圣(sheng)海倫斯火(huo)(huo)山(shan)(shan)(shan)地(di)區現(xian)已成為美國(guo)國(guo)家火(huo)(huo)山(shan)(shan)(shan)的(de)名勝(sheng)地(di),政府為旅游者開辟(pi)了一(yi)條專用通道,也(ye)利用這個(ge)場(chang)所來教育人民,宣(xuan)傳火(huo)(huo)山(shan)(shan)(shan)噴發(fa)(fa)的(de)危險(xian)性。這座海拔2591米的(de)火(huo)(huo)山(shan)(shan)(shan)是(shi)美洲活躍的(de)火(huo)(huo)山(shan)(shan)(shan),過(guo)去一(yi)段(duan)時間(jian),圣(sheng)海倫斯火(huo)(huo)山(shan)(shan)(shan)一(yi)直不太安分。高(gao)高(gao)的(de)火(huo)(huo)山(shan)(shan)(shan)口經常會噴出濃濃的(de)煙霧,站在(zai)火(huo)(huo)山(shan)(shan)(shan)附近還可以感到大(da)地(di)在(zai)微(wei)微(wei)顫(zhan)動,地(di)質(zhi)學(xue)家將此(ci)稱作“火(huo)(huo)山(shan)(shan)(shan)的(de)低(di)水平爆發(fa)(fa)”。盡(jin)管如此(ci),當(dang)地(di)政府還是(shi)解除了對圣(sheng)海倫斯火(huo)(huo)山(shan)(shan)(shan)的(de)登山(shan)(shan)(shan)禁(jin)令,想要近距離接觸(chu)火(huo)(huo)山(shan)(shan)(shan)的(de)人可以像(xiang)他(ta)們一(yi)樣,帶上背包上山(shan)(shan)(shan)了。不過(guo),有“低(di)水平爆發(fa)(fa)”,就意味著危險(xian)依然存在(zai)。當(dang)地(di)政府提醒游客,在(zai)活火(huo)(huo)山(shan)(shan)(shan)上游覽隨時可能出現(xian)意外(wai),因此(ci)一(yi)定要格(ge)外(wai)注意安全(quan)。
圣海倫火山(英語:Mount St. Helen’s)是(shi)一(yi)座活火山,位于(yu)美國(guo)太平洋西北區華盛頓州(zhou)的斯卡梅尼亞縣,西雅圖市以南(nan)154公里(li),波特蘭市東北85公里(li)處,北緯46.20度,西經122.18度,海拔2,549米,是(shi)喀斯喀特山脈的一(yi)部分(fen)。
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。圣海倫火(huo)(huo)(huo)山是包含(han)160多個活火(huo)(huo)(huo)山的(de)環太(tai)平洋火(huo)(huo)(huo)山帶(dai)的(de)一部分(fen),因火(huo)(huo)(huo)山灰(hui)噴發和火(huo)(huo)(huo)山碎屑流而聞名。
爆發活動的祖先時期
圣(sheng)海(hai)倫火(huo)山(shan)早(zao)期(qi)爆發的時期(qi)是距今大約27.5至(zhi)(zhi)3.5萬年(nian)前的“猿猴峽谷時期(qi)”(Ape Canyon Stage),然后是距今2.8至(zhi)(zhi)1.8萬年(nian)前的“美洲獅時期(qi)”(Cougar Stage),和距今約1.6至(zhi)(zhi)1.28萬年(nian)前的“雨燕溪時期(qi)”(Swift Creek Stage)。
現代時(shi)期(qi)被稱(cheng)作“靈(ling)湖時(shi)期(qi)”(Spirit Lake Stage),約3900年前(qian)開始至今,靈(ling)湖時(shi)期(qi)以(yi)前(qian)的時(shi)期(qi)被統稱(cheng)為(wei)祖先時(shi)期(qi)。
祖先與現代時期(qi)的(de)主要區別在(zai)于噴發巖漿的(de)構成成份(fen)。
祖先時(shi)期(qi)的(de)巖(yan)(yan)漿包(bao)含英安(an)(an)巖(yan)(yan)和安(an)(an)山石(shi),而現代(dai)時(shi)期(qi)的(de)巖(yan)(yan)漿則(ze)成份(fen)復(fu)雜,包(bao)含橄欖石(shi)、玄武巖(yan)(yan)、英安(an)(an)巖(yan)(yan)和安(an)(an)山石(shi)等(deng)等(deng)。
