圣海(hai)倫斯火(huo)(huo)(huo)山(shan)地(di)區(qu)現(xian)已(yi)成(cheng)為美國(guo)國(guo)家火(huo)(huo)(huo)山(shan)的(de)名(ming)勝地(di),政(zheng)(zheng)府為旅游(you)(you)者開(kai)辟了(le)一條專用通(tong)道,也利(li)用這個(ge)場(chang)所來教育人民,宣傳火(huo)(huo)(huo)山(shan)噴(pen)發(fa)的(de)危(wei)險性。這座海(hai)拔(ba)2591米的(de)火(huo)(huo)(huo)山(shan)是美洲活(huo)躍的(de)火(huo)(huo)(huo)山(shan),過去一段時間,圣海(hai)倫斯火(huo)(huo)(huo)山(shan)一直不(bu)太安分。高高的(de)火(huo)(huo)(huo)山(shan)口經常會噴(pen)出(chu)濃濃的(de)煙霧(wu),站在(zai)火(huo)(huo)(huo)山(shan)附近(jin)還可(ke)(ke)(ke)以感到大地(di)在(zai)微(wei)微(wei)顫動,地(di)質(zhi)學家將(jiang)此稱作“火(huo)(huo)(huo)山(shan)的(de)低水平爆(bao)發(fa)”。盡管如此,當地(di)政(zheng)(zheng)府還是解(jie)除了(le)對圣海(hai)倫斯火(huo)(huo)(huo)山(shan)的(de)登山(shan)禁(jin)令,想要近(jin)距離接觸火(huo)(huo)(huo)山(shan)的(de)人可(ke)(ke)(ke)以像他們一樣,帶上背包上山(shan)了(le)。不(bu)過,有(you)“低水平爆(bao)發(fa)”,就意(yi)味著危(wei)險依(yi)然(ran)存在(zai)。當地(di)政(zheng)(zheng)府提(ti)醒游(you)(you)客,在(zai)活(huo)火(huo)(huo)(huo)山(shan)上游(you)(you)覽隨時可(ke)(ke)(ke)能出(chu)現(xian)意(yi)外(wai)(wai),因此一定要格外(wai)(wai)注意(yi)安全。
圣海倫(lun)火山(shan)(英語:Mount St. Helen’s)是(shi)(shi)一(yi)(yi)座活火山(shan),位(wei)于美國(guo)太(tai)平洋西(xi)北(bei)(bei)區華盛頓州的(de)斯卡梅尼亞縣,西(xi)雅圖市以南154公里(li),波特蘭市東北(bei)(bei)85公里(li)處,北(bei)(bei)緯46.20度,西(xi)經(jing)122.18度,海拔(ba)2,549米,是(shi)(shi)喀斯喀特山(shan)脈的(de)一(yi)(yi)部(bu)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。圣海倫火(huo)山是包(bao)含160多個活火(huo)山的(de)環太平(ping)洋火(huo)山帶的(de)一部分,因火(huo)山灰噴發和火(huo)山碎屑流而聞(wen)名(ming)。
爆發活動的祖先時期
圣海倫火(huo)山早期(qi)爆(bao)發的(de)時(shi)期(qi)是距今(jin)大(da)約(yue)27.5至(zhi)3.5萬年(nian)(nian)前的(de)“猿(yuan)猴峽谷時(shi)期(qi)”(Ape Canyon Stage),然后是距今(jin)2.8至(zhi)1.8萬年(nian)(nian)前的(de)“美洲獅時(shi)期(qi)”(Cougar Stage),和距今(jin)約(yue)1.6至(zhi)1.28萬年(nian)(nian)前的(de)“雨燕溪時(shi)期(qi)”(Swift Creek Stage)。
現代時(shi)(shi)期(qi)被稱作“靈(ling)湖時(shi)(shi)期(qi)”(Spirit Lake Stage),約3900年前(qian)(qian)開始至今(jin),靈(ling)湖時(shi)(shi)期(qi)以前(qian)(qian)的時(shi)(shi)期(qi)被統稱為(wei)祖先(xian)時(shi)(shi)期(qi)。
祖先與現(xian)代時期(qi)的主要區別(bie)在于噴(pen)發(fa)巖漿的構成成份。
祖(zu)先時(shi)期(qi)的(de)巖漿包含英安巖和安山石,而(er)現代時(shi)期(qi)的(de)巖漿則成份復雜,包含橄欖石、玄武巖、英安巖和安山石等等。
