圣海(hai)倫(lun)斯火(huo)山地區現(xian)已成為美國(guo)(guo)國(guo)(guo)家火(huo)山的(de)(de)名勝地,政(zheng)府為旅游者開辟了(le)一(yi)條專用通道,也利(li)用這個場所來教育人(ren)民,宣傳(chuan)火(huo)山噴(pen)發(fa)的(de)(de)危險性(xing)。這座海(hai)拔(ba)2591米(mi)的(de)(de)火(huo)山是(shi)美洲活(huo)躍的(de)(de)火(huo)山,過去(qu)一(yi)段時間(jian),圣海(hai)倫(lun)斯火(huo)山一(yi)直不(bu)太安(an)分。高(gao)高(gao)的(de)(de)火(huo)山口經常會噴(pen)出濃(nong)濃(nong)的(de)(de)煙霧,站在火(huo)山附(fu)近(jin)還可以感到大地在微微顫動,地質學家將此(ci)稱作“火(huo)山的(de)(de)低水平爆發(fa)”。盡管如此(ci),當(dang)地政(zheng)府還是(shi)解除了(le)對(dui)圣海(hai)倫(lun)斯火(huo)山的(de)(de)登山禁令,想要近(jin)距離(li)接(jie)觸火(huo)山的(de)(de)人(ren)可以像他(ta)們一(yi)樣,帶(dai)上背包上山了(le)。不(bu)過,有“低水平爆發(fa)”,就意味(wei)著危險依然存在。當(dang)地政(zheng)府提醒游客,在活(huo)火(huo)山上游覽隨時可能(neng)出現(xian)意外,因此(ci)一(yi)定要格外注意安(an)全(quan)。
圣海倫火山(shan)(英語(yu):Mount St. Helen’s)是(shi)一座(zuo)活火山(shan),位于美國太平洋西(xi)北區(qu)華盛頓(dun)州(zhou)的(de)斯(si)卡梅尼亞(ya)縣,西(xi)雅圖市以南154公里,波特蘭(lan)市東北85公里處(chu),北緯46.20度,西(xi)經122.18度,海拔2,549米,是(shi)喀(ka)斯(si)喀(ka)特山(shan)脈的(de)一部分(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)山是(shi)包(bao)含160多(duo)個活(huo)火(huo)山的環太平洋火(huo)山帶的一部分,因火(huo)山灰噴發和火(huo)山碎(sui)屑流(liu)而聞名。
爆發活動的祖先時期
圣海(hai)倫火(huo)山早期爆發(fa)的(de)(de)時(shi)期是(shi)距今大約(yue)27.5至3.5萬(wan)年(nian)前(qian)的(de)(de)“猿猴峽谷時(shi)期”(Ape Canyon Stage),然后是(shi)距今2.8至1.8萬(wan)年(nian)前(qian)的(de)(de)“美洲獅(shi)時(shi)期”(Cougar Stage),和距今約(yue)1.6至1.28萬(wan)年(nian)前(qian)的(de)(de)“雨(yu)燕溪時(shi)期”(Swift Creek Stage)。
現代時(shi)期被稱作“靈湖時(shi)期”(Spirit Lake Stage),約3900年前開始至今,靈湖時(shi)期以前的時(shi)期被統稱為祖先時(shi)期。
祖先與現代時期的(de)主要區別(bie)在(zai)于噴發巖漿的(de)構成成份。
祖先時(shi)期的巖漿包含英安(an)巖和安(an)山石(shi),而現(xian)代時(shi)期的巖漿則成份(fen)復雜,包含橄欖(lan)石(shi)、玄(xuan)武巖、英安(an)巖和安(an)山石(shi)等(deng)等(deng)。
圣海倫火山(shan)在距今27.5年前的更新(xin)世,即猿猴峽谷時(shi)期開始成長,并(bing)噴發出英安巖和安山(shan)石(shi)(shi)的輕石(shi)(shi)和火山(shan)灰。
36000年前,一次大規模(mo)的火(huo)山(shan)泥(ni)(ni)石流沿火(huo)山(shan)瀉落,而泥(ni)(ni)石流在圣海(hai)倫火(huo)山(shan)的所有爆(bao)發(fa)周(zhou)期(qi)中都(dou)扮演著(zhu)重要的角色。