圣海倫(lun)火山(shan)在距今(jin)27.5年前的更新(xin)世,即猿猴峽谷時(shi)期開始成長,并(bing)噴發(fa)出英安巖和(he)(he)安山(shan)石的輕石和(he)(he)火山(shan)灰。
36000年前,一次大規模的(de)(de)火(huo)山(shan)泥石流沿火(huo)山(shan)瀉落,而泥石流在圣海倫(lun)火(huo)山(shan)的(de)(de)所(suo)有爆發(fa)周期中都扮演著重要的(de)(de)角色。
猿猴峽(xia)谷(gu)時期在距今約35000年前結束(shu),接下來的是長達7000年相對平靜(jing)。
祖先時期的(de)部分火山錐在(zai)(zai)爆(bao)發中分裂,并在(zai)(zai)距(ju)今14000到(dao)18000年前的(de)冰河時期被冰川搬運移動。
第(di)二個爆發期即(ji)美洲獅時期于距今約(yue)28000年前開始,持(chi)續約(yue)10000年。
灼熱輕(qing)石的火(huo)(huo)山(shan)碎(sui)屑流和火(huo)(huo)山(shan)灰以及火(huo)(huo)山(shan)巖穹頂的增長都(dou)在這(zhe)一(yi)時期發生(sheng)。
之后又出現了2000年的(de)(de)平靜期,直到雨(yu)燕(yan)溪爆發(fa)期開(kai)始,代表性的(de)(de)現象是(shi)火山碎(sui)屑流,穹頂增長和(he)火山灰對附(fu)近地區的(de)(de)覆(fu)蓋。雨(yu)燕(yan)溪爆發(fa)期在(zai)距今12800年前(qian)結束。
史密斯溪和松木溪爆發期
公元前約2500年(nian),持(chi)續了4000年(nian)的(de)平(ping)靜被史(shi)密斯溪爆發(fa)期的(de)開(kai)始(shi)打斷。火山噴(pen)出大量火山灰(hui)和棕黃(huang)色輕石(shi),覆蓋了幾千平(ping)方公里的(de)土地。
通過火(huo)山灰層體(ti)積判(pan)斷,公(gong)元前1900年發生(sheng)的(de)(de)火(huo)山爆發是圣(sheng)海倫火(huo)山在全新世發生(sheng)的(de)(de)為人所知的(de)(de)較大規模爆發。
這一(yi)爆發期一(yi)直(zhi)持續到約(yue)公元前1600年,噴發出的物質在80公里外今天(tian)的瑞尼(ni)爾(er)山國家公園堆(dui)積(ji)了46厘米(mi)厚(hou)。
噴發物最遠在北至加拿大阿爾伯塔(ta)省的班夫(fu)國家公園,南(nan)至俄勒岡州東部(bu)都(dou)有蹤跡。
噴發(fa)在整(zheng)個范圍內的物質體積總計(ji)可能有10立方公(gong)里(li)之多(duo)。接下來火山(shan)又(you)沉靜(jing)了約400年。
公元前1200左右火山(shan)再度蘇醒,松木(mu)溪爆發期由此開始。
這一時期持續(xu)到約公元前800年(nian),以爆發規模較小為特征。
無數粘稠熾(chi)熱(re)的(de)巖漿沿山而下,停留在(zai)附近的(de)山谷里(li)。公(gong)元(yuan)前1000年到公(gong)元(yuan)前500年之(zhi)間一(yi)次大規模的(de)火山泥(ni)流填埋了(le)路易斯(si)河谷65公(gong)里(li)長的(de)一(yi)段。
城堡溪和糖碗爆發期
接下來的爆發期是(shi)城(cheng)堡溪(Castle Creek)爆發期,于公元前400年開始,特征是(shi)火山巖漿組成成份(fen)的變化(hua),即新(xin)出現的橄欖石和玄武巖。
1980年前的火山頂就(jiu)是在這個時期開始形成的。
在之前常(chang)見的碎屑巖石之外,這一時期的顯著特征(zheng)是大量的巖漿流(liu)。
大量的(de)安山(shan)(shan)石和玄武巖(yan)(yan)巖(yan)(yan)漿(jiang)(jiang)覆蓋(gai)了山(shan)(shan)的(de)一部分,公元100年的(de)一次巖(yan)(yan)漿(jiang)(jiang)流一直流到了路(lu)易斯和卡(ka)拉(la)瑪河谷(gu)。其他(ta)成份,比如因(yin)其巖(yan)(yan)漿(jiang)(jiang)管(guan)(lava tube)系統而(er)得名的(de)山(shan)(shan)洞玄武巖(yan)(yan),從其噴(pen)發(fa)口(kou)一直流到15公里之外。
