Вулкан Шивелуч

Шивелуч - самый северный действующий вулкан Камчатки - расположен в северной центральной Камчатской депрессии. Диаметр его основания 45-50 км, площадь не менее 1300 км2. Абсолютная высота 3283 м (главная вершина), высшая точка действующего аппарата (Молодой Шивелуч) - 2800 м. Это одно из крупнейших вулканических сооружений Камчатки.

Современная постройка включает три главных элемента: Старый Шивелуч, древнюю кальдеру и активный Молодой Шивелуч. Старый Шивелуч по морфологии и особенностям геологического строения следует считать сложно построенным стратовулканом. Основание стратовулкана сложено мощной грубообломочной толщей существенно андезитового состава. В центральной части преобладают разнообразные туфы. В основании разреза большая роль принадлежит отложениям пирокластических потоков и направленных взрывов, что позволяет предположить наличие в ядре стратовулкана большого количества экструзий, как это типично для аналогичных парагенезисов пород исторических извержений андезитовых вулканов.

На дне кальдеры, с некоторым смещением к ее северо-западному краю, располагается действующий вулканический аппарат - молодой Шивелуч, образованный множеством слившихся между собой андезитовых экструзивных куполов и их агломератовых мантий. Поперечник его основания - 6 - 7 км. С некоторыми из куполов связаны короткие и мощные лавовые потоки. До извержения 1964 г в привершинной части вулкана были образованы четыре купола (Центральный, Суелич и др.). Взрывом 1964 года эти купола были разрушены и на их месте возник сдвоенный кратер с крутыми стенками высотой до 600 м. Диаметр северного кратера - 1,7- 1,8 км, южного - 1,9 - 2,0 км. Подобные кратеры образовывались здесь и раньше, о чем свидетельствуют хорошо сохранившиеся фрагменты их уступов. Благодаря такому строению вулкан Шивелуч можно относить к вулканическим постройкам Сомма-Везувий, где сложно построенный Старый Шивелуч сомма, а Молодой Шивелуч внутренний конус. Это одно из самых крупных в мире сооружений такого рода.

Вулкан Шивелуч начал формироваться около 60-70 тысяч лет назад. Первоначально это был огромный андезитовый существенно пирокластический стратовулкан. Рост вулкана сопровождался образованием многочисленных экструзивных куполов. Позднее на склоне постройки возникли насажанные на нее шлаковые и лавовые конусы - центры излияния многочисленных лавовых потоков андезито-базальтового состава, андезитовые экструзивные купола.

Крупным событием в жизни старого Шивелуча было гигантское извержение, в результате которого возникла 9-километровая в поперечнике кальдера. Это событие произошло до начала второй фазы верхнеплейстоценового оледенения. В дальнейшем, дно кальдеры стало главной ареной проявления вулканической деятельности. Преобладали мощные эксплозивные извержения.

В голоцене, вулканическая деятельность Шивелуча не претерпела коренных изменений. Преобладали разной силы эксплозивные извержения, в ходе которых выбрасывалось большое количество ювенильной пирокластики. При наиболее мощных извержениях объем пирокластического материала достигал 4-5 км3. Их тефра выпадала в радиусе до 500-1000 км, покрывая территорию Камчатки и прилежащие морские акватории. При каждом таком извержении у подножия вулкана формировались равнины пирокластических потоков площадью в несколько десятков квадратных километров, толщи взрывных отложений мощностью 10-50 м покрывали еще более обширные участки. В голоцене сформировалась современная постройка молодого Шивелуча, а также возникло несколько экструзивных куполов.
Всего в голоцене было не менее 60 крупных извержений Шивелуча. Несколько сильных извержений произошло в самом начале голоцена 10,5 - 7 тысяч лет назад. Голоценовые вулканические образования (постройки Молодого Шивелуча, отложения пирокластических потоков, мощных взрывов) занимают в настоящее время площадь около 300 км2. Их видимая мощность в современном кратере Молодого Шивелуча превышает 600 м. По объему и массе изверженных продуктов, скорости выноса вещества, частоте сильных извержений Шивелуч одно из самых уникальных вулканических образований Камчатки и Курильских островов. Объем постройки Шивелуча вместе с подножиями - около 1000 км3, объем тефры унесенной за пределы постройки составляет примерно 100-200 км3, а средняя продуктивность за предполагаемое время жизни вулкана - 36 млн. т./год.
В последние 10 тыс. лет для вулкана характерны 2 типа извержений: катастрофические, эксплозивные, типа направленных взрывов, и умеренные по силе извержения, сопровождавшие рост экструзивных куполов. Катастрофические эксплозивные извержения повторялись через 100-300 лет. Самые последние из них произошли 1-2 марта 1854 г. и 12 ноября 1964 г. В ходе таких извержений выбрасывалось до 5-10 км3 тефры. Отложения взрывов и пирокластических потоков покрывали площади до 150 км2. В эруптивных центрах возникали кратеры 1-3 км в диаметре. Интенсивные пеплопады наблюдались на площади десятки и сотни квадратных километров. По долинам сухих рек, сходили мощные лахары длиной до 30 км. Суммарная энергия извержений оценивается в 1024 - 10₂₆ эрг.

