Географическое распространение современных вулканов и проблема магматических очагов

В настоящее время известно около 500 действующих вулканов, большая часть которых располагается на окраинах континентов и в островных дугах. Зарегистрированные подводные извержения составляют лишь несколько процентов от общего числа действующих вулканов. Когда мы говорим о современных активных вулканах, нужно помнить, что не всегда можно точно сказать, окончательно ли потух тот или иной вулкан. Известны случаи, когда тысячелетиями молчавший вулкан вдруг оживал.

Какова же география действующих вулканов? Самое большое их количество находится на периферии Тихого океана, образуя так называемое «огненное кольцо», которое приурочено к активным континентальным окраинам. Прежде всего это островные дуги, североамериканские и южноамериканские Кордильеры, структуры, отделенные от океана глубоководными желобами. Во всех этих местах от желобов в сторону континентов прослеживаются наклонные зоны, в пределах которых расположены очаги многочисленных землетрясений, достигающие глубин в 600—700 км. Такие зоны называют сейсмофокальными. Они носят имя Беньоффа, внесшего большой вклад в их выделение, хотя открыты они были еще в 20-х гг. XX в. японским ученым Вадати. Согласно наиболее распространенным в настоящее время тектоническим представлениям, воплощенным в теории литосферных плит, активные континентальные окраины, включающие в себя островные дуги, — это места погружения океанской литосферы под континентальную, зоны субдукции. В них происходит взаимодействие литосферных плит и, как следствие, — землетрясения и вулканизм. Во всем Тихоокеанском «огненном кольце» насчитывается около 370 действующих вулканов, извергающих магму известково-щелочной серии, среди которой широко распространены андезиты (см. рис. 4.6 на цветной вклейке).

Второй тип областей, в которых известны активные вулканы, — это океанические пространства, где вулканизм проявляется внутри плит. Так, в Атлантическом океане известны вулканы на Канарских островах и островах Зеленого Мыса, в Индийском — на островах Реюньон, Кергелен, Коморских; в Тихом — на островах Гавайских, Галапагос, Хуан-Фернандес и др. Некоторые из этих вулканов связаны с так называемыми «горячими точками», т. е. с узкими пучками интенсивного теплового потока и магмогенерации. Литосферная плита, проходя над такой «точкой», как бы проплавляется, и возникает цепочка вулканических островов, все более древних по мере удаления от «горячей точки». Магма внутриплитных вулканов преимущественно базальтовая с повышенной щелочностью.

Третий тип областей современного активного вулканизма — это океанические рифтовые зоны, располагающиеся в осевой части срединно-океанических хребтов. Например, в Атлантическом океане к ним приурочены вулканы Исландии, островов Азорских и Тристан-даКунья, острова Ян-Майен.

Рис. 4.15. Полуостров Камчатка 1 октября 1994 г. Извержение вулкана Ключевская Сопка Четвертый тип областей связан с континентальными рифами в пределах Восточной, Центральной и Западной Африки. Здесь располагаются такие известные вулканы, как Килиманджаро, Ол-Донью-Ленгаи, Нирагонго, Ньямлагира, Камерун и др., извергающие высокощелочную магму. Следует отметить также действующие вулканы Средиземноморья (Этна в Сицилии, вулканы Липарских островов, Везувий на Апеннинском полуострове, вулканы Кикладской дуги в Эгейском море), несколько совсем молодых, возможно, еще не потухших окончательно, вулканов Малой Азии, Кавказа, Ирана. Их магмы гораздо более разнообразные, кислые, щелочные, но тектонический контроль не везде ясен, хотя местами фиксируются глубокофокусные землетрясения.

На территории России действующие вулканы — 51 — расположены в пределах активной континентальной окраины на Камчатке (см. рис. 4.7 на цветной вклейке) и Курильских островах. В наши дни извергаются вулканы Ключевская Сопка (рис. 4.15) и Шивелуч, а в 1975 г. вулканологи очень точно предсказали начало базальтовых извержений в районе вулкана Плоский Толбачик, когда возникло четыре новых шлаковых конуса, а объем вулканических продуктов превысил 2 км³.