圣海倫火(huo)山(shan)在距今27.5年前的更新世,即猿猴峽(xia)谷(gu)時(shi)期開始(shi)成(cheng)長,并噴發出(chu)英安(an)巖和(he)安(an)山(shan)石(shi)的輕石(shi)和(he)火(huo)山(shan)灰。
36000年前,一次大規(gui)模的火山泥(ni)石流沿火山瀉落,而泥(ni)石流在圣(sheng)海倫火山的所有(you)爆發周(zhou)期(qi)中都(dou)扮演著重要的角(jiao)色(se)。
猿猴峽谷(gu)時期在距今約35000年前結束(shu),接下來(lai)的(de)是長達7000年相對(dui)平靜。
祖先時期(qi)的(de)部分火(huo)山(shan)錐在爆發中分裂(lie),并(bing)在距今14000到18000年前的(de)冰河時期(qi)被冰川搬運移(yi)動。
第(di)二個爆(bao)發期(qi)即美(mei)洲(zhou)獅時期(qi)于(yu)距(ju)今(jin)約(yue)28000年前開始,持續約(yue)10000年。
灼熱輕石(shi)的(de)火山碎屑流(liu)和(he)火山灰以及火山巖穹頂的(de)增長都在這一時期(qi)發生(sheng)。
之后又出(chu)現了2000年(nian)的平靜(jing)期(qi),直到雨燕溪(xi)爆發(fa)期(qi)開始,代表性的現象是火山(shan)碎(sui)屑流,穹(qiong)頂增長和火山(shan)灰對(dui)附近地(di)區的覆蓋。雨燕溪(xi)爆發(fa)期(qi)在距今12800年(nian)前結(jie)束。
史密斯溪和松木溪爆發期
公元前約2500年,持續了(le)4000年的(de)平靜被(bei)史密(mi)斯溪爆發(fa)期的(de)開始打斷。火山噴出大量火山灰和棕黃色輕石,覆(fu)蓋了(le)幾千平方公里的(de)土(tu)地(di)。
通過(guo)火(huo)山(shan)灰層(ceng)體積判斷(duan),公元(yuan)前(qian)1900年發(fa)(fa)生的火(huo)山(shan)爆(bao)發(fa)(fa)是圣海倫火(huo)山(shan)在(zai)全新世發(fa)(fa)生的為人所知的較大規模(mo)爆(bao)發(fa)(fa)。
這一爆發期一直持續到約公元前(qian)1600年,噴(pen)發出的物(wu)質在80公里外今(jin)天的瑞(rui)尼爾山國家公園堆積了(le)46厘米厚。
噴發物(wu)最遠在北至加(jia)拿大阿爾伯塔省的班夫國家公(gong)園,南(nan)至俄(e)勒岡州東部都有蹤跡(ji)。
噴發在(zai)整個(ge)范圍內的物質體積(ji)總計可(ke)能有10立(li)方公里之多。接下來火山又沉靜了約400年。
公元前1200左右火山再度蘇醒,松木溪爆發期由此(ci)開始。
這一時期持續到約公元前800年,以爆發規(gui)模較小為特征。
無數粘稠熾(chi)熱(re)的(de)巖漿沿山(shan)而下,停留在附近(jin)的(de)山(shan)谷(gu)里。公元(yuan)前(qian)1000年到(dao)公元(yuan)前(qian)500年之間一(yi)次(ci)大規模的(de)火山(shan)泥流填埋了路易(yi)斯河谷(gu)65公里長的(de)一(yi)段(duan)。
城堡溪和糖碗爆發期
接下來的(de)(de)爆發期(qi)(qi)是城堡溪(Castle Creek)爆發期(qi)(qi),于公元前400年(nian)開始,特征是火山巖漿組成成份的(de)(de)變化,即新(xin)出現的(de)(de)橄欖石和玄(xuan)武巖。
1980年前的(de)火山頂就是在這(zhe)個時(shi)期開始形成的(de)。
在之(zhi)前(qian)常(chang)見的(de)碎屑巖石之(zhi)外,這一時(shi)期(qi)的(de)顯著(zhu)特征(zheng)是大量(liang)的(de)巖漿流。
大量的安山(shan)石和玄(xuan)武巖(yan)巖(yan)漿(jiang)(jiang)覆(fu)蓋了(le)山(shan)的一(yi)部分(fen),公(gong)元100年的一(yi)次(ci)巖(yan)漿(jiang)(jiang)流(liu)一(yi)直(zhi)流(liu)到了(le)路易斯和卡拉瑪河谷。其(qi)他成(cheng)份,比如因其(qi)巖(yan)漿(jiang)(jiang)管(lava tube)系統而得名的山(shan)洞玄(xuan)武巖(yan),從其(qi)噴(pen)發口一(yi)直(zhi)流(liu)到15公(gong)里之外。
