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
一次喷发序列不仅仅是爆炸。有时,明显缺乏爆炸比无休止的火山灰柱更令人担忧。当地震持续摇晃山坡,并且其中一个山坡每天向外膨胀数英尺时,担忧和谨慎是唯一合理的反应。
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在 1980 年 4 月中旬,圣海伦斯火山似乎又恢复了平静。频繁的潜水喷发停止了。火山在西北太平洋多 Stormy 的天空下静静地冒着蒸汽。一些居民认为演出可能已经结束,但地质学家更清楚。这首歌还没有结束:这位首席女主角正在做最后的深呼吸。唯一的问题是期待什么样的结局。
有一件事是肯定的。他们在三月下旬注意到的那个鼓包将会坍塌。它的崩塌将是壮观的。这是毫无疑问的。它增长得太快了,自身变得过于陡峭,无法保持稳定。
请暂停片刻,思考一下北坡地面变形的巨大规模:一个长 1.8 公里(约 1 英里)、宽近 1 公里(约 0.5 英里)的区域正在横向推出。而且这不是一个缓慢的变化:它以每天 1.5-2 米(5-6.5 英尺)的速度膨胀。这将使西雅图的一块区域大致从海滨到州际公路 5 号、派克市场到先锋广场,并在不到两个月的时间内将其抬高至少 91 米(300 英尺)。将这座城市垂直支撑约 30 度,加上每天数十次地震,更不用说间歇性地发生了数周的潜水喷发,你就有了西雅图市中心匆忙向南移动的配方。事实上,速度高达每小时 290 公里(180 英里)。你可以想象为什么美国地质调查局地质学家大卫·约翰斯顿在谈到圣海伦斯火山上的鼓包时说,“稳定下来的唯一方法是坍塌。”
当你看到山脉所涉及的区域时,你就知道为什么德怀特·克兰德尔和其他美国地质调查局和森林服务局官员对灾难性滑坡感到严重担忧。
按照鼓包的增长速度,圣海伦斯火山是否再次喷发已经无关紧要了。这一事件不会悄无声息地结束。
到 1980 年 4 月 24 日,所有证据都让约翰斯顿博士有信心向媒体建议,岩浆似乎正在火山内部上升。对鼓包的研究指向了一个隐穹丘,即表面下上升的致密、粘稠的英安岩岩浆团。如果它可以自由挤出,它可能会形成像山羊岩或糖碗一样的隆起。但旧的由寒冷坚硬的岩石组成的山顶穹丘挡住了它的路,因此它仍然隐藏着——隐秘的。它猛烈地撞击着旧穹丘,旧穹丘在压力下伸展和分裂。山顶地堑——顶部那条长长的线性裂缝——就是这样产生的。隐穹丘的持续侵入导致地堑和鼓包之间的边界以惊人的速度向北移动:每天 28 英尺(8.6 米)。当地质运动如此之快时,一定有极端的事情正在发生。
正在发生大量的变形,但它被非常清晰地定义。将点测量设备对准设置在鼓包上的目标,您可以测量以米为单位的位移。瞄准侧面仅 488 米(1,600 英尺)处的目标,您会降至毫米级。火山的南侧、西侧和东侧几乎没有移动。上升岩浆的全部力量似乎都集中在一个最佳位置。
你可以想象,如此靠近地表的炽热岩浆会使事物升温,而你并没有错。鼓包中充满了红外异常,从四月初开始成倍增加。“靴子”记录了最高温度,热区域的温度达到了惊人的人体温度 37°C (98.6°F),而附近的未受影响的岩石和冰的温度则为寒冷的 -1°C (30°F)。在喀斯喀特山脉的寒冷春天里,要保持寒冷的岩石如此温暖,需要大量的热量。
5 月 2 日,美国海军学院惠德贝岛人员进行了一项高分辨率热红外调查,结果显示情况进一步升温。他们在中间发现了新的温暖区域,在最近形成的北峰 2 的南坡上发现了一个异常,在其北坡上发现了一个更强的异常,并在弗赛斯冰川严重破裂的上端发现了几个异常。不远处的东西非常热,而且越来越热。
这,加上 4 月 19 日至 5 月 7 日之间那段不祥的平静时期的其他迹象,都指向这场表演将迎来壮观的结局。随着山脉膨胀和地震持续,唯一的问题是向上、向下还是两者兼有?、多大?以及何时?
在圣海伦斯山东侧的史密斯溪孤丘设置的测距仪站 (EDM)。 美国地质调查局彼得·利普曼于 1980 年 4 月 25 日拍摄的照片。
上一篇:灾难的前奏:“苍蓝色的火焰”。
参考文献:
Klimasauskas, E. 和 Topinka, L. (2000-2010):华盛顿州圣海伦斯火山,1980 年 5 月 18 日喷发的前兆。 Cascades Volcano Observatory 网站,USGS(上次访问时间为 2012 年 7 月 19 日)。
Korsec, M.A., Rigby, J.G., 和 Stoffel, K.L. (1980):1980 年华盛顿州圣海伦斯火山的喷发。 自然资源部信息通报 71。(PDF)
Lipman, Peter W.,和 Mullineaux, Donal R.,编辑 (1981):华盛顿州圣海伦斯火山 1980 年的喷发。 美国地质调查局专业论文 1250。