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美国倒计时-第5部分
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1。画皮揭开后的骇人真相
虽然黄石超级火山已经在地下潜伏了千万年有余,但是对于年轻的美国来说,发现它、认识它还是一个很短暂的过程。初识之时,美国人只是将其作为一处美丽的自然风景区,断没想到它还是个伪装的不定时炸弹。
火山杀伤力量级(3)
西进路上的美丽传说
声名显赫的黄石国家公园,其出身与历史的著名片段——美国西进运动无法分开。
西进运动伴随着美国领土的扩张,前后持续了约1个世纪。美国的版图最初只有阿巴拉契亚山脉以东沿大西洋的狭长地带,分为13个州。美国早期国旗上面醒目的13颗星正是这13个州的象征,它们是美国诞生的摇篮,在美国人心目中有着无可替代的地位。13州联合起来在独立战争中战胜了英国,把疆域扩大到密西西比河岸,使国土面积增加了一倍。当时,密西西比河还只是美国西部的界河,河的西边是法属路易斯安那和墨西哥。(见图)
美国开国元勋托马斯·杰弗逊时时遥望着密西西比河彼岸那一大片处于蛮荒的土地,他的视线越过落基山脉直望到太平洋的波涛。他说“不能不看到长远的未来,那时,我国人口迅速增加,将使我们扩大到现有的范围以外,整个北美大陆将住满说同一语言、受到相同的政体和法律治理的人民。”
这位西进运动的先锋在就任总统伊始,便请国会拨下专款,亲自委派其秘书刘易斯和克拉克上尉为队长,组成一只小分队,以探测水源为名实地考察西部的情况,为日后治理西部做准备。
1807年,当探险队来到当时还未成为一个州的俄勒冈时,居住在黄石附近的美国土著告诉探险队里的一个猎人约翰·寇特(John Colter),有一个地方喷发热水和蒸汽。其实,自从万年前即最近的冰河时代结束时开始,这里就一直有土著居住,但是,他们害怕这些奇异而恐怖的地热景象,只有偶尔狩猎时才会进入园区。
探险队实地考察后向国家汇报了此成果,而这一发现黄石的功劳也就记在了约翰·寇特名下。不过,在当时繁复的西进运动中,美国政府还没有顾得上将这个奇异的地方纳入实际运作计划中。
直到19世纪中叶,持续而来的西部拓荒与欧洲移民探险队、科学考察团才开始有组织的进行黄石探险,越来越多的研究发现促使美国开始从国家层面上考虑黄石问题。
1872年3月1日,美国国会投票决定将黄石地区设立为国家公园,美国第18任总统格兰特签署了“黄石公园法案”,黄石公园作为世界上第一个国家公园诞生了。它占地近9000平方千米,兼跨四个州,成为美国成立最早、面积最大的国家公园。
最初来到这座公园的游客并不是为了欣赏荒野。黄石吸引他们的原因是这里有大量的间歇泉和喷气孔。这些热忱的冒险者乘火车或货车,经过艰苦的长途跋涉,来到这座偏远的公园。人来人往,间歇泉慢慢遭到了破坏;公园的管理者和猎人大肆屠杀野生动物,特别是野牛;政府甚至开始无偿分配这个国家公园的土地,这个交易发生在从政者和其支持者之间。
如此混乱的局面直到1886年才有了改变。这一年,美国第一骑兵团(First *alry)接管了公园,在北部边界附近建造了公路和公园总部。黄石公园成为典范,是初具雏形的国家公园体系中其他公园管理者所效仿的对象。
1916年,国家公园管理局成立,从此它一直负责这座公园的管理。热喷泉的华丽表演成为黄石国家公园的“保留节目”,不过,如今来到黄石的游客也会将这座公园作为野生动物和原始荒野的保护区来欣赏。
最初,黄石以其著名的生态奇观闻名,也作为国家公园而存在。当时,几乎没有人知道这个人间密境居然是世界上最大的超级火山。
火山杀伤力量级(4)
不过,真相永远不会被湮灭。
有一个细心的人,他眼中的黄石公园和大家都不一样。
原来竟是超级火山!