在公元1世紀(ji)里,火山灰流沿了北側(ce)之河川(chuan)和卡拉瑪河谷(gu)移(yi)動了50公里遠,甚(shen)至可能(neng)達到了哥倫比亞河。接下來(lai)的400年是火山的平靜期(qi)。
糖碗爆(bao)發期十分短(duan)暫(zan),且于(yu)火山(shan)(shan)的(de)(de)歷史中其他爆(bao)發期有(you)截然不同的(de)(de)特(te)點。它帶來了(le)1980年之(zhi)前一次明(ming)確的(de)(de)定向爆(bao)炸(zha)式的(de)(de)爆(bao)發。巖漿(jiang)首先安靜從火山(shan)(shan)流出并(bing)形成了(le)一個穹頂,接下(xia)來發生了(le)至(zhi)少兩次猛烈(lie)的(de)(de)爆(bao)炸(zha),產生了(le)少量的(de)(de)火山(shan)(shan)碎屑,爆(bao)炸(zha)堆積物(wu),碎屑流和火山(shan)(shan)泥流。
卡拉瑪和山羊石爆發期
在約1480年,持續了700年的(de)(de)平靜(jing)期被打(da)破,大量的(de)(de)灰白色英安巖輕石和火(huo)山灰開(kai)始噴發(fa),標志著卡拉瑪時(shi)期的(de)(de)開(kai)端。1480年發(fa)生(sheng)的(de)(de)爆(bao)(bao)發(fa)比(bi)1980年5月18日的(de)(de)爆(bao)(bao)發(fa)規模(mo)還要大幾倍。
接下(xia)來(lai)又(you)一次規(gui)模堪與1980年(nian)相比的爆發在1482年(nian)發生。
火(huo)山灰(hui)和輕石在東北9.5公(gong)里處堆(dui)積了1米厚;在80公(gong)里外也有5厘米厚。
大量的火(huo)山碎屑流(liu)(liu)和火(huo)山泥石流(liu)(liu)接(jie)著順山南坡而下(xia),沖進卡拉瑪河。
這(zhe)一為期150年的(de)爆(bao)發(fa)期中(zhong),巖漿中(zhong)的(de)硅(gui)土成(cheng)份(fen)有所(suo)減少(shao),爆(bao)發(fa)產生(sheng)的(de)安山(shan)石火(huo)山(shan)灰形成(cheng)了至少(shao)8層(ceng)深淺(qian)相間(jian)的(de)地(di)層(ceng)。
成塊的安山(shan)(shan)石(shi)巖漿從(cong)火山(shan)(shan)口沿山(shan)(shan)東(dong)南側而下。后來(lai),火山(shan)(shan)碎屑流蓋(gai)過安山(shan)(shan)石(shi)巖漿,流入卡拉瑪河(he)(he)河(he)(he)谷。
最(zui)終英安巖在火山口上填(tian)滿了以前(qian)爆炸(zha)形成的(de)彈坑,形成了幾百米高的(de)火山丘。
火山丘側面的大(da)塊部(bu)分脫落,以(yi)碎石形態覆蓋在火山錐上。
側向的爆發在火山口東南壁上開出了(le)(le)一個缺口。卡(ka)拉瑪時期在約1647年(nian)結(jie)束時,圣海倫火山達到了(le)(le)其最(zui)高的海拔(ba),也形成了(le)(le)高度對稱的外形。接下(xia)來的150年(nian)里火山再一次回歸平靜(jing)。
1800年開始(shi)的(de)山(shan)羊(yang)石爆發(fa)期持續了57年,這也是(shi)第一個對圣海倫火山(shan)爆發(fa)的(de)口頭和(he)書面描述(shu)共同(tong)存在的(de)時期。
與卡(ka)拉瑪時期類似,山(shan)羊石(shi)爆發(fa)期開始于英安(an)巖火(huo)山(shan)灰爆發(fa),隨之而來的是安(an)山(shan)石(shi)巖漿,最后在(zai)英安(an)巖火(huo)山(shan)丘形成時達到頂峰。
在規模上,1800年的爆發可(ke)能與1980年的爆發接近(jin),但沒(mei)有對山峰(feng)造成(cheng)毀壞。
火山(shan)灰向(xiang)東(dong)(dong)北飄散到華(hua)盛頓(dun)州中部和東(dong)(dong)部,愛達荷州北部,和蒙大拿州西部。
