圣(sheng)海(hai)倫(lun)斯(si)(si)火(huo)(huo)山(shan)地區現已成為(wei)美國國家(jia)火(huo)(huo)山(shan)的(de)(de)名勝地,政(zheng)(zheng)府為(wei)旅游者開辟了一(yi)(yi)條專用通道,也(ye)利用這個場所來教育人(ren)(ren)民(min),宣傳火(huo)(huo)山(shan)噴(pen)發的(de)(de)危(wei)險性。這座海(hai)拔(ba)2591米(mi)的(de)(de)火(huo)(huo)山(shan)是美洲活躍的(de)(de)火(huo)(huo)山(shan),過去(qu)一(yi)(yi)段(duan)時(shi)(shi)間,圣(sheng)海(hai)倫(lun)斯(si)(si)火(huo)(huo)山(shan)一(yi)(yi)直不太安(an)分。高(gao)高(gao)的(de)(de)火(huo)(huo)山(shan)口(kou)經常會噴(pen)出(chu)濃(nong)濃(nong)的(de)(de)煙霧,站在火(huo)(huo)山(shan)附近還(huan)可以感到大地在微微顫動,地質學家(jia)將此稱作“火(huo)(huo)山(shan)的(de)(de)低(di)水平(ping)爆發”。盡管如此,當地政(zheng)(zheng)府還(huan)是解除了對(dui)圣(sheng)海(hai)倫(lun)斯(si)(si)火(huo)(huo)山(shan)的(de)(de)登山(shan)禁令(ling),想(xiang)要近距離接觸火(huo)(huo)山(shan)的(de)(de)人(ren)(ren)可以像他(ta)們一(yi)(yi)樣,帶上(shang)背(bei)包上(shang)山(shan)了。不過,有“低(di)水平(ping)爆發”,就意味著危(wei)險依然存在。當地政(zheng)(zheng)府提醒游客,在活火(huo)(huo)山(shan)上(shang)游覽隨時(shi)(shi)可能出(chu)現意外,因此一(yi)(yi)定(ding)要格外注意安(an)全。
圣海(hai)(hai)倫火山(shan)(shan)(shan)(英(ying)語:Mount St. Helen’s)是一(yi)(yi)座活火山(shan)(shan)(shan),位于美國太平洋西北(bei)區華盛頓(dun)州的斯(si)卡(ka)梅尼(ni)亞縣,西雅圖(tu)市以南154公里,波特蘭(lan)市東(dong)北(bei)85公里處,北(bei)緯46.20度,西經(jing)122.18度,海(hai)(hai)拔2,549米(mi),是喀(ka)斯(si)喀(ka)特山(shan)(shan)(shan)脈(mo)的一(yi)(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。圣海倫(lun)火(huo)(huo)(huo)山是(shi)包(bao)含160多(duo)個活火(huo)(huo)(huo)山的環太平(ping)洋火(huo)(huo)(huo)山帶的一部分,因火(huo)(huo)(huo)山灰噴發(fa)和火(huo)(huo)(huo)山碎屑流(liu)而聞(wen)名。
爆發活動的祖先時期
圣海倫火山早(zao)期(qi)爆發的時期(qi)是距今(jin)大約(yue)27.5至3.5萬年(nian)前(qian)的“猿猴峽(xia)谷時期(qi)”(Ape Canyon Stage),然(ran)后是距今(jin)2.8至1.8萬年(nian)前(qian)的“美洲獅時期(qi)”(Cougar Stage),和距今(jin)約(yue)1.6至1.28萬年(nian)前(qian)的“雨燕溪時期(qi)”(Swift Creek Stage)。
現代時期被稱作“靈湖時期”(Spirit Lake Stage),約(yue)3900年(nian)前開(kai)始至今(jin),靈湖時期以前的(de)時期被統稱為祖先時期。
祖先(xian)與現代(dai)時期的(de)主要區別(bie)在于噴(pen)發巖漿(jiang)的(de)構成成份(fen)。
祖先時(shi)期(qi)的(de)巖漿包含(han)英安巖和安山石,而現代時(shi)期(qi)的(de)巖漿則(ze)成份復雜,包含(han)橄欖(lan)石、玄武巖、英安巖和安山石等等。
