Вулканы

Что может быть надежнее земли под ногами? «Земная твердь», «мать-земля», «фундамент», «крепко стоять на земле»... В нашем языке зем­ля — символ всего незыблемого, прочного, опорного. Первооснова, ко­торая держит наши дома и судьбы. «Опуститься на грешную землю» — значит вернуться из мира фантазий и мечтаний к твердой реальности. Сколь же сильным должно быть потрясение, когда самое надежное вдруг колеблется, раскалывается, извергает смрадный раскаленный чад и жидкий каменный огонь и когда на землю приходит ад.

Ужасающий грохот, столбы огня и потоки раскаленной лавы, вытекающие из кратера вулкана, сжигающие все на своем пути, об­ращающие в пепел дома, посевы, уничтожающие за считанные ми­нуты плоды многовекового труда. Дьяволы, пляшущие среди огнен­ного хаоса, разверзшаяся преисподняя... Древние народы, знакомые с вулканами, всегда считали их жерла отверстиями в подземный мир, населенный терзаемыми душами и жуткой нечистью. И каждое круп­ное извержение казалось концом света, гибелью человечества.

А ведь крупные извержения вулканов не столь уж редки. «Круп­ным» сейчас считают извержение, производящее как минимум сто миллионов кубических метров вулканических осадков, столб кото­рых поднимается на 10—25 км в высоту, достигая стратосферы. Что водородные бомбы по сравнению с такой мощью! За последние 500 лет произошло по меньшей мере 110 таких извержений. Не дотя­гивающих до этой планки, но ничуть не менее опасных извержений было за эти годы намного больше.

По подсчетам ученых, только с 1700 года во время извержений погибло как минимум 250 тыс. человек, причем абсолютное боль­шинство (более 70%) стали жертвами четырех самых больших.

Крупнейшее извержение вулкана за всю историю человечества произошло в Индонезии, на острове Сумбава, 11—12 апреля 1815 года. Вулкан Тамбора возник в 1812 году в результате незначительного проявления вулканической активности, характерной для этой части Тихого океана. Первые признаки возрастающей активности начали проявляться уже весной 1812 года. Постепенно мощь вулкана нара­стала — 5 апреля подземные взрывы были слышны в радиусе 1400 км, а все небо в округе заволокло тучами вулканического пепла. Слой вулканических осадков толщиной более одного сантиметра покрыл не менее 500 тыс. км². Осадки из пепла обрушились не только на Сумбаву, но и на Ломбок, Бали, Мадуру и Яву.

Однако максимальной мощи извержение достигло 10, 11 и 12 апре­ля. Взрывы отчетливо ощущались на расстоянии 1750 км от Тамборы, а вулканические «бомбы» весом до 5 кг падали на расстоянии 40 км. На территории равной по площади Франции тучи пыли скрыли солнце.

Масштаб катастрофы можно оценить хотя бы исходя из того, что за время извержения было выброшено на поверхность более 50 км³ продуктов извержения. Высота горы уменьшилась с 4000 до 2850 м. На месте извержения образовалась гигантская кальдера (впадина) размерами 6x7 км и глубиной в 1 км.

Около 10 тыс. человек мгновенно погибли, пораженные раска­ленным пеплом, вулканическими «бомбами» и гигантскими цунами, которые были порождены чудовищным извержением. Еще 80 тыс. погибли от голода и болезней, оставшись без крова и пропитания на засыпанных вулканическим пеплом полях и сожженных руинах сво­их жилищ. Выпавший пепел погубил на Тамборе и соседних остро­вах практически весь урожай, а масса продуктов извержения, выбро­шенных в атмосферу, привела к глобальным климатическим послед­ствиям. На всей Земле летние температуры были значительно ниже, чем обычно.

Подобное по типу и почти столь же губительное, второе по ве­личине за последние полтысячелетия извержение произошло там же, в Индонезии, в конце XIX века. Сейчас его зримый след — маленький необитаемый островок по имени Кракатау — находится в Зондском проливе, между Суматрой и Явой. До знаменитого из­вержения вулкан Кракатау был горой, высота которой составляла 800 м, длина — 9 и ширина — 5 км.

Гора эта пробудилась 20 мая 1883 года. Столб пара, вулканичес­кого пепла и пыли поднялся на 11 км, а взрывы, сопровождавшие извержение, были слышны на расстоянии 200 км. Сила извержения нарастала в течение двух месяцев. И наконец 26 августа 1883 года наступила развязка. Сила взрывов была такова, что они слышались в Австралии на расстоянии более 4000 км. Из-за того что кальдера вулкана практически полностью оказалась ниже уровня океана, об­валы ее стенок вызвали мощнейшие приливные волны. Цунами до­стигали высоты в 30 м и обрушивались на берега, уничтожая все на своем пути. Так были смыты города Анжер и Телок-Бетонг. Волны заносили морские суда далеко вглубь суши.

