地下水的变迁

亘古以来，世间万物的变化都是遵循最小阻力原则，地下水流也不例外。即使在流经区域的黑暗角落中，它也会极力探索出那些具有最小阻力的通道。如果地层中孔隙众多且较大、高度差又能满足运动所需的足够坡度，隐匿的水流便有了主要河道。如果地层中孔隙相对较为微小、稀疏，就会抑制水流流向更有渗透性的区域，使地下径流在既定的轨道内流动，如同河流被束缚在河道中一样。

地下水的驻足停留并不是一成不变的。当地下水前进的道路被不规则的地形拦腰截断，这时含水层往往把它的乘客——地下水，归还给空气和阳光。清冽的泉水从山坡中汩汩涌出，滋润养育了流经村庄的河流。随着时间的流逝，岩石在涓流的冲刷下逐渐磨损，山坡也慢慢失去了它本来的面貌，泉水就这样回归于最初的平静。这些从河湾中流出的细流，会慢慢变得更绵长；而它们中的强者也许会在沿途雕刻出微型的谷壑。一般来说，所有河流都有扩张流域的雄心壮志。因此，这样的情形并不少见：河流们对泉水创造出的水道加以利用，并将它们吞并。从地表侵蚀大军中逃离出来的水流，就是在这个过程中慢慢被带回征伐大军的阵营。

说到最幸运的泉水，非裂隙泉莫属。裂隙悄悄隔断了含水层，清泉就这样从裂隙中流出，最平静泉水的美称也因此诞生。一道小小的裂沟也许能让绵延的岩石倏尔中断，也正因为如此，地下深处的含水层才能得见天日。如果压力充足，水流就透过岩壁上的裂缝不断冒出，这就是形成生生不息的清泉的根源。在沙漠的废墟上，泉水被视为上天给这片贫瘠土地的稀有恩赐，是大自然在与恶劣环境的斗争中孕育出的清澈凉爽的馈赠。棕榈树舒展开它的手臂，巨大的叶片为波光粼粼的小水塘开辟了一片绿荫，也给疲惫的旅者提供了驻足休憩的场所。

名声响彻全球的裂隙泉不在少数，譬如蒙大拿州大瀑布城附近的巨大泉。这眼坐落在密苏里河河畔的清泉名副其实是从岩石里诞生的。地中海沿岸也存在着这样的涌泉，它们似海底喷泉般不断涌出。在希腊阿尔戈斯湾底部，即使周围充满无污染的盐水，淡水还是源源不断地冒出，直冲海面。

泉水。大气降水渗入地下后顺岩层倾斜方向流动，在遇到侵入岩体阻挡后，承压水会出露地表，之后形成泉水

金币，来自斯堪的纳维亚山脉中的金矿

当重压下的地下水用管道引出时，人工裂隙泉应运而生。整个过程最精妙的是流体静压头，正是它使水从出口流出，甚至不断涌出。我们把这种通过静压头开凿后自行喷出的地下水称为“自流水”，这个称呼来源于第一次钻井的发生地——法国阿图瓦省。有些自流水的深度不足100英尺，但是有些自流水的引水构造却静静躺在距地表一英里甚至更深的地方。自流水偶尔疯狂地流动着，带着热切的渴望去探寻向往已久的地面。艾奥瓦州贝尔普莱恩城的“珍宝”便是一例。当它的钻井口从两英尺放宽到三英尺之后，它就像脱了缰的野马：自流水疯狂地涌出，一座五英尺高喷泉拔地而起。在将近六周的时间里，人们做了无数努力，尝试去控制这场陆地“大出血”，但最终都是徒劳。当地的目击者郑重发誓，这绝对是一场耗时耗力的巨大工程——“珍宝”消耗了数不清的沙和泥土、40大卡车装载的石头、130桶水泥和足量的铅管。这些具体的数字彻底打破了那些未能目睹实况的人的质疑。

一块天然金块，重4.9千克

泉水总是能从地下带来一些独特的礼物。它就像是潜行的盗贼，窃取了它蜿蜒前行的黑暗途中所有形态的矿物质。在空气的蒸发作用下，压力的减小、二氧化碳的消耗以及水生植物的过滤，打破了溶液的化学平衡，导致矿物质逐渐在洞口处形成沉淀。

黄石国家公园。其于1872年3月1日被正式命名为保护野生动物和自然资源的国家公园，简称黄石公园；于1978年列入联合国《世界遗产名录》

由于原始水流流经的地层不同，沉淀物的种类也是丰富多彩的。如果某一地区石灰岩层众多，它就会慷慨地给予泉水大量碳酸钙；如果泉水之前流经石膏层，那么极有可能产出丰富的硫酸钙；一些泉水含有氯化钠，则归功于富含盐质的透镜状地层。不仅如此，矿物质也让泉水变得多样：有些泉水富含二氧化硅，有些铁质比较充足，另一些则是碳酸和硼砂的含量比较高；有些泉水是酸性的，其他是碱性的；有些会产生高热量的蒸汽，另一些则会轻易地让手冻结。在某一个地方，泉水如新雪般纯净，从裂缝中汩汩流出；而换个地方，泉水中散发的硫化氢废气可能会污染乡村优美的环境。如果泉水一冒出地面就剧烈翻涌，我们便知道它饱含碳酸。有些泉水看上去无比纯净，但是却隐藏着一片丰富的世界：稳定且稀有的氩、氦、氪和氙气静静地潜伏于此。即便是金属也会存在于上行的地下水中，比如我们熟悉的铜、铅、锌、汞、锑、砷、金和银。它们在我们看不见的导水管管口处悄无声息地沉淀。

