L’éruption du mont Saint Helens en 1980, dans l'État de Washington, est l’éruption volcanique la plus importante jamais enregistrée aux États-Unis dans les 48 États contigusL’éruption du Novarupta en 1912, en Alaska, fut plus puissante encore.. Avec un indice d’explosivité volcanique de 5 et de matière éjectée, elle a dépassé en puissance destructrice et en volume de matière rejetée l’éruption de 1915 du pic Lassen en Californie.
L’éruption fut précédée par deux mois de séries de séismes et de jets de vapeur résultant de l’infiltration de magma à faible profondeur en dessous de la montagne. Le magma provoqua un réseau de fractures et de déformations dans la face nord du volcan. Le à ., un tremblement de terre déclencha un glissement de terrain majeur sur la face nord, exposant du même coup la roche à moitié en fusion, riche en gaz et en vapeur, à des pressions plus basses. En moins de vingt secondes, le magma explosa sous forme d’un mélange de matériaux volcaniques très chauds. Cette nuée ardente se dirigea vers le lac Spirit à une vitesse telle qu’elle dépassa rapidement le glissement de terrain de la face nord.
Une colonne de cendres s’éleva alors dans l’atmosphère pour retomber sur le territoire de onze États américains. Dans le même temps, la neige et la glace de plusieurs glaciers présents sur le sommet se mirent à fondre, causant d’importantes coulées de boue, les lahars, qui atteignirent le lit du Columbia. Des épisodes volcaniques suivirent le lendemain, ainsi que d'autres éruptions moins destructrices au cours de l'année 1980.
On dénombra 57 morts, dont le géologue David A. Johnston. Des milliers d’animaux furent tués. Près de trois milliards de mètres cubes de roches (l’équivalent d’un cube de de côté) dévalèrent en avalanche le versant nord et comblèrent en grande partie la vallée de la rivière Toutle. Sur une étendue de , les forêts furent remplacées par des collines arides et grises. Les dégâts furent estimés à 2 ou 3 milliards de dollars US de l'époque et le mont Saint Helens affichait désormais une plaie béante sur sa face nord. La zone est depuis préservée en l’état, dans le cadre du Mount St. Helens National Volcanic Monument.
thumb|upright=2.1|Le cratère du mont Saint Helens vu depuis Monitor Ridge. La photo de gauche est prise depuis Spirit Lake avant l’explosion, et celle de droite selon plus ou moins le même angle après l'éruption.|alt=Photo du cratère.
Vers la catastrophe thumb|left|Mont St. Helens, .|alt=Le mont Saint Helens le 17 mai 1980. Le , plusieurs petits tremblements de terre révèlent de possibles mouvements de magma.. Le 20 mars, à 3 h 47 (heure locale), un tremblement de terre superficiel de magnitude 4,2 sur l’échelle de Richter, dont l’épicentre se trouve sous le flanc nord de la montagne, confirme que le volcan est bien en train de se réveiller après un sommeil de 123 ans. Une série de secousses de plus en plus violentes sature les sismographes de la région. La phase de secousses la plus intense débute le 25 mars à la mi-journée et des pics d'amplitude sont atteints à plusieurs reprises au cours des deux jours suivants. Au total, 174 secousses de 2,6 et plus sur l’échelle de Richter sont enregistrées durant ces deux jours.. Des secousses chaque fois un peu plus violentes, de magnitude 3,2 et plus, se produisent au cours des mois d’avril et de mai. Cinq tremblements de terre de magnitude 4 et plus sont enregistrés chaque jour au début avril, et huit par jour au cours de la semaine précédant le 18 mai.. Les observations ne montrent aucun signe direct d’une éruption prochaine, mais ces petits tremblements de terre déclenchent des avalanches de neige et de glace. Les observations atmosphériques en font état.
