黄石地壳只有5千米，扔颗威力最大的氢弹，黄石火山会被引爆吗？

地质史上有过几次“毁灭行星”级别的火山喷发，比如2.5亿年前的的特纳普超级火山（西伯利亚地盾火山，岩浆覆盖700万平方公里），直接引发了二叠纪晚期和三叠纪初期的第三次生命大灭绝。

还有则是5800万年前的兰格利亚火山喷发，其引起的温室效应导致了地球上最大的蛇-泰坦巨蟒的出现，这种长度超过14米，体重超过1.1吨的巨型蛇类，能将鳄鱼与巨龟当晚餐。

最近一次巨型火山喷发则是大名鼎鼎的黄石火山，64万年前是它最后一次喷发，但在数百万年内已经喷发过3次，另外两次分别是210万年前与130万年前，按时间，它差不多又快喷发了。

地球上曾经喷发过的超级火山

假如黄石火山喷发，威力有多大？

2019年中，黄石火山地震频繁，有感和无感地震的大幅度增加正在表示地下可能发生一些变化，因此也引发了全球人民的关注，黄石火山到底会不会喷发？万一要是喷发，这影响得有多大呢？

黄石地区自1973年以来的地震（犹他大学通过 USGS）

2019年8月23日，《纽约时报》刊发了一篇标题为《超级火山，人类灭绝的最大威胁？》的文章，其中对黄石火山的威力做了简短介绍，尽管篇幅不多，但足以让大家认识到黄石火山的巨大威力。

黄石火山位于美国黄石国家公园内，火山口在怀俄明州的西北角，大约有72公里长，55公里宽，黄石公园则在美国国土的位置上也是偏向西北角，如下图：

USGS（美国地质调查局）模拟了黄石火山喷发的后果，黄石火山最近一次喷发出了1000立方千米的物质，也许大家没啥概念，导致1816年无夏之年的1815年坦博拉火山喷发也就喷出50立方千米的物质，黄石火山至少是其20倍！

左四为黄石火山最后一次喷发物质多少示意图，中左为1815年坦博拉火山，右中为1980年圣海伦火山（图源USGS）

一旦发生喷发，将会把科罗拉多、怀俄明和犹他州的大片地区掩埋在高达三英尺（0.9米）的有毒火山灰中，这三个州有多大各位知道吗？74万平方公里，差不多接近美国国土面积的10%，当然后果远不止这些：

USGS模拟的喷发火山灰影响范围

几乎整个中西部都会陷入火山灰带来的黑暗中，天空中都会弥漫着火山灰，火山周围1000千米范围内，火山灰与空气水汽变成泥浆暴雨倾泻下来，爆发泥石流，压垮民房；

火山灰也将致人呼吸道严重过敏，汽车发动机熄火，植物枯萎死亡等等，农作物将被摧毁，输变电系统将被破坏，可能导致大半个美国停电。

火山喷发的有毒气体会使民众中毒，食物和水受到污染；

上述是火山喷发后短期内出现的问题，中长期则是气候系统会受到严重影响，火山喷发的硫酸气体会在两周内覆盖全球，反射阳光，平均气温下降12~15℃，赤道都可能积雪；这个时间可能会持续2~3年，全球死亡人数可能超过10%。

扔颗威力最大的氢弹：能将黄石火山引爆吗？

最大的氢弹威力是多大？现役威力最大的不过百万吨TNT当量，但美国历史上曾装备过1500万吨当量的MK-17，二前苏联则制造过当量达1亿吨的沙皇炸弹，后因爆炸范围影响太大减装药到5000万吨，实际爆炸当量为5800万吨左右。

沙皇炸弹

但事实上氢弹的威力并不像原子弹存在天花板，当量是没有上限的，因为就像原子弹可以作为氢弹的扳机一样，而这一级氢弹又可以引爆下一级氢弹，使用三相弹的模式可以一级一级引爆下去，一直到它的当量无限大，比如100亿吨也是可以的，因此如果要问氢弹能不能引爆黄石火山，那完全是可以的。