在公(gong)元1世紀里,火山灰(hui)流沿了(le)(le)北側(ce)之河川和卡拉瑪河谷移動了(le)(le)50公(gong)里遠,甚至可能達到了(le)(le)哥倫(lun)比亞河。接下來(lai)的400年是(shi)火山的平靜期。
糖碗爆(bao)(bao)發(fa)(fa)期(qi)十分短暫,且于火山的(de)(de)歷史中其他爆(bao)(bao)發(fa)(fa)期(qi)有截(jie)然不(bu)同(tong)的(de)(de)特點。它帶來了(le)1980年之前一(yi)次明確的(de)(de)定(ding)向爆(bao)(bao)炸(zha)式(shi)的(de)(de)爆(bao)(bao)發(fa)(fa)。巖(yan)漿首先安(an)靜(jing)從火山流(liu)(liu)出并形(xing)成了(le)一(yi)個穹頂,接(jie)下來發(fa)(fa)生了(le)至少兩次猛(meng)烈(lie)的(de)(de)爆(bao)(bao)炸(zha),產(chan)生了(le)少量(liang)的(de)(de)火山碎屑,爆(bao)(bao)炸(zha)堆積物,碎屑流(liu)(liu)和火山泥流(liu)(liu)。
卡拉瑪和山羊石爆發期
在約1480年(nian)(nian),持續了(le)700年(nian)(nian)的(de)平(ping)靜期(qi)被打破,大量的(de)灰白色英安(an)巖(yan)輕石(shi)和(he)火山灰開始噴(pen)發,標(biao)志著卡拉瑪時期(qi)的(de)開端。1480年(nian)(nian)發生的(de)爆(bao)發比1980年(nian)(nian)5月18日的(de)爆(bao)發規模還要大幾(ji)倍。
接下來又一次(ci)規模堪與1980年(nian)相比的爆發在1482年(nian)發生。
火山灰和輕(qing)石在(zai)東北9.5公里(li)處堆積(ji)了1米厚(hou);在(zai)80公里(li)外也有5厘米厚(hou)。
大量的火山碎(sui)屑(xie)流(liu)和火山泥(ni)石流(liu)接著(zhu)順山南坡(po)而下,沖進(jin)卡拉瑪河(he)。
這一為期150年的(de)(de)爆(bao)發期中,巖漿中的(de)(de)硅(gui)土成份有所減少,爆(bao)發產生的(de)(de)安山石火(huo)山灰形成了至少8層深(shen)淺相間的(de)(de)地層。
成塊的安山(shan)(shan)石(shi)巖漿從火山(shan)(shan)口(kou)沿(yan)山(shan)(shan)東南側而下。后來,火山(shan)(shan)碎屑流蓋過(guo)安山(shan)(shan)石(shi)巖漿,流入(ru)卡拉(la)瑪河河谷。
最終英安巖在火(huo)山口上填滿了以前爆(bao)炸形(xing)成(cheng)的彈坑,形(xing)成(cheng)了幾百米(mi)高的火(huo)山丘。
火(huo)山(shan)丘側面的大塊部分脫落,以碎石(shi)形態覆蓋在火(huo)山(shan)錐上(shang)。
側(ce)向的(de)(de)爆發在火(huo)山(shan)口(kou)東南(nan)壁上(shang)開出了一個缺口(kou)。卡(ka)拉瑪時(shi)期(qi)在約1647年(nian)結束時(shi),圣海(hai)倫火(huo)山(shan)達(da)到了其最高的(de)(de)海(hai)拔(ba),也形成了高度對稱的(de)(de)外(wai)形。接下來(lai)的(de)(de)150年(nian)里火(huo)山(shan)再一次(ci)回歸平靜。
1800年開始的(de)山羊(yang)石爆(bao)發期持續了57年,這也是第一個對圣海倫火(huo)山爆(bao)發的(de)口頭和(he)書(shu)面描述共同(tong)存在的(de)時期。
與卡拉瑪時期類似,山(shan)羊石爆發期開始于英(ying)安(an)巖火山(shan)灰爆發,隨之而來的是安(an)山(shan)石巖漿,最后在(zai)英(ying)安(an)巖火山(shan)丘形(xing)成時達到頂峰。
在規(gui)模(mo)上,1800年(nian)的爆發可能與1980年(nian)的爆發接近,但沒(mei)有對山峰造成毀壞。
火山灰向東(dong)(dong)北飄散到華盛頓州中部和(he)(he)東(dong)(dong)部,愛達(da)荷州北部,和(he)(he)蒙(meng)大(da)拿州西部。
