黄石公园探秘：发现火山区巨大地下管道系统

　　科学家驾驶直升机，下面悬挂着一个直径80英尺的电磁圈，在美国黄石火山地区来回飞行了2,500多英里，终于绘制出第一份黄石火山下面的管道系统图。

　　黄石火山位于一个巨大的地壳热点之上，来自地幔层的高温物质不断从地壳的裂缝抵达地面，形成火山喷发。这个地区第一次喷发大约是在距今210万年前，之后又有过两次较大的喷发。一次是在距今大约130万年前，另一次是在距今大约63万年前。

　　现在这个地区以拥有丰富的地热资源而闻名，共有500多眼间歇泉（geyser），是世界上间歇泉密集度最高的一个地区。世界上已知的半数间歇泉都在这里。间歇泉是每隔一段时间都会向上喷射的温泉。热气弥漫的喷泉景观相当壮观。

　　科学家以前对黄石火山地下的情况有个大概的了解：黄石火山下面在地壳浅层的位置有一个小一些充满岩浆的空穴，而在地壳更深层的位置还有另一个大一些的空穴，不断向上面那个小一些的空穴输送物质。

　　可是，对于小空穴与地面之间的结构，科学家以前一无所知。这份新研究填补了这项空白，绘制出了这部分详细的地质结构。

　　美国地质调查局（United States Geological Survey）的研究者们花了几周的时间，驾驶一架直升机，在黄石火山区域上空飞行，进行测绘。

　　正如本文开头提到的那样，他们在直升机下面悬挂一个直径80英尺的电磁圈，感应地下的物质结构。据新闻周刊（Newsweek）报道，因为水的导电能力比岩石强得多，所以这个电磁圈能够感应水和干燥岩石等不同的地质成分。他们在黄石火山区域上空来回飞行，收集了全面的导电性和电磁特性等各种数据，绘制出一份黄石火山区域地下的管道系统图。

　　研究负责人卡罗尔·芬恩（Carol Finn）告诉新闻周刊：“这是第一次对如此大范围、活跃的地热系统进行这样的测绘，我们相当兴奋。我们看到的结果令人震惊，这里地下管道系统非常复杂，我们能够区分冷热液体的不同信号，还能看到中心区域管道系统里面的缝隙。还能清楚地看到哪些地方是粘土区，通常这种区域是垂直高温液体管道上端的出口。”

　　从管道图上了解到，温泉从地下大约3,000英尺深的地方几乎是垂直向上输送，抵达地面的各个地热区域。这些温泉再与来自岩浆内部和以下的地下水混合。

　　芬恩说：“黄石区大量的降水通过大量的地壳断层渗透到地下大约三英里深处，这些水被深处岩浆加热后，再沿着地壳断层返回地面。此外，这些水也会沿着层迭的岩浆岩之间的缝隙在水平方向扩散。这样一个独特的系统促成了我们在地面所看到的壮观、不断变化的地热资源地貌。”

　　这次的实验一共飞行了2,500多英里，收集了大量的数据。研究人员说，除了绘制出这份地热管道图，这些数据还蕴藏着更多的信息等待科学家去分析和发现。比如，这些数据有助于了解黄石火山地区地质、水文和水热系统内微生物的情况。

　　更重要的是，通过了解岩浆和地下水流动的管道，科学家能够估计该地区将会喷发的物质量，以及该地区发生水热爆炸（hydrothermal explosion）的风险。

　　这份研究3月23日发表于《自然》（Nature）期刊。