Продукты извержения были выброшены на высоту более 80 км. Ветра разносили их по всей земле. Везде можно было любоваться прекрасными и страшными закатами кроваво-красного и нежно-пурпурного цветов.

Результатом извержения стало практически полное уничтожение острова Кракатау — его первоначальная площадь составляла около 27 км². После катастрофы от него остался лишь пик в 450 м, возвы­шающийся над поверхностью океана. После значительно более слабого извержения 1927 года на месте бывшего острова появился но­вый конус Анак Кракатау — Дитя Кракатау. Извержение 1883 года унесло жизни более чем 37 тыс. человек.

Третьим по своей разрушительной мощи в истории, однако со­вершенно иного типа, считается извержение, произошедшее на ост­рове Мартиника. Здесь 8 мая 1902 вулкан Мон-Пеле в считанные секунды полностью уничтожил 30-тысячный портовый город Сент-Пьер. Извержения этого типа в настоящее время приобрели назва­ние пелейских и отличаются тем, что сопровождаются образованием «палящих туч» — комплексов из вулканической пыли, горящих газов и вулканических «бомб» самой разнообразной формы. «Палящая туча», подобно лавине, катится от очага извержения с огромной ско­ростью, достигающей в отдельных случаях 500 км/ч.

Ранее считалось, что такие извержения уникальны. Однако в XX веке произошел ряд извержений того же типа, что и на острове Мартиника. Так, 15 января 1951 на Новой Гвинее в результате извер­жения вулкана Лемингтон погибло около 5000 человек, а в том же году на Филиппинах при извержении вулкана Хибок число жертв составило не менее пяти сотен. К этому же типу относятся вулканы Санта-Мария (Гватемала), Колима (Мексика) и многие другие.

Вероятно, самый разрушительный вулкан этого типа — Мерапи. Его первое зафиксированное в истории извержение произошло в 1006 году, когда тысячи людей погибли или остались без крова, а слой пепла толщиной в несколько метров засыпал знаменитое буддийское святилище Боробудур. В период с 1548 по 1956 год произошло более 50 серьезных извержений, причем многие из них продолжались по несколько лет. Последствия активности Мерапи усугубляются тем, что он расположен в одном из самых густонаселенных мест на зем­ном шаре: плотность населения здесь составляет около 1300 человек на квадратный километр. Такая населенность есть следствие чрезвы­чайного плодородия почв, образованных вулканическим пеплом. За высокую эффективность сельского хозяйства приходится платить ценой страшной опасности. Люди продолжают селиться подле дрем­лющей огненной смерти, надеясь успеть ухватить от ее щедрот преж­де, чем она проснется и сметет все их хозяйство.

Третьим по величине в истории и вторым в XX веке считается извержение вулкана Невада-дел- Руиз. Он располо­жен в Центральной Колумбии, в 30 км от небольшого города Армеро. Покрытая снежной шапкой вершина вулкана возвышается на 5400 м над уровнем моря. Как сейчас считают ученые, его крупней­шее извержение произошло в 1595 году, когда вулкан засыпал пеп­лом практически всю территорию современной Колумбии вплоть до ее границы с Панамой.

Однако извержение 13 ноября 1985 года также относится к весь­ма разрушительным. Внезапный взрывообразный выброс несколь­ких миллионов кубометров раскаленного пепла и магмы привел к таянию льда, покрывающего вершину, и вызвал внезапное образова­ние грязевых потоков, состоящих из продуктов извержения и талой воды. Потоки с огромной скоростью устремились вниз по склонам вулкана. Глубина их составляла от 4,5 до 15 м. В считанные часы они достигли рек Азуфрадо и Лагунилья и устремились по их руслам к городу. Потоки грязи, смешанные с речной водой, практически пол­ностью погребли Армеро, расположенный в долине реки Лагунилья, уничтожив не менее 20 тыс. жителей.

Таким образом, опасность часто представляют не столько непос­редственно продукты извержения («палящие тучи», вулканический пепел, потоки раскаленной магмы и тому подобное), сколько его косвенные последствия. Раскаленная лава и пепел уничтожают жи­лища и посевы, они могут вызвать бурное таяние снегов или выход из берегов озер, часто расположенных в кратерах вулканов, и на се­ления обрушиваются грязевые потоки — лахары. Слово «лахар» свя­зано с вулканом Клуд, находящимся на востоке острова Ява. Своим происхождением потоки обязаны озеру, расположенному в кратере этого вулкана. Лахары в зависимости от происхождения бывают го­рячие и холодные. Обладая высокой подвижностью, они могут зали­вать огромные территории и причиняют вред даже больший, чем раскаленная лава. Так, в 1901 году толщина грязевых потоков дости­гала 58 м. Сейчас озеро в кратере Клуда частично спущено, что зна­чительно уменьшило опасность образования селей.

