​黄石火山巨大威力来自何处？科学家：源于600公里深异常地质结构

黄石火山巨大威力来自何处？科学家：源于600公里深异常地质结构

位于美国黄石国家公园下方的黄石超级火山在210万年、130万年和64万年前曾三次剧烈喷发，当今美国领土的一半几乎都被火山灰所覆盖。威力最大的一次喷出物总量甚至达到2500立方米——是圣海伦火山的10,000倍；毁灭庞贝城的维苏威火山的833倍；引发大海啸的喀拉喀托火山的125倍；人类历史上最猛烈的火山喷发——坦博拉火山的17倍！

实际上，黄石公园地下沉睡的超级火山属于蛇河平原-黄石热点的一部分。长期以来，科学家倾向于认为黄石超级火山的岩浆和夏威夷的基拉韦厄火山类似，都来源于地球深处的地幔柱。

地幔柱理论认为，地核超高温度导致地核和地幔交界处的物质温度上升，密度下降。热柱在地幔中垂直上升，最后一头撞上坚硬的岩石圈，在漂移的地壳板块下打出一连串热点。串珠状分布的夏威夷-皇帝火山岛链就是数千万年间地幔柱周期性喷发的结果。

之前科学家认为，分布在俄勒冈、爱达荷和怀俄明等地的黄石高原上独特的火山热点轨迹就是地幔柱的杰作。但美国地质调查局的地震波监测数据显示，黄石公园地下深处并不存在地幔柱的踪影，意味着超级火山的能量并非来自于深源岩浆。

最近，美国弗吉尼亚理工大学地球科学系副教授，华裔科学家周莹通过衍射层析成像技术揭示，3000万年前沉入北美大陆下方的古代海洋板块破碎后造成的地幔扰动或许是黄石火山生成的真正原因。

借助“地球透镜计划（Earthscope project）”的美国观测台阵项目(USArray)收集的数据，研究人员发现，黄石高原地下450千米至600千米地下深处存在一个不连续分布的地幔异常过渡区域。计算机模拟显示，3000万年前，巨大的古代海洋板块——法拉伦板块沉入当今北美大陆的下方并分裂为数个较小的板块。1600万年，其中一块从地幔的俯冲扩张中心脱落，带动周围的停滞板块一同下沉。反极性俯冲造成下地幔的炽热岩浆涌起并沿富含水的地幔过渡带一路上升，最终生成一连串地质年龄有明显定向性的火山热点。

周教授表示，这一研究虽然无法预测黄石火山下一次爆发的时间，但可以使我们一窥地底深处的异常结构，为分析黄石火山热点和熔岩管道的作用机制提供新的视角。

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