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2022-08-27 14:09

古老超级火山的新发现对黄石热点地区意味着什么

Fountain Paint Pot

喷泉油漆罐。资料来源:国家公园管理局。

在地球漫长的历史长河中,超级火山爆发是影响地球崎岖地表的最极端事件之一。令人惊讶的是,尽管这些爆炸喷出了大量的物质——至少是1980年圣海伦斯火山喷发的1000倍——并且有可能改变地球的气候,但相对而言,地质记录中记录的很少。

现在,在《地质学》杂志上发表的一项研究中,研究人员宣布发现了两个新发现的与黄石热点路径有关的超级火山爆发,包括他们认为是火山省最大、最灾难性的事件。研究结果表明,如今为黄石国家公园著名的间歇泉、泥坑和喷气孔提供燃料的热点,其强度可能正在减弱。

Hotspot Track

热点追踪。通过Wikimedia Commons, CC-BY-3.0的开尔文案例。

该团队使用了综合技术,包括体积化学、磁数据和放射性同位素日期,来关联分散在数万平方公里的火山沉积物。莱斯特大学的火山学家、该论文的第一作者托马斯·诺特说:“我们发现,以前认为属于多次较小的火山喷发的沉积物,实际上是大约900万年前和870万年前两次未知的超级火山喷发形成的巨大的火山物质薄片。”

诺特说:“两次火山爆发中较年轻的一次是格雷登陆超级火山爆发,现在是整个蛇河-黄石火山省有记录以来最大的一次。”根据最近对超级火山爆发规模的整理,他补充说,“这是有史以来五大火山爆发之一。”

Morning Glory Pool

牵牛花池。图片来源:国家公园管理局的吉姆·皮科。

该团队还包括来自英国地质调查局和加州大学圣克鲁兹分校的研究人员,他们估计,格雷登陆超级火山爆发比之前的记录保持者(著名的哈克贝利岭凝灰岩)大30%,并对当地和全球造成了毁灭性的影响。诺特说:“格雷登陆火山的喷发将新泽西州大小的区域涂上了炽热的火山玻璃,使地表瞬间消毒。”他说,在这个区域内的任何东西都可能在火山爆发期间被掩埋,并很可能蒸发掉。“微粒会阻塞平流层,”诺特补充说,“细灰雨点遍布整个美国,并逐渐包围全球。”

这两次新发现的超级火山喷发都发生在中新世,这段地质时间跨度为2300万到530万年前。诺特说:“这两次新的火山喷发使黄石-蛇河火山省有记录的中新世超级火山喷发总数增加到6次。”这意味着中新世期间,黄石热点超级喷发的复发率平均为每50万年一次。

Knott说,相比之下,在过去的300万年里,迄今为止在现在的黄石国家公园发生过两次超级火山爆发。诺特说:“因此,黄石热点地区产生超级喷发事件的能力似乎下降了三倍。”“这是一个非常显著的下降。”

诺特说,这些发现对评估黄石公园今天再次发生超级火山喷发的风险几乎没有影响。他说:“我们已经证明,黄石公园超级火山的复发率似乎是150万年一次。”“那里最后一次超级火山爆发是在63万年前,这表明我们可能有多达90万年的时间才会发生另一次这样规模的火山爆发。”但Knott补充说,这个估计是远远不准确的,他强调,美国地质调查局在该地区进行的持续监测“是必须的”,任何活动增加的警告都将提前很长时间发布。

这项研究建立在许多其他研究人员几十年的贡献的基础上,源自于一个更大的研究大陆主要火山省生产力的项目。诺特说,那些超级火山爆发是地壳在长时间内巨大程度融化的结果,因此会对发生火山的地区的地壳结构和组成产生深远的影响。

因为研究这些省份对于理解它们在塑造地球地壳过程中的作用至关重要,诺特希望这项研究预示着更多的启示。他说:“我们希望我们在论文中展示的方法和发现能够让我们在全球各地发现更多新的超级火山爆发记录。”

参考译文:“黄石热点轨道上发现了两个新的超级火山(美国):黄石热点正在减弱吗?”作者:Thomas R. Knott, Michael J. Branney, Marc K. Reichow, David R. Finn, Simon Tapster和Robert S. Coe, 2020年6月1日,《地质学》。DOI: 10.1130 / G47384.1