聖海倫斯火山:北美洲近期噴發的活火山-中文百科頻道

地理環境

聖海倫火山（英語：Mount St. Helen’s）是一座活火山，位于美國太平洋西北區華盛頓州的斯卡梅尼亞縣，西雅圖市以南154公裡，波特蘭市東北85公裡處，北緯46.20度,西經122.18度，海拔2,549米，是喀斯喀特山脈的一部分。山的名稱來自英國外交官聖海倫勳爵，他是18世紀對此地進行勘測的探險家喬治·溫哥華的朋友。聖海倫火山是包含160多個活火山的環太平洋火山帶的一部分，因火山灰噴發和火山碎屑流而聞名。

噴發曆史

爆發活動的祖先時期。聖海倫火山早期爆發的時期是距今大約27.5至3.5萬年前的“猿猴峽谷時期”（Ape Canyon Stage），然後是距今2.8至1.8萬年前的“美洲獅時期”（Cougar Stage），和距今約1.6至1.28萬年前的“雨燕溪時期”（Swift Creek Stage）。現代時期被稱作“靈湖時期”（Spirit Lake Stage），約3900年前開始至今，靈湖時期以前的時期被統稱為祖先時期。祖先與現代時期的主要區别在于噴發岩漿的構成成份。祖先時期的岩漿包含英安岩和安山石，而現代時期的岩漿則成份複雜，包含橄榄石、玄武岩、英安岩和安山石等等。

聖海倫火山在距今27.5年前的更新世，即猿猴峽谷時期開始成長，并噴發出英安岩和安山石的輕石和火山灰。36000年前，一次大規模的火山泥石流沿火山瀉落，而泥石流在聖海倫火山的所有爆發周期中都扮演着重要的角色。猿猴峽谷時期在距今約35000年前結束，接下來的是長達7000年相對平靜。祖先時期的部分火山錐在爆發中分裂，并在距今14000到18000年前的冰河時期被冰川搬運移動。

第二個爆發期即美洲獅時期于距今約28000年前開始，持續約10000年。灼熱輕石的火山碎屑流和火山灰以及火山岩穹頂的增長都在這一時期發生。之後又出現了2000年的平靜期，直到雨燕溪爆發期開始，代表性的現象是火山碎屑流，穹頂增長和火山灰對附近地區的複蓋。雨燕溪爆發期在距今12800年前結束。

史密斯溪和松木溪爆發期。公元前約2500年，持續了4000年的平靜被史密斯溪爆發期的開始打斷。火山噴出大量火山灰和棕黃色輕石，複蓋了幾千平方公裡的土地。通過火山灰層體積判斷，公元前1900年發生的火山爆發是聖海倫火山在全新世發生的為人所知的最大規模爆發。這一爆發期一直持續到約公元前1600年，噴發出的物質在80公裡外今天的瑞尼爾山國家公園堆積了46厘米厚。噴發物最遠在北至加拿大阿爾伯塔省的班夫國家公園，南至俄勒岡州東部都有蹤迹。噴發在整個範圍内的物質體積總計可能有10立方公裡之多。接下來火山又沉靜了約400年。

公元前1200左右火山再度蘇醒，松木溪爆發期由此開始。這一時期持續到約公元前800年，以爆發規模較小為特征。無數粘稠熾熱的岩漿沿山而下，停留在附近的山谷裡。公元前1000年到公元前500年之間一次大規模的火山泥流填埋了路易斯河谷65公裡長的一段。

城堡溪和糖碗爆發期。接下來的爆發期是城堡溪（Castle Creek）爆發期，于公元前400年開始，特征是火山岩漿組成成份的變化，即新出現的橄榄石和玄武岩。1980年前的火山頂就是在這個時期開始形成的。在之前常見的碎屑岩石之外，這一時期的顯着特征是大量的岩漿流。大量的安山石和玄武岩岩漿複蓋了山的一部分，公元100年的一次岩漿流一直流到了路易斯和卡拉瑪河谷。其他成份，比如因其岩漿管（lava tube）系統而得名的山洞玄武岩，從其噴發口一直流到15公裡之外。在公元1世紀裡，火山灰流沿了北側之河川和卡拉瑪河谷移動了50公裡遠，甚至可能達到了哥倫比亞河。接下來的400年是火山的平靜期。

