В. В. Сядро, Т. В. Иовлева, О. Ю. Очкурова, В. М. Скляренко
Знаменитые загадки природы
Стихии Земли и космоса
Вулканы – наши грозные и непредсказуемые соседи
На земном шаре существуют десятки тысяч вулканов – как на континентах, так и в океанах. Однако действующих среди них, по счастью, немного – менее 1 000. Располагаются «огнедышащие горы» в сейсмически активных зонах, где горообразование еще не закончено и имеются крупные разломы земной коры. Извержения по сей день во многом остаются загадкой, поскольку специалисты могут изучать только последствия природных катаклизмов, а их причины и источники скрыты слишком глубоко в недрах Земли (возможно, в самом ее ядре).
Итак, что же такое вулканы? Отчего довольно мирные горы вдруг начинают демонстрировать людям свой отвратительный характер, заливая все вокруг потоками лавы, швыряясь раскаленными камнями и засыпая поля, жилища и дороги толстым слоем горячего пепла?
Ответы на эти вопросы получить непросто. Видимо, поэтому с вулканами связано столько мифов и легенд. Возьмем само название огнедышащих гор. Особенно часто извержения наблюдались на Липарских островах, расположенных вдоль Апеннинского полуострова. Греки, в очередной раз содрогнувшись от грохота и сверкания молний, решили: это работает бог кузнечного дела Гефест. Кто же еще может рождать такие звуки и «спецэффекты»?! Римляне согласились с жителями Эллады. Правда, бог-кузнец именовался у них Вулканом. А входами в его жилище, по представлениям древних, служили отверстия в конусовидных горах на островах Тирренского моря – именно там чаще всего происходили извержения. Особенно отличился в этом смысле один из островов, получивший название Вулькано. Прошло совсем немного времени – и так стали называть все огнедышащие горы.
Ученые предлагают менее поэтическую, зато более конкретную картину образования вулканов. Специалисты считают, что «нервные» горы являются геологическими образованиями, которые возникли над каналами и трещинами, ведущими в недра земли. По этим разломам время от времени поднимаются жидкие лавы, обломки раскаленных горных пород, пепел, горячие газы и пары. Внешне вулканы – это конусы с чашеобразным углублением (кратером) на усеченных вершинах. К кратеру подведен особый канал – жерло, по которому, собственно, на поверхность и поступают вулканические продукты. С каждым новым извержением конус вулкана увеличивается в объеме и становится все выше, достигая порой пяти-шестикилометровой высоты. Он состоит из многослойного чередования песка, пепла и шлака с более плотными лавовыми потоками и может иметь как крутые, так и плоские склоны. Со временем, правда, конус увеличивается настолько, что магма уже не может подняться на такую высоту и пробить закупоренный предыдущими извержениями кратер. Тогда она находит выход на склонах вулкана, создавая побочные (паразитные) кратеры. Через каждый из них, кстати, может произойти только одно извержение, после чего лавовый поток навсегда закупоривает этот ход. На конусе Этны, например, таких побочных кратеров имеется более 300, а на Ключевской сопке – 84.
Но такая форма огнедышащих гор, хотя и наиболее распространена, все же не является единственной. Например, самой простой формой отличаются так называемые моногенные вулканы; они извергаются только один раз за свою «жизнь», почти без взрывов. Склоны таких гор большей частью очень крутые, иногда с обрывистыми стенками. Еще более примитивны маары – кратеры-однодневки, взрывные воронки. Из них обычно поднимаются пары, газы, пепел и мелкодробленый вулканический материал, а вот лава – практически никогда. Подобные извержения оставляют «на память» маленькие шлаковые конусы. А трещинные вулканы образуют на поверхности огромные плато, среди которых наиболее известными являются базальтовые. Когда лавовые потоки имеют небольшую вязкость и значительную подвижность, они покрывают огромные площади и образуют плоские платообразные тела. Но извержение повторяется многократно и, в конечном счете, получается мощный щит, или щитовой вулкан. Классической иллюстрацией к описанию могут служить ныне действующие «огненные горы» Исландии и Гавайских островов, в частности, самый крупный вулкан нашей планеты Мауна-Лоа (только надводная часть его выступает на 4170 м, а общая высота превышает 9000 м).
Порой извержения имеют такую титаническую силу, что огромные вулканические конусы просто взрываются. От них остаются, как говорится, лишь печальные воспоминания либо обломки. В 1888 году в результате такого катастрофического взрыва была снесена вершина японского вулкана Бандай-Сан, в результате чего его высота уменьшилась на 640 метров. В 1956 году в аналогичной ситуации на 300 метров ниже стал вулкан Безымянный. При извержении камчатского Шивелуча (1964) начисто снесло купол центральной вершины и несколько других; при взрыве образовался новый кратер сечением 1,5×3 и глубиной до 700 метров. А титаническое извержение Везувия, произошедшее в глубокой древности, вообще уничтожило конус вулкана! От него осталась только впадина, окруженная кольцевым валом (сомма). Позднее, правда, в кратере стал расти новый конус – Сомма-Везувий. Во время очередного пробуждения (79 год до н. э.) он грязевыми потоками и пеплом уничтожил три города: Геркуланум, Стабию и Помпеи. Подобных «двойных» вулканов, кстати, в мире немало.
