Фумаролы

Вокруг опасных вулканов размещают, как правило, сейсмические станции, регистрирующие толчки. Когда лава расширяется на глубине, заполняя трещины, это вызывает сотрясение земной поверхности. Землетрясения с очагами под вулканами являются, таким образом, надежным признаком готовящегося извержения.

Надежным является метод прогноза вулканических извержений на основе измерения изменений наклонов земной поверхности вблизи вулкана. Изменение наклона показывает, что готовится извержение. По скорости нарастания изменений можно вычислить примерное время извержения.

Новый метод прогноза извержений представляет собой аэрофотографирование вулканов в инфракрасных лучах, и позволяет определить нагревание земной поверхности и подъем горячих расплавов.

Поведение воды в кратере также может служить надежным показателем готовящегося извержения. Иногда температура воды повышается до кипения, иногда она перед извержением меняет свой цвет (становится бурой или красноватой). Перед извержением часто увеличивается концентрация серосодержащих газов и паров хлористоводородной кислоты, в то время как проценты водяных паров уменьшаются, и повышается отношение S/Cl.

Может оправдать себя и метод изучения изменения магнитного поля: на Камчатке в 1966 г. за 12 часов до извержения напряженность магнитного поля ослабевала, а за несколько месяцев до извержения менялась и его ориентация.

Успешный прогноз вулканических извержений может значительно уменьшить вулканический риск для населения городов Петропавловск-Камчатский, Елизово, Ключи, Северо-Курильск и других населенных пунктов, а также для пассажиров сотен международных авиарейсов, ежедневно совершаемых вдоль восточного побережья Камчатки.

С практической точки зрения выделяются краткосрочные, среднесрочные и долгосрочные прогнозы вулканической деятельности.

Краткосрочный прогноз — наиболее точный. Вывод о времени предстоящего извержения делают на основе совокупности результатов всех методов. Физической основой прогноза является постепенное и непрерывное возрастание давления в магматическом очаге и выводном канале вулкана перед извержением. Возрастание давления в выводном канале вызывает напряжения и упругие деформации в окружающих его твердых породах, изменение их физических свойств, что отражается в физическом поле в районе вулкана. Установления закономерностей связи изменений физического поля вулкана с его деятельностью и непрерывные наблюдения за этими изменениями и составляют суть краткосрочного прогноза извержений. К характерным явлениям, предваряющим извержения, относятся: деформации земной поверхности, вулканические землетрясения; изменения гравитационного, магнитного и электрического полей в окрестностях вулкана; разогрев вулкана; изменение температуры и химического состава фумарольных газов и вод горячих источников. Наиболее перспективными считаются методы, основанные на наблюдениях за вулканическими землетрясениями, за деформациями земной поверхности и за газогидрохимическими явлениями на вулканах. Начиная с 1980;х гг., на Камчатке развиваются также аэрофотограмметрические методы прогноза вулканических извержений.

Долгосрочный прогноз может быть выполнен с достаточной точностью лишь для тех вулканов, в деятельности которых существует периодичность. Для остальных вулканов этот прогноз не является точным, а лишь позволяет установить причинно-следственные связи в тектонической деятельности в каком-либо определенном районе. На основе подобных расчетов можно получить вероятностные характеристики, которые являются важными данными для краткосрочного и среднесрочного прогноза.

Среднесрочный прогноз является достаточно точным для вулканов с определенной периодичностью активности. Для других вулканов он позволяет лишь сделать вывод о том, что в определенном месте готовится извержение. Для прогнозов используются методы, основанные на показаниях сейсмографов, установленных вблизи вулкана, приборов, измеряющих изменение наклона земной поверхности, постоянных аэрофотографических наблюдений.

Пример прогноза (выдержка):

По среднесрочным оценкам сейсмической опасности до 1 июня 2011 г. на территории Камчатского края возможна следующая ситуация:

Районы Камчатского залива, Камчатского пролива (включая район о. Беринга) и Кроноцкого полуострова. По комплексу сейсмологических данных вероятность сильного (М³7.0) землетрясения превышает многолетнее среднее значение в 3−5 раз.

Район юга Камчатки и Авачинского залива. По комплексу сейсмологических данных вероятность возникновения землетрясения с М³ 7.0 превышает многолетнее среднее значение в 7−9 раз.

По данным кода-волн в Камчатской сейсмогенной зоне сильного землетрясения с возможной магнитудой М≥ 7,5 в ближайший месяц не ожидается.

1.

5. Вулканическая активность:

Деятельность вулканов для близлежащих населенных пунктов непосредственной опасности не представляет. Тем не менее, сохранится опасность, связанная с возможными пепловыми и аэрозольными шлейфами для полётов по международным авиалиниям в районе вулканов Ключевской Шивелуч, и по местным авиалиниям в районах вулканов: Безымянный, Кизимен, Карымский, Горелый. При изменении направления ветра на северо-северо-восточный и значительном количестве содержания пепла в фумарольных выбросах вулкана Корякский может быть оказано влияние на работу аэропорта Елизово.

Заключение

Фумаролам принадлежит наибольшая роль в поствулканических процессах (от лат. post — после, позже). Исследования этого явления ведутся со времен первых экспедиций Б. И. Пийпа до наших дней. В 2010 году не отмеченные ранее фумаролы открыты в знаменитой Долине гейзеров Кроноцкого заповедника.

