远古超级火山的发现表明黄石热点可能正在消失

在地球漫长的历史中,超级火山爆发是影响地球崎岖表面的最极端的事件之一。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,但地质记录中记载的相对较少。

黄石公园

现在,在发表在《Geology》上的一项学术研究中,研究人员宣布,他们发现了两个与黄石热点轨道有关的新发现的超级喷发,其中包括他们认为是这个火山省份最大、最具灾难性的事件。研究结果表明,如今黄石国家公园著名的间歇泉、泥沼和火山喷气孔的热点可能正在减弱。

研究小组使用了多种技术,包括大量化学、磁性数据和放射性同位素数据,将分散在数万平方公里范围内的火山沉积物联系起来。“我们发现,以前被认为是多次小型喷发的沉积物,实际上是980万年前和870万年前两次未知的超级喷发形成的巨大的火山物质,”莱斯特大学的火山学家、该论文的第一作者托马斯·诺特说。

诺特说:“两个火山中较年轻的一个,格雷火山的着陆超级喷发,现在是整个蛇河-黄石火山省有记录以来最大的一次。”根据最近对超级喷发规模的整理,他补充道,“这是有史以来五大喷发之一。”

这个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,格雷火山登陆时的超级喷发比之前的纪录保持者(著名的哈克贝利岭凝灰岩)大30%,并对当地和全球产生了毁灭性的影响。诺特说:“格雷火山的着陆喷发使一个新泽西州大小的地区被灼热的火山玻璃覆盖,这立即使陆地表面消毒。”他说,这个区域内的任何东西都可能被埋在地下,而且很有可能在火山爆发时蒸发掉。

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2300万至530万年前。诺特说:“这两次新的喷发使黄石-蛇河火山省中新世记录的超级喷发总数达到6次。”这意味着在中新世黄石热点超级喷发平均每50万年发生一次。

相比之下,诺特说,到目前为止,在过去的300万年里,在现在的黄石国家公园发生了两次超级火山喷发。诺特说:“因此,黄石热点产生超级喷发事件的能力似乎降低了三倍。”“这是一个非常显著的下降。”

诺特说,这些发现对评估今天黄石国家地质公园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,黄石超级火山喷发的复发率似乎是每150万年一次。”“那里上一次超级喷发是在63万年前,这意味着我们可能还有90万年的时间才能发生另一次这种规模的喷发。”但诺特急忙补充说,这种估计远远不够准确。他强调,美国地质调查局(U.S. Geological Survey)正在对该地区进行的持续监测是“必须的” 。

这项研究建立在许多其他研究人员数十年的贡献基础上,是在一个调查大陆主要火山省份生产力的更大项目的基础上发展起来的。诺特说,那些发生超级喷发的火山是长时间内巨大程度的地壳融化的结果,因此对它们发生地区的地壳结构和组成有深远的影响。

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,诺特希望这项研究能预示更多的启示。他说:“我们希望我们在论文中提出的方法和发现能够在全球发现更多新的超级喷发记录。”


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