В настоящее время вулкан Шивелуч находится в межпараксизмальной стадии развития, для которой характерны слабые и умеренные извержения. Они происходят в промежутках между катастрофическими и носят преимущественно экструзивный характер. Их продолжительность от нескольких месяцев до 2-3 лет. Такие извержения произошли в 1980-1981, 1993-1995 и 2001-2002 гг.

Извержение 1980-1981 гг. было экструзивным. Оно не предварялось и не сопровождалось заметной сейсмической подготовкой и мощными вулканическими взрывами. В результате этого извержения в кратере вулкана был выжат экструзивный купол объемом около 16,8 млн. м3.

4 апреля 1993 г началось новое экструзивное извержение вулкана Шивелуч. В отличие от предыдущего, это извержение предварялось и сопровождалось роем вулканических землетрясений и мощными вулканическими взрывами. За несколько часов до первого взрыва сейсмичнолсть резко упала до уровня фоновой, характерной для последних лет. 22 апреля серией мощных взрывов началась пароксизмальная фаза извержения вулкана, которая продолжалась 3 часа и состояла из трех крупных и нескольких десятков мелких взрывов.
Извержение сопровождалось пеплопадами, образованием пирокластических потоков и раскаленных обломочных лавин, которые вызывали сход грязевых потоков (лахаров). Эруптивные облака поднимались на высоту 16-18 километров. Пепел андезитового состава, общим весом 5 миллионов тонн распространился на площади 22 тысячи квадратных километров.
Пирокластические потоки прошли расстояние 5-8 км от места извержения. и вызвали сход мощных грязевых потоков (лахаров). Последние спустились по руслам сухих рек на расстояние до 28 км. Общий объем грязевого стока составил около 15 млн. м3, а конуса выноса покрыли площадь 50 км2. Экструзивная фаза этого извержения продолжалась до 1995 года. В результате было выжато 182 млн. м3 андезитовой лавы (более 300 млн. т.).

В мае 2001 г. началось следующее экструзивное извержение вулкана Шивелуч. Этому извержению предшествовала интенсивная сейсмическая подготовка, начавшаяся в марте роем слабых землетрясений. 21-22 апреля интенсивность роя резко возросла, при этом изменившийся характер сейсмических событий указывал на подъем магмы, ее внедрение в постройку вулкана и возможность начала извержения в ближайшие недели. На основании этого, 23 апреля общим советом Института вулканологии ДВО РАН и КОМСП ГС РАН по прогнозу землетрясений и вулканических извержений был дан прогноз начала извержения, который в дальнейшем полностью подтвердился.

Начало извержения ознаменовалось образованием цепочки экструзий в северо-западной части Молодого Шивелуча. К настоящему времени отдельные экструзии слились в один крупный экструзивный массив, рост которого продолжается. Объем новообразованной экструзии к маю 2002 г. уже значительно превышал объемы экструзий двух предшествующих извержений.

По мере роста экструзий в 2001 - 2002 гг. происходили мощные вулканические взрывы. Крупные обломки (размером до 5 см в поперечнике) вместе с пеплом и песком были обнаружены в населенных пунктах в 5 км к северо-западу от вулкана. Мощность песка и пепла на крышах домов составляла 5 см. Эруптивные облака поднимались на высоту до 20 км и смещались в основном на северо-восток в сторону Берингова моря.
Во время эксплозивных фаз неоднократно наблюдалось формирование пирокластических потоков. Наиболее крупный пирокластический поток амфибол-плагиоклазовых андезитов был сформирован 19 мая 2001 г. Поток распространился по каньону "сухой" р. Байдарной на расстояние 17 км. Мощность его отложений достигала 10 м. Даже через год, в июле 2002 г., в 10 км от вулкана, над некоторыми наиболее мощными отложениями пирокластического потока поднимался горячий пар. Поверхность потока напоминала валунно-галечный пляж андезитовых пемз с отдельными черными обугленными остатками деревьев.

Горячие пирокластические потоки и обломочные лавины вызвали интенсивное таяние снежного покрова и сход мощных грязевых потоков (лахаров). Наиболее мощные лахары отмечались в мае 2001 г. и в январе 2002 г. Они сошли по сухим речкам Байдарной, Каменской и Кабеку на расстояния до 30 км, разрущили дороги в направлении лесозаготовительных пунктов, п. Еловка и п. Усть-Камчатск. Дорога, соединяющая г. Ключи с районным центром Усть-Камчатск была перекрыта на несколько месяцев.