黄石公园卫星鸟瞰图

马默斯温泉。其是世界上已探明的最大的碳酸盐沉积温泉，位于美国黄石国家公园

一种未知的不安定分子在剧烈反应。表面分布不均的肮脏潭水散发出硫黄蒸气的恶臭味，缓缓升起的柱状蒸气就像是月夜下奔向天空的鬼灵军队。

怀俄明州西北角的陆地坐落着一片脊柱似的高耸平原，旅者便从这里进入黄石公园的奇特世界。在它的脚下，不断上涌的岩浆在迸出地面的那一瞬间尽情释放，然后逐渐平息。炙热的液体从固化的岩浆中喷涌而出，与雨水渗流混合在一起，随即从裂缝中喷发，在地表形成绚烂的喷发景象。泛着青绿色和碧蓝色的渊潭清澈见底，在七色彩虹的映衬下慢慢沸腾，那是奇特绝美的晶体与马默斯温泉地处黄石炼狱的北部边界附近。堆积着的石灰岩在阳光下发出微光，就像吹积而成的白雪。这些堆积物以一种奇怪的方式堆叠着，上面源源不断地流过灼热的石灰质溶液，仿佛诉说着它们从何而来。水流如瀑布般从堆积物上落下，在即将向下个层级流去的时候，水流便顺着下降的纵面铺展成薄薄的水壁。这时候水流迅速冷却，也将其携带运输的矿物质析出。随着时间的流逝，矿物质不断积累，在台阶形的坡地上建起了一座座巨大的楼梯间。当流水跌落“楼梯间”时，便会形成一块块小小的水潭。

尽管马默斯温泉仍处在成熟阶段的活跃期，但是它早已告别了剧烈不稳定的青年时光。它的石灰宫殿的光泽随着淙淙流水慢慢消失。不少其他地方类似的泉水工作效率远高于此——在托斯卡纳圣·维格农的温泉浴池，每年都会添加一个六英尺厚的钙质的岩石层。在西西里岛的圣菲利波，温泉水孕育出一座250英尺高、超过一英里长的石灰山，更令人惊奇的是，这座小山还在以每年三英尺的速度持续增长。

当温泉水富含二氧化硅时，矿物质会不断以凝胶状的形式在出口聚集，在这个过程中，微小的植物会附着在矿物质上，发出粉色、红色或金黄色的光芒。沉淀物的颜色会因环境差异而有所不同——在稍热的水中会呈现出乳白色，而在稍冷的水中显现出水绿色。然而即使在这样可怕环境下茁壮成长的植物，有时候也要付出不可避免的生存代价。真正到了那一天，所有的色彩会慢慢褪去，二氧化硅也变成了过熟奶酪般的模样。

密涅瓦阶地。其是马默斯温泉最显著的特点，几百万年前马默斯地区底部的海水，为这里留下了厚厚的沉淀性石灰石

在奇特温泉水家族中，最奇怪的当属被称作“间歇泉”的温泉水。间歇泉从深处狭窄的裂缝中产生。裂缝中的对流被严重阻碍，以至于热量在狭长的柱状水流中不能均匀分配，结果就造成了靠近底部的泉水比顶部的泉水更容易达到沸点。因此蒸汽在底部慢慢形成并增多，最终在出口之上形成了一股水流。贯穿整个水柱的压力会因此而瞬间降低，大量的水流会瞬间转化为蒸汽。于是，间歇泉咆哮着喷出。

石灰山。其在西西里岛的圣菲利波温泉水中孕育出来，高250英尺，长约1英里

著名的史托克间歇泉，约4—8分钟就喷发一次，泉柱高10—20米，位于冰岛

并不是所有的间歇泉都像黄石公园的“老忠实泉”那样稳定可靠。有些间歇泉断断续续地爆发，漫长而无规律的休眠期让人们难以捉摸它们的喷发时间。比如新西兰的怀芒古间歇泉，虽然看上去是一个不起眼的小池塘，但它却是一个不稳定喷发的间歇泉。在它的全盛时期，它可以将混着污泥的泉水用力喷射至1500英尺的高空。尽管怀芒古间歇泉看上去无害而又安静，但是在它无法预料的狂怒爆发中，不少没有防备的游客丧命于此。

老忠实间歇泉，位于黄石国家公园