Le 27 mars une, peut-être deux éruptions phréatiquesIl s’agit d’une explosion d’eau souterraine transformée en vapeur. simultanées provoquent l’expulsion de débris de roche du cratère principal, créant un nouveau cratère de de profondeur et une colonne de cendres s’élève à . Le même jour, une fracture orientée vers l’est s’ouvre dans la zone du sommet du volcan.. Ce phénomène est suivi d’une nouvelle série de tremblements de terre et d’explosions de vapeur d’eau qui projettent des cendres à - au-dessus de leur conduit. La majeure partie des cendres retombe dans un rayon de 5 à , mais certaines retombées sont observées au sud de Bend (Oregon) et à l’est de Spokane (État de Washington), respectivement à 240 et de leur point de départ..
Un second cratère est observé le 29 mars. Une grande flamme bleue (probablement des gaz en combustion) jaillit des deux cratères« Cascades Volcano Observatory », USGS Mount St. Helens Precursory Activity.. Le nuage de cendres en mouvement génère de l’électricité statique qui descend le long des parois de la montagne et provoque des éclairs de plus de de long. 93 phénomènes violents sont répertoriés le 30 mars, et des vibrations harmoniques de plus en plus intenses sont détectées le 3 avril. Elles inquiètent grandement les géologues et poussent le gouverneur à déclarer l’état d’urgence..
thumb|Photo de l’USGS montrant une éruption pré-avalanche le 10 avril.|alt=Photo du mont Saint Helens.
Les deux cratères se rejoignent le 8 avril pour n’en former qu’un de sur .. Une équipe du Bureau américain des recherches géologiques (USGS) a calculé qu’au cours de la dernière semaine d’avril, une partie du flanc nord du mont Saint Helens a été déplacée d’au moins . Fin avril et début mai, cette bosse grandit de 1,50 à par jour. À la mi-mai, elle gagne au nord. Au fur et à mesure de son déplacement vers le nord, le sommet de la montagne commence à s’effondrer, ces blocs formant un graben. Le 30 avril, les géologues annoncent que le déplacement de la bosse constitue le plus grand danger immédiat, et qu’un tel glissement de terrain pourrait provoquer une éruption. Au total, les déformations du volcan augmentent son volume de à la mi-mai. Ce gonflement correspond sans doute au volume de magma qui exerce une pression sur la surface et provoque sa déformation. Le magma infiltré dans la croûte terrestre reste sous la surface et n'est donc pas directement visible. C’est pourquoi les observateurs de l’époque le qualifièrent de cryptodome plutôt que de dôme de lave (qui apparaît à la surface). thumb|left|Photo montrant le renflement le 27 avril.|alt=Photo du renflement.
Le 7 mai, des éruptions similaires à celles observées en mars et avril se produisent. Dans les jours suivants, la déformation s'accroît dans des proportions gigantesques.. Cependant, l'activité reste confinée sous le sommet vieux de 350 ans et ne provoque pas de jaillissement de magma. Au total, environ tremblements de terre sont enregistrés avant les évènements du 18 mai. La plupart d'entre eux ont leur épicentre dans un petit périmètre de situé juste sous la bosse. Les éruptions directement visibles s'arrêtent cependant le 16 mai. L'intérêt du public retombe et des spectateurs quittent la zone.. Le 17 mai, sous la pression grandissante de la population, les autorités permettent à un nombre limité de résidents de pénétrer dans la zone dangereuse pour sauver tout ce qu'ils peuvent emporter. Un nouveau voyage est programmé pour 10 heures le lendemain. À l'apogée de l'éruption, on estime que de magma dacitique s'est introduit dans le volcan. La montée du magma provoque une élévation de du flanc nord du volcan et augmente la température de son système hydrogéologique ce qui provoque des explosions de vapeur d'eau (éruptions phréatiques).
Effondrement du flanc nord thumb|Séquence de l'éruption du mont Saint Helens du 18 mai 1980. Légende : S = dôme sommital, C = dôme profond, G = dôme du bouc (?), L = glissement de terrain, E = premières explosions, V = colonne d’éruption verticale.|alt=Séquence de l'éruption du mont Saint Helens.