猿(yuan)猴峽谷時期在距今約35000年前結束,接(jie)下(xia)來的是長(chang)達(da)7000年相對平靜。
祖先時(shi)期的(de)部分火(huo)山(shan)錐在爆(bao)發(fa)中分裂,并(bing)在距(ju)今14000到18000年前的(de)冰河時(shi)期被(bei)冰川搬運移動。
第二個爆發期即(ji)美洲(zhou)獅時期于距今約(yue)28000年前(qian)開始(shi),持續約(yue)10000年。
灼(zhuo)熱輕石的(de)火山碎屑流和火山灰以及火山巖穹頂(ding)的(de)增長都在這一時期發(fa)生(sheng)。
之后又出(chu)現了2000年的平靜期(qi),直到雨燕溪爆(bao)發期(qi)開始,代表性的現象是火(huo)山碎(sui)屑流,穹頂增長和火(huo)山灰對附近(jin)地區的覆蓋。雨燕溪爆(bao)發期(qi)在(zai)距今12800年前結束。
史密斯溪和松木溪爆發期
公(gong)(gong)元(yuan)前約2500年,持續(xu)了4000年的平(ping)靜被史密斯溪爆發期的開始(shi)打斷(duan)。火山噴出大量火山灰和棕黃色(se)輕石,覆蓋(gai)了幾(ji)千平(ping)方公(gong)(gong)里的土地。
通(tong)過火(huo)山灰層體積判斷,公元前1900年發(fa)(fa)生的火(huo)山爆發(fa)(fa)是圣海倫火(huo)山在全新世發(fa)(fa)生的為人(ren)所知的較(jiao)大規模爆發(fa)(fa)。
這一(yi)爆發期一(yi)直持續到約公(gong)(gong)元(yuan)前(qian)1600年,噴發出的物質(zhi)在80公(gong)(gong)里外今天(tian)的瑞尼爾山國(guo)家(jia)公(gong)(gong)園堆積了(le)46厘米(mi)厚(hou)。
噴發(fa)物最(zui)遠在北(bei)至(zhi)加拿大阿爾伯(bo)塔省(sheng)的班夫國(guo)家公園,南至(zhi)俄勒(le)岡州(zhou)東部都有蹤跡。
噴發在整(zheng)個范圍內的物質體積總計可(ke)能有10立方公里(li)之多(duo)。接下來火山又沉靜了約400年。
公元前1200左右火山再(zai)度蘇醒,松木溪爆(bao)發期由(you)此開(kai)始。
這一時(shi)期持續到約公元前800年,以(yi)爆發規(gui)模較(jiao)小為特(te)征。
無數粘稠熾(chi)熱(re)的(de)巖漿沿(yan)山(shan)而下,停留在附(fu)近的(de)山(shan)谷里(li)。公元前(qian)1000年(nian)到公元前(qian)500年(nian)之間一(yi)次(ci)大規模的(de)火山(shan)泥(ni)流填埋了路易斯河(he)谷65公里(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)城堡(bao)溪(Castle Creek)爆發期,于公元前400年開始,特征是(shi)火山巖(yan)漿(jiang)組成成份的變化(hua),即新出現的橄欖石和玄武巖(yan)。
1980年前的(de)火山頂就是在這個時期開始(shi)形成的(de)。
在之前常(chang)見的碎屑巖石之外(wai),這一時期(qi)的顯著特征是大(da)量的巖漿流(liu)。
大量的安山石和(he)(he)玄武巖巖漿覆(fu)蓋了山的一(yi)(yi)部分,公(gong)元100年的一(yi)(yi)次巖漿流(liu)一(yi)(yi)直流(liu)到(dao)了路易斯和(he)(he)卡拉瑪河谷。其他成(cheng)份,比如因其巖漿管(guan)(lava tube)系(xi)統而得名的山洞玄武巖,從其噴(pen)發口一(yi)(yi)直流(liu)到(dao)15公(gong)里之(zhi)外。
在公元1世(shi)紀(ji)里(li),火山(shan)灰流沿了(le)北側之河川(chuan)和卡拉(la)瑪河谷移動了(le)50公里(li)遠,甚至可能達到了(le)哥倫比(bi)亞河。接下來的400年是火山(shan)的平靜期。
