地球科學

自我重建的火山

聖海倫斯火山可能正在填補自己的火山口

撰文/威斯特(Krista West)
翻譯/邱淑慧

地球科學

自我重建的火山

聖海倫斯火山可能正在填補自己的火山口

撰文/威斯特(Krista West)
翻譯/邱淑慧

(左圖)噴出煙來:聖海倫斯火山或許尚未爆發,但緩慢湧出的熔岩,最終可能會填滿火山口,這個火山口是在1980年那次爆發所形成。此為2005年6月8日火山西側的空拍圖。

2004年10月2日,美國華盛頓州的聖海倫斯火山在正午時分打了個飽嗝,噴出一股熱氣;緊接著是長達一小時的低頻率顫動。看來,岩漿可能正在地面下蠢蠢欲動。華盛頓州西南部卡斯克德火山觀測站的科學家擔心,火山活動可能對民眾生命造成威脅,因此發佈了3級火山警報,將該區上空劃為飛行紅色警戒區。第二天,聯邦航空總署限制了峰頂周圍8.85公里內的飛航,飛機必須改變航道,或是延遲航班。幾天之後,噴發出的輕盈火山灰飄送到火山東北方110多公里處,可見發佈警報是對的。

但是,這回聖海倫斯火山並沒有發生類似1980年那樣的災難性爆發。沒有任何人受傷或喪生,沒有一棵樹因此而倒下,空中交通也隨即恢復正常。火山學家在10月6日降低了警報等級。

雖然驚險刺激能吸引媒體注意,民眾無疑也期待著一個巨大、爆炸性的噴發,但聖海倫斯火山的噴發卻是緩慢而安靜的。不過,即使噴發的活動已經大為平靜,但直到今天它仍在持續噴發,週期性地吐出火山氣體、火山灰,並且伴隨著顫動。今年3月時的一次噴發,掀起的火山灰甚至高出海平面11公里。

回顧起來,科學家認為聖海倫斯的火山活動在9月底至10月初逐漸增強,並不是準備要由山頂爆發,而是液態的岩漿正以穩定的節奏挖掘著通往地表的通道。這座火山在自己的火山口內逐漸堆積出一個新的熔岩穹丘,甚至可能回復到1980年爆發前的形狀。

聖海倫斯火山「就像是一管巨大的牙膏,只不過擠出來的是岩漿。」阿拉斯加大學費班克分校的火山學家艾克爾柏格(John Eichelberger)說。目前這座火山的構造,並沒有太多空間可以讓岩漿聚集。所以岩漿通往地表的路徑一旦成形,火山活動減緩,就會開始擠出「牙膏」來。當熔岩持續噴出來,便會在火山口內形成一個狹長如脊椎般的穹丘。

這個新的穹丘外型明顯,因酷似鯨背而廣為科學家所知,它高出火山口底部426公尺,體積約4500萬立方公尺(今年3月最新測量的結果),可以裝入200艘超大型油輪。熔岩持續噴出,以每秒兩立方公尺的速度疊加在穹丘之上。如此緩慢的速度,使氣體可以逃逸出,岩石也可穩穩定住而不致爆發。

卡斯克德火山觀測站的火山學家史考特(William E. Scott)表示,這樣的熔岩流可以持續個好幾年,可是「要發生如同1980年5月18日的情況,實際上是不可能的,因為火山已經完全變了個樣子。」他並且補充說明:「現在我們關注的是爆發的型態,而不是爆發與否。」

1980年的災難性爆發,快速改變了山的形狀。規模5.1的地震造成此處有紀錄以來最劇烈的山崩,山的整個北半邊都崩塌了。這樣的崩塌使底部的壓力減輕,產生巨大的岩漿泡泡,向外爆破,也毀滅了途中所經的一切。現在,噴發的形式已由滲漏取代爆發,不過隨著熔岩緩慢擠出,形成新的穹丘,卻可以使山的等高線分佈隨著時間而改變。「這座山正在自我重建。」艾克爾柏格說。

艾克爾柏格曾經研究過俄國堪察加半島的貝濟米亞尼火山,他表示,聖海倫斯火山正進行著相同的過程。貝濟米亞尼火山在1956年爆發,並側邊爆破,留下一個與聖海倫斯火山類似的火山口。50年來熔岩穹丘的成長與間歇性的噴發,幾乎已經填滿了貝濟米亞尼的火山口,並且使山形重建得像是1956年之前尚未爆發的樣貌。

科學家還不確定,聖海倫斯火山是不是會像貝濟米亞尼火山一樣自我重建。史考特說:「穹丘的成長,有各種不同的大小與時序,我們不可能確定眼前的噴發是否還會持續。」現在的聖海倫斯火山已經沒有空間容納一個像1980年時那樣的岩漿泡泡,也就是說,除非火山進行某種重建過程,使火山內部產生空間,否則,就是我們要開始擔心的時候了。

【欲閱讀更豐富內容,請參閱科學人2005年第43期9月號】