В настоящее время извержение вулкана Шивелуч продолжается. Продолжаются рост экструзивнного купола, вулканические взрывы, сход пирокластических потоков и обломочных лавин

Заключение

Итак, мы знаем теперь, каким образом и почему происходят извержения вулканов. За последние десятки лет учёные-вулканологи сделали много ценных наблюдений и выводов по деятельности вулканов. Для нас теперь ясна картина подготовки извержения и самого извержения различных вулканов. Но, к сожалению, этим и ограничивается человеческое знание в названной области. Мы можем только наблюдать и объяснять происходящие извержения. Останавливать, изменять, даже предупреждать эти грозные явления природы человек не может. Да это и понятно: ведь действующие при извержениях силы огромны. Они связаны с теми подземными силами, которые образуют земные складки — горы и горные хребты. На эти силы мы, конечно, не можем влиять, даже в малой степени. Они слишком могущественны.

Однако, вулканы интересны для нас не только как необычное, грандиозное и страшное явление природы; их изучение помогает нам разгадывать действие и влияние внутренних подземных сил на жизнь Земли. А это помогает разыскивать в Земле полезные для человека сокровища.

Из рассказов мы знаем, что перед извержением вулкана часто происходит колебание почвы — землетрясение. Иногда оно бывает и во время извержения. В этом случае землетрясение связано с выходом к верхним слоям земной коры и наружу расплавленных масс магмы и газа. Но чаще и гораздо более сильные землетрясения бывают совсем по другим причинам. Они не сопровождаются действиями вулканов и, зачастую, происходят не в вулканических областях. Такие землетрясения происходят от движения больших участков земной коры. Это так называемые тектонические землетрясения. Они сопровождают образование гор и горных хребтов.

Когда приходят в движение большие участки земной коры, они опускаются и поднимаются, пласты горных пород сминаются в складки, иногда одни пласты надвигаются на другие, образуются огромные трещины, и вдоль по ним происходят оседания и поднятия. Таким образом, в течение миллионов лет образовались горные цепи. Полосы, где возникают горные хребты, являются менее прочными местами в земной коре; через них расплавленный в глубине материал легче всего находит выход на земную поверхность.

Действующие вулканы как раз и располагаются в полосах горных хребтов или там, где эти хребты только начали возникать — по берегам Тихого океана и в середине его, на островах Атлантического океана и в Средиземном море.

С течением времени вулкан прекращает свою деятельность, и дождевые воды, ветер, лёд и снег, который накапливается на высоких горах, разрушают потухший вулкан. Нередко на его месте ничего не остаётся, кроме равнины, и только по смятым складкам земли и наличию изверженных каменных пород учёные делают заключение, что тут существовали когда-то горы и действующие вулканы. Конечно, по этим остаткам очень трудно бывает узнать подробности о существовавшем вулкане, но они дают нам другие, более ценные сведения.

Дело в том, что когда от вулкана почти не остаётся видимых следов, это означает, что разрушение его доходит до тех глубоких частей земной коры, которые находились когда-то под вулканом; здесь, когда вулкан действовал, образовывались руды разных металлов.

Таким образом, при обследовании областей, где когда-то были теперь разрушенные вулканы, почти всегда находят ценные руды. Зачастую они находятся тут прямо на поверхности земли, или на таких глубинах, откуда их легко достать.

Уральские горы, Кавказ, Казахстан, Алтай и многие другие горы Сибири и Дальнего Востока, которые так богаты рудами ценных металлов, и являются теми областями, где в очень отдалённые времена, десятки и сотни миллионов лет назад, существовали вулканы и происходили вулканические извержения.

Вулканы интересны не только как необычайное, грандиозное и страшное явление, но изучение их помогает разгадать действие подземных сил природы, которые создают сокровища в недрах земли, идущие на пользу человеку.

Список литературы:

1. Апродов В.А. Вулканы. - М.: Мысль, 1982.

2. Борисенков Евгений Пантелеймонович. Летопись необычайных явлений природы за 2,5 тысячелетия (V до н.э.-ХХ в.н.э.)/Е.П.Борисенков, В.М.Пасецкий.-СПб.:Гидрометеоиздат,2002.-536с.

3. Мархинин Е.К. Вулканизм. - М.: Недра, 1985.

4. Непомнящий Николай Николаевич. Тайны природы/Н.Н.Непомнящий.-М.:Вече,2002.-320с.

5. Чудеса природы [Текст]/отв. ред. Л. Садовская, М. Аксенова.-М.:Мир энцикл. Аванта+: Астрель,2009.-184 с.

6. Уотт Фиона. Землетрясения и вулканы/Ред.К.Стокли и Ф.Брукс;Пер.с англ.Е.В.Комиссарова.-М.:РОСМЭН,1998.-32с.

7. Планета Земля:энциклопедия/гл. ред. Н. Ярошенко; пер. с англ. Ю. Амченкова.:Ридерз Дайджест, 2008.-256 с.

8. 100 мест, где надо побывать [Текст]/зав. ред. А. Голосовская; отв. ред. В. Горчаков.-М.:Мир энцикл. Аванта+: Астрель,2009.-216 с.

Дата добавления: 2015-10-16