糖碗爆發(fa)(fa)期十分(fen)短(duan)暫,且于火(huo)山(shan)(shan)的歷(li)史中其他爆發(fa)(fa)期有截然不同的特(te)點。它帶來了(le)(le)1980年之前一次明確(que)的定(ding)向爆炸式的爆發(fa)(fa)。巖漿首先安靜從火(huo)山(shan)(shan)流(liu)(liu)出(chu)并形(xing)成了(le)(le)一個穹(qiong)頂(ding),接下來發(fa)(fa)生(sheng)了(le)(le)至少(shao)兩次猛烈的爆炸,產(chan)生(sheng)了(le)(le)少(shao)量的火(huo)山(shan)(shan)碎(sui)屑,爆炸堆積(ji)物,碎(sui)屑流(liu)(liu)和火(huo)山(shan)(shan)泥流(liu)(liu)。
卡拉瑪和山羊石爆發期
在約1480年(nian),持(chi)續了700年(nian)的(de)平靜(jing)期被打(da)破,大(da)量的(de)灰(hui)白色英安巖輕石和火山灰(hui)開(kai)始噴發(fa),標志著卡拉(la)瑪時(shi)期的(de)開(kai)端。1480年(nian)發(fa)生的(de)爆(bao)(bao)發(fa)比1980年(nian)5月18日的(de)爆(bao)(bao)發(fa)規(gui)模還要(yao)大(da)幾倍。
接下(xia)來(lai)又(you)一次規模堪與1980年相比的爆發(fa)在1482年發(fa)生。
火山灰(hui)和輕石在(zai)東北9.5公里(li)處堆積了1米厚(hou);在(zai)80公里(li)外也有5厘米厚(hou)。
大量的火山(shan)碎屑流和(he)火山(shan)泥石流接(jie)著(zhu)順山(shan)南(nan)坡而下,沖進(jin)卡(ka)拉瑪河。
這一為期(qi)150年的爆發期(qi)中,巖漿中的硅土成份有所減少,爆發產生的安山石火山灰形成了至少8層(ceng)深淺(qian)相間的地層(ceng)。
成塊(kuai)的(de)安山(shan)(shan)石巖漿(jiang)從火山(shan)(shan)口沿山(shan)(shan)東(dong)南側而下。后來,火山(shan)(shan)碎屑(xie)流(liu)蓋過安山(shan)(shan)石巖漿(jiang),流(liu)入卡拉瑪(ma)河河谷。
最終英安巖在火山口上填滿了(le)以前爆炸形成(cheng)的彈坑,形成(cheng)了(le)幾百米(mi)高(gao)的火山丘(qiu)。
火山丘側面(mian)的大(da)塊部(bu)分脫落,以碎(sui)石形態(tai)覆蓋在火山錐上。
側向(xiang)的爆發在火(huo)山口東(dong)南壁上(shang)開出了一(yi)個缺口。卡(ka)拉瑪時期在約1647年結束時,圣海倫火(huo)山達到了其最(zui)高的海拔,也形成了高度對稱的外形。接下來的150年里火(huo)山再一(yi)次回歸平靜(jing)。
1800年開始的(de)山羊石爆發期持續了57年,這也是第一個對圣海倫火山爆發的(de)口頭和書面(mian)描(miao)述(shu)共同存在的(de)時期。
與卡拉瑪時期(qi)類似,山(shan)羊石(shi)爆發(fa)期(qi)開始(shi)于英安(an)巖(yan)火山(shan)灰爆發(fa),隨(sui)之而(er)來的是安(an)山(shan)石(shi)巖(yan)漿,最后(hou)在英安(an)巖(yan)火山(shan)丘形成(cheng)時達(da)到頂峰。
在規模(mo)上,1800年(nian)的爆(bao)發(fa)可能與1980年(nian)的爆(bao)發(fa)接近,但沒有對山峰造成毀壞(huai)。
火山灰(hui)向東北飄散到華盛頓州中部和(he)東部,愛(ai)達荷州北部,和(he)蒙大(da)拿州西部。
1831年(nian)(nian)到1857年(nian)(nian)接連發(fa)(fa)生了至(zhi)少十余次小規(gui)(gui)模爆發(fa)(fa),其中還包括在(zai)1842年(nian)(nian)發(fa)(fa)生的一(yi)次相對規(gui)(gui)模較大的爆發(fa)(fa),噴發(fa)(fa)口就(jiu)在(zai)山(shan)北(bei)坡山(shan)羊石(shi)或其附近。
1980年到2001年之間的活動