1870年8月29日,一位名叫古斯塔夫斯·多恩的30岁美国陆军中尉,随着勘探远征队前往怀俄明州的黄石区。他一路吃力地爬上瓦士本山顶,山下就是黄石河。往南方望去,他发现落基山脉的一大片区域有一段山脉不见了。连续好几千米,突起处只出现于远处,在一座巨大的森林盆地周围形成了括弧。多恩认为这个空缺只有一种解释,他在日记中写到:“这个大盆地原本是巨大的火山口,但火山现在已经死了。”
这位中尉应该是地理很好的人,因为就连科学家也很难辨别黄石超级火山的踪迹,对于中尉的这一结论,在其后100多年的时间内,科学家依然无法给出更有力的说法和论证。
(见图)
20世纪60年代,美国地质勘测局的鲍伯·克里斯蒂森(Bob Christiansen)在研究黄石国家公园火山史的时候,对一件事感到迷惑不解:他找不到这个公园的火山所在。而且,说来也怪,以前竟然没有人为这件事费过神。虽然众所周知,黄石公园是由火山喷发而形成的,证据就是那么多喷泉和其他散发蒸汽的地貌。但是,包括克里斯蒂森在内的人,都找不到黄石公园的火山口。
因为,正常的火山外貌十分明显,通常可以分为三类:盾状火山、锥状火山、复式火山。
盾状火山是由熔岩流所构成,外形宽展平缓,底部较大,它是由火山挤出的黏滞性低的熔岩所形成的,最典型的就是美国夏威夷maunaloa的火山群。夏威夷的火山喷发,是宁静地喷出高度流动性的玄武熔岩,而不是爆炸式的火山发作。这里在长达150多年的岁月中,只有一个人死于火山爆发。所以夏威夷火山群不仅不是死亡的坟场,而且还被美国设立了国家公园。
锥状火山,最明显的就是它优美对称的火山锥形状,这种火山喷发主要以火山碎屑为主,喷出物会堆积在火山口四周形成锥状。由于火山碎屑物交结松散,故无法形成较高的堆积,通常都小于500米。日本著名的富士山就是典型的火山锥外形,属富士火山带系山脉的主峰,山麓周长约125千米,优美的裙摆下垂弧度,正好位于骏河湾至系鱼川之间的大地沟地带上,连同山麓宽广的熔岩流一起,底部直径约40—50千米,山顶的火山口地表直径约500米,深约250米。环绕锯齿状的火山口边缘连绵着“富士八峰”——剑峰、白山岳、久须志岳、大日岳、伊豆岳、成就岳、驹岳和三岳。
复式火山通常是由无数熔岩流不断堆积形成的,火山熔岩和碎屑相间成层,此种火山的熔岩黏滞性较高,通常为安山岩质。这种火山因其美丽的体态多为风景名胜,如意大利的维苏威火山和菲律宾的马荣火山。其中,马荣火山拥有世界上“最完美的火山锥”,这种完美对称的圆锥体是火山灰和熔岩多次喷发并累积的结果。在近四百年中,马荣火山共喷发了四十多次,2010年初始,它又一次喷发。
一提到火山,大多数人马上会联想到上面这些有明显标志的火山锥。地球上这种一目了然的火山为数不少,但其中只有几百座是活火山。
但是,还有一种不大有名、并不造山的火山。这种火山的威力大到可以一下子破土而出,留下一个沉降式大坑,即破火山口。
火山杀伤力量级(5)
黄石超级火山就是这种低调却极具杀伤力的火山。因为超级火山爆发的威力无穷,当地幔下方受压的岩浆冲破地壳时,岩浆就会随着缝隙喷涌而出,这样地下的岩浆室被掏空,以致火山顶部失去支撑而垮塌,整个鼓起来的区域直接掉进地球内部,填入下面岩浆留出的空位,仿佛地球自己在吞噬自己,最后留下一个巨大的凹进坍塌的盆地之中的火山口。
因为黄石超级火山外形的特殊性,所以,即便科学家找到了它作为火山的证据,也没有办法眼见为实,直到20世纪80年代一段阴差阳错的小插曲。
当时,美国宇航局为拍摄月球设计了一种红外摄影设备,需要先在地球上空进行拍摄以测试它的性能。专家决定在黄石公园进行试验,他们对黄石地区进行了空中拍摄,以测试这些新型的高空照相机。一位考虑周到的官员把其中的有些照片交给了公园当局,认为它们可以挂在某个游客中心。