圣海倫火(huo)山(shan)在(zai)距今(jin)27.5年(nian)前的更新(xin)世(shi),即猿猴峽(xia)谷時期開始成長,并(bing)噴(pen)發出英安巖和安山(shan)石的輕石和火(huo)山(shan)灰。
36000年前,一(yi)次大(da)規模的(de)火山(shan)(shan)泥(ni)石流沿火山(shan)(shan)瀉落(luo),而泥(ni)石流在圣(sheng)海倫火山(shan)(shan)的(de)所有爆發周期中都扮演著重要的(de)角色。
猿猴峽谷時期在距今約(yue)35000年前結束,接下來的是長達7000年相對平靜。
祖先(xian)時(shi)期的(de)(de)部分火山(shan)錐(zhui)在爆發中分裂(lie),并在距今(jin)14000到18000年前的(de)(de)冰(bing)河時(shi)期被冰(bing)川搬(ban)運移動(dong)。
第二個爆(bao)發期即美洲獅時期于距今(jin)約28000年(nian)前(qian)開始,持續約10000年(nian)。
灼熱輕石的火山碎屑(xie)流和火山灰(hui)以(yi)及火山巖(yan)穹頂的增長都在這一時期(qi)發生。
之后又出現(xian)了(le)2000年的平(ping)靜期(qi),直(zhi)到(dao)雨燕(yan)溪爆(bao)發期(qi)開(kai)始,代表性的現(xian)象(xiang)是(shi)火(huo)山碎屑(xie)流(liu),穹頂(ding)增長和火(huo)山灰對附近地區的覆蓋。雨燕(yan)溪爆(bao)發期(qi)在距今(jin)12800年前結束。
史密斯溪和松木溪爆發期
公元前(qian)約(yue)2500年(nian),持續了(le)(le)4000年(nian)的(de)平靜被史密(mi)斯溪爆發(fa)期的(de)開始打斷。火山噴(pen)出(chu)大量火山灰(hui)和棕(zong)黃色(se)輕石,覆蓋了(le)(le)幾千(qian)平方公里的(de)土地。
通過(guo)火(huo)山(shan)灰層體積(ji)判(pan)斷,公(gong)元前1900年發(fa)生的火(huo)山(shan)爆發(fa)是圣(sheng)海倫火(huo)山(shan)在全(quan)新世發(fa)生的為人所知(zhi)的較大規模爆發(fa)。
這一(yi)爆發期一(yi)直持續到約(yue)公(gong)元前(qian)1600年,噴發出(chu)的物(wu)質(zhi)在80公(gong)里(li)外今天的瑞尼爾山國家公(gong)園堆(dui)積了46厘米厚(hou)。
噴發物最遠在(zai)北至加拿大阿爾伯塔(ta)省(sheng)的(de)班夫國(guo)家公園,南至俄(e)勒岡州東部都(dou)有蹤跡。
噴發在(zai)整個范(fan)圍內的物質體積(ji)總計可能(neng)有(you)10立方公(gong)里之(zhi)多。接下來(lai)火山又沉靜了約400年(nian)。
公元前(qian)1200左右(you)火山再(zai)度(du)蘇醒,松木溪爆發期由(you)此開始。
這一時期持續到約公元(yuan)前800年,以爆(bao)發規(gui)模較小為特征。
無數粘稠熾熱的(de)巖漿沿山而(er)下,停留在附近的(de)山谷(gu)里。公(gong)(gong)元前1000年到公(gong)(gong)元前500年之間(jian)一次大(da)規模的(de)火山泥流填埋了(le)路易斯河谷(gu)65公(gong)(gong)里長的(de)一段。
城堡溪和糖碗爆發期
接下來的爆發期是城堡(bao)溪(xi)(Castle Creek)爆發期,于公元(yuan)前400年開始,特征是火(huo)山巖漿組成成份(fen)的變化,即新出現的橄欖石(shi)和玄武(wu)巖。
1980年前的火山頂就是在這(zhe)個時期開始形成的。
在(zai)之(zhi)前常(chang)見的碎屑巖石之(zhi)外,這一時期(qi)的顯著特征是(shi)大量的巖漿流。
大(da)量的(de)安山石和(he)玄武巖巖漿(jiang)(jiang)覆蓋了(le)山的(de)一部分(fen),公(gong)(gong)元100年的(de)一次巖漿(jiang)(jiang)流(liu)一直流(liu)到了(le)路(lu)易斯和(he)卡拉(la)瑪(ma)河谷。其(qi)(qi)他(ta)成份,比如因(yin)其(qi)(qi)巖漿(jiang)(jiang)管(lava tube)系統而得名的(de)山洞玄武巖,從其(qi)(qi)噴(pen)發(fa)口一直流(liu)到15公(gong)(gong)里(li)之(zhi)外。