Довольно много споров долгое время вызывало происхождение кальдер («котлов»). Эти своеобразные впадины не связаны с жерлом и образуются следующим образом. При истощении магматического очага над внутренним опустевшим «карманом» провисают огромные объемы «кровли». Постепенно они проседают, и образуется провал-кальдера, размеры которого колеблются от 10 до 25 км в диаметре.
Вулканы могут возникнуть буквально на ровном месте. Например, в 1943 году в Мексике вулкан Парикутин вырос прямо посреди обрабатываемого поля, и крестьяне вначале приняли его за непотушенный костер. Когда люди поняли свою ошибку, они постарались как можно скорее покинуть опасную зону. Вскоре после этого раздался мощный взрыв и началось извержение. Менее чем через сутки посреди еще недавно ровной местности возвышался зловещий конус. Извержение тем временем и не думало прекращаться. Вулкан угомонился только спустя неделю, к тому моменту он вырос до 140 метров…
Таким же образом 18 ноября 1909 года Канарские острова обзавелись вулканическим центром Тенерифе. С того момента, когда в 100 метрах от местных фермеров треснула земля и в воздух на высоту 90 метров взлетели кусты, камни, песок и горячий пар, до прекращения извержения прошло 10 дней.
Вулканы не являются исключительно «сухопутными» явлениями. Столь же внезапно они возникают в морях и океанах. Подобные случаи довольно часты в районе Алеутской островной дуги. Например, в 1796 году в Беринговом море в результате извержения появился остров-вулкан Иоанна Богослова. Позднее волны частично размыли его, однако «драконоподобному» конусу это явно не понравилось, и он целой серией извержений восстановил, так сказать, статус-кво. А в 1963 и 1965 годах близ южного берега Исландии в результате подводного извержения возникли острова-вулканы, конусы которых возвышаются более чем на 200 метров. Расстояние между ними составляет всего 500 метров.
Порой страшные горы внезапно впадают в длительную «спячку». Периоды покоя бывают столь длинны, что люди начинают считать вулканы потухшими. И тут конусы преподносят неприятные сюрпризы. Например, в 1500 году до н. э. внезапно пробудился «отдыхавший» в течение многих тысяч лет вулкан Санторин. Мощное извержение, по мнению ряда ученых, оставило от некогда огромного острова маленький осколок – Тиру (Санторин). Всего лишь несколько часов понадобилось огненному гиганту, чтобы полностью уничтожить древнюю минойскую цивилизацию… Долго не подавал «признаков жизни» и грозный Кракатау. И вот 20 мая 1883 года с немецкого военного судна, проходившего неподалеку, увидели странное облако высотой 10–11 км, поднимавшееся над группой островов. Оттуда же каждые 10–15 мин доносились взрывы, и в воздух на высоту 2–3 км взлетал пепел. Наконец Кракатау угомонился. Как оказалось позднее, чтобы собраться с силами для нового мощного извержения. Основная катастрофа разыгралась 26 августа. После полудня столб пепла взметнулся вверх на 27–33 км, а мельчайший вулканический пепел был поднят на 60–80 км и в течение 3 лет после извержения находился в верхних слоях атмосферы. Это вызвало достаточно резкое похолодание климата на земном шаре. Звук взрыва был слышен в Австралии (за 5000 км от вулкана), а взрывная волна трижды обошла планету. Даже через 9 дней самопишущие барометры продолжали отмечать колебания атмосферного давления. К вечеру на окрестных островах разразился дождь с пеплом, который падал всю ночь; на кораблях, находившихся в Зондском проливе, толщина слоя пепла достигала 1,5 метров. Мощный августовский взрыв уничтожил две трети главного острова архипелага Кракатау – Раката; 46 км2 поверхности вместе с двумя вулканическими конусами Данан и Пербуатан просто взлетели в воздух. В результате в этом месте образовался провал, глубина моря в котором составила 360 метров. А к 6 часам утра в проливе море вышло из берегов. Высота волн достигала 30–40 метров; они уничтожили прибрежные города и дороги на островах Ява и Суматра. Население ближайших к вулкану островов погибло полностью. Волна цунами за несколько часов достигла Франции и Панамы, у берегов Южной Америки скорость ее распространения составляла 483 км/ч. Общее число жертв извержения Кракатау превысило 40 000.