当美国地质勘测局的鲍伯·克里斯蒂森看到这些照片时,马上意识到了他没有找到破火山口的原因,因为这个火山口大到无法想象,无论从地面上的哪个角度观测,都无法窥其全貌。
航拍的照片显示,黄石超级火山有85千米长、45千米宽,数千米深,整个火山口直径大约72千米,也就是说,几乎整个黄石国家公园约9000平方千米都是坐落在火山口上。
可以想象,人类前所未见的这个巨大火山口在过去某个时刻喷发时,黄石公园可能被炸得是七零八落,其爆炸的威力之大远远超过了人类已知的任何等级。(见图)
当时,人们尚不知道怎样称呼这个巨大的终结者,科学界也没有“超级火山”这个说法,科学家惯用火山喷发的规模来衡量火山等级。直到2000年英国BBC著名的科学节目Horizon在提及火山爆发规模时才创作了这个词。
如今,“超级火山”这个词有了特定的意义:与普通的圆锥形火山爆发不同,超级火山是从巨大的峡谷中喷发出来,火山口直径可达数百英里,当地表下的岩浆喷到地面时还会伴随一连串猛烈的、巨大的爆炸。
美国地质勘测局用这个词时,是指单次喷发中浮石和火山灰的喷出量超过1000立方千米,也就是1883年夺去万余人性命的喀拉喀托火山大喷发的100倍以上。火山能造就山岳,而超级火山能将群山夷为平地。火山能使方圆数公里内的动植物绝迹,超级火山却可改变全球的气候,令灭顶之灾逼近人类。
上一次超级火山爆发就是印尼的多巴火山,在黄石超级火山之后,人类又发现了另外6座超级火山。
科学终于证明了古斯塔夫斯·多恩中尉的结论,不过,中尉有一点却说错了,黄石火山还没死,它是活的,并且十分旺盛。
1979年,美国犹他大学的地球物理学家鲍伯·史密斯在《科学》杂志上发表了他的研究所得——“在过去50年中,黄石的平均海拔上升了1米,唯一能解释的就是地底的火山正在膨胀上升。”
除此之外,黄石国家公园现在的生态奇观与科学家对其地底熔岩库的进一步探测也让人们越来越相信这座火山只是“休眠”,它积蓄着能量等待着下一次惊天动地的爆发时刻。
2。天使与魔鬼的双面人生
现在我们都知道了,黄石国家公园就是一个巨大的破火山口,为什么在这个火山口上能够诞生“地球最美的表面”呢?哪里又体现了它跳动的脉搏?这要再倒回黄石超级火山的爆发时刻。
火山杀伤力量级(6)
越可怕越美丽
20世纪50年代,一个名叫弗朗西斯·乔·博伊德(Francis Joe Boyd)的哈佛学生对他所发现的黄石公园凝灰岩产生了兴趣,那是一层厚厚的被加热过的致密灰烬,他意识到这是地质年代很近的一次火山喷发所留下的碎屑物。而后的1965年,美国地质勘测局的鲍伯·克里斯蒂森发现了第二处明显的凝灰岩,第二年他和他的同事又发现了第三处。通过运用钾—氩测年法,他们判断这三处凝灰岩是三次不同的火山大爆发的产物。
科学家们由此推算出黄石超级火山的喷发时间。第一次喷发是在1650万年以前,自那以来,它已经喷发了大约100次,但只有最近的三次才有科学研究。这三次爆发的威力,如果用人类曾目睹的印尼喀拉喀托火山爆发比较,你可以更直观地感受到超级火山的厉害之处。
1883年8月,印度尼西亚的喀拉喀托火山造就了近代最大的一次爆发。(见图)
喀拉喀托火山在史前的巨大喷发导致它解体,变成了由三个锥形火山连在一起的火山群。它的长度扩大到9千米,宽度有5千米,高度约80米。
1883年5月20日,这个火山出现了不详之兆,沉睡了200年的喀拉喀托苏醒了。一团蒸汽、气体和灰尘升上11千米(中国上海著名的东方明珠的高度也只有468米)高的天空,接连不断的爆炸声连200公里外都能听到,之后沦为短暂的平静。直到8月份,苏联火山学奠基人弗洛达维茨写到:
8月23日,13点,距离喀拉喀托160千米处的爪哇岛上的居民听到雷鸣般的声音。一个小时后,喀拉喀托岛上升腾起约27000米(珠穆朗玛峰的高度也只有8800多米)的黑色云团,并且不断传来爆炸声,响声越来越大。