糖碗爆發期十分短暫，且于火山的曆史中其他爆發期有截然不同的特點。它帶來了1980年之前唯一一次明确的定向爆炸式的爆發。岩漿首先安靜從火山流出并形成了一個穹頂，接下來發生了至少兩次猛烈的爆炸，産生了少量的火山碎屑，爆炸堆積物，碎屑流和火山泥流。

卡拉瑪和山羊石爆發期。在約1480年，持續了700年的平靜期被打破，大量的灰白色英安岩輕石和火山灰開始噴發，标志着卡拉瑪時期的開端。1480年發生的爆發比1980年5月18日的爆發規模還要大幾倍。接下來又一次規模堪與1980年相比的爆發在1482年發生。火山灰和輕石在東北9.5公裡處堆積了1米厚；在80公裡外也有5厘米厚。大量的火山碎屑流和火山泥石流接着順山南坡而下，沖進卡拉瑪河。

這一為期150年的爆發期中，岩漿中的矽土成份有所減少，爆發産生的安山石火山灰形成了至少8層深淺相間的地層。成塊的安山石岩漿從火山口沿山東南側而下。後來，火山碎屑流蓋過

安山石岩漿，流入卡拉瑪河河谷。最終英安岩在火山口上填滿了以前爆炸形成的彈坑，形成了幾百米高的火山丘。火山丘側面的大塊部分脫落，以碎石形态複蓋在火山錐上。側向的爆發在火山口東南壁上開出了一個缺口。卡拉瑪時期在約1647年結束時，聖海倫火山達到了其最高的海拔，也形成了高度對稱的外形。接下來的150年裡火山再一次回歸平靜。

1800年開始的山羊石爆發期持續了57年，這也是第一個對聖海倫火山爆發的口頭和書面描述共同存在的時期。與卡拉瑪時期類似，山羊石爆發期開始于英安岩火山灰爆發，随之而來的是安山石岩漿，最後在英安岩火山丘形成時達到頂峰。在規模上，1800年的爆發可能與1980年的爆發接近，但沒有對山峰造成毀壞。火山灰向東北飄散到華盛頓州中部和東部，愛達荷州北部，和蒙大拿州西部。1831年到1857年接連發生了至少十餘次小規模爆發，其中還包括在1842年發生的一次相對規模較大的爆發，噴發口就在山北坡山羊石或其附近。

1980年到2001年之間的活動。在1980年3月20日，聖海倫火山經曆了一場裡氏4.2的地震。煙霧于3月27日開始從火山口冒出。到4月末，聖海倫火山的北面開始凸起及膨脹起來。毫無先兆的情況下，強度5.1級的第二次地震于5月18日發生，

引發了山北坡大規模的塌陷，造成了曆史記載以來最大的一次岩屑山崩。山體内的岩漿噴發形成了大規模的火山碎屑流，夷平了附近600平方公裡的植被和建築物。在火山爆發指數（en:Volcanic Explosivity Index）中，這次爆發被列為普林尼式爆發（Plinian eruption）。

山北坡的塌陷混雜着冰、雪和水形成了火山泥流。泥流沿Toutle河及Cowlitz。河前進了若幹公裡，摧毀了一路的橋梁和伐木場。總共三百萬立方米的物質被泥流運送到了南方27公裡外的哥倫比亞河裡。

劇烈的火山灰噴發持續了9個多小時，煙柱高度達到了海平面以上20到27公裡。煙柱以每小時95公裡的速度向東飄移，中午時到達愛達荷州。5月18日大約下午5:30，垂直煙柱的高度開始減小，較小規模的噴發一直持續到了幾天之後。

聖海倫火山爆發的能量總共相當于三億五千萬噸TNT炸藥，或者27000枚廣島原子彈，又或者7倍于人類建造測試過的最大當量核武器沙皇炸彈（Tsar Bomba）的威力。它噴出了2.8立方公裡的物質。山北坡的塌陷使聖海倫山的海拔縮短了将近400米，留下了一個1.6到3.2英裡寬，800米深的火山坑，北面留有巨大的缺口。爆發一共使57人喪生，還殺死了将近7000頭大牲畜（鹿、角鹿和熊），以及附近漁業孵化場的約一千二百萬條魚。有超過200所住宅，300公裡長的公路和25公裡鐵路遭毀壞。