1831年(nian)到1857年(nian)接連發(fa)生(sheng)了至少十余次小規(gui)模爆發(fa),其中(zhong)還包括在(zai)1842年(nian)發(fa)生(sheng)的一次相對規(gui)模較(jiao)大(da)的爆發(fa),噴發(fa)口(kou)就(jiu)在(zai)山北坡山羊石或其附(fu)近。
1980年到2001年之間的活動
在(zai)1980年3月(yue)20日(ri),圣海(hai)倫火(huo)(huo)山經(jing)歷(li)了一場里氏4.2的(de)地震。煙霧于3月(yue)27日(ri)開(kai)始(shi)從火(huo)(huo)山口冒出。到(dao)4月(yue)末,圣海(hai)倫火(huo)(huo)山的(de)北面開(kai)始(shi)凸起及膨(peng)脹起來。
毫無先兆的(de)情況下(xia),強(qiang)度5.1級的(de)第二次地震于5月18日發生,引發了(le)山北(bei)坡(po)大規(gui)模(mo)的(de)塌陷,造成了(le)歷史記載以(yi)來較(jiao)大的(de)一(yi)次巖屑山崩。
山(shan)(shan)體內的巖漿(jiang)噴(pen)發形成了大(da)規模的火(huo)山(shan)(shan)碎屑流,夷平了附近(jin)600平方公(gong)里的植被(bei)和建筑物。在火(huo)山(shan)(shan)爆(bao)發指(zhi)數(en:Volcanic Explosivity Index)中,這次爆(bao)發被(bei)列為(wei)普林尼(ni)式爆(bao)發(Plinian eruption)。
山北坡的(de)(de)塌(ta)陷混(hun)雜著冰、雪和(he)水形成(cheng)了(le)火(huo)山泥(ni)流(liu)(liu)。泥(ni)流(liu)(liu)沿Toutle河(he)及Cowlitz河(he)前進了(le)若干公里,摧毀了(le)一路的(de)(de)橋梁和(he)伐木場。總共三百(bai)萬立方米的(de)(de)物質被泥(ni)流(liu)(liu)運(yun)送(song)到了(le)南方27公里外的(de)(de)哥(ge)倫比亞河(he)里。
劇烈的(de)火山灰(hui)噴(pen)發(fa)持續(xu)(xu)了9個(ge)多小(xiao)時(shi),煙柱高度達到(dao)了海平(ping)面以上20到(dao)27公里。煙柱以每小(xiao)時(shi)95公里的(de)速度向(xiang)東(dong)飄移,中(zhong)午時(shi)到(dao)達愛(ai)達荷州。5月18日大約下午5:30,垂直煙柱的(de)高度開始減小(xiao),較小(xiao)規模的(de)噴(pen)發(fa)一(yi)直持續(xu)(xu)到(dao)了幾天之后。
圣(sheng)海(hai)(hai)倫(lun)火(huo)山爆發(fa)的(de)(de)(de)(de)能量總(zong)共相當于三億五千(qian)(qian)萬噸(dun)TNT炸(zha)藥(yao),或(huo)者(zhe)27000枚廣島原子(zi)彈,又(you)或(huo)者(zhe)7倍于人(ren)類建(jian)造測試過(guo)的(de)(de)(de)(de)最(zui)大(da)當量核武器沙皇炸(zha)彈(Tsar Bomba)的(de)(de)(de)(de)威(wei)力。它噴(pen)出了2.8立方公(gong)(gong)里(li)的(de)(de)(de)(de)物質。山北坡的(de)(de)(de)(de)塌陷使(shi)圣(sheng)海(hai)(hai)倫(lun)山的(de)(de)(de)(de)海(hai)(hai)拔縮短了將近(jin)400米,留下了一個(ge)1.6到3.2英里(li)寬,800米深(shen)的(de)(de)(de)(de)火(huo)山坑,北面留有巨大(da)的(de)(de)(de)(de)缺口。爆發(fa)一共使(shi)57人(ren)喪生,還(huan)殺死了將近(jin)7000頭(tou)大(da)牲(sheng)畜(鹿、角鹿和(he)熊),以(yi)及附近(jin)漁業孵化場的(de)(de)(de)(de)約(yue)一千(qian)(qian)二百萬條魚。有超(chao)過(guo)200所住(zhu)宅,300公(gong)(gong)里(li)長的(de)(de)(de)(de)公(gong)(gong)路和(he)25公(gong)(gong)里(li)鐵路遭毀(hui)壞。
