一次震慑的全球级火山大迸发！圣海伦斯火山的“痛”与“爱”

  若问美国哪座火山最为人熟知，坐落美国太平洋西北区华盛顿州斯卡梅尼亚县的圣海伦斯火山（St. Helens）见义勇为。这座火山的宿世此生颇具传奇色彩，素有“美洲富士山”之称，海拔高度约2549米。圣海伦斯火山是北美喀斯喀特火山链上的一座圆锥形层状大型活火山，也是喀斯喀特山脉最活泼的现代喷射火山，该火山的复合式火山锥构成于4-5万年前。全体上火山喷射与演化过程可大致分为古代阶段和现代阶段，古代阶段首要喷出英安岩、安山岩，现代阶段则以玄武岩、安山岩和英安岩为主。火山的喷射类型以爆破式喷射和普林尼式喷射为主，对应的火山灾祸以火山灰和火山碎屑流最为显着。

  美国圣海伦斯火山方位图（左图，原创图件）和圣海伦斯火山俯视图（右图，原创图件）

  圣海伦斯火山喷射序列非常丰厚，一万年以来共有40余次承认的喷射记载，火山迸发指数（VEI）最大为5。约公元前1860年的喷射是圣海伦斯火山全新世期间最大的一次喷射，此次喷射继续到公元前1610年，在80公里远处的雷尼尔国家公园堆积了46厘米厚的火山灰，火山喷射物体积约为10立方千米。随后几千年来阅历了屡次喷射，喷射间隔为数百年乃至更短，休眠期呈逐步缩短趋势，直至1857年火山活动期完毕，构成了如今的火山熔岩穹丘。

  圣海伦斯火山1980年喷射前的火山锥体（左图，图源于网络）；圣海伦斯火山1980年5月18日喷射后，山顶熔岩穹丘被炸毁，构成了一个巨大的破火山口（右图，图源于网络）

  火山喷射前总会有一些活动痕迹，可实际中的火山大迸发引发的灾祸总是远超人们幻想，被载入史册的圣海伦斯火山1980年大喷射证明了这一点。1980年3月火山开端有了复苏的痕迹，地震、喷气、颤抖、变形等喷射先兆现象接连产生，火山口北侧向外扩张了80多米。随后在1980年5月18日美国迎来了历史上破坏性最大的一次火山迸发（VEI=5），先是火山北坡产生5.1级地震，大约7-20秒后，引发了山体滑坡，滑落山体部分以每小时175-250公里的速度滑下。山体滑坡减少了岩浆系统的上覆重力，促进了火山的迸发。喷射产生的火山灰柱抵达了海拔20-25千米的高空。短短几个小时之内，火山迸发就将山头削去了近300米，留下了一个马蹄形的火山口（向北敞开），坍塌形成的2.5立方千米岩屑直接冲入下面的山沟，并导致57人丧生，超200座住所以及约300公里公路遭破坏。

  圣海伦斯火山1980年5月18日大迸发产生的巨型火山云（左图）；稠密的火山灰遮天蔽日（中图）；火山邻近住所及公路遭破坏（右图，图均来源于网络）

  目击此次火山喷射的人们将此次火山喷射描绘为“地球上的阴间”。1980年3月火山开端复苏后，美国地质调查局（USGS）火山学家约翰斯顿（David A. Johnston）博士根据火山监测研讨数据以为，火山将会在极短的时间内产生喷射，主张当局提早分散火山周边的工人及居民，然后拯救了几千人的生命。火山学家约翰斯顿凭借着对火山监测作业的忠实执着，在5月18日火山大喷射的前一晚，在间隔火山口约8公里的火山观测站继续展开着相关监测作业。在火山大迸发的当天早晨，约翰斯顿对火山一侧的拱起区进行了形变丈量，由于此次火山大迸发过于强烈，他也在此次大喷射中丧生。火山学家约翰斯顿用他的据守和贡献为后人供给了宝贵的圣海伦斯火山喷射现场监测材料，他对火山的酷爱同岩浆般火热。正如纪录片《火山挚恋》中描绘的，“由于酷爱所以义无反顾地奔赴”。

  火山是美丽的亦是风险的。它能够在消灭中重生，也能够在重生中再次消灭。火山能带给人类奉送，一起它也会不可避免地会带来灾祸。唯有一代又一代的火山科技作业人员继续完善监测猜测预警系统，才有时机让火山与人类调和共处成为触手可及的未来。

  [1] 李萌萌, 顾国辉, 关升, 等. 长白山天池火山与圣海伦斯火山地质布景相似性比照[C]. 地震地磁观测与研讨, 2022, 43(S1): 70-72.

  审阅：盘晓东 康建红 曹丽 陈波 李忠伟 陈俊杰 郑国栋 卢燕红 温洪涛 庞晶源

  制造单位：我国地震局火山研讨所 吉林省地震局 意大利地球物理与火山研讨所 意大利卡塔尼亚火山观测站 意大利维苏威火山观测站