什麼是間歇泉？

科爾蓋特大學地質學助理教授凱倫·哈普提供了以下解釋

想象一下，你正在冰島或黃石國家公園荒涼多巖的地區探險，欣賞著周圍的火山地貌，沉浸在自己的思緒中。地面相對平坦，但覆蓋著成堆的黃色和白色物質，帶有一種模糊但獨特的臭雞蛋氣味。整個區域神秘地霧氣瀰漫，到處可見從地縫中升起的縷縷蒸汽。突然，蒸汽和熱水從地下噴湧而出，形成壯觀的噴泉，持續數分鐘，高達數百英尺，發出如貨運火車呼嘯而過的轟鳴聲。然而，正如它開始時一樣迅速，這一景象結束了，在噴口周圍的廣闊範圍內留下了小水窪，冒著蒸汽。

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你所目睹的將是一次間歇泉噴發，這是大自然最令人印象深刻的地熱能展示之一。它們發生在岩漿位於地表之下不遠的地方，特別是在冰島或紐西蘭等火山地區，以及過去火山活動頻繁的地方，包括懷俄明州的黃石公園。來自雨水或融雪的水透過裂縫和斷層滲入地下，並與滾燙的下層岩石相互作用。水的溫度遠高於地表沸騰的溫度（約 100 攝氏度），但由於水上方有如此多的岩石（有時高達數英里），水不會沸騰。相反，它變得過熱和加壓。一旦壓力積聚到足夠程度，過熱的水就會克服上覆岩石的重量，並以爆炸性的蒸汽噴發——間歇泉的形式衝出地面。它基本上就像一個帶蓋子的茶壺；只有當積聚的熱水和蒸汽產生足夠的壓力時，才會有足夠的力量使蒸汽從頂部噴出並啟動哨子。

間歇泉最令人著迷的方面之一是，一旦它們形成，它們就會變成自我延續的。在最初的熱水噴發之後，過熱地下水的壓力降低，這導致其中一部分閃蒸成蒸汽（當您降低液體的壓力時，即使溫度沒有升高，單個分子也更容易逸出到氣相中）。由於蒸汽是氣體，它會迅速膨脹，導致它透過岩石中狹窄而緊密的裂縫向上噴發，迫使噴發初始階段後殘留的熱水排出。一旦通道排空，噴發就會結束，迴圈重新開始。更多的水沿著裂縫滲入高溫區域，升溫並再次開始積聚壓力。

一些間歇泉的壓力積聚週期很快，每隔幾分鐘就會噴發出泉水。黃石公園的老忠實泉——世界上最著名的間歇泉之一——大約每 80 分鐘表演一次，高度可達近 200 英尺。如果您觀察老忠實泉多次噴發，您就可以開始瞭解壓力積聚過程在其行為中所起的作用。當噴發時間較短（少於約兩分鐘）時，下一次噴發通常會在大約 45 分鐘內發生，對於這個間歇泉來說，這是一個相對較短的非活動間隔。但是，當噴發更強勁（長達五分鐘）時，壓力需要更長的時間才能達到臨界水平，您可能需要等待將近一個半小時才能看到下一次噴發。

其他間歇泉則不是那麼可靠的表演者，並且已經多年沒有噴發，例如汽船間歇泉，也位於黃石公園。然而，通常情況下，這些不經常噴發的間歇泉在最終爆發時可能是最壯觀的。例如，汽船間歇泉以產生高達近 400 英尺高的噴發而聞名，是世界上最大的噴發之一。

世界上有數百個間歇泉——估計多達 700 個——黃石公園就擁有近一半。 “間歇泉”這個名字來自冰島語“geysir”，意思是“噴湧”，最初以此命名的間歇泉位於冰島的豪卡道魯爾盆地。不幸的是，它只是偶爾噴發，這說明了關於間歇泉的另一個重要點。它們是短暫的特徵，通常只能持續數千年，或者直到發生重大的地質事件。例如，1975 年黃石公園諾里斯間歇泉盆地發生的 6.1 級地震導致更多水量流入一些間歇泉，並透過重新排列整個區域的地下水路徑和斷裂模式，降低了其他間歇泉的活動。即使是 4 級地震也可能改變間歇泉的行為和噴發間隔。此外，事實證明，地震可能是保持某些間歇泉活躍的必要條件。隨著時間的推移，由於來自熱水的礦物質沉積（就像管道在富含礦物質的硬水地區會堵塞一樣），為間歇泉供水的管道可能會變窄甚至堵塞。頻繁的震動可能會破壞沉積物或產生新的裂縫，為水流透過岩石並保持間歇泉的供應提供替代路徑。

最初答案發佈於 2002 年 1 月 7 日。