С первого взгляда может показаться, что вулканы образовались в незапамятные времена, в иные геологические эпохи, окончатель­но же потухнут через миллионы лет, когда остынет Земля и кора ее станет неподвижной. По человеческим меркам вулканы кажутся вечными. Однако это далеко не так — вулканы живут и умирают как люди, и человеку может выпасть счастье с изрядной примесью опасности воочию наблюдать за рождением и смертью вулкана. Самым известным «новорожденным» стал мексиканский вулкан Парикутин. Этот вулкан возник в 1943 году на территории штата Мичоакан посреди маисового поля. Обрабатывавший его крестья­нин обнаружил дыру, из которой шел дым. Он попытался заложить дыру камнем, но вскоре почва вокруг трещины стала вспучиваться и проваливаться. Тогда перепуганный земледелец бежал. Трещина за его спиной начала извергать огонь. За считанные месяцы в доли­не Парангарикутиро, где до этого расстилались поля, возникла гора высотой 2 км. В июне 1944 года после годичного извержения поток лавы устремился к расположенному в нескольких километрах от новорожденного вулкана селению Парангарикутиро и полностью его уничтожил. В 1953 году после десятилетия непрерывной активнос­ти, вулкан навсегда затих. Для вулканов такого типа смерть всегда можно констатировать с уверенностью. Так что крестьянин, когда-то пытавшийся заткнуть новорожденный Парикутин камнем, те­перь снова смог безопасно превращать в поля его склоны. Однако есть вулканы, которые, родившись, уже не умирают — таков вулкан Исалько в Сальвадоре, который возник в 1770 году, — и тоже на маисовом поле. В настоящее время его высота составляет 2000 м над уровнем моря, из-за непрерывной активности он именуется маяком Центральной Америки.

Вулканы располагаются вдоль трещин и разломов земной коры, простирающихся на сотни и тысячи километров. Вулканы образуют целые пояса и цепи, окаймляющие континентальные и океаничес­кие плиты коры. Самый крупный из таких поясов — «огненное коль­цо» Тихого океана. Цепи вулканов есть в Центральной Африке, в некоторых краевых зонах Атлантического и Индийского океанов, в глубокой древней котловине Средиземного моря. Сейчас насчиты­вается более шестисот действующих вулканов. К этому, безусловно, следует прибавить немалое число потухших вулканов, особенно рас­положенных вблизи от действующих. История полна примеров того, как вулканы, считавшиеся потухшими, неожиданно пробуждались и причиняли колоссальные бедствия. Вспомним извержение Везувия, уничтожившего города Геркуланум и Помпеи.

Большинство вулканов извергается периодически. Таковы зна­менитая Этна на Сицилии, Ключевская сопка на Камчатке, вулканы Гавайских островов. Есть вулканы, извергающиеся постоянно: Стромболи в Средиземном море, уже упоминавшийся Исалько. Вулканы извергают лаву и газы из основного жерла, из побочных конусов, рождающихся на склонах там, где магма пробивается к поверхности. Иногда извержения происходят из трещин. Как правило, при этом изливаются потоки очень жидкой лавы, покрывающие огромные пространства. 11 июня 1783 года вулкан Лаки, или Скаптар Иокулл, находящийся в полутора десятках километров от южного берега Исландии, начал изливать лаву из трещины длиной более 20 км. Потоки слились, стекли в долину реки Скапта, испарили ее, дошли до озера, в которое впадала река, частью испарили его, а частью превратили в жидкую грязь, хлынувшую и низкие прибрежные рай­оны. 18 июня выше трещины прорвался новый источник очень жид­кой лавы. Лава скатилась по уже затвердевшей поверхности первого потока и присоединилась к его еще горячему фронту. Лава двигалась как прилив — часть ее пошла в верховья, как подпруженные морем воды реки, часть залила окрестные долины. Лава довершила уничто жение двадцати селений, залитых водой и грязью в результате вне­запного бурного таяния ледников.

Извержение продолжалось два года. За это время вулкан выбро­сил количество магмы по объему равное Монблану. Исландия поте­ряла больше 10 тыс. человек — пятую часть жителей, а кроме того, 80% поголовья овец, три четверти лошадей, больше половины круп­ного рогатого скота (в общей сложности погибло более четверти мил­лиона голов). За извержением последовал страшный голод, не менее губительный, чем раскаленная лава.

Скорее всего, именно подобной катастрофой рождены страшные строки древнейшего скандинавского литературного памятника «Пес­ни Вельвы» из «Старшей Эдцы»:

Солнце померкло,

Земля тонет в море,

Срываются с неба Светлые звезды,

Пламя бушует Источника жизни,

Жар нестерпимый До неба доходит.

