圣海伦斯火山:改变火山学历史的喷发

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圣海伦斯火山:改变火山学历史的喷发

2024-07-16 05:59:57| 来源: 网络整理| 查看: 265

现实能否远超最狂野的想象? 在很多情况下是的,圣海伦斯山的历史只能证实这一点。

这是 18 年 1980 月 8 日的早晨,和许多其他早晨一样,这是一个看似平静的春天早晨,但对美国华盛顿州来说却不是这样:在这里,在 32 点 XNUMX 分,一场非常猛烈的爆炸摧毁了一座火山的整个侧面,圣海伦斯山,是整个北美大陆最活跃的火山之一。

一场将载入史册的喷发,标志着现代火山学的一个基本分水岭,成为令几代火山学家着迷的真实传奇(不仅). 

在这次壮观的喷发背后,康德会画出其中一个来说明他的喷发概念 “升华”,一群年轻的美国火山学家的不可思议的故事交织在一起,他们对工作充满热情,以至于他们的命运与这座山有着千丝万缕的联系。

我们采访了 INGV 火山学家 Tullio Ricci 和圣海伦斯山的忠实粉丝,陪我们踏上这段冒险之旅,去发现一场看似出自小说家笔下但却真正永远改变了火山学历史的火山喷发.

图里奥,为什么 18 年 1980 月 XNUMX 日的圣海伦斯火山被人们记住,因为它改变了火山学的历史?

锻造1由于多种原因,所有这些都相互关联。 首先,圣海伦斯的喷发是现代火山学家目睹的第一次大爆发。 这一事件需要多学科的监测和整合工作,这可能是以前从未观察到的,为当前的火山学奠定了基础,其中来自地球物理学、地球化学、大地测量学、地质学和灾害研究的数据密切相关并共同解释。 圣海伦斯一直是研究前体、爆炸性喷发动力学以及解释其他火山区存在的形态(例如斜坡坍塌形成的形态)的实验室。

此外,必须考虑到在1980年爆发之前,圣海伦斯并没有自己的监测网络,尽管它已经被公认为美国西北部喀斯喀特山脉最活跃的火山。 最近的地震台位于距火山几十公里的地方。

1980 年的喷发之前有一个阶段 动荡, 以地震活动和山体北侧的膨胀为特征:这是岩浆在地表以下积聚的迹象。 所有这些信号都带来了美国地质调查局( “表哥” INGV) 在喷发前阶段和喷发后立即实施火山监测系统。

然而,当时,我们的美国同事几乎完全没有喷出火山的经验,典型的夏威夷火山具有低粘度熔岩流,几乎是“游客”观察的对象。 想象一下,当一座火山的北侧以每天 2 米的速度膨胀,随后的爆发摧毁了周围约 600 平方公里的森林和湖泊(几乎相当于地球面积的两倍)时,想象一下那会是什么样子?罗马的 Grande Raccordo Anulare,要清楚),并将这座山变成了一个深 500 米、直径约 2 公里的圆形剧场。

因此,1980 年圣海伦斯火山的喷发开启了强大的技术发展,采用了新的方法(并改进了现有的方法)来研究地震活动、变形、地球化学和 遥感,以及参与火山紧急情况的所有参与者之间的沟通与合作,不仅在美国,而且在世界许多其他地区(例如欧洲和日本),意大利发挥着重要作用。

锻造2继这次大规模喷发之后的另一项重大突破是对近期火山喷发造成的最大悲剧之一的回应。 13 年 1985 月 25.000 日,圣海伦斯火山喷发五年后,另一座美国大型火山爆发,哥伦比亚的内华达德尔鲁伊斯火山,造成超过 1980 人遇难(按比例计算,57 年圣海伦斯的遇难者为 60 人……)由于泥流摧毁了阿尔梅罗镇和距离火山 XNUMX 多公里的几个村庄。 在这场其他可以避免的灾难的推动下,得益于特别是在圣海伦斯火山喷发期间获得的经验,美国地质调查局和美国政府机构创建了火山灾难援助计划 (VDAP),该计划旨在向受火山威胁的国家提供专业知识和设备火山喷发监测和处理的阶段 动荡 和爆发阶段。 这导致 VDAP 在数十个国家的数十次火山紧急情况中提供支持、降低风险并挽救无数生命。

好吧,1980 年的圣海伦斯火山喷发在某种意义上是 “那里” 尽管如此,在全球范围内产生了决定性的火花 升级 在火山监测和监视方面,这就是为什么我们可以说它标志着火山学史上真正的转折点。

圣海伦斯到底发生了什么?

