圣海伦斯火山

基本介绍

圣海伦斯火山地区现已成为美国国家火山的名胜地，政府为旅游者开辟了一条专用通道，也利用这个场所来教育人民，宣传火山喷发的危险性。这座海拔2591米的火山是美洲活跃的火山，过去一段时间，圣海伦斯火山一直不太安分。高高的火山口经常会喷出浓浓的烟雾，站在火山附近还可以感到大地在微微颤动，地质学家将此称作“火山的低水平爆发”。尽管如此，当地政府还是解除了对圣海伦斯火山的登山禁令，想要近距离接触火山的人可以像他们一样，带上背包上山了。不过，有“低水平爆发”，就意味着危险依然存在。当地政府提醒游客，在活火山上游览随时可能出现意外，因此一定要格外注意安全。

地理环境

圣海伦火山（英语：Mount St. Helen’s）是一座活火山，位于美国太平洋西北区华盛顿州的斯卡梅尼亚县，西雅图市以南154公里，波特兰市东北85公里处，北纬46.20度,西经122.18度，海拔2,549米，是喀斯喀特山脉的一部分。

山的名称来自英国外交官圣海伦勋爵，他是18世纪对此地进行勘测的探险家乔治·温哥华的朋友。圣海伦火山是包含160多个活火山的环太平洋火山带的一部分，因火山灰喷发和火山碎屑流而闻名。

历史沿革

爆发活动的祖先时期

圣海伦火山早期爆发的时期是距今大约27.5至3.5万年前的“猿猴峡谷时期”（Ape Canyon Stage），然后是距今2.8至1.8万年前的“美洲狮时期”（Cougar Stage），和距今约1.6至1.28万年前的“雨燕溪时期”（Swift Creek Stage）。

现代时期被称作“灵湖时期”（Spirit Lake Stage），约3900年前开始至今，灵湖时期以前的时期被统称为祖先时期。

祖先与现代时期的主要区别在于喷发岩浆的构成成份。

祖先时期的岩浆包含英安岩和安山石，而现代时期的岩浆则成份复杂，包含橄榄石、玄武岩、英安岩和安山石等等。

圣海伦火山在距今27.5年前的更新世，即猿猴峡谷时期开始成长，并喷发出英安岩和安山石的轻石和火山灰。

36000年前，一次大规模的火山泥石流沿火山泻落，而泥石流在圣海伦火山的所有爆发周期中都扮演着重要的角色。

猿猴峡谷时期在距今约35000年前结束，接下来的是长达7000年相对平静。

祖先时期的部分火山锥在爆发中分裂，并在距今14000到18000年前的冰河时期被冰川搬运移动。

第二个爆发期即美洲狮时期于距今约28000年前开始，持续约10000年。

灼热轻石的火山碎屑流和火山灰以及火山岩穹顶的增长都在这一时期发生。

之后又出现了2000年的平静期，直到雨燕溪爆发期开始，代表性的现象是火山碎屑流，穹顶增长和火山灰对附近地区的覆盖。雨燕溪爆发期在距今12800年前结束。

史密斯溪和松木溪爆发期

公元前约2500年，持续了4000年的平静被史密斯溪爆发期的开始打断。火山喷出大量火山灰和棕黄色轻石，覆盖了几千平方公里的土地。

通过火山灰层体积判断，公元前1900年发生的火山爆发是圣海伦火山在全新世发生的为人所知的较大规模爆发。

这一爆发期一直持续到约公元前1600年，喷发出的物质在80公里外今天的瑞尼尔山国家公园堆积了46厘米厚。

喷发物最远在北至加拿大阿尔伯塔省的班夫国家公园，南至俄勒冈州东部都有踪迹。

喷发在整个范围内的物质体积总计可能有10立方公里之多。接下来火山又沉静了约400年。

公元前1200左右火山再度苏醒，松木溪爆发期由此开始。

这一时期持续到约公元前800年，以爆发规模较小为特征。

无数粘稠炽热的岩浆沿山而下，停留在附近的山谷里。公元前1000年到公元前500年之间一次大规模的火山泥流填埋了路易斯河谷65公里长的一段。

城堡溪和糖碗爆发期

接下来的爆发期是城堡溪（Castle Creek）爆发期，于公元前400年开始，特征是火山岩浆组成成份的变化，即新出现的橄榄石和玄武岩。

1980年前的火山顶就是在这个时期开始形成的。

在之前常见的碎屑岩石之外，这一时期的显著特征是大量的岩浆流。

大量的安山石和玄武岩岩浆覆盖了山的一部分，公元100年的一次岩浆流一直流到了路易斯和卡拉玛河谷。其他成份，比如因其岩浆管（lava tube）系统而得名的山洞玄武岩，从其喷发口一直流到15公里之外。

在公元1世纪里，火山灰流沿了北侧之河川和卡拉玛河谷移动了50公里远，甚至可能达到了哥伦比亚河。接下来的400年是火山的平静期。

糖碗爆发期十分短暂，且于火山的历史中其他爆发期有截然不同的特点。它带来了1980年之前一次明确的定向爆炸式的爆发。岩浆首先安静从火山流出并形成了一个穹顶，接下来发生了至少两次猛烈的爆炸，产生了少量的火山碎屑，爆炸堆积物，碎屑流和火山泥流。

卡拉玛和山羊石爆发期

在约1480年，持续了700年的平静期被打破，大量的灰白色英安岩轻石和火山灰开始喷发，标志着卡拉玛时期的开端。1480年发生的爆发比1980年5月18日的爆发规模还要大几倍。