Вопросы

• 1. К каким геологическим структурам приурочена основная масса действующих вулканов?
• 2. Где располагаются действующие вулканы в России?
• — ВЫВОДЫ —

Выход магмы на поверхность под действием давления газов называют извержением, которое бывает эффузивным (лава), эксплозивным (туфы, пепел) и экструзивным (выжимание вязкой магмы). Строение лавовых потоков зависит от состав магмы, ее температуры и количества в ней газов. Продукты извержения вулканов бывают жидкими (лавы), твердыми (бомбы, туф, пепел) и газообразными.

Вулканы подразделяют на линейные и центрального типа, а их форма зависит от состава и вязкости магмы. Обрушение вулканических построек приводит к образованию кальдер. Типы вулканических извержений определяются составом, температурой, газонасыщенностью и вязкостью магмы. Особый тип извержений составляют пепловые потоки. Поствулканические процессы выражены выходами газов, горячих источников и образованием гейзеров. Вулканы приурочены к активным континентальным окраинам и к зонам столкновения литосферных плит.

ГИБЕЛЬ АТЛАНТИДЫ Где находилось загадочное государство-город Атлантида, описанное древнегреческим мыслителем Платоном в его знаменитых диалогах «Тимей» и «Критий»? Об Атлантиде написаны десятки книг, но среди исследователей так и нет единого мнения. А между тем небольшой остров (вернее, группа островков) Санторин, расположенный в Эгейском море всего в 100 км к северу от острова Крит, вполне может быть прообразом далекой Атлантиды.

В первой половине XX в. греческий археолог Спиридон Маринатос, производя раскопки древнего порта Амнисс вблизи Кносса, резиденции царя Миноса, обнаружил обломки пемзы, которые могли попасть сюда только издалека. На острове Санторин Маринатос раскопал целый город — Акротири, погребенный под мощной пемзовой толщей. Изучение острова показало, что он представляет собой остатки вулкана, на месте которого образовалась глубокая, до 500 м, чаша, или кальдера. Сохранились лишь краевые части вулкана — острова фера, Тирасия, Аспрониси, а в центре кальдеры выросли новые вулканы — Палео-Камени и Нео-Камени, последнее извержение которого было в 1957 г.

Что же произошло на острове, который раньше назывался Стронгили, что значит «круглый»? Примерно в 1520 г. до н. э. на острове была колония Критского, или Минойского, государства. В Акротири тогда было несколько десятков тысяч жителей. Произошедшие сильные землетрясения заставили их срочно покинуть остров, забрав с собой лишь наиблее ценные вещи.

Затем разразилось сильнейшее эксплозивное, т. е. взрывное, извержение, во время которого было выброшено огромное количество пемзы, остатки плаща которой сейчас имеют мощность до 100 м. Эта пемза явилась результатом вскипания магмы в очаге, располагавшемся вблизи поверхности. Когда большой объем магмы удалился из магматического очага, вулкан обрушился, как бы провалился, и возникла кальдера — котел. Пемза засыпала не только склоны вулкана, но и все Восточное Средиземноморье, включая остров Крит. Волны цунами разрушили портовые сооружения Амнисса и другие прибрежные города. Эта катастрофа привела к исчезновению древнейшей минойской цивилизации. Не исключено, что и легендарную Атлантиду, о которой упоминал Платон, следует искать в Эгейском море и соотносить предание о гибели атлантов с катастрофическим извержением на острове Санторин.

КАТАСТРОФА НА ВУЛКАНЕ

Небольшой вулканический островок Кракатау, расположенный в Зондском проливе, между островами Ява и Суматра, в 10 ч 20 мин утра 27 августа 1883 г. был уничтожен колоссальным по мощности взрывом, который слышали даже на расстоянии более 4 тыс. км. Выброшенные высоко в воздух вулканические обломки, пепел, туфы, объем которых составлял почти 20 км³, образовали гигантское углубление, взрывной кратер, куда немедленно устремилась вода. Потом, заполнив воронку и поднявшись на десятки метров вверх огромным водяным грибом, вода устремилась во все стороны от воронки в виде гигантских волн — цунами, которые, обрушившись на низкие побережья окружающих островов, смели там все города и селения.