À 7 heures, le 18 mai, le volcanologue de l’USGS David A. Johnston, en permanence de nuit sur un poste d’observation à près de au nord du mont, transmet par radio les résultats de mesures laser qu'il vient de réaliser.. L'activité du mont Saint Helens ce jour ne montre aucun changement par rapport au modèle du mois précédent. Ni la vitesse de gonflement du volcan, ni les émissions de dioxyde de soufre, ni l'évolution de la température du sol ne laissent présager une éruption catastrophique.
thumb|left|La vallée de la North Fork Toutle River comblée par des dépôts de glissement de terrain.|alt=La vallée de North Fork River.
À 8 h 32, un tremblement de terre de magnitude 5,1 . fait s'effondrer, environ 10 secondes après (entre 7 et 20 secondes), la face nord de la montagne.. C'est l'un des plus grands glissements de terrain connus de l'histoire. Il progresse à vive allure, entre 175 et , et traverse le bras ouest du lac Spirit ; une partie du glissement atteint une crête de de haut à quelque au nord. Une partie du glissement passe par-dessus la crête, mais la majeure partie s'écoule en contrebas, le long de la rivière North Fork Toutle, recouvrant la vallée d'une couche de débris épaisse de plus de . Une surface de près de est recouverte et le volume total des dépôts atteint .
La majeure partie de l'ancienne face nord du mont Saint Helens n'est plus qu'un amas de gravats de de long, pour une épaisseur moyenne de . L'effondrement, large de au niveau du lac Spirit, s'affine dans son extrémité occidentale. L'eau du lac Spirit, temporairement déplacée par le glissement de terrain, génère une vague de de haut qui va s'écraser contre la crête au nord du lac et ajoute de gravats à l’ancien lit du lac, élevant sa surface de près de . Quand l'eau revient dans son bassin, elle charrie des milliers d'arbres abattus par la coulée pyroclastique qui est passée quelques secondes après l'éboulement.
Coulées pyroclastiques Première nuée latérale thumb|Représentation 3D du recouvrement du glissement de terrain du 18 mai (en vert) par le premier écoulement pyroclastique (en rouge).|alt=Représentation 3D du recouvrement du glissement de terrain. À la suite d'un glissement de terrain, la pression du magma dacitique dans le cratère de Saint Helens chute soudainement, provoquant l’explosion immédiate des gaz magmatiques et de la vapeur d’eau sus-jacente. L’explosion projette une partie des débris rocheux du glissement de terrain vers le nord. Une nuée ardente composée de gaz surchauffés, de cendre, de pierre ponce et de roche pulvérisée s’échappe latéralement à une vitesse initiale de et accélère rapidement pour atteindre les (elle peut dépasser brièvement la vitesse du son).
Une zone en forme d’éventail de de long est dévastée. En tout, près de de forêt disparaissent et la fournaise tue les arbres bien au-delà de la zone d’impact direct. L’explosion latérale ne dure probablement qu’une trentaine de secondes mais le rayonnement de chaleur en direction du nord se poursuit pendant une minute environ.
L’écoulement pyroclastique provoque l’évaporation instantanée de l’eau du lac Spirit et de la rivière North Fork Toutle, cause d’une explosion secondaire encore plus importante, entendue jusqu’en Colombie-Britannique., au Montana, dans l’Idaho et dans le Nord de la Californie. Paradoxalement, l’explosion passe inaperçue dans des zones plus proches de l’éruption (par exemple Portland, dans l’Oregon). La zone dite « de tranquillité » s’étend radialement sur quelques dizaines de kilomètres autour du volcan. Elle résulte de la propagation complexe d’une onde sonore dans une atmosphère soumise à un gradient de température et à d’importants mouvements de masses d’air. Elle s’explique également, dans une moindre mesure, par la topographie locale.
Dégâts engendrés par le premier écoulement Les personnes présentes dans la « zone de tranquillité » assistent alors à l'élévation des cendres depuis la base nord du volcan. La nuée latérale, se déplaçant à une vitesse quasi-supersonique et composée de débris, dévaste la région sur plus de . La zone touchée peut être divisée en trois régions à peu près concentriques :