1831年(nian)到(dao)1857年(nian)接(jie)連發生(sheng)了至少十余次小規模爆發,其(qi)中(zhong)還包括在(zai)1842年(nian)發生(sheng)的一次相對(dui)規模較大的爆發,噴發口就在(zai)山北坡(po)山羊石(shi)或其(qi)附近。
1980年到2001年之間的活動
在1980年3月20日,圣(sheng)海倫火(huo)山(shan)(shan)經歷(li)了一(yi)場里氏4.2的地震。煙霧于3月27日開始(shi)從火(huo)山(shan)(shan)口冒出。到4月末,圣(sheng)海倫火(huo)山(shan)(shan)的北面開始(shi)凸起及膨脹(zhang)起來。
毫(hao)無先兆的(de)(de)情況下,強(qiang)度5.1級的(de)(de)第二次地震于(yu)5月18日發(fa)生(sheng),引發(fa)了山(shan)北坡大(da)規模的(de)(de)塌陷,造(zao)成了歷史記(ji)載以來較(jiao)大(da)的(de)(de)一次巖屑(xie)山(shan)崩。
山體內的(de)(de)巖漿噴發形(xing)成了大規(gui)模的(de)(de)火(huo)(huo)山碎(sui)屑流(liu),夷平了附近600平方公里的(de)(de)植被和建筑物。在火(huo)(huo)山爆發指(zhi)數(shu)(en:Volcanic Explosivity Index)中(zhong),這次爆發被列為普林尼式爆發(Plinian eruption)。
山北坡(po)的(de)(de)塌陷混(hun)雜著冰、雪和水(shui)形成了(le)火(huo)山泥流。泥流沿Toutle河(he)及(ji)Cowlitz河(he)前(qian)進了(le)若干公(gong)(gong)里,摧毀了(le)一路的(de)(de)橋梁和伐(fa)木場。總共(gong)三百(bai)萬立方米的(de)(de)物質被(bei)泥流運送到了(le)南(nan)方27公(gong)(gong)里外的(de)(de)哥(ge)倫比亞河(he)里。
劇烈(lie)的(de)(de)火山灰噴發(fa)持(chi)續(xu)了(le)(le)9個多小(xiao)(xiao)時,煙(yan)柱高度達到(dao)了(le)(le)海(hai)平(ping)面以上20到(dao)27公里。煙(yan)柱以每小(xiao)(xiao)時95公里的(de)(de)速度向東飄移,中午(wu)時到(dao)達愛達荷州(zhou)。5月18日大(da)約下午(wu)5:30,垂直煙(yan)柱的(de)(de)高度開始減小(xiao)(xiao),較小(xiao)(xiao)規模(mo)的(de)(de)噴發(fa)一直持(chi)續(xu)到(dao)了(le)(le)幾(ji)天之后。
圣(sheng)海倫(lun)火山(shan)(shan)爆發(fa)的(de)(de)(de)(de)能量總共相當(dang)于(yu)三億五(wu)千萬噸(dun)TNT炸藥,或(huo)者27000枚(mei)廣島(dao)原子(zi)彈,又或(huo)者7倍于(yu)人類建造測(ce)試過(guo)(guo)的(de)(de)(de)(de)最(zui)大(da)當(dang)量核武器沙皇炸彈(Tsar Bomba)的(de)(de)(de)(de)威力。它噴出了(le)2.8立(li)方公(gong)里的(de)(de)(de)(de)物質。山(shan)(shan)北坡的(de)(de)(de)(de)塌陷使圣(sheng)海倫(lun)山(shan)(shan)的(de)(de)(de)(de)海拔縮短了(le)將近400米(mi),留(liu)下了(le)一個(ge)1.6到3.2英(ying)里寬,800米(mi)深的(de)(de)(de)(de)火山(shan)(shan)坑,北面留(liu)有巨大(da)的(de)(de)(de)(de)缺(que)口。爆發(fa)一共使57人喪(sang)生,還殺死了(le)將近7000頭大(da)牲畜(鹿、角鹿和(he)(he)熊),以及附近漁業孵化(hua)場的(de)(de)(de)(de)約(yue)一千二百萬條魚。有超過(guo)(guo)200所住宅,300公(gong)里長的(de)(de)(de)(de)公(gong)路和(he)(he)25公(gong)里鐵路遭毀壞(huai)。
