災難的前奏:“喀斯喀特山脈最活躍和最具爆發性的火山之一”

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想象一下,你是一位來自外星的地理學家,在1970年代位於太平洋西北地區上空的地球靜止軌道上。你是第一批到達地球的探險家(撇開偷內褲的外星人),你對這顆藍色小球體的資料不多。但你自己的星球有板塊構造,所以你熟悉由這個過程引起的地貌。

你透過感測器觀察,看到一長串火山蜿蜒穿過大陸。

 


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現在,你的影像當然不會被標記。但是你可以看到近海的海溝和鋸齒狀的山脊,所以你可以勾勒出一些非常小的海洋板塊正在忙碌地俯衝到大陸之下。海岸山脈和那個火山弧,距離海洋不到一百英里,即使你沒有可以看到海面下的超酷感測器,也會洩露天機。你知道這裡有一個活躍的俯衝帶。

你執行更深入的掃描。火山弧中的一些火山相當年輕,並且在最近的過去一直活躍。你快速地從北向南掃描,注意到貝克山仍在冒著蒸汽。冰川峰有一個300年曆史的火山灰覆蓋層。雷尼爾山佈滿了熱液異常現象,從內部灼燒自身:它已經腐爛到你可以看到僅僅十多年前泥石流的證據。亞當斯山似乎在過去幾千年裡沒有噴發過,但硫化氫噴氣孔在其頂部噴出氣體。而且,向南一小段距離,胡德山也有活躍的噴氣孔。這些火山中的任何一座都可能隨時噴發。你看到的那些位於這些不安分山脈陰影下的城市,最好小心點。

但有一座火山特別引起了你的注意(或眼柄):就在亞當斯山以西,最對稱的那一座。它不是最高的,但它是最年輕的。其他的都有數十萬年,一直到一百萬年的歷史。聖海倫斯山只有可憐的4萬歲,正值青春期。而且它非常活躍。

 

 

 

 

 

你放大仔細觀察。你看到了火山泥流、火山碎屑流、火山灰降落和熔岩流的證據。你注意到一位敬業的地質學家,正在野外露頭上攀爬。你喬裝打扮,光束下來與他聊天。他的名字是德懷特·“洛基”·克蘭德爾,他一直在對聖海倫斯山的噴發歷史進行詳盡的研究。它幾乎完成了。他很擔心:這座年輕的火山一直是個火爆脾氣。他告訴你,它很可能在本世紀末之前噴發。由於靠近人口中心,它可能會造成相當大的混亂。因此,重要的是要了解其過去的活動,以便評估其構成的風險。

你和他坐了幾個小時,學到的東西比你可能希望的還要多。在你們討論結束時,你對這座火山的歷史瞭如指掌。你很著迷。你禁不住被吸引。克蘭德爾博士對地質學有著極具感染力的熱情,而聖海倫斯山正是那種會回報這種熱情的火山。

 

 

你瞭解到這座看似單一的山脈實際上由兩部分組成。克蘭德爾博士將其分為老聖海倫斯山,它主要由火山穹丘和短而厚的熔岩流構成,形成於4萬年至2500年前之間,以及現代錐,它在僅僅一百二十五年前仍然活躍。他和其他地質學家多年來勤奮工作,將她的噴發歷史劃分為若干階段和時期。當他描述完這些階段和時期時,你有一個很好的英語單詞來形容她:explosive(爆炸性的)。

當你返回飛船時,你向你無畏的探險家團隊簡要介紹了你所學到的知識。

首先,你告訴他們,你對俯衝帶的懷疑已經得到證實。地球科學家最近才發現板塊構造,但他們在這方面做得非常出色。就在聖海倫斯山附近的海岸外,一個他們命名為胡安·德富卡的板塊正在北美大陸下方俯衝。這孕育了一條非常活躍的火山鏈,稱為喀斯喀特山脈。

聖海倫斯山誕生於猿峽谷噴發階段,始於4萬年前,一直持續到大約3萬6千年前。這是一個爆炸性的誕生:克蘭德爾博士發現了大量的火山碎屑流沉積物和火山泥流。火山灰雲留下了厚厚的火山灰層,即使在數萬年後,這些層仍然可以被識別——它們被稱為C組火山灰。岩屑(粉碎的石頭)和浮石質(由浮石構成)的火山灰從幼年火山中噴出。一個或多個熔岩穹丘和熔岩流出現。

在向世界發出喧鬧的介紹之後,聖海倫斯山沉默了。然後,美洲獅噴發階段大約在2萬年前開始,持續了大約兩千年。在這個階段,她產生了大量的英安巖噴發。浮石質火山碎屑流、K組和M組火山灰的噴發、火山泥流和碎屑雪崩使情況保持火熱。她填滿了劉易斯河谷,深度超過一百米(超過328英尺)——沉積物可能堆積到115米(337英尺)。高矽安山岩熔岩流也加入了這場激動人心的活動。到她完成時,她已經長到1825米(5987.5英尺)。對於一個年輕人來說,還不錯!