Эти исследования и открытия имеют важное прикладное значение для людей. Геотермальную энергию фумарол используют в народном хозяйстве для обогрева домов, теплиц, термальных лечебных комплексов. Тепло, создаваемое вулканом, используется человеком для работы электростанций, т.к. условия в вулканических областях для них самые оптимальные. Фумаролы, фумарольные озёра и гейзеры притягивают множество людей, как интересный природный туристский объект. У разных народов с древности существует немало загадочных мифов о, так называемых, «топках дьявола». В нашей стране в настоящее время организуется много захватывающих походов на Камчатку для всей семьи. Подобный вид отдыха популярен также в Японии.

Но энергия Земли несет в себе и определенную опасность для человека и животных. Так, мофеты, располагающиеся в котловинах, опасны для жизни, так как, будучи тяжелее воздуха, СО2 скапливается в их придонной части, что служит причиной гибели всего живого По динамике фумарол: их химическому составу, температуре выделяемого пара или воды можно прогнозировать дальнейшее извержение вулкана и, тем самым, вовремя предупреждать опасность. Составляются краткосрочные, среднесрочные и долгосрочные прогнозы вулканической активности.

Список литературы

Зеленский М. Е., Округин В. М. Минеральные ассоциации и моделирование процессов минералообразования в зоне высокотемпературных фумарол вулкана Мутновский (Камчатка). Статья на официальном сайте Дальневосточного отделения Российской академии наук, Камчатский научный центр:

http://www.kscnet.ru/index.html

В.С. Знаменский, Уникальный вулкан на Курилах:

http://kocmi.ru/unikalnyj-vulkan-na-kurilah.html

Геологический словарь: в 2-х томах. — М.: Недра. Под ред. К. Н. Паффенгольца и др., 1978, с. 100

Короновский Н.В., А. Ф. Якушова Основы геологии, учебное издание, М.: Высшая школа, 1991, с. 76

Котенко Т.А., Л. В. Котенко, Е. И. Сандимирова, В. Н. Шапарь, И. Ф. Тимофеева Вестник Краунц. Науки о земле. 2010 № 1. выпуск № 15 Извержение вулкана Эбеко в январе — июне 2009 г. (о. Парамушир, Курильские острова), 2010

Институт вулканологии и сейсмологии ДВО РАН, Петропавловск-Камчатский, с. 57

Пересунько Ю. Река большой фумаролы. Журнал «Вокруг Света», № 4 (2487) Апрель 1981

Рубрика «Стратегия освоения», с. 96

Официальный сайт Кроноцкого государственного природного биосферного заповедника Министерства природных ресурсов и экологии РФ:

http://old.kronoki.ru/

Официальный сайт Академии ГПС МЧС России:

http://agps-mipb.ru/index.php/2011;01−08−07−37−51/385−2-3-prognoz-vulkanicheskix-izverzhenij.html

Приложения

Рис 1. Гавайский тип извержения: 1: Пепельный шлейф, 2: Фонтан лавы, 3: Кратер, 4: Лавовое озеро, 5: Фумаролы, 6: Поток лавы, 7: Слои лавы и пепла, 8: Слой породы, 9: Силл, 10: Магматический канал, 11: Магматическая камера, 12: Дайка

Рис. 2. Фрагмент карты — потенциальная опасность от будущих извержений Авачинского вулкана.

Рис. 3. Так выглядит карта эпицентров землетрясений Авачинско-Корякской группы вулканов;Рис. 4. Восточное фумарольное поле в кальдере (котловине) вулкана Узон на Камчатке.

На переднем плане фото: сернистая фумарола — отверстие в дне кальдеры, через которое вырывается водяной пар и вулканический газ. На фото виден желтый ореол из кристаллической серы, окружающий отверстие, по которому поднимается вулканический газ. Ярко-желтые скопления кристаллической серы видны и на других участках фумарольного поля. На дальнем плане фото видна западная часть хребта, охватывающего кальдеру.

http://ikatkov.info/Kamchatka_CalderaUzontermPl.html

Экспедиция Пийпа

Рис. 5. В лагере, расположенном в атрио Авачинского вулкана. Б. Пийп справа. 1931 г.

Рис 6. Работа на термальных площадях. Конец 30-х — начало 40-х годов.

Рис. 7. Схематическая зарисовка вулкана Большой Семячик. Здесь и далее зарисовки из дневников Б.И.Пийпа

Рис. 8. Вид кратеров Юбилейного прорыва на фоне Ключевской группы вулканов. Июнь 1945 г.

Геологический словарь: в 2-х томах. — М.: Недра. Под ред. К. Н. Паффенгольца и др., 1978, с 53

Геологический словарь: в 2-х томах. — М.: Недра. Под ред. К. Н. Паффенгольца и др., 1978.

Н.В. Короновский, А. Ф. Якушова Основы геологии, учебное издание, М.: Высшая школа, 1991

Официальный сайт Кроноцкого государственного природного биосферного заповедника Министерства природных ресурсов и экологии РФ:

http://old.kronoki.ru/news/209

Официальный сайт Кроноцкого государственного природного биосферного заповедника Министерства природных ресурсов и экологии РФ:

http://old.kronoki.ru/

Короновский Н.В., А. Ф. Якушова Основы геологии, учебное издание, М.: Высшая школа, 1991

Пересунько Ю. Река большой фумаролы. Журнал «Вокруг Света», № 4 (2487) Апрель 1981

Рубрика «Стратегия освоения», с. 33

Официальный сайт Академии ГПС МЧС России:

http://agps-mipb.ru/index.php/2011;01−08−07−37−51/385−2-3-prognoz-vulkanicheskix-izverzhenij.html