圣海倫斯(si)火(huo)(huo)山(shan)地(di)(di)區現(xian)已成為美(mei)(mei)國(guo)國(guo)家火(huo)(huo)山(shan)的(de)(de)名勝地(di)(di),政(zheng)府為旅(lv)游(you)者開辟(pi)了(le)一(yi)條專用(yong)通(tong)道,也利用(yong)這(zhe)個(ge)場(chang)所(suo)來教育人(ren)民(min),宣傳火(huo)(huo)山(shan)噴發(fa)(fa)的(de)(de)危(wei)(wei)險性。這(zhe)座海拔2591米(mi)的(de)(de)火(huo)(huo)山(shan)是美(mei)(mei)洲活躍的(de)(de)火(huo)(huo)山(shan),過去一(yi)段(duan)時(shi)間,圣海倫斯(si)火(huo)(huo)山(shan)一(yi)直不太(tai)安分。高(gao)高(gao)的(de)(de)火(huo)(huo)山(shan)口經常會噴出濃濃的(de)(de)煙(yan)霧,站在(zai)(zai)火(huo)(huo)山(shan)附近還(huan)可以(yi)感到(dao)大(da)地(di)(di)在(zai)(zai)微(wei)微(wei)顫(zhan)動,地(di)(di)質(zhi)學家將此(ci)(ci)稱作“火(huo)(huo)山(shan)的(de)(de)低水平爆發(fa)(fa)”。盡管如此(ci)(ci),當(dang)(dang)地(di)(di)政(zheng)府還(huan)是解(jie)除(chu)了(le)對圣海倫斯(si)火(huo)(huo)山(shan)的(de)(de)登山(shan)禁令,想要近距離接觸火(huo)(huo)山(shan)的(de)(de)人(ren)可以(yi)像他們一(yi)樣,帶上背包上山(shan)了(le)。不過,有“低水平爆發(fa)(fa)”,就意(yi)味(wei)著危(wei)(wei)險依然存在(zai)(zai)。當(dang)(dang)地(di)(di)政(zheng)府提醒(xing)游(you)客,在(zai)(zai)活火(huo)(huo)山(shan)上游(you)覽隨時(shi)可能出現(xian)意(yi)外,因此(ci)(ci)一(yi)定要格外注意(yi)安全。
圣海倫(lun)火山(shan)(英語:Mount St. Helen’s)是(shi)一(yi)座活火山(shan),位于(yu)美國太(tai)平(ping)洋西北(bei)(bei)區華盛頓州的斯卡梅尼亞縣,西雅圖市(shi)以南154公(gong)里,波(bo)特蘭市(shi)東北(bei)(bei)85公(gong)里處(chu),北(bei)(bei)緯46.20度(du),西經122.18度(du),海拔2,549米,是(shi)喀斯喀特山(shan)脈的一(yi)部分。
山的名稱來自英國外交官圣海倫勛爵,他是18世紀對此地進行勘測的探險家喬治·溫哥華的朋友。圣(sheng)海倫(lun)火山是包含160多個活火山的(de)環太平洋火山帶(dai)的(de)一部分,因火山灰噴(pen)發和火山碎屑流(liu)而聞名。
爆發活動的祖先時期
圣海倫火山(shan)早期(qi)(qi)爆發的時(shi)(shi)期(qi)(qi)是(shi)(shi)距今(jin)大約27.5至(zhi)3.5萬(wan)年前的“猿猴峽谷(gu)時(shi)(shi)期(qi)(qi)”(Ape Canyon Stage),然后是(shi)(shi)距今(jin)2.8至(zhi)1.8萬(wan)年前的“美(mei)洲獅時(shi)(shi)期(qi)(qi)”(Cougar Stage),和(he)距今(jin)約1.6至(zhi)1.28萬(wan)年前的“雨燕溪時(shi)(shi)期(qi)(qi)”(Swift Creek Stage)。
現代時(shi)期(qi)被稱(cheng)作“靈湖(hu)(hu)時(shi)期(qi)”(Spirit Lake Stage),約3900年前(qian)開始(shi)至今,靈湖(hu)(hu)時(shi)期(qi)以前(qian)的時(shi)期(qi)被統稱(cheng)為祖(zu)先時(shi)期(qi)。
祖先與現代時期的(de)主要區別在于噴發(fa)巖漿的(de)構成成份。