Но после катастрофы жизнь возрождается. И боги вновь собира­ются на зеленом лугу, чтобы играть в золотые тавлеи. И заново начи­нают дышать люди. И заново распахивают удобренные пеплом поля. И живут по соседству с дремлющей до времени смертью.

На Земле насчитывается около 800 действующих вулканов на суше и 3000 – подводных. Большинство из них находится на границах литосферных плат (в океанических хребтах и желобах), например: знаменитый тихоокеанский огненный пояс, пролегающий через Анды в Центральной Америке, Алеутские и Курильские о-ва, Японию, Филиппины и южные о-ва Тихого океана. Другие вулканы расположены в толще плит. Это зоны повышенной активности. Вулкан образуется в результате последовательных истечений и извержений магмы. Природа магмы и ее эволюции определяют тип вулкана и тип извержения.

Магматическая камера.

Магма поднимается через трещины, так как она горячее, а следовательно – легче горных пород мантии и земной коры. На глубине 2-15 км магма накапливается в пустотах, расположенных под вулканами – магматических камерах. Иногда две магматические камеры могут соединиться друг с другом через сеть трещин. Химическая природа магмы в камере меняется, когда начинается кристаллизация первых минералов, что в той или иной степени обедняет или обогащает жидкую магму рядом химических элементов. Кроме того, расплавленные горные породы, в которых заключена эта камера, или жидкости (вода), выходящие на поверхность путем инфильтрации, могут попадать в магму и менять ее состав. Магма может полностью кристаллизоваться на глубине, образуя глубинную горную породу (например, гранит), которая остается в таком виде, пока эрозия не протравит перекрывающие породы.

Извержения вулкана.

Извержения происходят, когда давление в камере слишком повышается, что связано с повышением давления газов (водяной пар, углекислый газ, фтор, хлор, и т.д.), растворенных в магме и постепенно накапливающихся в камере. Кроме того, тип извержения зависит от химического состава магмы. Последний меняется от основного (30-50 процентов кремнезема) до кислого (70-80 процентов кремнезема). Чем магма богаче кремнеземом, тем выше ее вязкость. В этом случае она поднимается по жерлу медленно, остывая, затвердевая и образуя пробки, пока не произойдет мощный взрыв. В том случае она поднимается по жерлу медленно, остывая, затвердевая и образуя пробки, пока не произойдет мощный взрыв. В вулканах зон субдукции истечение магмы связано отчасти с плавлением богатой кремнеземом материковой коры. Именно поэтому в вулканах такого типа обычно происходят самые опасные взрывные извержения. Бедная кремнеземом магма менее вязкая. Она поднимается быстро и изливается на поверхность в виде длинного потока лавы. Это происходит в вулканах океанических хребтов. А также зон повышенной активности из-за истечения магмы из мантии.

Типы вулканов.

Вулкан – геологическое образование над каналами и трещинами в земной коре, по которым изливается лава. Некоторые из них гигантские. Самый крупный – Мауна-Кеа (Гавайи), возникший на дне тихого океана, - выше Эвереста! Форма вулкана связана с типом извержений, частотой взрывов, а следовательно – с числом выбросов. У вулканов с регулярными извержениями – лавы низкой вязкости, таких, как Гавайские или вулканы о. Реюньон; конус имеет форму широкого низкого купола. Во время извержений, сопровождающихся взрывными явлениями, образуется лава низкой вязкости, формирующая острый конус. Лава может даже забивать жерло, и тогда происходят мощные взрывы – такие, как взрыв горы Пеле на о. Мартиника в 1902 г. У таких вулканов, как Стромболи или Везувий в Италии, извержения промежуточного типа.

Опасность.
Чем ниже активность вулкана, тем сильнее таящаяся в нем опасность. Люди заселяют плодородные склоны вулкана, забывая о том, что он может пробудиться. Так, вулканы Унген (Япония) и Пинатубо (Филиппины) проснулись в 1991г., спокойно проспав соответственно два и шесть столетий. Считается, что с ХVIIIв. в результате вулканических извержений погибло 270000 человек (половина из них – в Индонезии).

Вулканические облака.

Именно на их совести примерно половина жертв извержений. Вулканические облака – смесь горячего газа (200-900 градусов С), пепла и частиц взвеси. Это результат взрыва магматической пробки в жерле или разрушения вершины вулкана. Вулканические облака спускаются по склонам со скоростью несколько сотен километров в час, сжигая и удушая все на своем пути. Именно такой поток, порожденный горой Пеле в 1902 г., уничтожил менее чем за 2 минуты город Сен-Пьер и 28000 его жителей. Совсем недавно, в 1997 г., вулканические облака из Суфриера на острове Монсеррат (Антильские о-ва) полностью разрушили столицу острова Плимут и его южную часть, откуда, к счастью, успели эвакуировать людей. Лавовые потоки характерны для вулканов в зонах субдукции.

Дата добавления: 2015-10-16