本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定反映《大众科学》的观点
1792年10月,“H.M.S. 发现号”的船员在勘测美洲大陆西海岸时,发现了一座山峰,并以英国外交官阿利内·菲茨赫伯特,第一代圣海伦斯男爵(1753-1839)的名字命名。
直到1835年,一次小规模喷发揭示了圣海伦火山的真正起源,自然学家才得以知晓其火山性质。1842年11月,传教士约西亚·帕里什经历了不明来源的火山灰雨和地震,但很可能由活跃的圣海伦火山引起。火山活动的这一阶段一直持续到1857年。
对于当地的克里克塔特部落来说,这座山早已被称为“Loo-Wit Lat-kla”——“火焰的守护者”或“Louwala-Clough”——“冒烟者”,也被称为“Tah-one-lat-clah”——“火焰山或冒烟山”。根据他们的传说,这座山曾经是美丽的公主Loo-Wit,被两位武士在火焰和烟雾的战斗中争夺。为了结束战斗,他们三人都变成了山:美丽而害羞的公主变成了对称的、冰雪覆盖的圣海伦火山;两位愤怒的武士变成了南部的胡德山和西部的亚当斯山。这个神话可能是受到对上述火山之一的史前喷发的观察启发,但也有直接的目击者报告:1800年,圣波伊尔和斯波坎印第安人告诉第一批访问圣海伦斯地区的传教士和贸易商,圣海伦斯火山发生了喷发。
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“人们称之为雪……火山灰沿哥伦比亚河和两岸散落了好几英寸深。每个人都非常害怕,以至于整个夏天都在祈祷中度过。人们甚至跳舞——这是他们除了冬天以外从不做的。
他们没有收集任何食物,除了维持生存所必需的食物。那个冬天,许多人饿死了。"
(口头传统,最初由人类学家弗恩·F·雷在20世纪20年代后期从华盛顿东北部的圣波伊尔和内斯佩勒姆印第安人那里记录下来)。
1898年、1903年和1921年再次发生了小规模喷发,伴有小型爆炸和熔岩流。
1969年,地质学家德怀特·克兰德尔在旧金山的一次会议上警告说,美国的火山仍然研究和监测不足,而且比以前认为的要活跃得多。基于过去喷发的可追溯沉积物,克兰德尔与同事多纳尔·穆林诺发表了一篇论文,他在论文中警告说,“圣海伦火山的活动模式导致人们假设,在未来100年内甚至在本世纪末之前有可能发生喷发”。
1980年3月,为了应对中美洲阿雷纳尔火山令人惊讶且具有破坏性的喷发之后,人们对位于俯冲带(如喀斯喀特山脉)的火山行为日益增长的兴趣,最终在圣海伦火山上安装了监测系统。
该系统从一开始就记录到该山脉的地震活动增加。1980年3月,发生了周期性的4级地震,3月27日,发生了一次爆炸——现在很清楚,圣海伦火山已进入新的喷发阶段。火山开始受到密切监测,4月份,北坡开始膨胀,这是山体内部侵入岩浆引起的现象。喷发似乎不可避免,火山周围地区已对公众关闭。
5月18日星期日早上8:32,5.1级地震引发了有史以来记录到的最大规模的滑坡-雪崩之一(估计体积为2.8立方公里),发生在山脉北坡,随后发生了巨大的爆炸。仅仅60秒,山脉从2950米(9678英尺)缩小到2549米(8362英尺),600平方公里的森林被600°C高温的火山碎屑流和爆炸冲击波摧毁。融化的冰川和圣灵湖的溢出引发了火山泥流,摧毁了图特尔河谷。
图1. 圣海伦火山,公共领域图像,由美国地质调查局摄影图书馆提供。
尽管进行了疏散,仍有57人丧生,其中许多是研究活跃火山的科学家——没有人预料到喷发会如此迅速且如此猛烈。美国地质调查局地质学家大卫·约翰斯顿非常清楚留在靠近山脉的观测站可能存在的风险,但他一直待在那里,直到喷发的那一刻——他最后记录的话语和第一次提及喷发是
“温哥华,温哥华,就是它了!”
正是由于他和许多其他人的工作,圣海伦火山的喷发成为历史上记录最完善的喷发之一。两位地质学家多萝西和基思·斯托费尔在圣海伦火山爆发时正在上空飞行
“整个山顶火山口的北侧开始作为一个巨大的整体移动,……[]整个质量开始起伏和翻腾,但没有横向移动。然后,整个山顶北侧开始沿着深层滑动面向北滑动。”
许多记者、徒步旅行者和火山爱好者也位于危险区之外,用照片或文字描述记录了这次喷发。
这段视频使用加里·罗森奎斯特于5月18日上午在圣海伦斯东北18公里处拍摄的照片制作,展示了斜坡坍塌和火山碎屑爆炸的动态。第一张照片拍摄于8:27,在接下来的6分钟内,罗森奎斯特拍摄了十几张照片,然后逃离了逼近的火山碎屑流。滑坡先于喷发是清晰可见的,因为岩块向下移动,随后火山碎屑流首先向上喷射,然后侧向喷射,然后超过滑坡。
尽管圣海伦火山的喷发对经济、社会和景观产生了影响,但这只是喀斯喀特山脉火山漫长历史中的一个孤立事件。就像黄石公园的化石森林一样,圣海伦火山周围的景观多次被火山喷发摧毁、重生和改造。今天,圣海伦火山受到监测,该地区受到保护,以了解动植物对被摧毁的火山景观的殖民化——地质记录中待书写的新篇章。
参考文献
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CRANDELL, D. R. & MULLINEAUX D, R., (1978): 华盛顿州圣海伦火山未来喷发的潜在危害:美国地质调查局公报 1383-C: 26
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LEWIS, T.A.(ed) (1985): 火山(地球行星)。时代-生活图书:176