在1980年(nian)到1986年(nian)之(zhi)間(jian),圣海倫(lun)火(huo)(huo)山的(de)(de)火(huo)(huo)山活動持續不斷(duan)。新(xin)的(de)(de)巖(yan)漿形成(cheng)了新(xin)的(de)(de)火(huo)(huo)山丘,大量(liang)的(de)(de)小規模爆炸(zha)和(he)造(zao)丘爆發時(shi)有發生。從(cong)1989年(nian)12月(yue)(yue)(yue)7日(ri)(ri)到1990年(nian)1月(yue)(yue)(yue)6日(ri)(ri),以及(ji)1990年(nian)11月(yue)(yue)(yue)5日(ri)(ri)到1991年(nian)2月(yue)(yue)(yue)14日(ri)(ri),火(huo)(huo)山發生爆發,有時(shi)還伴(ban)隨著火(huo)(huo)山灰形成(cheng)的(de)(de)巨(ju)大云團。
2004年之后的火山活動
圣海倫火(huo)山在2004年的(de)10月(yue)1日再度活躍(yue)起來,最(zui)初的(de)特征是成百上千次的(de)小規模地(di)震,隨后則幾次噴(pen)出蒸氣和火(huo)山灰。
熔巖在(zai)2004年10月11日(ri)達到了(le)火(huo)(huo)山表層,在(zai)已有火(huo)(huo)山丘(qiu)(qiu)的南側形成了(le)新(xin)的火(huo)(huo)山丘(qiu)(qiu)。這(zhe)一(yi)成長從2005年一(yi)整年一(yi)直持續到2006年。過(guo)程中(zhong)(zhong)的一(yi)些現(xian)象被(bei)觀察記錄下(xia)來,比如“鯨背”,包含著冷卻固化(hua)的巖漿(jiang)受擠壓形成的長柱。這(zhe)些現(xian)象都相當不穩定,在(zai)形成后很快就倒塌消失了(le)。2005年7月2日(ri),鯨背的一(yi)角折斷墜(zhui)落,造成的落石(shi)把煙塵(chen)送到了(le)幾(ji)百米高的空中(zhong)(zhong)。
2005年3月8日發生(sheng)了一(yi)(yi)次醒目的火(huo)山活動(dong)。噴(pen)(pen)出的11,000米(36,000英尺(chi))高的煙霧和灰塵(chen)云從(cong)西雅圖(美(mei)國華盛頓州)也能看到。這(zhe)次小規模的噴(pen)(pen)發是造丘運(yun)動(dong)積蓄壓力的一(yi)(yi)次釋放,伴隨著噴(pen)(pen)發的是一(yi)(yi)次2.5級地震。
另一個在(zai)火山(shan)(shan)丘上形成的(de)(de)現象被成為“鰭”(fin)或(huo)“板”(slab)。大約半個足球(qiu)場大小的(de)(de)冷卻(que)了(le)的(de)(de)火山(shan)(shan)巖以每天2米的(de)(de)速度(du)被推著向(xiang)上升(sheng)。2006年6月中,巖板開始(shi)在(zai)頻(pin)繁的(de)(de)巖崩中破裂,同時還在(zai)不斷的(de)(de)受擠(ji)壓上升(sheng)。這時火山(shan)(shan)丘的(de)(de)最高高度(du)是2301米,仍然比2005年7月鯨(jing)背坍塌前的(de)(de)高度(du)要(yao)矮(ai)。
2006年(nian)10月22日(ri)下(xia)午3:13,一(yi)場3.5級地震使Spine 7脫落,引(yin)起(qi)的火(huo)山丘的崩塌把火(huo)山灰煙柱送到了火(huo)山口(kou)西(xi)面(mian)2000米的空中,煙柱接下(xia)來很快消散了。
2006年(nian)11月19日,大片(pian)的(de)冷凝水蒸汽煙柱使媒(mei)體推測(ce)火(huo)山(shan)(shan)(shan)發(fa)生了小規模爆發(fa)。然(ran)而美國(guo)地質調(diao)查局的(de)喀斯開(kai)火(huo)山(shan)(shan)(shan)觀測(ce)站(Cascades Volcano Observatory)并(bing)沒有(you)發(fa)現明顯的(de)火(huo)山(shan)(shan)(shan)灰(hui)云團。火(huo)山(shan)(shan)(shan)從2004年(nian)開(kai)始的(de)持續活動被認為主要是火(huo)山(shan)(shan)(shan)口內(nei)涌出的(de)巖漿緩慢建(jian)造火(huo)山(shan)(shan)(shan)丘和(he)擠壓的(de)結果。