Вулканический пепел — частицы вулканического стекла размером в доли миллиметра — поднялся выше стратосферы, и этим пеплом была покрыта территория площадью более 800 тыс. км². Пепловые облака почти три года кочевали под действием струйных воздушных течений, уменьшая солнечную радиацию, что, в свою очередь, вызвало всеобщее похолодание климата. Пепловые облака окрашивали свет солнца и луны в необычные цвета — зеленый, красный, перламутровый.

ИЗВЕРЖЕНИЕ ВУЛКАНА ПИНАТУБО

на Филиппинах в /99/ г. ;

САМОЕ СИЛЬНОЕ ЗА ПОСЛЕДНИЕ 100 ЛЕТ

В апреле 1991 г. из трещин на вулкане Пинатубо стали выделяться струи пара, и геологи предсказали скорое извержение.

В июне произошли взрывные извержения, сопровождавшиеся пепловыми потоками и тучами пепла. Сразу же из окрестностей вулкана были эвакуированы около 80 тыс. жителей и вся авиационная база США Кларк, впоследствии полностью погребенная под пеплом. 15 июня вулкан сотрясался от чудовищных взрывов, выбросивших колоссальное количество пепла, а по склонам вулкана сошли пепловые потоки. Тучи пепла спровоцировали сильнейшие ливни, в которых пепел, смешиваясь с водой, дал начало грязевым потокам — селям, вызвавшим гибель 83 человек. Общий объем выброшенного при взрывах вулканического материала был оценен в 5 км³. Тонкий вулканический пепел достиг высоты 10—15 км, и по всему земному шару в экваториальной полосе наблюдались «цветные» закаты и восходы солнца. В течение двух лет после извержения среднегодовая температура понизилась на 5 °C, так как пепел препятствовал солнечной радиации. Так же резко в экваториальной зоне упало содержание озона, поскольку выбросы диоксида серы разрушали его.

Во время извержения погибли 374 человека. Количество жертв достигло бы десятков тысяч, если бы геологи не предсказали вовремя это катастрофическое извержение.

ОЗОН И ВУЛКАНЫ

Озон — молекула кислорода О_э — предохраняет все живое от губительного ультрафиолетового излучения. Озоновый слой, располагающийся в стратосфере на высотах 15—30 км, очень тонок. Это не слой, а просто повышенная концентрация молекул 0₃. Кроме разрушающих молекулы озона соединений хлорфторуглерода — фреонов, — они могут разрушаться и при извержениях вулканов. Так, после мощного взрывного извержения вулкана Пинатубо на Филиппинах в 1991 г. метеорологические спутники показали, что в атмосфере увеличилось содержание хлора и серы и одновременно уменьшилась концентрация озона.

ЛЕД И ОГОНЬ

На севере Атлантического океана располагается остров Исландия, или Ледяная страна, названная так норвежцем флоуки Вильгельдорссоном в 865 г., хотя этот остров посещали еще гораздо раньше. В Исландии очень много действующих вулканов, которые извергаются через определенный промежуток времени — 30—50 лет. 29 марта 1947 г. произошло мощное извержение вулкана Гекла, пепел от взрыва которого достиг высоты 30 км и через несколько дней выпал в Эстонии и Финляндии. Извержение базальтовых лав трещинного вулкана Лаки в 1783—1784 гг. было самым грандиозным в истории Исландии. Лавовые потоки изливались из трещин длиной 25 км и покрыли площадь в 600 км², дав 13 км³ лавы.

Все крупные вулканы Исландии покрыты ледниками. Лава пробивается сквозь ледяной покров, лед тает, в нем образуются туннели, из которых вода выносит огромные глыбы льда. Вот это удивительное сочетание огня и льда, а кроме того, гейзеры, бьющие вверх на десятки метров, делают Исландию неповторимой.