在(zai)1980年3月20日(ri)(ri),圣海(hai)倫(lun)火(huo)(huo)山(shan)經歷了(le)一場(chang)里(li)氏4.2的地震(zhen)。煙霧于3月27日(ri)(ri)開始(shi)從火(huo)(huo)山(shan)口(kou)冒出。到4月末,圣海(hai)倫(lun)火(huo)(huo)山(shan)的北面開始(shi)凸起及膨(peng)脹起來(lai)。
毫無先(xian)兆的(de)(de)情況下,強度5.1級(ji)的(de)(de)第二次地震于5月18日發(fa)生,引發(fa)了山北坡大(da)規模的(de)(de)塌陷,造(zao)成了歷史記載以來較大(da)的(de)(de)一次巖屑山崩。
山體內(nei)的(de)巖(yan)漿噴發(fa)(fa)形成了(le)大規模(mo)的(de)火(huo)山碎(sui)屑流,夷平(ping)了(le)附(fu)近600平(ping)方(fang)公里的(de)植被和(he)建筑物。在火(huo)山爆發(fa)(fa)指(zhi)數(en:Volcanic Explosivity Index)中,這次爆發(fa)(fa)被列為普林尼式爆發(fa)(fa)(Plinian eruption)。
山北坡的(de)塌陷混雜(za)著冰、雪和水形成了(le)火山泥(ni)流。泥(ni)流沿(yan)Toutle河及(ji)Cowlitz河前進了(le)若(ruo)干公里(li),摧毀了(le)一路的(de)橋(qiao)梁和伐(fa)木場。總共三(san)百萬立方米的(de)物質被泥(ni)流運送到了(le)南方27公里(li)外(wai)的(de)哥倫比亞河里(li)。
劇烈的火山灰噴發(fa)持續(xu)了9個多小時,煙柱(zhu)高度(du)達到(dao)了海平面(mian)以上20到(dao)27公里(li)。煙柱(zhu)以每小時95公里(li)的速度(du)向東(dong)飄移,中午時到(dao)達愛達荷州。5月18日(ri)大約(yue)下午5:30,垂直煙柱(zhu)的高度(du)開始減小,較小規(gui)模(mo)的噴發(fa)一直持續(xu)到(dao)了幾(ji)天之后。
圣(sheng)海倫火(huo)山爆發的能量總共(gong)相(xiang)當(dang)于三億(yi)五(wu)千(qian)萬噸TNT炸(zha)藥,或(huo)者(zhe)27000枚(mei)廣島(dao)原(yuan)子彈(dan),又或(huo)者(zhe)7倍(bei)于人類(lei)建造測試(shi)過(guo)的最(zui)大當(dang)量核武(wu)器沙皇炸(zha)彈(dan)(Tsar Bomba)的威力。它噴(pen)出了(le)(le)2.8立方公(gong)里(li)(li)的物質。山北(bei)坡的塌陷使圣(sheng)海倫山的海拔縮(suo)短了(le)(le)將近400米(mi)(mi),留下了(le)(le)一個1.6到3.2英(ying)里(li)(li)寬,800米(mi)(mi)深(shen)的火(huo)山坑,北(bei)面留有巨大的缺(que)口。爆發一共(gong)使57人喪生,還(huan)殺死了(le)(le)將近7000頭大牲畜(chu)(鹿、角鹿和熊),以(yi)及附(fu)近漁業孵(fu)化場的約(yue)一千(qian)二百萬條(tiao)魚。有超過(guo)200所(suo)住宅,300公(gong)里(li)(li)長的公(gong)路(lu)和25公(gong)里(li)(li)鐵(tie)路(lu)遭毀壞。
在1980年(nian)到(dao)1986年(nian)之間,圣海(hai)倫火(huo)山(shan)(shan)(shan)的(de)火(huo)山(shan)(shan)(shan)活(huo)動持續(xu)不斷。新(xin)的(de)巖漿形成(cheng)了新(xin)的(de)火(huo)山(shan)(shan)(shan)丘(qiu),大量的(de)小規模爆(bao)炸和造丘(qiu)爆(bao)發時有發生(sheng)。從1989年(nian)12月7日(ri)到(dao)1990年(nian)1月6日(ri),以及(ji)1990年(nian)11月5日(ri)到(dao)1991年(nian)2月14日(ri),火(huo)山(shan)(shan)(shan)發生(sheng)爆(bao)發,有時還(huan)伴隨著火(huo)山(shan)(shan)(shan)灰形成(cheng)的(de)巨大云團。
