巖相對(duì)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(jù)普渡大學(xué)的研究人員(本項(xiàng)研究的作者之一)布倫特戈林(Brent Goehring)介紹:噴發(fā)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(chǎn)生的蘑菇云,最后會(huì)以甜甜圈的形成“崩塌”收斂。噴發(fā)爆炸產(chǎn)生的沖擊波可以每小時(shí)200英里的速度向外傳播,與此同時(shí),被拋射到空中的巖石會(huì)如同冰雹般落下。如果兩英里之內(nèi),甚至更大的影響半徑內(nèi)存在著生物,就會(huì)感到灼燒、窒息并受到噴發(fā)巖石的下落危險(xiǎn),最終很可能致命。當(dāng)然,如果是處于10英里之外的觀察者,該噴發(fā)場(chǎng)面將是非常的壯觀。
為了進(jìn)一步驗(yàn)證該理論發(fā)現(xiàn),地球觀測(cè)站小組的研究人員、地質(zhì)專業(yè)的學(xué)生在科學(xué)家戈林與另外一位地球觀測(cè)站的專家尼古拉斯·克里斯蒂(Nicholas Christie-Blick)在帶領(lǐng)下,對(duì)加州“死亡谷”國(guó)家公園內(nèi)的火山口進(jìn)行了實(shí)地勘察。他們發(fā)現(xiàn)優(yōu)比喜比火山口依然缺乏相關(guān)研究。在得到許可后,研究人員帶回了三至六英寸的砂巖和石英巖的樣本,以及部分由史前爆炸產(chǎn)生的沉積礫巖巖。回到實(shí)驗(yàn)室后,戈林與拉蒙特-多爾蒂地球觀測(cè)站的地球化學(xué)專家約爾格舍費(fèi)爾(Joerg Schaefer)應(yīng)用當(dāng)前先進(jìn)的鈹同位素分析法對(duì)這些樣本進(jìn)行測(cè)定,該方法是通過(guò)測(cè)量其在宇宙射線的照射下而發(fā)生的質(zhì)量變化。
當(dāng)暴露在宇宙射線中時(shí),同位素的質(zhì)量會(huì)以一定的預(yù)測(cè)速率發(fā)生變化,因此它們可以精確地測(cè)量出這些巖石樣本是何時(shí)被埋在地下的。在巖石樣本分析過(guò)程中,哥倫比亞大學(xué)的本科生皮爾里(Peri Sasnett)起了主導(dǎo)作用,并最終成為該研究論文的第一作者。地質(zhì)學(xué)家就是通過(guò)對(duì)噴射出來(lái)的巖石進(jìn)行年代測(cè)定,分析推斷火山噴發(fā)的年代。結(jié)果顯示這些巖石樣本的年代位于2100至800年前。對(duì)此,科學(xué)家認(rèn)為這些發(fā)現(xiàn)是一系列小規(guī)模噴發(fā)爆炸的信號(hào),最大的一次噴發(fā)而產(chǎn)生的主火山口在1200年前左右,另外一些火山口則形成于3000至5000年前,較小的低平火山口則來(lái)自更早的史前噴發(fā)爆炸。
克里斯蒂認(rèn)為,從噴發(fā)的時(shí)間上看,其預(yù)示著在“死亡谷”的下方還潛伏著巖漿活動(dòng)。
并指出,最近有些地球物理研究人員發(fā)現(xiàn)了在“死亡谷”下方存在著類似巖漿的物質(zhì)活動(dòng)。但是這些類巖漿物質(zhì)在體積上較小。另外,也預(yù)示了該地區(qū)火山噴發(fā)的周期,大約為一千年左右,這就是說(shuō)按這個(gè)噴發(fā)規(guī)律推測(cè),下一次的噴發(fā)時(shí)間可能就在當(dāng)前。
我們從水文學(xué)的數(shù)據(jù)上也能得出類似的結(jié)論,蒸汽巖漿噴發(fā)被認(rèn)為發(fā)生于較潮濕的地區(qū)。這看上去似乎可以排除“死亡谷”發(fā)生蒸汽巖漿噴發(fā)的可能性,因?yàn)樵摰貐^(qū)十分炎熱,是北美大陸最熱、最干燥的地方之一。然而,拉蒙特-多爾蒂地球觀測(cè)站植物學(xué)的研究人員指出,從樹(shù)木的年輪上發(fā)現(xiàn),該地區(qū)在中世紀(jì)時(shí)期的環(huán)境溫度甚至比現(xiàn)在更熱、更干燥,依然發(fā)生了蒸汽巖漿噴發(fā)。由于蒸汽巖漿噴發(fā)需要有足夠的水,而目前該地區(qū)的地下水量是充足的。
觀測(cè)和模擬的地下水位變化結(jié)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(guò)計(jì)算發(fā)現(xiàn),僅需300英尺跨度的球形巖漿,以及更小體積的地下水,兩者混合釋放壓力就可產(chǎn)生優(yōu)比喜比火山口大小的噴發(fā)爆炸。這項(xiàng)研究對(duì)“死亡谷”國(guó)家公園而言是一個(gè)跨越性的發(fā)現(xiàn)。根據(jù)該國(guó)家公園的工作人員、地質(zhì)學(xué)家斯蒂芬妮基里亞齊斯(Stephanie Kyriazis)認(rèn)為:我們通常認(rèn)為優(yōu)比喜比是一個(gè)靜態(tài)的火山口,但是這項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)它將蘇醒過(guò)來(lái)。這個(gè)信息應(yīng)該向公眾發(fā)布,因?yàn)槊磕暧幸话偃f(wàn)的游客參觀該國(guó)家公園。
對(duì)此,地質(zhì)學(xué)家提示:有復(fù)蘇跡象的火山口一般的特征為標(biāo)志性的淺源地震和開(kāi)放狀態(tài)的蒸汽噴口。這些跡象預(yù)示著幾年后就會(huì)出現(xiàn)更大規(guī)模的噴發(fā)。從這個(gè)角度看,美國(guó)黃石國(guó)家公園不僅存在著地質(zhì)年代上較新形成的噴發(fā)性火山口,加上這個(gè)地區(qū)聚集著火山活動(dòng)驅(qū)動(dòng)的溫泉、噴泉以及火山噴氣孔。美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局預(yù)計(jì)黃石國(guó)家公園的火山噴發(fā)每200年出現(xiàn)一次,釋放的能量足以能形成300英尺寬的火山口。在過(guò)去的130年內(nèi),已經(jīng)出現(xiàn)了至少20余次小規(guī)模的噴發(fā)。
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