加州大学伯克利分校 黄石国家公园诺里斯间歇泉盆地2019年蒸汽船间歇泉的喷发
间歇泉的第一次记录活动是在1878年，从那以后它断断续续地关闭，曾经持续了50年没有喷发
2018年，在中断了三年半之后，它重新启动，原因尚不清楚
信用:加州大学伯克利分校的照片由马拉里德 黄石国家公园的蒸汽船间歇泉——它喷出的水比世界上任何活跃的间歇泉都高——在休眠三年半后于2018年重新醒来，一些人猜测这是周围间歇泉盆地可能爆发火山爆发的前兆
这些所谓的热液爆炸可以将泥土、沙子和岩石抛向空中，释放出热蒸汽，危及生命；2019年12月在新西兰怀特岛发生的爆炸造成22人死亡
一项由研究间歇泉的地球科学家进行的新研究对这一想法泼了一盆冷水，发现地下岩浆运动的迹象很少，而这正是喷发的先决条件
间歇泉坐落在美国最大和最活跃的火山喷发口外面，但是在过去的70，000年里没有发生大规模的喷发
加州大学伯克利分校地球和行星科学教授、该研究的资深作者迈克尔·曼加说:“热液爆炸——基本上是热水爆炸，因为它会接触到热岩石——是黄石公园最大的危险之一。”
“它们之所以有问题，是因为它们非常难以预测；不清楚是否有任何前兆让你提供警告
" 他和他的团队发现，虽然间歇泉周围的地面上升，地震活动在间歇泉重新活跃之前有所增加，该地区目前正在向大气辐射少量热量，但盆地中没有其他休眠的间歇泉重新开始，推动蒸汽船喷发的地下水温度没有增加
此外，除了2018年开始的蒸汽船火山爆发之外，在高地震活动期之后，没有其他火山爆发序列发生
“我们没有发现任何证据表明大爆发即将来临
我认为这是一个重要的收获，”他说
这项研究将于本周发表在《美国国家科学院院刊》上
曼加研究了世界各地的间歇泉，并在自己的实验室里创造了一些间歇泉，他和他的同事们开始回答关于蒸汽船间歇泉的三个主要问题:它为什么会再次醒来？为什么它的周期如此多变，从3天到17天不等？为什么它会喷得这么高？ 研究小组找到了其中两个问题的答案
通过比较美国、俄罗斯、冰岛和智利的11个不同间歇泉的水柱高度和它们喷发的水库的估计深度，他们发现水库越深，喷发喷流越高
蒸汽船间歇泉拥有一个地下约25米(82英尺)的水库，最高的水柱高达115米，或377英尺，而曼加在智利测量的两个间歇泉是最低的，从地下2米和5米的水库喷发约1米(3英尺)高
“你真正在做的是，你在填充一个容器，它达到一个临界点，你把它倒空，然后你用完了可能爆发的液体，直到它再次重新装满，”他说
“越深入，压力越大
压力越高，沸腾温度越高
水越热，它的能量就越多，间歇泉就越高
" 为了探索蒸汽船间歇泉可变性的原因，该团队收集了109次喷发的相关记录，追溯到2018年的重新激活
这些记录包括天气和水流数据、地震仪和地面变形读数，以及间歇泉爱好者的观察结果
他们还观察了蒸汽船和其他九个黄石间歇泉以前的活跃期和休眠期，以及诺里斯间歇泉盆地的地表热辐射数据
他们得出结论，降雨和融雪的变化可能是可变周期的部分原因，也可能是其他间歇泉的可变周期的原因
在春天和初夏，随着雪和雨的融化，地下水压力将更多的水推入地下水库，提供更多的热水，以更频繁地喷发
在冬季，随着水的减少，较低的地下水压力会更缓慢地补充水库，导致喷发间隔时间更长
他说，因为被推入水库的水来自比水库更深的地方，这些水在喷发回地表之前已经有几十年或几百年的历史了
十月，曼加的团队成员展示了缺水和干旱对间歇泉的极端影响
他们展示了黄石国家公园标志性的老忠实间歇泉在13和14世纪完全停止喷发约100年，基于间歇泉周围生长的矿化洛奇波尔松树的放射性碳年代测定
通常情况下，水的碱性太强，温度太高，树木无法在活跃的间歇泉附近生长
休眠期与美国西部漫长的温暖干燥期同时发生
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被称为中世纪气候异常，它可能导致了西方几个美洲土著文明的消失
“气候变化将会影响未来的间歇泉，”曼加说
曼加和他的团队无法确定为什么蒸汽船间歇泉在三年零193天不活动后，于2018年3月15日再次启动，尽管这个间歇泉以比老忠实喷泉多变得多而闻名，老忠实喷泉通常大约每90分钟关闭一次
他们找不到明确的证据来证明间歇泉下面上升的新岩浆导致了它的重新活化
他说，重新激活可能与内部管道的变化有关
间歇泉似乎需要三种成分:热量、水和由二氧化硅构成的岩石
因为间歇泉中的热水不断溶解和再沉积二氧化硅——每次蒸汽船间歇泉喷发，它都会带来大约200公斤，或440磅溶解的二氧化硅
一些二氧化硅沉积在地下，可能会改变间歇泉下面的管道系统
他说，如果管道改道，这种变化可能会暂时停止或重新激活火山爆发
Manga在他的实验室中对间歇泉进行了实验，以了解它们为什么会周期性喷发，至少在实验室中，这似乎是由管道中的环路或侧室引起的，这些环路或侧室捕获缓慢流出的蒸汽气泡，加热上方的水柱，直到所有的水从顶部向下沸腾，在水柱和蒸汽中爆发
他说，对间歇泉喷发水的研究可以让我们深入了解火山喷发的热岩石
“我们问的都是非常简单的问题，我们不能回答这些问题有点尴尬，因为这意味着地球上有一些我们不太理解的基本过程，”曼加说
“我们认为我们需要研究间歇泉的原因之一是，如果我们不能理解和解释间歇泉是如何喷发的，我们对岩浆做同样事情的希望就低得多了
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