黃石公園探祕：發現火山區巨大地下管道系統

科學家駕駛直升機，下面懸掛著一個直徑80英尺的電磁圈，在美國黃石火山地區來回飛行了2,500多英里，終於繪製出第一份黃石火山下面的管道系統圖。

黃石火山位於一個巨大的地殼熱點之上，來自地幔層的高溫物質不斷從地殼的裂縫抵達地面，形成火山噴發。這個地區第一次噴發大約是在距今210萬年前，之後又有過兩次較大的噴發。一次是在距今大約130萬年前，另一次是在距今大約63萬年前。

現在這個地區以擁有豐富的地熱資源而聞名，共有500多眼間歇泉（geyser），是世界上間歇泉密集度最高的一個地區。世界上已知的半數間歇泉都在這裡。間歇泉是每隔一段時間都會向上噴射的溫泉。熱氣瀰漫的噴泉景觀相當壯觀。

科學家以前對黃石火山地下的情況有個大概的了解：黃石火山下面在地殼淺層的位置有一個小一些充滿岩漿的空穴，而在地殼更深層的位置還有另一個大一些的空穴，不斷向上面那個小一些的空穴輸送物質。

可是，對於小空穴與地面之間的結構，科學家以前一無所知。這份新研究填補了這項空白，繪製出了這部分詳細的地質結構。

美國地質調查局（​​United States Geological Survey）的研究者們花了幾週的時間，駕駛一架直升機，在黃石火山區域上空飛行，進行測繪。

正如本文開頭提到的那樣，他們在直升機下面懸掛一個直徑80英尺的電磁圈，感應地下的物質結構。據新聞週刊（Newsweek）報導，因為水的導電能力比岩石強得多，所以這個電磁圈能夠感應水和乾燥岩石等不同的地質成分。他們在黃石火山區域上空來回飛行，收集了全面的導電性和電磁特性等各種數據，繪製出一份黃石火山區域地下的管道系統圖。

研究負責人卡羅爾·芬恩（Carol Finn）告訴新聞週刊：「這是第一次對如此大範圍、活躍的地熱系統進行這樣的測繪，我們相當興奮。我們看到的結果令人震驚，這裡地下管道系統非常複雜，我們能夠區分冷熱液體的不同信號，還能看到中心區域管道系統裡面的縫隙。還能清楚地看到哪些地方是粘土區，通常這種區域是垂直高溫液體管道上端的出口。」

從管道圖上了解到，溫泉從地下大約3,000英尺深的地方幾乎是垂直向上輸送，抵達地面的各個地熱區域。這些溫泉再與來自岩漿內部和以下的地下水混合。

芬恩說：「黃石區大量的降水通過大量的地殼斷層滲透到地下大約三英里深處，這些水被深處岩漿加熱後，再沿著地殼斷層返回地面。此外，這些水也會沿著層疊的岩漿岩之間的縫隙在水平方向擴散。這樣一個獨特的系統促成了我們在地面所看到的壯觀、不斷變化的地熱資源地貌。」

這次的實驗一共飛行了2,500多英里，收集了大量的數據。研究人員說，除了繪製出這份地熱管道圖，這些數據還蘊藏著更多的信息等待科學家去分析和發現。比如，這些數據有助於了解黃石火山地區地質、水文和水熱系統內微生物的情況。

更重要的是，通過了解岩漿和地下水流動的管道，科學家能夠估計該地區將會噴發的物質量，以及該地區發生水熱爆炸（hydrothermal explosion）的風險。

這份研究發表於《自然》（Nature）期刊。