重新觉醒的汽船间歇泉是黄石火山爆发的先兆吗？

　　汽船间歇泉的分析还发现了柱高和储层深度之间的关系。黄石国家公园的汽船间歇泉在经过三年半的休眠期后，于2018年重新唤醒，有人推测这是周围间歇泉盆地内可能爆发的火山爆发的先兆。这些所谓的热液爆炸会把泥土，沙子和岩石扔到空中，释放出热蒸汽，危及生命。2019年12月在新西兰白岛发生的此类爆炸造成22人死亡。

　　地质学家研究间歇泉的一项新研究将冷水注入了这个想法，发现地下岩浆运动的迹象很少，这是喷发的先决条件。间歇泉位于美国最大，最具活力的火山口之外，但在过去的7万年中没有发生过大喷发。

　　“热液爆炸——基本上是热水爆炸，因为它接触到了热岩石——是黄石公园最大的危险之一，”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。“它们之所以有问题，是因为它们非常难以预测。目前还不清楚是否有任何前兆可以提供警告。”

　　他和他的团队发现，在间歇泉重新活化之前，间歇泉周围的地面上升并且地震活动性有所提高，并且该地区目前向大气中散发的热量略有增加，但盆地中没有其他休眠间歇泉重新开始，温度也随之升高。推动汽船喷发的地下水并未增加。此外，在经历了高地震活动之后，除了2018年开始的汽船喷发之外，没有发生其他喷发事件。

　　这项研究将于本周在《美国国家科学院院刊》上发表 。

　　Manga在世界各地研究了间歇泉，并在自己的实验室中创建了一些间歇泉。他与同事们一起回答了关于Steamboat Geyser的三个主要问题：为什么会重新唤醒？为什么周期如此变化，从3天到17天不等？为什么它喷得那么高？

　　团队找到了其中两个问题的答案。通过将美国、俄罗斯、冰岛和智利的11个不同间歇泉的柱高与爆发的水库的估计深度进行比较，他们发现水库越深，喷发的水位越高。汽船间歇泉的水库位于地下约25米（82英尺），具有最高的立柱——高达115米或377英尺，而Manga在智利测得的两个间歇泉最低，其喷发量约为1米（3英尺）高出地下2和5米的水库。

　　他说：“实际上，您正在装满一个容器，达到一个临界点，将其清空，然后用尽了可能会喷出的液体，直到再次充满为止。” “越深入，压力就越大。压力越高，沸腾温度越高。水越热，它的能量就越多，间歇泉越高。”

　　为了探究汽船间歇泉变异性的原因，该团队收集了与109起爆发有关的记录，这些记录可以追溯到2018年重新激活。这些记录包括天气和溪流数据，地震仪和地面变形读数以及间歇泉爱好者的观察。他们还查看了汽船和其他九个黄石间歇泉的先前活跃期和休眠期，以及诺里斯间歇泉盆地的地表热发射数据。

　　他们得出结论，降雨和融雪的变化可能是可变周期的一部分，也可能是其他间歇泉的可变周期的一部分。在春季和初夏，由于积雪和雨水融化，地下水压力将更多的水推入地下水库，从而提供更多的热水，使喷发频率更高。在冬季，水少时，较低的地下水压力会使储层重新注水的速度变慢，导致喷发之间的时间更长。他说，由于被推入水库的水来自比水库更深的地方，因此水在喷出水面之前已有数十年或数百年的历史。

　　十月份，Manga的团队成员展示了水资源短缺和干旱对间歇泉的极端影响。他们表明，黄石的标志性“老忠实间歇泉”在13和14世纪完全停止了喷发约100年，这是基于在休眠期间围绕间歇泉生长的矿化黑松树的放射性碳定年。通常，水太碱性，温度太高，树木无法在活跃的间歇泉附近生长。休眠期与整个美国西部漫长而温暖，干燥的天气相吻合，称为中世纪气候异常，这可能导致西方几个美洲原住民文明消失。

　　曼加说：“未来气候变化将影响间歇泉。”

　　他的团队无法确定为何汽船间歇泉在经过三年零193天的不活动之后，于2018年3月15日再次启动，尽管该间歇泉的可变性远比老忠实多，通常每90秒钟就会消失一次分钟。他们找不到确切的证据表明新的岩浆上升到间歇泉以下引起其重新活化。

　　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，水和二氧化硅制成的岩石——二氧化硅。由于间歇泉中的热水不断溶解并重新沉积二氧化硅，因此每次汽船间歇泉喷发时，它都会产生约200千克或440磅溶解的二氧化硅。这种二氧化硅中的一些沉积在地下，可能会改变间歇泉下方的管道系统。他说，如果管道改道，这种变化可能会暂时阻止或重新激活喷发。

　　Manga在他的实验室中对间歇泉进行了实验，以了解为什么它们会周期性地爆发，至少在实验室中，这似乎是由管道中的回路或侧室引起的，这些环或侧室捕获了缓慢滴出的蒸汽气泡，加热了上方的水柱。直到所有水都可以自上而下沸腾，并在一列水和蒸汽中爆发性爆发。

　　对间歇泉喷水的研究可以深入了解火山喷发的热岩石。曼加说：“我们问的是非常简单的问题，令人无法回答，因为这意味着我们不十分了解地球上的基本过程。” “我们认为需要研究间歇泉的原因之一是，如果我们无法理解和解释间歇泉是如何爆发的，那么对岩浆做同样的事情的希望就低得多。”