在(zai)公(gong)元1世紀(ji)里,火山灰(hui)流沿(yan)了北側(ce)之河川和卡拉瑪(ma)河谷移(yi)動了50公(gong)里遠,甚至可能達(da)到(dao)了哥倫比(bi)亞河。接下來的(de)400年是火山的(de)平靜期。
糖碗爆發(fa)期(qi)十分短暫(zan),且于火(huo)(huo)山的(de)(de)歷史(shi)中其(qi)他爆發(fa)期(qi)有截然不(bu)同的(de)(de)特點。它帶來(lai)了(le)(le)1980年(nian)之前一次明確的(de)(de)定向爆炸式(shi)的(de)(de)爆發(fa)。巖漿首(shou)先安靜從火(huo)(huo)山流(liu)出并(bing)形成了(le)(le)一個穹頂,接下來(lai)發(fa)生了(le)(le)至少兩次猛烈的(de)(de)爆炸,產生了(le)(le)少量的(de)(de)火(huo)(huo)山碎(sui)屑(xie),爆炸堆積物,碎(sui)屑(xie)流(liu)和火(huo)(huo)山泥流(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)平靜期(qi)被打破,大量的(de)灰(hui)白(bai)色英(ying)安巖輕石和火山灰(hui)開始噴發(fa),標志著卡(ka)拉瑪時期(qi)的(de)開端(duan)。1480年(nian)發(fa)生的(de)爆發(fa)比1980年(nian)5月18日的(de)爆發(fa)規(gui)模還要大幾(ji)倍(bei)。
接下來又一次規模堪與1980年相比的爆發(fa)在1482年發(fa)生。
火山(shan)灰(hui)和輕石(shi)在東北9.5公(gong)里處(chu)堆積(ji)了1米(mi)厚;在80公(gong)里外也(ye)有5厘(li)米(mi)厚。
大量的火(huo)山(shan)(shan)碎屑流和火(huo)山(shan)(shan)泥石流接著順山(shan)(shan)南(nan)坡而(er)下,沖(chong)進卡拉(la)瑪河。
這一為期(qi)150年的(de)爆發期(qi)中(zhong),巖漿中(zhong)的(de)硅土成份(fen)有(you)所減少(shao),爆發產(chan)生的(de)安(an)山(shan)(shan)石火山(shan)(shan)灰形(xing)成了至少(shao)8層深淺相(xiang)間的(de)地層。
成(cheng)塊的安山石巖(yan)漿從(cong)火山口沿山東南側而下。后來(lai),火山碎屑流蓋過安山石巖(yan)漿,流入卡拉瑪河河谷(gu)。
最終英安巖在火山口上填滿了以前爆炸形(xing)成(cheng)的彈坑,形(xing)成(cheng)了幾百米高的火山丘。
火山(shan)丘側面(mian)的大(da)塊部分(fen)脫落,以碎石形態覆(fu)蓋在(zai)火山(shan)錐上。
側向的(de)(de)(de)爆(bao)發在火山(shan)口東南(nan)壁上開出了(le)一個缺口。卡拉瑪時期(qi)在約(yue)1647年結(jie)束(shu)時,圣海倫(lun)火山(shan)達到了(le)其最高的(de)(de)(de)海拔,也形(xing)成(cheng)了(le)高度對稱的(de)(de)(de)外形(xing)。接下來(lai)的(de)(de)(de)150年里(li)火山(shan)再一次回歸平靜。
1800年開始的(de)山羊石(shi)爆發期持(chi)續了57年,這也是第一個對圣海倫(lun)火山爆發的(de)口頭(tou)和書面描述(shu)共同(tong)存在的(de)時期。
與(yu)卡拉瑪(ma)時(shi)期類似,山(shan)羊石爆發期開始于英安(an)(an)(an)巖火山(shan)灰爆發,隨(sui)之(zhi)而(er)來的是(shi)安(an)(an)(an)山(shan)石巖漿,最后在英安(an)(an)(an)巖火山(shan)丘形成時(shi)達到頂峰。
在(zai)規(gui)模上,1800年的爆發可能與1980年的爆發接近,但沒(mei)有(you)對山峰造成毀壞(huai)。
火(huo)山(shan)灰向東(dong)北(bei)飄散(san)到華盛頓州中部和(he)東(dong)部,愛達荷州北(bei)部,和(he)蒙(meng)大拿州西部。