2004年之后的火山活動
圣海倫火山(shan)在(zai)2004年的10月1日再度活躍起來,最初的特征(zheng)是成百上千(qian)次的小(xiao)規模地(di)震(zhen),隨后則幾次噴出(chu)蒸氣和火山(shan)灰。
熔(rong)巖在(zai)(zai)2004年10月11日(ri)達到了火(huo)山(shan)(shan)表層,在(zai)(zai)已(yi)有火(huo)山(shan)(shan)丘(qiu)的(de)南側形成(cheng)(cheng)(cheng)了新的(de)火(huo)山(shan)(shan)丘(qiu)。這一(yi)(yi)(yi)成(cheng)(cheng)(cheng)長(chang)(chang)從2005年一(yi)(yi)(yi)整年一(yi)(yi)(yi)直(zhi)持(chi)續到2006年。過(guo)程中(zhong)的(de)一(yi)(yi)(yi)些現象被觀(guan)察記錄下來(lai),比(bi)如“鯨(jing)背”,包含著冷卻(que)固化的(de)巖漿受擠壓形成(cheng)(cheng)(cheng)的(de)長(chang)(chang)柱。這些現象都(dou)相(xiang)當(dang)不穩定,在(zai)(zai)形成(cheng)(cheng)(cheng)后很(hen)快就倒塌消失(shi)了。2005年7月2日(ri),鯨(jing)背的(de)一(yi)(yi)(yi)角(jiao)折斷墜落,造成(cheng)(cheng)(cheng)的(de)落石把煙塵送到了幾百米(mi)高(gao)的(de)空(kong)中(zhong)。
2005年3月8日(ri)發(fa)生了(le)一次醒目(mu)的(de)(de)火山(shan)活(huo)動(dong)。噴(pen)出的(de)(de)11,000米(36,000英尺)高(gao)的(de)(de)煙霧和灰塵云從西雅圖(美國華盛頓州)也能看到。這次小(xiao)規模的(de)(de)噴(pen)發(fa)是造丘(qiu)運動(dong)積蓄壓力的(de)(de)一次釋放,伴隨著噴(pen)發(fa)的(de)(de)是一次2.5級地震。
另一個在火(huo)山(shan)丘(qiu)上形成(cheng)的現象被(bei)成(cheng)為“鰭”(fin)或“板”(slab)。大(da)約(yue)半(ban)個足球(qiu)場大(da)小的冷卻了的火(huo)山(shan)巖(yan)(yan)以每(mei)天2米的速(su)度(du)被(bei)推著向上升(sheng)(sheng)。2006年6月(yue)中,巖(yan)(yan)板開始在頻(pin)繁的巖(yan)(yan)崩中破(po)裂,同時(shi)還在不斷的受擠壓上升(sheng)(sheng)。這時(shi)火(huo)山(shan)丘(qiu)的最高(gao)高(gao)度(du)是2301米,仍然比2005年7月(yue)鯨背坍(tan)塌(ta)前的高(gao)度(du)要矮。
2006年10月(yue)22日下午3:13,一場3.5級地(di)震(zhen)使Spine 7脫落(luo),引起的(de)火山丘的(de)崩(beng)塌(ta)把火山灰煙柱送到了火山口西(xi)面2000米的(de)空中,煙柱接下來(lai)很快消散(san)了。
2006年11月19日,大片的(de)(de)冷凝水蒸汽煙柱使媒體推測(ce)火(huo)(huo)山(shan)發生了小規模(mo)爆發。然而美國地質調查局的(de)(de)喀(ka)斯開(kai)火(huo)(huo)山(shan)觀測(ce)站(Cascades Volcano Observatory)并(bing)沒有(you)發現明顯的(de)(de)火(huo)(huo)山(shan)灰(hui)云團。火(huo)(huo)山(shan)從(cong)2004年開(kai)始的(de)(de)持續(xu)活動被認(ren)為(wei)主要是(shi)火(huo)(huo)山(shan)口內涌出(chu)的(de)(de)巖漿(jiang)緩慢建造火(huo)(huo)山(shan)丘和擠壓的(de)(de)結(jie)果。