祖先時期(qi)的巖(yan)漿包含英安(an)巖(yan)和安(an)山石,而現代時期(qi)的巖(yan)漿則(ze)成份(fen)復(fu)雜,包含橄(gan)欖石、玄武巖(yan)、英安(an)巖(yan)和安(an)山石等等。
圣海倫火山(shan)(shan)在距今27.5年前的更新世,即猿猴(hou)峽(xia)谷(gu)時(shi)期(qi)開始(shi)成長,并噴發出英安(an)巖和(he)安(an)山(shan)(shan)石(shi)的輕石(shi)和(he)火山(shan)(shan)灰。
36000年前(qian),一次大規(gui)模(mo)的火山泥(ni)石流沿火山瀉落,而泥(ni)石流在圣(sheng)海倫火山的所有爆發周(zhou)期中都扮演(yan)著重要的角(jiao)色。
猿猴(hou)峽谷(gu)時期在(zai)距(ju)今(jin)約35000年(nian)前結束(shu),接下來(lai)的是長達7000年(nian)相對平靜。
祖先時(shi)期的部分(fen)火(huo)山錐在爆發中分(fen)裂,并在距今14000到18000年前的冰河時(shi)期被(bei)冰川搬(ban)運移動。
第二個爆發期即美洲獅時期于(yu)距今約28000年前開始,持(chi)續約10000年。
灼熱輕石的(de)火山(shan)碎屑流(liu)和火山(shan)灰(hui)以及火山(shan)巖穹頂的(de)增長都在這一(yi)時期發生。
之(zhi)后又出(chu)現了2000年的平(ping)靜期(qi),直(zhi)到雨燕溪爆(bao)發期(qi)開始(shi),代表性的現象是火山(shan)(shan)碎屑流,穹頂增長和火山(shan)(shan)灰對(dui)附近地(di)區的覆蓋。雨燕溪爆(bao)發期(qi)在距(ju)今12800年前(qian)結束。
史密斯溪和松木溪爆發期
公(gong)元(yuan)前約(yue)2500年(nian),持續了4000年(nian)的(de)平靜(jing)被(bei)史密(mi)斯溪爆發期的(de)開始(shi)打斷。火山噴出大量(liang)火山灰和棕黃色(se)輕石(shi),覆蓋了幾千平方公(gong)里的(de)土(tu)地。
通過火山(shan)(shan)灰(hui)層體積判斷(duan),公元前1900年(nian)發(fa)(fa)生的(de)火山(shan)(shan)爆發(fa)(fa)是圣海倫(lun)火山(shan)(shan)在全(quan)新世發(fa)(fa)生的(de)為人所知的(de)較大規模爆發(fa)(fa)。
這(zhe)一(yi)爆發期一(yi)直持續到約公(gong)(gong)元(yuan)前1600年,噴發出(chu)的物(wu)質在(zai)80公(gong)(gong)里外今天的瑞尼(ni)爾山國家公(gong)(gong)園堆積了46厘米厚。
噴發物(wu)最遠在北(bei)至加(jia)拿(na)大阿爾伯(bo)塔省的班夫國家公園,南至俄勒岡州東部都有蹤跡。
噴發在整個(ge)范圍(wei)內(nei)的物質體積(ji)總計(ji)可(ke)能有10立方公里之多。接下(xia)來火山(shan)又沉靜了約400年。
公元前1200左(zuo)右(you)火山再度(du)蘇醒,松木溪爆發(fa)期由此開始。
這一時期(qi)持續到約公元前(qian)800年,以爆發規模(mo)較小(xiao)為(wei)特征(zheng)。
無數粘稠熾熱的巖漿沿山(shan)(shan)而下,停留(liu)在附近(jin)的山(shan)(shan)谷里。公(gong)元前1000年到公(gong)元前500年之間(jian)一次大規模的火山(shan)(shan)泥流(liu)填埋了路易斯河谷65公(gong)里長的一段。
城堡溪和糖碗爆發期
接下(xia)來(lai)的爆發期是(shi)城堡溪(Castle Creek)爆發期,于(yu)公元前(qian)400年開始,特征是(shi)火山巖漿組成成份的變化,即新出現的橄欖石和玄武巖。
1980年前的(de)火山頂(ding)就(jiu)是在這個(ge)時期開(kai)始形成的(de)。
在之(zhi)前(qian)常見的(de)碎屑巖石之(zhi)外,這一時期(qi)的(de)顯著(zhu)特征是大量的(de)巖漿流。