1831年到1857年接連發(fa)(fa)(fa)生(sheng)了至(zhi)少(shao)十余次小規模(mo)爆(bao)發(fa)(fa)(fa),其中還包(bao)括在1842年發(fa)(fa)(fa)生(sheng)的一次相對規模(mo)較大的爆(bao)發(fa)(fa)(fa),噴(pen)發(fa)(fa)(fa)口就(jiu)在山(shan)北坡(po)山(shan)羊(yang)石或其附近。
1980年到2001年之間的活動
在(zai)1980年3月(yue)20日,圣海倫火山(shan)(shan)經歷了一(yi)場里氏4.2的地震(zhen)。煙霧于3月(yue)27日開始(shi)從火山(shan)(shan)口冒出。到4月(yue)末,圣海倫火山(shan)(shan)的北面開始(shi)凸起及膨脹(zhang)起來。
毫無先兆的情況(kuang)下,強度(du)5.1級(ji)的第二次地震于5月(yue)18日發(fa)生,引發(fa)了山北坡大規模的塌(ta)陷,造成了歷(li)史記載以來較大的一次巖屑山崩。
山(shan)(shan)體內的巖漿噴發(fa)形成(cheng)了大(da)規模的火山(shan)(shan)碎屑流,夷平(ping)(ping)了附近600平(ping)(ping)方公(gong)里的植被(bei)和建筑物。在火山(shan)(shan)爆發(fa)指數(en:Volcanic Explosivity Index)中,這次爆發(fa)被(bei)列為普(pu)林尼式爆發(fa)(Plinian eruption)。
山北坡的(de)塌陷混雜著冰、雪和水(shui)形成了火山泥流(liu)。泥流(liu)沿Toutle河(he)及Cowlitz河(he)前進了若干(gan)公里,摧(cui)毀了一路的(de)橋梁和伐木場。總(zong)共(gong)三百(bai)萬立方米的(de)物質被泥流(liu)運(yun)送到(dao)了南(nan)方27公里外的(de)哥倫比亞河(he)里。
劇烈的火山灰噴(pen)發持續(xu)了9個(ge)多小(xiao)時(shi),煙(yan)柱高度(du)達到了海平(ping)面以上(shang)20到27公里(li)(li)。煙(yan)柱以每(mei)小(xiao)時(shi)95公里(li)(li)的速度(du)向東飄移,中(zhong)午時(shi)到達愛達荷州。5月18日大約下(xia)午5:30,垂直煙(yan)柱的高度(du)開始減小(xiao),較小(xiao)規模的噴(pen)發一直持續(xu)到了幾天(tian)之后。
圣海倫火山(shan)(shan)爆發的(de)能(neng)量(liang)(liang)總(zong)共相當(dang)于三(san)億(yi)五(wu)千萬噸(dun)TNT炸藥,或(huo)者27000枚廣島(dao)原子彈,又或(huo)者7倍于人類建(jian)造測試(shi)過的(de)最大(da)當(dang)量(liang)(liang)核武器(qi)沙皇炸彈(Tsar Bomba)的(de)威力。它噴出了2.8立方公(gong)(gong)(gong)里的(de)物質。山(shan)(shan)北(bei)坡的(de)塌陷(xian)使圣海倫山(shan)(shan)的(de)海拔縮短了將近400米,留下了一(yi)個1.6到(dao)3.2英(ying)里寬,800米深的(de)火山(shan)(shan)坑,北(bei)面留有巨大(da)的(de)缺口。爆發一(yi)共使57人喪生(sheng),還(huan)殺(sha)死了將近7000頭(tou)大(da)牲畜(鹿、角鹿和熊),以(yi)及附(fu)近漁(yu)業孵(fu)化場的(de)約(yue)一(yi)千二百萬條魚。有超(chao)過200所住宅,300公(gong)(gong)(gong)里長的(de)公(gong)(gong)(gong)路和25公(gong)(gong)(gong)里鐵(tie)路遭毀壞。
在1980年到(dao)1986年之間,圣海倫火(huo)(huo)山(shan)的(de)(de)火(huo)(huo)山(shan)活動持續不斷。新的(de)(de)巖(yan)漿形成了(le)新的(de)(de)火(huo)(huo)山(shan)丘(qiu),大(da)量的(de)(de)小規(gui)模爆炸(zha)和造丘(qiu)爆發(fa)時有(you)發(fa)生。從1989年12月(yue)7日到(dao)1990年1月(yue)6日,以及1990年11月(yue)5日到(dao)1991年2月(yue)14日,火(huo)(huo)山(shan)發(fa)生爆發(fa),有(you)時還(huan)伴(ban)隨著火(huo)(huo)山(shan)灰形成的(de)(de)巨大(da)云團(tuan)。