这一切都始于 16 年 1980 月 27 日地震活动的出现,从 XNUMX 月 XNUMX 日开始,火山口区域出现了适度的能量爆炸,伴随而来的是火山北侧的逐渐膨胀。 尤其是最后一种现象,彻底改变了这座山的形态。

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8 月 32 日 18 点 5.2 分,真正的喷发开始于扇形坍塌:首先是火山下方发生 MXNUMX 地震,然后是山体滑坡,这使火山系统减压,导致横向喷发(“横向爆炸”) 的北侧凸起发生在普林尼火山垂直柱发展之前,持续了 25 小时,高度达到 1.000 公里。 横向爆炸的最高速度刚刚超过XNUMX公里/小时。

然后喷发断断续续地持续到 1991 年初,大约喷发了 20 次。

您早些时候告诉我们,当时美国地质调查局的同事们“习惯”了不同的火山,比如夏威夷群岛上的火山。 圣海伦斯是一座什么样的火山?

没错:基拉韦厄火山和冒纳罗亚火山等夏威夷火山是所谓的“盾状”火山,而圣海伦斯火山则是成层火山,由两个构造板块碰撞而成。 在北美的那个地区,胡安德富卡海洋板块“滑动”,进入北美大陆下方的俯冲,形成圣海伦斯所属的喀斯喀特山脉。 在这种情况下,俯冲过程导致岩浆的形成,岩浆主要利用与周围环境的密度差异,回升形成位于加拿大与华盛顿州、俄勒冈州和加利福尼亚州之间的这些火山。

圣海伦斯过去是否曾发生过类似的喷发?

是的,即使我们没有直接证据并且我们掌握的所有信息都来自地质学。 圣海伦斯的最后一次大喷发可追溯到 1857 年,但它并没有产生像 1980 年那样的任何东西。与 18 年 1980 月 1000 日的事件类似的喷发,因此能够产生横向爆炸,发生了大约 XNUMX 年多年前:有两个,无论如何都比我们今天记得的小得多。

比 1980 年更大的喷发发生在大约 3.500 年前,估计数量是 4 年的 1980 倍,大约在 20.000 年前。 后者产生的滑坡厚度后来测得约为 250 米,体积几乎是 1980 年的两倍。

今天这座火山的状态如何?

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今天,圣海伦斯是一座静止的火山。 美国地质勘探局在俄勒冈州温哥华的喀斯喀特火山观测站对它进行了地震活动、放气和热异常的严密监测,但对于像这样的火山来说,没有什么不是“司空见惯”的。

1980 年之后还有其他喷发吗?

是的,最后一次喷发阶段发生在 2004 年至 2008 年之间,伴随着与 1980 年相比能量适中的爆炸性喷发,导致火山口内的熔岩圆顶像牙膏管中的糊状物一样被“推出”出火山. 这些高粘性的熔岩穹顶和脊柱已达到 250 米以上的高度。

世界上是否还有其他火山在历史上产生过与圣海伦斯类似的喷发?

绝对是的,所有这一切背后都有一个令人难以置信的故事,它连接了一些在圣海伦斯工作的最重要的科学家!

1980 年,紧靠圣海伦斯以北的是美国地质调查局的前哨站 Coldwater II,位于政府红区内 10 公里处,距离火山口约 10 公里,科学家可以从那里观察和监测火山口的变形情况。喷发前的最后几天,每 24 小时大约两米。 

22 岁的哈里·格里肯 (Harry Glicken) 是 17 年 1980 月 30 日在冷水二号火山喷发前一天值班的年轻火山学家:那天晚上,他要求更换一个人,以便能够返回加州大学圣巴巴拉分校进行一次火山喷发。关于他的博士学位的会议。 美国地质调查局的火山学家唐·斯旺森 (Don Swanson) 接替了他的位置,由于进一步的承诺,他联系了另一位年轻的火山学家大卫·约翰斯顿 (David Johnston)(18 岁),他是哈里·格里肯 (Harry Glicken) 的导师,他不情愿地接受了替代人选,并于 XNUMX 月上午XNUMX 它实际上是被火山的横向爆发所吹走的。