大(da)量的安山(shan)石和玄武(wu)巖(yan)(yan)巖(yan)(yan)漿(jiang)覆蓋了山(shan)的一部分,公(gong)(gong)元(yuan)100年(nian)的一次(ci)巖(yan)(yan)漿(jiang)流(liu)一直流(liu)到(dao)了路易斯和卡拉瑪河谷(gu)。其他成份,比如因其巖(yan)(yan)漿(jiang)管(lava tube)系統(tong)而得名的山(shan)洞玄武(wu)巖(yan)(yan),從(cong)其噴發口(kou)一直流(liu)到(dao)15公(gong)(gong)里之外(wai)。
在(zai)公元(yuan)1世(shi)紀里(li),火(huo)(huo)山(shan)灰流沿了(le)北側之河川和卡拉瑪河谷移動了(le)50公里(li)遠,甚至(zhi)可(ke)能(neng)達到(dao)了(le)哥倫(lun)比(bi)亞河。接下(xia)來的(de)400年是(shi)火(huo)(huo)山(shan)的(de)平靜期。
糖碗爆發期(qi)十分短暫,且于火山(shan)的(de)(de)(de)歷史中(zhong)其他爆發期(qi)有截然(ran)不同的(de)(de)(de)特(te)點(dian)。它帶來了1980年之前一次明確的(de)(de)(de)定向(xiang)爆炸式的(de)(de)(de)爆發。巖漿首(shou)先安靜從(cong)火山(shan)流(liu)(liu)出并形成了一個(ge)穹頂,接下來發生(sheng)了至少(shao)兩次猛(meng)烈的(de)(de)(de)爆炸,產生(sheng)了少(shao)量的(de)(de)(de)火山(shan)碎(sui)屑,爆炸堆積物,碎(sui)屑流(liu)(liu)和(he)火山(shan)泥流(liu)(liu)。
卡拉瑪和山羊石爆發期
在約1480年(nian),持續了700年(nian)的(de)(de)(de)平靜期被打破,大(da)(da)量的(de)(de)(de)灰(hui)白色英(ying)安巖輕石和火山灰(hui)開始(shi)噴發,標志著卡(ka)拉瑪時期的(de)(de)(de)開端。1480年(nian)發生的(de)(de)(de)爆發比1980年(nian)5月18日(ri)的(de)(de)(de)爆發規模還要(yao)大(da)(da)幾倍(bei)。
接下(xia)來又一(yi)次規模(mo)堪(kan)與(yu)1980年相比的爆發在1482年發生。
火(huo)山灰(hui)和輕石在(zai)東北9.5公里處堆積了1米厚;在(zai)80公里外也有5厘(li)米厚。
大(da)量的火山(shan)碎屑流(liu)和火山(shan)泥石流(liu)接(jie)著順山(shan)南坡而下,沖進(jin)卡拉(la)瑪河(he)。
這一為期(qi)150年的(de)爆(bao)發(fa)期(qi)中(zhong),巖漿中(zhong)的(de)硅土成份有所減少(shao)(shao),爆(bao)發(fa)產生的(de)安山石火山灰形成了至少(shao)(shao)8層深淺相間的(de)地層。
成塊的安山石巖漿從火山口沿山東南側而下。后來,火山碎屑(xie)流蓋(gai)過安山石巖漿,流入卡拉瑪河(he)(he)河(he)(he)谷。
最終英安巖在火山口(kou)上填(tian)滿了(le)以前(qian)爆炸(zha)形(xing)成的(de)(de)彈坑(keng),形(xing)成了(le)幾(ji)百米(mi)高的(de)(de)火山丘。
火山丘側(ce)面的大(da)塊部分(fen)脫落(luo),以碎石(shi)形態(tai)覆蓋在火山錐上。
側(ce)向的爆發在火(huo)山(shan)口(kou)東南壁上開出了一個缺口(kou)。卡(ka)拉瑪時期在約1647年結束時,圣海倫(lun)火(huo)山(shan)達到了其(qi)最(zui)高(gao)的海拔,也形成了高(gao)度(du)對稱(cheng)的外形。接下來(lai)的150年里火(huo)山(shan)再(zai)一次(ci)回歸平靜(jing)。
1800年開始的(de)山羊石爆(bao)(bao)發(fa)期持續了57年,這也是(shi)第一(yi)個對圣海倫火山爆(bao)(bao)發(fa)的(de)口頭和(he)書面(mian)描述共同存在的(de)時期。
與卡拉(la)瑪(ma)時期類(lei)似,山羊石(shi)爆(bao)發期開始于(yu)英安巖(yan)火山灰爆(bao)發,隨之(zhi)而來的是安山石(shi)巖(yan)漿,最后在英安巖(yan)火山丘形成時達到(dao)頂峰。
