研究发现，来自太平洋下的热量是黄石国家公园的燃料

最近，国家媒体的报道放大了人们对黄石火山地区灾难性爆发的恐惧，但科学家们仍不确定这一事件的可能性。为了更好地了解该地区的地下地质，伊利诺伊大学的地质学家们已经重新研究并回放了其地质历史的一部分，发现黄石火山活动比之前想象的要复杂得多。

“驱动火山活动所需的热量通常发生在构造板块相遇的区域，以及一块地壳板块或俯冲板块之下。”然而，黄石国家公园和美国内陆西部的其他火山地区远离了沿西海岸的活动板块边界，”领导这项新研究的地质学教授刘立军说。“在这些内陆地区，一种被称为地幔柱的深层热源被怀疑驱动着地壳的熔化和表面的火山活动。”

在《自然地球科学》杂志上发表的一项新研究中，刘慈欣和他的研究生泉州和胡安石利用一种被称为地震层析的技术，深入到美国西部的地下深处，拼凑出了火山活动背后的地质历史。使用超级计算机，研究小组运行了不同的构造场景，以观察美国西部在过去两千万年间可能发生的一系列地质历史。这一努力几乎没有得到对传统地幔羽假说的支持。

他说:“我们的目标是开发一种与我们今天在地面和地面上看到的东西相匹配的模型。”我们称之为混合型地球动力学模型，因为大多数早期的模型要么以初始条件开始，要么以当前条件开始，然后向后移动。我们的模型同时做到这两点，这使我们对相关的地幔过程有了更多的控制。

团队进入模型的众多变量之一是热量。炽热的地下物质——就像地幔柱——应该垂直上升到表面，但这不是研究人员在他们的模型中看到的。

“看来，美国西部的地幔柱在时间上越陷越深，这似乎是违反直觉的，”刘说。“这表明，离地表更近的东西——一种源自西方构造边界的大洋板块——正在干扰地幔柱的上升。”

研究人员说，地幔柱假说多年来一直存在争议，新的发现为修正的构造方案增加了证据。

“这些模型的一个强有力的结果是，广泛的内陆火山活动背后的热源实际上起源于太平洋西北海岸西部的浅海洋地幔，”刘说。“这直接挑战了传统观点，即大部分热量来自黄石公园下面的羽毛。”

“最终，我们希望从我们的模型中考虑火山岩的化学数据，”周说。“这将帮助我们进一步限制岩浆的来源，因为深地幔柱和近地表构造板块的岩石可能有不同的化学反应。”

关于黄石国家公园发生暴力灭绝的可能性，研究人员说，现在还为时过早。

当然，我们的模型不能预测未来的超级喷发。然而，回顾过去两千万年的历史，我们并没有看到任何使今天的黄石地区特别特别的东西——至少不足以让我们怀疑，它可能会在许多灾难性的喷发发生时做些与过去不同的事情。“更重要的是，这项工作将使我们更好地了解地球深处的一些神秘过程，这将有助于我们更好地了解板块构造的后果，包括地震和火山的机理。”