本文發表於《大眾科學》的前部落格網路，反映了作者的觀點，不一定反映《大眾科學》的觀點
聖海倫斯火山內部增長的隱晶質火山穹丘播下了自身毀滅的種子。如果它是個小東西，它可能已經成為山羊巖的年輕兄弟。太平洋西北地區居民可能已經看到了一些火山煙火表演，另一個穹丘新增到這座建築物上，然後恢復平靜。它幾乎不會登上新聞。
但是，這個穹丘與山羊巖不同，它在表面之下不斷增長。它使地下水沸騰。由其熱量驅動的熱液系統引起了一些非常壯觀的潛水蒸汽噴發。它嚴重地使火山的北坡過於陡峭。
並且它一直在增長，直到最後，1980年5月18日上午的地震使整個東西都倒塌了。
關於支援科學新聞業
如果您喜歡這篇文章，請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞業 訂閱。透過購買訂閱，您正在幫助確保有關塑造我們當今世界的發現和想法的具有影響力的故事的未來。
這是一個關於秒的故事。幾秒鐘內會發生很多事情。整座山都可以改變。
在太平洋夏令時上午 8:32:11 之前，隱晶質火山穹丘一直遵循著火山皮下岩漿團的通常軌跡。熱的英安巖正在冷卻到液體變成固體的點。隨著岩漿冷卻，各種礦物質正在結晶；在外部，新鮮的英安巖遇到舊的火山產物，水在熱液系統中迴圈，那裡的冷卻程度比內部略高，並且可能形成了某種緻密的地殼，只有少量（如果有的話）氣孔。穹丘的其他部分可能更泡沫狀，氣體形成的氣孔比相對堅固的外邊緣更多。但是一切都承受著壓力 - 175 巴 - 因此大多數氣體都會溶解在熔體中。即使是被岩漿加熱的水也沒有沸騰。在那麼大的壓力下，它無法變成蒸汽。
這一切聽起來都很安靜和愉快，但是處於壓力下的氣體，包括水蒸氣，被強行限制在一個小體積內。它們通常會佔據相當大的空間。給它們一個機會，它們就會非常強烈地這樣做。
機會在太平洋夏令時上午 8:32:11 以 5.1 級地震的形式到來。不穩定的北坡大約花了十秒鐘開始滑動。舊岩石、碎屑、穹丘、泥土和冰川傾瀉而下山坡，留下了一個 700 米（2,297 英尺）高、1 公里（3,281 英尺）寬，與垂直方向僅偏離 20° 的陡坡。所有這些東西都一直在壓制著隱晶質火山穹丘及其熱液系統。現在壓力消失了。所有那些被壓制的氣體現在都可以自由逸出了。
它們並沒有立即逸出。在所有揮發性物質發現自己獲得自由之後，爆炸幾乎花了 20 秒才開始。隱晶質火山穹丘及其熱液系統可能尚未完全暴露，膨脹的氣體可能正在穿過北坡的殘餘物向自由的方向前進。但是也有一些複雜的流體動力學需要應對。即使隱晶質火山穹丘已經立即變得不隱秘，爆炸也需要一些時間 - 至少十秒鐘以上 - 才能形成。稀疏（膨脹）波必須傳播，水需要閃蒸成蒸汽，溶解的氣體開始析出（從溶液中逸出），然後涉及多個相的膨脹波才能將蒸汽和火山碎片丟擲。
所有這些都是一種複雜（但大大簡化）的說法：水閃蒸成蒸汽和從禁錮中釋放出來的氣體炸開了隱晶質火山穹丘。
關於隱晶質火山穹丘內的岩漿氣體還是熱液系統中的蒸汽引起爆炸，仍然存在一些爭論。大量的英安巖隱晶質火山穹丘被炸飛的事實表明，其自身的氣體是主要貢獻者。無論哪組揮發物使事物開始移動，一旦蒸汽、岩漿氣體、穹丘碎片以及聖海倫斯火山的大量碎塊（未被滑坡剝離）從滑坡陡坡的底部噴出，而更多的則從頂部噴出。請注意，滑坡陡坡不是一個靜止的特徵：它正在作為 2 號塊滑落，為膨脹氣體逸出留出了充足的空間 - 橫向逸出。
這不是火山常見的行為。但是被限制在狹小空間內的氣體想要進入更大的空間，而且它們不拘泥於禮節。如果滑坡在山腰留下一個出口，橫向爆炸就是它們要走的路。最初只是音速，但是當爆炸到達露天時，它以超音速膨脹。舊岩石碎片、熱的穹丘塊和沿途拾起的碎屑形成了一團翻滾、沸騰、深灰色的雲。向上，重力對其產生阻力；向下，地面殘餘物會產生干擾 - 但是橫向，它找到了暢通無阻的道路。它在噴口周圍膨脹超過 90°，並以超過 600 公里/小時（373 英里/小時）的速度衝下山。在圖特爾河北支流和南支流的山谷中，大氣層即將決定那些僅僅在幾秒鐘前還在享受美好五月早晨的人們的命運。
上一篇：幕間曲：“強大的橫向爆炸。”
下一篇：大災變：“那整個山脈都爆炸了。”
參考文獻:
Lipman, Peter W., 和 Mullineaux, Donal R., 編輯 (1981): 1980 年華盛頓州聖海倫斯火山爆發。美國地質調查局專業論文 1250。
特別感謝 Liberty, Equality, and Geology 的 Helena Mallonee 允許使用她的照片；以及 Outside the Interzone 的 Lockwood DeWitt 提供了 關於爆炸前後氣體活動的精彩描述。