在規模上,1800年的爆發可能與1980年的爆發接近,但(dan)沒有對(dui)山峰(feng)造成毀壞。
火山灰向東北飄(piao)散(san)到(dao)華盛頓(dun)州中(zhong)部和東部,愛達荷州北部,和蒙(meng)大拿州西部。
1831年(nian)到1857年(nian)接連發生(sheng)了至少十余次小規(gui)模(mo)爆發,其中還包括在1842年(nian)發生(sheng)的一次相對規(gui)模(mo)較(jiao)大的爆發,噴發口就(jiu)在山北坡山羊石或其附近。
1980年到2001年之間的活動
在1980年3月20日,圣海倫火山(shan)經(jing)歷(li)了(le)一場里氏4.2的地震(zhen)。煙霧于(yu)3月27日開始(shi)從火山(shan)口冒(mao)出。到4月末,圣海倫火山(shan)的北面(mian)開始(shi)凸起及膨(peng)脹(zhang)起來。
毫無先兆的(de)情(qing)況下,強(qiang)度5.1級的(de)第二次地(di)震(zhen)于5月(yue)18日(ri)發(fa)生,引發(fa)了(le)山北坡大規模(mo)的(de)塌(ta)陷,造成了(le)歷史記載以來(lai)較大的(de)一次巖(yan)屑山崩。
山(shan)(shan)(shan)體內的(de)(de)巖漿噴發(fa)(fa)形成了大規模的(de)(de)火山(shan)(shan)(shan)碎屑流,夷平了附(fu)近600平方(fang)公(gong)里的(de)(de)植被和建(jian)筑物。在火山(shan)(shan)(shan)爆發(fa)(fa)指數(en:Volcanic Explosivity Index)中,這次爆發(fa)(fa)被列為普林(lin)尼式(shi)爆發(fa)(fa)(Plinian eruption)。
山(shan)北坡的塌陷(xian)混雜著冰(bing)、雪和水(shui)形成了(le)火山(shan)泥流。泥流沿Toutle河及Cowlitz河前進了(le)若干(gan)公(gong)(gong)里,摧(cui)毀了(le)一路的橋(qiao)梁和伐(fa)木場。總共(gong)三(san)百萬立方(fang)米的物質(zhi)被(bei)泥流運送到了(le)南方(fang)27公(gong)(gong)里外的哥倫(lun)比亞河里。
劇(ju)烈的(de)(de)火山灰噴(pen)發(fa)(fa)持續了(le)9個多小(xiao)時,煙(yan)柱(zhu)高度達(da)到了(le)海平(ping)面以上20到27公(gong)里。煙(yan)柱(zhu)以每(mei)小(xiao)時95公(gong)里的(de)(de)速(su)度向東(dong)飄移,中午(wu)時到達(da)愛(ai)達(da)荷州(zhou)。5月18日(ri)大約下午(wu)5:30,垂直煙(yan)柱(zhu)的(de)(de)高度開始減小(xiao),較小(xiao)規模的(de)(de)噴(pen)發(fa)(fa)一直持續到了(le)幾天之(zhi)后(hou)。
圣海(hai)倫火(huo)山爆(bao)發的(de)(de)能量總共相當(dang)于三億五千(qian)萬噸TNT炸藥(yao),或者(zhe)(zhe)27000枚廣(guang)島原子彈,又或者(zhe)(zhe)7倍于人類建造測試過的(de)(de)最大(da)當(dang)量核武器沙皇炸彈(Tsar Bomba)的(de)(de)威力(li)。它(ta)噴(pen)出了2.8立方公里的(de)(de)物質(zhi)。山北(bei)坡的(de)(de)塌陷(xian)使圣海(hai)倫山的(de)(de)海(hai)拔(ba)縮短了將近400米,留下(xia)了一個1.6到3.2英里寬(kuan),800米深的(de)(de)火(huo)山坑,北(bei)面留有(you)巨(ju)大(da)的(de)(de)缺(que)口。爆(bao)發一共使57人喪(sang)生,還殺(sha)死(si)了將近7000頭大(da)牲畜(鹿、角鹿和熊),以(yi)及附(fu)近漁業孵化場(chang)的(de)(de)約一千(qian)二百萬條魚。有(you)超(chao)過200所住宅,300公里長的(de)(de)公路和25公里鐵(tie)路遭毀(hui)壞。