火山喷发留下的特殊形态后来也在其他火山中被发现,包括堪察加半岛的 Bezymianny,其形态被假设为具有与圣海伦斯相似的成因。

Harry Glicken 于 1980 年侥幸躲过了圣海伦斯火山喷发,他是 43 年 3 月 1991 日日本云仙火山喷发的 XNUMX 名遇难者之一,其他遇难者还有法国火山学家(及其配偶)Maurice 和 Katia Krafft。

在火山学史上成名的克拉夫特夫妇对我来说也特别重要,因为也多亏了他们的书(第一本是我母亲给我的)和他们的纪录片,我才得以发现并培养我的这种巨大热情。

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说到克拉夫特的配偶,想想他们在 1991 年死于云仙山时,他们制作的一段视频是为了提高人们对火山风险的认识, “了解火山危害” 它是为 IAVCEI 和联合国教科文组织制作的,展示给了菲律宾皮纳图博火山斜坡上的居民。 火山发出了明显的迹象 动荡 但当地人不想放弃自己的家园。 好吧,在看到两位火山学家拍摄的图像后,许多人被说服离开该地区(只剩下一个土著部落,住在火山上的埃塔斯人):皮纳图博在几天后的 15 月 1912 日爆发,造成了巨大的破坏(并消灭了拒绝离开的部落)这将是继 XNUMX 年阿拉斯加诺瓦鲁普塔火山之后的本世纪第二大喷发。

在 2018 年基拉韦厄火山大喷发前几个月的一次夏威夷商务旅行中,我结识了唐斯旺森,他是 1980 年爆发期间美国地质调查局的领导人之一。这是一个难得的机会,在此期间我很多我读过的关于圣海伦斯的故事都是第一手讲述的。 1980 年火山喷发后,唐斯旺森第一个乘坐美军直升机前去寻找大卫约翰斯顿,但爆炸的猛烈改变了这座山的面貌,以至于他无法立即认出这位年轻同事的露营车所在的位置应该是,1997年建造“约翰斯顿岭天文台”游客中心的地方。 

对于像您这样的火山学家来说,这座火山和 1980 年的喷发最有趣的地方是什么?

我会说人类的和科学的,在同样的程度上。 对我来说,圣海伦斯喷发在科学上最有趣的方面当然是 横向爆炸,山体北侧的横向爆炸,以其威力将数十公里内的树木全部倒塌,暴力程度空前。 从人的角度来说,想象一个年轻的科学家看到爆炸降临在他身上真是令人毛骨悚然。 18 年 80 月 XNUMX 日那天早上,滑坡刚开始,大卫约翰斯顿发出的最后一条信息是: “温哥华,温哥华,就是它了!”, “我们到了!”.

我从 1993 年开始对这个故事产生热情,当时在第一大学的地质学课程中,Civitelli 教授向我们讲述了这位年轻的美国火山学家的故事:因此,在我的这种热情背后,有巨大的人为因素。 就约翰斯顿而言,尽管他是火山可能横向爆发理论的支持者之一(当时从未见过这样的情况,因此围绕火山活动的发展展开了一场激烈的科学辩论圣海伦斯可能有),但还是去现场更换了一位同事。 他表现出极大的热情和兴趣,我最近在我买的最后一本关于圣海伦斯的书(长系列中的最新一本书......)中也重新发现了这一点,其中以约翰斯顿为主角: “圣海伦斯山上的英雄”. 

我必须说,当我在 2018 年 XNUMX 月发现自己站在这座令人印象深刻的火山前时,我说不出话来,一瞬间,我仿佛以主角的身份重温了多年来在这么多书中读到的一切:巨大的情感和难忘。

链接到 INGVvulcani 博客上的深度文章: https://ingvvulcani.com/2020/05/18/18-maggio-1980-mt-st-helens-uneruzione-che-ha-cambiato-la-storia-della-vulcanologia/ 



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