接下来又一次规模堪与1980年相比的爆发在1482年发生。

火山灰和轻石在东北9.5公里处堆积了1米厚；在80公里外也有5厘米厚。

大量的火山碎屑流和火山泥石流接着顺山南坡而下，冲进卡拉玛河。

这一为期150年的爆发期中，岩浆中的硅土成份有所减少，爆发产生的安山石火山灰形成了至少8层深浅相间的地层。

成块的安山石岩浆从火山口沿山东南侧而下。后来，火山碎屑流盖过安山石岩浆，流入卡拉玛河河谷。

最终英安岩在火山口上填满了以前爆炸形成的弹坑，形成了几百米高的火山丘。

火山丘侧面的大块部分脱落，以碎石形态覆盖在火山锥上。

侧向的爆发在火山口东南壁上开出了一个缺口。卡拉玛时期在约1647年结束时，圣海伦火山达到了其最高的海拔，也形成了高度对称的外形。接下来的150年里火山再一次回归平静。

1800年开始的山羊石爆发期持续了57年，这也是第一个对圣海伦火山爆发的口头和书面描述共同存在的时期。

与卡拉玛时期类似，山羊石爆发期开始于英安岩火山灰爆发，随之而来的是安山石岩浆，最后在英安岩火山丘形成时达到顶峰。

在规模上，1800年的爆发可能与1980年的爆发接近，但没有对山峰造成毁坏。

火山灰向东北飘散到华盛顿州中部和东部，爱达荷州北部，和蒙大拿州西部。

1831年到1857年接连发生了至少十余次小规模爆发，其中还包括在1842年发生的一次相对规模较大的爆发，喷发口就在山北坡山羊石或其附近。

1980年到2001年之间的活动

在1980年3月20日，圣海伦火山经历了一场里氏4.2的地震。烟雾于3月27日开始从火山口冒出。到4月末，圣海伦火山的北面开始凸起及膨胀起来。

毫无先兆的情况下，强度5.1级的第二次地震于5月18日发生，引发了山北坡大规模的塌陷，造成了历史记载以来较大的一次岩屑山崩。

山体内的岩浆喷发形成了大规模的火山碎屑流，夷平了附近600平方公里的植被和建筑物。在火山爆发指数（en:Volcanic Explosivity Index）中，这次爆发被列为普林尼式爆发（Plinian eruption）。

山北坡的塌陷混杂着冰、雪和水形成了火山泥流。泥流沿Toutle河及Cowlitz河前进了若干公里，摧毁了一路的桥梁和伐木场。总共三百万立方米的物质被泥流运送到了南方27公里外的哥伦比亚河里。

剧烈的火山灰喷发持续了9个多小时，烟柱高度达到了海平面以上20到27公里。烟柱以每小时95公里的速度向东飘移，中午时到达爱达荷州。5月18日大约下午5:30，垂直烟柱的高度开始减小，较小规模的喷发一直持续到了几天之后。

圣海伦火山爆发的能量总共相当于三亿五千万吨TNT炸药，或者27000枚广岛原子弹，又或者7倍于人类建造测试过的最大当量核武器沙皇炸弹（Tsar Bomba）的威力。它喷出了2.8立方公里的物质。山北坡的塌陷使圣海伦山的海拔缩短了将近400米，留下了一个1.6到3.2英里宽，800米深的火山坑，北面留有巨大的缺口。爆发一共使57人丧生，还杀死了将近7000头大牲畜（鹿、角鹿和熊），以及附近渔业孵化场的约一千二百万条鱼。有超过200所住宅，300公里长的公路和25公里铁路遭毁坏。

在1980年到1986年之间，圣海伦火山的火山活动持续不断。新的岩浆形成了新的火山丘，大量的小规模爆炸和造丘爆发时有发生。从1989年12月7日到1990年1月6日，以及1990年11月5日到1991年2月14日，火山发生爆发，有时还伴随着火山灰形成的巨大云团。

2004年之后的火山活动

圣海伦火山在2004年的10月1日再度活跃起来，最初的特征是成百上千次的小规模地震，随后则几次喷出蒸气和火山灰。

熔岩在2004年10月11日达到了火山表层，在已有火山丘的南侧形成了新的火山丘。这一成长从2005年一整年一直持续到2006年。过程中的一些现象被观察记录下来，比如“鲸背”，包含着冷却固化的岩浆受挤压形成的长柱。这些现象都相当不稳定，在形成后很快就倒塌消失了。2005年7月2日，鲸背的一角折断坠落，造成的落石把烟尘送到了几百米高的空中。

2005年3月8日发生了一次醒目的火山活动。喷出的11,000米（36,000英尺）高的烟雾和灰尘云从西雅图（美国华盛顿州）也能看到。这次小规模的喷发是造丘运动积蓄压力的一次释放，伴随着喷发的是一次2.5级地震。

另一个在火山丘上形成的现象被成为“鳍”（fin）或“板”（slab）。大约半个足球场大小的冷却了的火山岩以每天2米的速度被推着向上升。2006年6月中，岩板开始在频繁的岩崩中破裂，同时还在不断的受挤压上升。这时火山丘的最高高度是2301米，仍然比2005年7月鲸背坍塌前的高度要矮。

2006年10月22日下午3:13，一场3.5级地震使Spine 7脱落，引起的火山丘的崩塌把火山灰烟柱送到了火山口西面2000米的空中，烟柱接下来很快消散了。

2006年11月19日，大片的冷凝水蒸汽烟柱使媒体推测火山发生了小规模爆发。然而美国地质调查局的喀斯开火山观测站（Cascades Volcano Observatory）并没有发现明显的火山灰云团。火山从2004年开始的持续活动被认为主要是火山口内涌出的岩浆缓慢建造火山丘和挤压的结果。