在1980年(nian)(nian)到1986年(nian)(nian)之(zhi)間,圣海倫火(huo)山(shan)(shan)的(de)火(huo)山(shan)(shan)活(huo)動持(chi)續不斷。新的(de)巖漿形(xing)成了新的(de)火(huo)山(shan)(shan)丘,大(da)量的(de)小規模爆(bao)炸和造丘爆(bao)發(fa)(fa)時(shi)(shi)有發(fa)(fa)生。從1989年(nian)(nian)12月7日到1990年(nian)(nian)1月6日,以及1990年(nian)(nian)11月5日到1991年(nian)(nian)2月14日,火(huo)山(shan)(shan)發(fa)(fa)生爆(bao)發(fa)(fa),有時(shi)(shi)還伴(ban)隨著火(huo)山(shan)(shan)灰形(xing)成的(de)巨(ju)大(da)云(yun)團。
2004年之后的火山活動
圣海倫(lun)火(huo)山在2004年的(de)10月1日再度活躍起(qi)來,最初的(de)特征是成百上千次(ci)的(de)小規模地震(zhen),隨后(hou)則幾次(ci)噴(pen)出蒸氣和火(huo)山灰。
熔巖在(zai)2004年(nian)10月11日達到了(le)火(huo)山(shan)表層,在(zai)已有(you)火(huo)山(shan)丘的(de)(de)南(nan)側形(xing)成(cheng)(cheng)了(le)新的(de)(de)火(huo)山(shan)丘。這(zhe)一(yi)成(cheng)(cheng)長(chang)從2005年(nian)一(yi)整年(nian)一(yi)直持續到2006年(nian)。過(guo)程中的(de)(de)一(yi)些(xie)現象被觀察記錄下(xia)來,比如“鯨(jing)背”,包含著冷(leng)卻固化的(de)(de)巖漿受擠壓形(xing)成(cheng)(cheng)的(de)(de)長(chang)柱。這(zhe)些(xie)現象都相當不穩定,在(zai)形(xing)成(cheng)(cheng)后很快(kuai)就倒塌消(xiao)失了(le)。2005年(nian)7月2日,鯨(jing)背的(de)(de)一(yi)角折斷(duan)墜落,造成(cheng)(cheng)的(de)(de)落石(shi)把煙塵送(song)到了(le)幾(ji)百(bai)米(mi)高的(de)(de)空(kong)中。
2005年3月(yue)8日發生(sheng)了一次醒目的(de)火(huo)山活動。噴出的(de)11,000米(36,000英尺)高的(de)煙霧和灰塵云從西雅圖(美國華盛(sheng)頓州)也能看到。這次小規模的(de)噴發是造丘運動積蓄壓力的(de)一次釋放,伴隨著噴發的(de)是一次2.5級地震(zhen)。
另一(yi)個在(zai)火山丘(qiu)上形成的現象被(bei)成為“鰭”(fin)或“板”(slab)。大約半(ban)個足球場大小的冷卻了(le)的火山巖(yan)以每天2米的速(su)度(du)被(bei)推(tui)著向上升。2006年6月中,巖(yan)板開始在(zai)頻(pin)繁(fan)的巖(yan)崩中破裂,同時還(huan)在(zai)不斷的受(shou)擠(ji)壓上升。這時火山丘(qiu)的最高(gao)高(gao)度(du)是2301米,仍然比2005年7月鯨背(bei)坍塌(ta)前的高(gao)度(du)要矮。
2006年10月22日(ri)下午3:13,一場3.5級地震使(shi)Spine 7脫落,引(yin)起的(de)(de)火山丘的(de)(de)崩塌把火山灰煙柱(zhu)送(song)到了火山口(kou)西面2000米(mi)的(de)(de)空中,煙柱(zhu)接下來(lai)很快消(xiao)散了。
2006年11月19日,大(da)片的(de)冷(leng)凝水蒸汽(qi)煙柱使媒體推測火(huo)山(shan)發(fa)生了小(xiao)規模爆發(fa)。然而美國地質調查局的(de)喀斯開(kai)火(huo)山(shan)觀測站(Cascades Volcano Observatory)并沒有(you)發(fa)現明顯的(de)火(huo)山(shan)灰云團。火(huo)山(shan)從2004年開(kai)始的(de)持續(xu)活動被認為主(zhu)要(yao)是火(huo)山(shan)口內涌(yong)出的(de)巖漿緩慢(man)建造火(huo)山(shan)丘和擠(ji)壓的(de)結果。