在1980年到1986年之間，聖海倫火山的火山活動持續不斷。新的岩漿形成了新的火山丘，大量的小規模爆炸和造丘爆發時有發生。從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，火山發生爆發，有時還伴随着火山灰形成的巨大雲團。

2004年之後的火山活動。聖海倫火山在2004年的10月1日再度活躍起來，最初的特征是成百上千次的小規模地震，随後則幾次噴出蒸氣和火山灰。

熔岩在2004年10月11日達到了火山表層，在已有火山丘的南側形成了新的火山丘。這一成長從2005年一整年一直持續到2006年。過程中的一些現象被觀察記錄下來，比如“鲸背”，包含着冷卻固化的岩漿受擠壓形成的長柱。這些現象都相當不穩定，在形成後很快就倒塌消失了。2005年7月2日，鲸背的一角折斷墜落，造成的落石把煙塵送到了幾百米高的空中。

2005年3月8日發生了一次醒目的火山活動。噴出的11,000米（36,000英尺）高的煙霧和灰塵雲從西雅圖（美國華盛頓州）也能看到。這次小規模的噴發是造丘運動積蓄壓力的一次釋放，伴随着噴發的是一次2.5級地震。

另一個在火山丘上形成的現象被成為“鳍”（fin）或“闆”（slab）。大約半個足球場大小的冷卻了的火山岩以每天2米的速度被推着向上升。2006年6月中，岩闆開始在頻繁的岩崩中破裂，同時還在不斷的受擠壓上升。這時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3:13，一場3.5級地震使Spine7脫落，引起的火山丘的崩塌把火山灰煙柱送到了火山口西面2000米的空中，煙柱接下來很快消散了。

2006年11月19日，大片的冷凝水蒸汽煙柱使媒體推測火山發生了小規模爆發。然而美國地質調查局的喀斯開火山觀測站（Cascades Volcano Observatory）并沒有發現明顯的火山灰雲團。火山從2004年開始的持續活動被認為主要是火山口内湧出的岩漿緩慢建造火山丘和擠壓的結果。

地理位置

位于喀斯開山脈東段，亞當斯火山（Mount Adams）正西55公裡處。這些“兄弟姐妹火山”分别距喀斯開山脈火山中的巨人——瑞尼火山（Mount Rainier）約80公裡。與聖海倫斯火山距離最近的主要火山是東南方向約95公裡處俄勒岡州的胡德火山（Mount Hood）。

與喀斯開山脈其他主要火山相比，聖海倫斯火山的地質年齡相對較小，1980年爆發之前的山峰更是在約2200年前才開始形成。在全新世（近1萬年）裡，它是喀斯開山脈最活躍的火山。

即便在由于爆發失去其部分高度之前，聖海倫斯火山也不屬于喀斯開山脈中最高的，其山峰海拔在華盛頓州隻排在第五。聖海倫斯火山在周圍的群山中受到矚目是因其山峰形狀的對稱，以及1980年前山峰上厚厚的積雪，并因此得到了“美國的富士山”的昵稱。火山的底部與臨近的山脊相連，橫跨約9.5公裡，北側海拔約1340米，其餘部分海拔約1220米。火山山峰從底部向上直聳1500米。在爆發前的林木線（tree-line）位置，山峰的寬度約有6.4公裡。

火山上的溪流分别彙入三大河流系統：北方和西北方的圖爾特河（en:Toutle River），西邊的卡拉瑪河（Kalama River），和東南方向的路易斯河（Lewis River）。當地每年平均3.6m的降雨和山頂上厚度可達4.9米的積雪為溪流供應了充足的水源。Lewis河上有三座水庫，用于水力發電。山南側和東側的溪流流入火山正南方位于上遊的雨燕水庫（Swift Reservoir）。