三相弹结构

黄石火山下方的地壳有多厚？

所以一个问题很关键，黄石下方的地壳有多厚？它还能压制火山多久？黄石火山是蛇河-黄石热点（Snake River Plain - Yellowstone hotspot）的一部分，最早在1600万年前就喷发过，但它下方连着地幔柱，随着板块的移动，在美国国土上留下一连串的火山口：

黄石高原-蛇河平原火山区彩色阴影地形地形图显示了黄石热点的轨迹

当前的黄石公园下方的岩浆房也是歪斜的，但下方的地幔柱暂时并没有找到新的出口，如果喷发的话仍然会从这个薄弱点。

上涌

据USGS估计，这个巨型岩浆房位于黄石火山口下大约5~17千米的地方，长约90千米，宽约40千米，不过岩浆房内大部分仍然还是固体，只有5%~15%的熔岩，但这些是含硅量高达75%流纹岩岩浆，非常粘稠很难通过膨胀体积来减压，所以这个压力在黄石火山口下方不断积聚，在未来某天将会引发惊天大爆发。

黄石火山口周围的地形

USGS设置了大量的监测站时刻监视黄石地区的地质活动情况，比如有感以及无感地震的监测，还有利用GPS以及合成孔径雷达等多种手段监测地面位移与隆起的数据监测。

1996 年以来北缘变形源演化的四个干涉图

合成孔径雷达的对黄石火山口的地形的观测，从1995年起开始是隆起，到2001年时基本停止，然后在2004年又转为沉降（图A、B）。2013年底又恢复了以20-30厘米/年的速度上升，但到2014 年3月30日发生Mw4.9级地震后突然逆转为沉降（图C）。下沉在2015年初停止，随后又继续发生了2016 年初开始的隆起事件（图D）。

如何避免火山喷发？

科学家很难确定黄石火山什么时候会喷发，但有一点可以肯定的是它不会立即喷发，但这就像一把达摩利斯之剑悬在人类头上，鬼知道它什么时候会落下，而且它的代价对于人类来说实在太大，那么如何避免呢？

2017年时，NASA就曾以“能否阻止黄石火山喷发”为主题进行了一项深入研究，认为只要将其岩浆房降温35%即可避免爆发，而方法则是向地下10千米处注入大量水，待其返回地面带出大量的热，这些水一直可以循环使用。

听上去是不是很熟悉？这不就是地热利用的套路？美国人就是这么想的，而且成本也不高，只需34.6亿美元，只是从现阶段来说，向地下10千米处注入高压水，并且要将其成功引出，这个难度颇高，如不理解，可以参考科拉深钻孔的钻探经历。

氢弹真的能引爆黄石火山？

氢弹无限当量一定会引爆黄石火山，但这个答案没有任何意义！现在的关键是黄石火山是否已经处在了临界阶段，从InSAR（合成孔径雷达）的观测来看，黄死火山口一直在起起伏伏，这表示下方的能量已经有能力将厚达5~17千米的地壳顶起，这意味着什么？

黄石火山已经处在了临界状态，在这个地壳的重量与岩浆房的压力拉锯战中，地下的高压的岩浆房的压力已经占了上风，此时如果有一颗超级氢弹的助力，也许喷发就在瞬间发生。但是谁会做这种自杀的事情呢？

问题

参考：

https://cn.nytimes.com/opinion/20190823/supervolcano-yellowstone/

https://www.bbc.com/future/article/20170817-nasas-ambitious-plan-to-save-earth-from-a-supervolcano

https://www.usgs.gov/faqs/how-big-magma-chamber-under-yellowstone?qt-news_science_products=0#qt-news_science_products

https://www.usgs.gov/center-news/evolution-yellowstone-plateau-volcanic-field-past-present-and-future

https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/feart.2018.00249/full