第二天,火山再度喷发,响声传至3600千米外的澳大利亚,甚至连5000千米远的印度洋罗德里格斯岛上都能听到。当时的气体、碎石、沙子被喷到8—9千米的高处,又洒向万平方千米的土地上。
巨大的爆炸不仅产生气浪,还引发了海浪高达40米的海啸。海浪所到之处都被洗劫一空,包括挪威的马罗克、法国的阿涅尔以及蒂亚林汉城都遭遇破坏。爪哇和苏门答腊沿岸的295座城市和村庄被毁,万人丧生。
喀拉喀托火山爆发发出的轰隆声在全世界回响了9天,使远在英吉利海峡的海水晃了半天。
即便再可怕,喀拉喀托火山在黄石超级火山面前根本毫不起眼。
《万物简史》对于两者的关系有这样一个比方——“如果把喀拉喀托火山喷出的物质比做高尔夫球,那么黄石火山最大的一次爆发喷出的物质就像个大球” 。
是的,210万年前黄石火山喷发堪称地球上五大火山喷发之一,也是黄石超级火山可考的历史上爆发最强大的一次,是最近一次(距今64万年)喷发的两倍。当时,火山喷出的岩浆量达到2450立方千米,形成的破火山口直径超过100千米,产生的火山灰足以把纽约州埋在20米的深处,或者把加利福尼亚州埋在6米的深处,整个美国的1/2几乎都被其覆盖。
美国地质学家迈克·沃里斯在内布拉斯加东部发现了一片化石床,他认为这一地质结构即是由黄石的火山灰所形成的,也就是说那次喷发发生在如今美国的爱达荷州。但在过去的几百万年里地壳大约以每年厘米的速度在移动,因此今天黄石的爆发点到了怀俄明州西北部的下面。
火山杀伤力量级(7)
火山喷发后留下了肥沃的火山平原,这里成为种植马铃薯的理想之地。在美国《时代》周刊富豪榜位居第80位的亿万富翁约翰·理查德·辛普劳就曾是爱达荷州的农民,他曾凭借这片土地成就了他的“马铃薯王国”。
按照黄石超级火山喷发点随着地壳变化的移动规律,地质学家们也开玩笑说,再过200万年,黄石公园将会为麦当劳快餐店供应法式炸土豆条,而蒙大拿州比灵斯的人们将会围着间歇泉翩翩起舞。(见图)
210万年前那次大爆发后的80万年,也就是距今130万年,黄石超级火山再度苏醒,此次爆发在最近三次爆发中相对温和,但同样具有毁灭性。
此次爆发造就了位于黄石国家公园西侧岛公园之内的亨利福克破火山口,并且形成了另一片广泛分布的凝灰岩。
最近的一次也就是距今64万年的那次爆发,由于距离最近,所以科学家掌握的资料也相对比较充足。科学家推算,当时,黄石火山喷出的灰柱升上了3万米高空,散落到地面的火山灰覆盖了整个美国西部直到墨西哥湾的广阔地域。火山碎屑物,包括浓厚致命的尘雾,岩石和气体以及被加热到800摄氏度高温的致命浓烟,化做滚滚灰色云团横扫大地,用数百米厚滚烫、沉重的碎屑填满整条整条的山谷,如沥青般粘在一度生机盎然的土地上。
这次喷发造就了80千米长、55千米宽的破火山口,破火山口塌陷陡壁高度在50米以上,喷发物体积达到1000立方千米,喷进大气的火山灰在远离黄石的爱达荷州、路易斯安那州和加利福尼亚州都可见。
这次爆发所产生的喷发物覆盖了周围1万平方千米的土地,也覆盖了原来的两个火山口,形成了现在我们所知的这个超级大的破火山口。
不只是梦境般的地方
当火山的喷发结束后,大自然的魔术手用64万年的时间鬼斧神工地雕琢出如今这块“仿佛太古洪荒梦境的土地”。
64万年前的那次喷发覆盖了广袤的土地,厚度至少有1500米,熔岩冷却后形成了大片的岩石,在这些岩石里,紫晶山的岩石展示了这个地区数百万年历史变迁的过程。
在紫晶山的北侧,有一面609米高的岩壁,上面有层层粗细各异的沙子、火山灰及固体混合物,这个毛糙的外表却构成了奇妙的岩石层剖面。在岩壁的每一层中,都可以看到15—20层年代久远的树木和残桩,在树根和树桩之间,甚至可以发现蕨类、灌木、种子和落叶。当年这些树木“风华
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