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黃石其實是一個巨大的火山口,這個活火山在人類歷史上還沒有爆發過,但在地質時代裡曾經爆發過三次。
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這個火山跟世界上大部分的火山都不一樣,它並不在地殼上兩塊板塊相交的地方。它跟夏威夷的火山相同原理,乃是地幔裡的一個熱點(Hot Spot)。板塊飄移的時候,熱點並不移動,因此就好像熱點在板塊上挪動的感覺一樣。黃石熱點產生于俄勒岡州的東北角,經愛達荷州到今天懷俄明州西北角的位置,將來還要往蒙大拿州和北達科他州進發。熱點經過的地方,形成一系列的死火山,這些火山過去噴發出來的熔岩,形成了今天的蛇河高原(Snake River Plateau)。
黃石熱點來到落磯山脈以前,黃石公園的地貌類似今天與它接壤的大狄頓國家公園(Grand Teton National Park),預計黃石熱點離開後,這裡就會像是今天位于愛達荷州的月球撞擊坑國家紀念地和保護區(Craters of the Moon National Monument)一樣了。
黃石熱點的具體表征就是地表的熱氣地帶。不斷有地下熱水補充的稱為熱泉(Hot Spring),不斷噴發的稱為噴泉(Fountain),定時或不定時噴發的稱為間歇泉(Geyser),還有只冒氣、不噴發的(Steam Geyser),噴泥巴的(Mud Pot),甚至每幾百年來一次大爆炸的火山口(Crater)。這些水的溫度都很高,而且含有豐富的硫化氫(H2S),因此吸引了各式各樣的細菌來這兒生活,這些細菌各有不同的鮮豔色彩,將熱氣地帶染得五彩繽紛,豔麗奪目。這些地熱地形雖然廣泛分布在整個黃石公園裡,但主要還是集中在幾個盆地裡。
地熱景觀具有不穩定的特點,隨著地殼變動,原來很活躍的地方有可能突然安靜下來,原來平靜的地方也可能會突然活躍。例如公園西北的猛□熱泉(Mammoth Hot Spring)原有多個個熱泉從山坡上一節一節地流下來,滋生了大量細菌,成為了一個色彩豐富的階梯,但是在2002年的一次地殼變動使大部分熱泉停止了活動,並且使微生物大量死亡,失去顏色。
公園裡的地熱盆地主要集中在南部地區,這裡有上間歇泉盆地(Upper Geyser Basin)、中間歇泉盆地(Midway Geyser Basin)、下間歇泉盆地(Lower Geyser Basin),其中最有名的是老忠實泉(Old Faithful)和大稜鏡泉(Grand Prismatic Spring)。老忠實泉每隔30至120分鐘就會噴發一次,平均每70至90分鐘噴一次,每次噴發維時約一分半鐘至五分半鐘不等,噴發高度約五十多米。
黃石地區的地熱已經表現北移的蹟象,老忠實泉每次噴發的平均間隔時間相應延長,而在公園西部的諾裡斯間歇泉盆地(Norris Geyser Basin)變得越來越活躍了。其中的蒸氣船間歇泉(Steamboat Geyser)幾乎每天都在噴發,另有一些間歇泉的噴發高度多次突破記錄,個別數月噴發一次的間歇泉噴發高度可以是老忠實泉的數倍。
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