雖然聖海倫斯火山屬于斯卡梅尼亞縣，最佳的登山線路卻在西面穿越考利茨縣。華盛頓州504号州路，即靈湖紀念公路（Spirit Lake Memorial Highway），在火山西55公裡處與車流繁忙的5号州際公路49号出口相連。這條南北方向的主要州際公路沿科裡茲河（Cowlit River）掠過低地上的羅克堡（Castle Rock）、郎維尤（Longview）和凱爾索（Kelso）等城市，并穿過西南80公裡處的溫哥華—波特蘭城市群。離火山最近的居民區是山峰西南偏南18公裡劉易斯河谷上的庫噶爾村（Cougar）。火山周圍被吉福德·平肖（Gifford Pinchot）國家森林環繞。

簡介

聖海倫火山最著名的一次爆發發生在1980年5月18日的08:32（太平洋标準時間）。這是美國曆史上死傷人數最多和對經濟破壞最嚴重的一次火山爆發（1912年阿拉斯加卡特邁火山爆發是美國曆史上規模最大的一次火山爆發）。聖海倫火山爆發造成57人死亡，250座住宅、47座橋梁、24公裡鐵路和300公裡高速公路被摧毀。火山爆發引發的大規模山崩使山的海拔高度從爆發前2950米下降到了2550米，并形成了1.5公裡寬、125米深的馬蹄形火山口。噴發出的火山灰和碎屑的體積達到了2.3立方公裡，是曆史記載中最大規模的一次。雖然與其他地質年代發生過的火山爆發相比則有所遜色。

與喀斯喀特山脈其他火山類似，聖海倫火山呈圓錐形，由熔岩、火山灰、輕石（pumice）和其它沉積物交替層疊堆積而成。聖海倫火山還包括玄武岩和安山岩層，幾個英安岩火山穹丘即為從中噴發形成。最大的一個火山穹丘構成了老的山峰，另一個則構成了北側的“山羊石”。1980年的爆發将其全部摧毀。

噴發事件

在1980年的噴發前，聖海倫斯火山因形狀勻稱，山頂布滿積雪，很像日本的富士山，故被稱為“美國的富士山”，吸引了衆多旅遊者。

休眠123年後于1980年3月27日突然複活，5月18日的噴發最為劇烈，煙雲沖向2萬米高空，火山灰随氣流擴散至4000公裡以外﹐撒落在距火山800公裡處的也有1.8厘米厚。火山附近河流被堵塞、改道，許多道路被埋沒。熔岩流引起森林大火﹐周圍幾十公裡内生物絕迹。由于山地冰雪大量融化，形成洶湧的急流，加之上升氣流中的大量水汽在高空凝結，暴雨成災，使沖刷下的火山灰形成泥漿洪流，從山上傾瀉而下，嚴重破壞了沿途的農田、森林及一切設施。火山噴發後，附近地形發生顯着變化，原來的火山錐頂部崩坍，形成一個長3公裡、寬1.5公裡、深125米的新火山口。這次火山噴發造成60多人死亡，390平方公裡土地變成不毛之地，損失巨大，是美國曆史上，也是20世紀以來地球上規模最大的火山爆發之一。近年來，它仍有活動。

曆史介紹

關于聖.海倫斯火山的噴發的曆史僅有為數不多的記載和當地居民的傳說。美國火山學家根據樹輪年代學和長達幾十年的全面考證和研究，确認曆史上聖.海倫斯火山最後一次大規模噴發是在1802年，且較小規模的噴發一直延續到1857年。在火山噴發前大約2個月前火山下方開始出現地震活動，3月20日在火山深處發生了一次4.2級地震，随後陸續發生了一系列3-4級地震和火山振顫。3月27日開始的蒸汽噴發肯定了其火山特征。

1980年3月20日前，對聖.海倫斯火山進行連續監測的隻有1台地震儀。發現火山活動異常後，美國地質調查局和華盛頓大學迅速增設了大量監測儀器，開展了較全面的監測工作，并成功的預測出聖.海倫斯火山可能有一次大規模的爆炸式噴發，同時有大面積山崩的危險。3月27日，美國森林局強行劃定了警戒區限制靠近火山，4月3日華盛頓州長也發布了有關的緊急命令。

由于火山噴發前較長時間的地震活動和蒸汽噴發，火山應急工作得當，并做出了較好的預測，聖.海倫斯火山的爆發沒有造成更大的人員傷亡。聖.海倫斯火山的休眠期比活躍期長的多，聖.海倫斯火山噴發的經驗告訴我們，不要對貌似死亡的活火山掉以輕心。