她沉睡了大約5000年。斯威夫特溪噴發階段,大約在13000年前開始,產生了更具爆炸性的噴發。S組和J組火山灰在這段時間從山中噴出。岩屑和浮石質火山碎屑流咆哮著衝下她的山坡,進入她的山谷。火山泥流將溪流埋在泥土和岩石中。英安巖穹丘緩慢而厚重地推向地表。到大約1萬年前結束時,岩石碎屑扇形體包圍著這些穹丘。

隨後的五年半時間裡一片寂靜。然後她開始了她的精靈湖噴發階段,這個階段仍在進行中。沉積物非常豐富,足以開始將她的活動劃分為時期。而在這段時間裡,事情發生了變化

精靈湖噴發階段始於史密斯溪噴發期,它遵循了熟悉的模式:能量巨大的噴發將火山灰散佈到各處(在這種情況下是Y組火山灰)。火山碎屑流。火山泥流。穹丘。這次噴發期唯一真正不同的是她噴發的浮石質火山灰的數量:只有猿峽谷噴發階段可以與之匹敵。

聖海倫斯山小睡了短暫的三百年,然後在3600年前醒來,進入她的松溪噴發期。這個爆炸性的階段產生了多次火山碎屑流、P組火山灰和幾個穹丘。克蘭德爾博士在2200米(7218英尺)處發現了一個那個年代的穹丘遺蹟,所以她已經達到了相當可觀的高度。她基本上仍然是一個由穹丘和碎屑堆組成的小山。那時的人們可能不會稱她為對稱的。

她又睡了三百年,然後是城堡溪噴發期,它始於2200年前,標誌著她風格的轉變。她混合了風格,首先是英安巖噴發(她以前的最愛),然後是一些安山岩活動,產生了火山灰雲和熔岩流。在安山岩間隔之後,她又回到了她嘗試和真正有效的英安巖風格,產生了她專利的空降火山灰、火山碎屑流,可能還有一個穹丘。她又切換回安山岩一段時間,然後真正混合了風格,產生了一些相當可觀的玄武岩流。到最後,她產生了B組火山灰,並在她的玄武岩中擁有一些非常漂亮的熔岩管。她已經變成了一座真正的層狀火山,達到了接近她全部高度,並開始呈現她經典的對稱形狀。

 

 

 

 

 

寂靜持續了大約六百年。然後,大約在公元850年,她開始了她的糖碗噴發期,並在建造糖碗穹丘時發出了她的第一次側向爆發。直徑達30釐米(近12英寸)的英安巖塊被拋射到4.5公里(2.8英里)遠的地方。火山碎屑流和火山泥流咆哮著衝下她的山坡。她沉積了D組火山灰,併發出警告:有時,她不會直線上升。這個短暫的階段在五十年內結束,但她並沒有保持沉默太久。

1480年,卡拉馬噴發期以爆炸性噴發開始。在100年內,她沉積了W組和X組火山灰,建造了穹丘,並釋放了安山岩熔岩流,所有這些結合起來構成了她1980年之前的形狀。她所需要的只是一些最後的修飾。

她在山羊巖噴發期完成了這些修飾,這個時期從1800年持續到1857年。浮石的爆炸性噴發、安山岩熔岩流以及山羊巖穹丘的出現,伴隨著熱雪崩和火山泥流,完成了她完美如畫的形狀。她還給一位旅行藝術家提供了值得寫回家的繪畫題材

 

 

 

 

 

這就是全部,就辛勤工作的地質學家可以確定的而言:一段儘可能完整的歷史,受到了侵蝕和反覆爆炸性活動的限制。在你離開他之前,克蘭德爾博士向你強調了聖海倫斯山肯定會再次噴發。你從她4萬年的習性中知道她喜歡轟轟烈烈地爆發。因此,當您繼續對地球進行調查時,您會定期返回她身邊,只是為了檢查一下。世界各地的其他火山都噴發了,但聖海倫斯山卻沉睡著。你開始相信她可能不會在你的勘測任務完成之前噴發。

然後,在三月中旬,地震計數開始上升。起初,這似乎沒什麼大不了的,只是在一個佈滿不安分火山的俯衝帶中人們所期望的背景構造活動中的一個小高峰。但隨後是3月20日。太平洋標準時間下午3:47,大地轟鳴震動,發生了4.1級地震。震中就在山頂西北方向一小段距離。震源非常非常淺。這與地震學家(或我們想象中的外星人)以前在她周圍看到過的任何情況都不同。

 

 

地質學家和地震學家看著地震軌跡,知道:可能就是它了。

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參考文獻

Crandell, Dwight R. (1987): 華盛頓州聖海倫斯火山1980年以前火山碎屑流和火山泥流的沉積物. USGS Professional Paper 1444.

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