2004年之后的火山活動
圣海倫火山在(zai)2004年的(de)10月1日再度活躍起來,最初的(de)特(te)征(zheng)是(shi)成百上(shang)千次(ci)的(de)小(xiao)規模地震,隨后則幾次(ci)噴出(chu)蒸氣和火山灰(hui)。
熔巖(yan)在2004年(nian)10月11日(ri)達到(dao)了(le)火(huo)山表層,在已(yi)有火(huo)山丘(qiu)的(de)(de)(de)南側形成了(le)新的(de)(de)(de)火(huo)山丘(qiu)。這(zhe)一(yi)成長(chang)從2005年(nian)一(yi)整(zheng)年(nian)一(yi)直(zhi)持續(xu)到(dao)2006年(nian)。過程中的(de)(de)(de)一(yi)些現象被觀(guan)察記(ji)錄下來,比如“鯨(jing)背”,包含(han)著冷卻固化的(de)(de)(de)巖(yan)漿(jiang)受(shou)擠壓形成的(de)(de)(de)長(chang)柱。這(zhe)些現象都(dou)相當不穩定,在形成后很(hen)快就倒(dao)塌(ta)消失(shi)了(le)。2005年(nian)7月2日(ri),鯨(jing)背的(de)(de)(de)一(yi)角折斷墜落,造成的(de)(de)(de)落石把煙塵送到(dao)了(le)幾百米高的(de)(de)(de)空中。
2005年3月8日發(fa)(fa)生(sheng)了一次(ci)(ci)醒目的(de)(de)火山活動。噴出的(de)(de)11,000米(36,000英(ying)尺(chi))高的(de)(de)煙霧(wu)和灰塵云從(cong)西(xi)雅圖(美(mei)國華盛頓州)也能(neng)看到。這次(ci)(ci)小(xiao)規模的(de)(de)噴發(fa)(fa)是(shi)造丘運(yun)動積蓄壓力的(de)(de)一次(ci)(ci)釋放,伴(ban)隨(sui)著噴發(fa)(fa)的(de)(de)是(shi)一次(ci)(ci)2.5級(ji)地(di)震。
另一個(ge)在(zai)火山(shan)丘上形成(cheng)的現象被成(cheng)為“鰭(qi)”(fin)或“板”(slab)。大約半(ban)個(ge)足(zu)球場大小的冷(leng)卻了(le)的火山(shan)巖(yan)(yan)以每天2米的速度被推著向(xiang)上升。2006年6月中(zhong),巖(yan)(yan)板開始在(zai)頻繁的巖(yan)(yan)崩(beng)中(zhong)破裂(lie),同時還在(zai)不(bu)斷的受擠壓上升。這時火山(shan)丘的最高高度是(shi)2301米,仍然比2005年7月鯨(jing)背坍塌前的高度要矮。
2006年(nian)10月(yue)22日下(xia)午3:13,一場(chang)3.5級(ji)地震使(shi)Spine 7脫落,引起的(de)火(huo)(huo)山丘的(de)崩塌把火(huo)(huo)山灰煙柱送(song)到(dao)了(le)火(huo)(huo)山口西面2000米的(de)空中,煙柱接下(xia)來很快(kuai)消散了(le)。
2006年11月19日,大(da)片的冷凝水蒸汽煙柱(zhu)使媒體(ti)推測火(huo)(huo)(huo)山(shan)(shan)(shan)發(fa)生了小規模爆發(fa)。然而美國地質調查局(ju)的喀(ka)斯(si)開(kai)火(huo)(huo)(huo)山(shan)(shan)(shan)觀測站(zhan)(Cascades Volcano Observatory)并沒有(you)發(fa)現明顯的火(huo)(huo)(huo)山(shan)(shan)(shan)灰(hui)云團。火(huo)(huo)(huo)山(shan)(shan)(shan)從2004年開(kai)始的持續活動被認為主要(yao)是火(huo)(huo)(huo)山(shan)(shan)(shan)口(kou)內涌出的巖漿(jiang)緩慢建造火(huo)(huo)(huo)山(shan)(shan)(shan)丘和(he)擠壓(ya)的結果。