在1980年到(dao)1986年之間,圣海(hai)倫火山的(de)(de)火山活動持續不斷。新(xin)的(de)(de)巖(yan)漿形(xing)成(cheng)了新(xin)的(de)(de)火山丘,大(da)量的(de)(de)小規(gui)模爆炸(zha)和造丘爆發(fa)時有發(fa)生(sheng)。從1989年12月7日(ri)到(dao)1990年1月6日(ri),以及1990年11月5日(ri)到(dao)1991年2月14日(ri),火山發(fa)生(sheng)爆發(fa),有時還伴隨著火山灰形(xing)成(cheng)的(de)(de)巨大(da)云團(tuan)。
2004年之后的火山活動
圣海倫火山在2004年的(de)10月(yue)1日再度(du)活躍起來,最初的(de)特(te)征(zheng)是(shi)成(cheng)百上千次(ci)的(de)小規模地震,隨后則幾次(ci)噴出(chu)蒸氣和火山灰。
熔巖在(zai)2004年10月11日達到了火山表(biao)層,在(zai)已(yi)有火山丘的(de)(de)(de)南側形(xing)成(cheng)了新的(de)(de)(de)火山丘。這一(yi)成(cheng)長從(cong)2005年一(yi)整(zheng)年一(yi)直持續到2006年。過程中的(de)(de)(de)一(yi)些現(xian)象被觀察記錄下來,比如“鯨背(bei)”,包含著(zhu)冷(leng)卻固化的(de)(de)(de)巖漿受擠壓形(xing)成(cheng)的(de)(de)(de)長柱。這些現(xian)象都相當不穩定(ding),在(zai)形(xing)成(cheng)后很快(kuai)就倒塌消失了。2005年7月2日,鯨背(bei)的(de)(de)(de)一(yi)角折(zhe)斷墜落(luo)(luo),造(zao)成(cheng)的(de)(de)(de)落(luo)(luo)石把煙塵送到了幾百(bai)米高的(de)(de)(de)空(kong)中。
2005年3月8日發(fa)生了一(yi)次(ci)醒目的(de)(de)(de)火山活動(dong)。噴出的(de)(de)(de)11,000米(mi)(36,000英(ying)尺)高的(de)(de)(de)煙霧和(he)灰塵云從西(xi)雅圖(美國(guo)華盛頓(dun)州)也(ye)能看(kan)到。這次(ci)小規模(mo)的(de)(de)(de)噴發(fa)是造(zao)丘運動(dong)積蓄壓力的(de)(de)(de)一(yi)次(ci)釋(shi)放,伴(ban)隨著噴發(fa)的(de)(de)(de)是一(yi)次(ci)2.5級地震(zhen)。
另一個在(zai)(zai)火山(shan)丘(qiu)上形成的(de)(de)(de)現象被(bei)成為“鰭”(fin)或(huo)“板(ban)”(slab)。大約半個足(zu)球場大小的(de)(de)(de)冷卻了的(de)(de)(de)火山(shan)巖(yan)以每天2米的(de)(de)(de)速度(du)被(bei)推著向上升。2006年(nian)6月(yue)中,巖(yan)板(ban)開始在(zai)(zai)頻繁(fan)的(de)(de)(de)巖(yan)崩中破裂,同時(shi)還在(zai)(zai)不斷的(de)(de)(de)受擠壓上升。這時(shi)火山(shan)丘(qiu)的(de)(de)(de)最(zui)高(gao)高(gao)度(du)是2301米,仍然比2005年(nian)7月(yue)鯨背坍塌前的(de)(de)(de)高(gao)度(du)要矮。
2006年10月22日(ri)下午3:13,一場(chang)3.5級地震使Spine 7脫(tuo)落,引起(qi)的火(huo)山丘的崩塌把火(huo)山灰煙柱送到了火(huo)山口西面2000米的空(kong)中,煙柱接下來很快(kuai)消(xiao)散了。
2006年11月19日,大片的冷凝水蒸汽(qi)煙柱使媒體推測火山(shan)發(fa)生了小(xiao)規模爆發(fa)。然(ran)而美國地(di)質(zhi)調查局的喀斯開火山(shan)觀測站(Cascades Volcano Observatory)并沒(mei)有發(fa)現(xian)明(ming)顯的火山(shan)灰云團。火山(shan)從2004年開始的持續活動被認為主要是火山(shan)口內涌(yong)出的巖(yan)漿緩慢建造(zao)火山(shan)丘和擠壓的結果。