Извержения вулканов
Что представляется вашему мысленному взору в первую очередь, когда собеседник произносит словосочетание «извержение вулкана»?
С большой долей вероятности можно сказать, что вы вспоминаете именно картину «Последний день Помпеи». Она знакома нам со школьной скамьи. Именно эта картина в представлении многих стала эталонным отображением обреченности и ужаса людей перед лицом жуткого стихийного бедствия, которое принесло с собой смерть и опустошение.
...Едва оправившийся после сильнейшего землетрясения 62 г. город Помпеи 24 августа 79 г. подстерегала новая, на этот раз фатальная катастрофа. Днем совершенно неожиданно началось сильнейшее извержение вулкана Везувий, которое продолжалось около суток. Город за считанные часы исчез во мраке, пламени, пепле и вулканических газах. Десятки тысяч его несчастных обитателей пытались спастись бегством, но тех, кто не погиб на месте, смерть настигала в пути.
На месте катастрофы образовалась впадина от обвалившегося кратера диаметром около 15 км, а города Помпеи и Стабии были погребены под восьмиметровым слоем вулканического пепла. Люди умирали в муках, задыхаясь в адском мраке, озаряемом лишь кровавыми сполохами чудовищного извержения. Раскаленный поток газов, пепла, камней и пламени убил все живое в окрестностях вулкана.
Раскинувшийся поблизости городок Геркуланум ждала не менее трагическая судьба. Его затопили сильнейшие селевые потоки, которые образовались в результате ливней, сопровождавших извержение. При раскопках ученые обнаружили, что город словно закован в бетон наводнившим его потоком грязи и камней трехметровой высоты.
Мощь извержения была такова, что пепел выпал даже в Сирии и Египте! В Помпеях же все, что не было разрушено, будто застыло на века — законсервированное газами, вытеснившими кислород, и вулканическим пеплом, похоронившим город.
При раскопках в ХХ в. ученые обнаружили в Помпеях дома с мебелью и улицы с прекрасно сохранившимися останками погибших людей и животных, избежавших тлена и разложения...
С тех давних пор Везувий еще не раз напоминал о себе мощными извержениями в XVII, XVIII, XIX и XX вв. Последний раз он уничтожил под потоками лавы в 1944 г. города Масса и Сан-Себастьяно. Лава извергалась из центрального кратера на высоту 800 м, а пепел, пыль и вулканические газы поднимались на 9 км.
Вулканы Земли
На сегодня ученые насчитали на Земле около 4 тыс. вулканов. Некоторые из них потухли и практически не представляют опасности (правда, потухшие вулканы временами абсолютно непредсказуемы — ведь и Везувий до Помпеи считался потухшим!). Некоторые из вулканов «спят», и остается лишь догадываться, когда они дадут о себе знать. Остальные же считаются действующими и, соответственно, наиболее опасными.
Однако ученые-астрофизики вовсе не считают вулканы абсолютным злом. Если рассмотреть вулканическую деятельность в историческом аспекте, то напрашивается вывод о том, что именно она способствовала появлению жизни на планете. Ведь как раз вулканы внесли весомый вклад в формирование первичной земной гидросферы и атмосферы, выбрасывая в процессе извержений огромное количество водяного пара и углекислого газа.
Более того, именно вулканы являются своеобразным регулятором жизни на Земле. Так, чрезмерно ослабленная тектоническая активность в конечном итоге может привести к стерилизации планеты в результате исчезновения углекислого газа. Однако и не в меру активный вулканизм может превратить поверхность Земли в безжизненную и непригодную для жизни.
Что же такое вулкан с точки зрения науки?
Это особое геологическое образование земной коры, где магма из недр выходит на поверхность. Вулканы бывают самой разной формы, причем далеко не всегда такими, как их традиционно изображают — в виде конуса с центральным каналом, через который происходит извержение.
Районы вулканической активности
Современные вулканы, возникшие относительно недавно (в историческом масштабе, разумеется), сосредоточены главным образом вдоль зон со значительной тектонической подвижностью. Именно здесь чаще всего происходят и серьезные землетрясения.
Наиболее мощным на планете считается Тихоокеанское огненное кольцо, где находится 526 вулканов, из которых 328 можно считать активными. Именно в эту зону входят 140 вулканов Курил и 28 — полуострова Камчатка.
Второй большой вулканический пояс тянется через Средиземноморье, Иранское плоскогорье к Зондскому архипелагу. Именно в его «ведомство» входят Везувий (Италия), Сан-Торин (Эгейское море) и Этна (полуостров Сицилия, Италия). Сюда же можно отнести и вулканы Закавказья и Кавказа. На Большом Кавказском хребте «прописались» Эльбрус (5642 м) и Казбек (5033 м), а в Закавказье — Арарат (5165 м).
63 вулкана, из которых 37 действующих, находятся на Зондском архипелаге (Индонезия).
Третий мощный вулканический пояс тянется вдоль Атлантического океана. Здесь находится 69 вулканов, из них 39 проявляли себя относительно недавно. 40 вулканов, из которых 27 активны, обосновались на острове Исландия, расположенном на оси подводного срединно-океанического хребта.
Четвертый вулканический пояс сравнительно невелик. Он расположен в Восточной Африке и насчитывает 40 вулканов, из которых 16 — действующие. Наиболее известен здесь, разумеется, Килиманджаро (5895 м).
Механизм извержений
В результате сдвигов и деформаций земной коры давление на раскаленные массы горных пород, находящихся в верхней части мантии и нижней части земной коры, ослабевает, и они из твердых становятся жидкими. При этом они расширяются и начинают давить с колоссальной силой на вышележащие слои, вырываясь на поверхность по трещинам в земной коре. Подобные выбросы магмы и называются извержением.
Если содержание газов в магме высоко, а земная кора «не пускает» ее наружу, то извержение происходит в форме взрыва. В противном случае, когда магма легко находит дорогу к поверхности, а газы постепенно улетучиваются, извержение представляет собой процесс излития магмы, которая на поверхности земли превращается в лаву.
Газы и магма, прокладывая себе дорогу к земной поверхности, создают котлообразное или воронкообразное отверстие — кратер.
При извержениях нередко образуются так называемые пирокластические потоки, представляющие собой смесь раскаленных вулканических газов, камней и пепла. Температура газа в таком потоке достигает +100...+800 °C, а его скорость может доходить до 700 км / ч.
Типы извержений
Извержения вулканов можно в целом разделить на подводные (подледные) и наземные. Но обычно их подразделяют еще и по типам.
Первый тип — гавайский. Извержения этого типа могут происходить как вдоль трещин и разломов, так и через центральное жерло. В последнем случае лава выбрасывается вверх на сотни метров. В старых кратерах она может накапливаться в своеобразные озера. При извержениях через трещины жидкая подвижная лава выбрасывается сквозь разломы на склонах, растекаясь по ним вниз.
Далее — плинианский тип. Характерная особенность таких извержений — внезапные, мощные взрывы с выбросами огромного количества вулканического пепла и газов. Колоссальный взрыв вулкана Кракатау — именно такой тип извержения.
Еще один распространенный тип извержения — подледный. Характерен для вулканов, расположенных под ледниками. Подобные извержения чреваты опасными наводнениями, лахарами и прочими неприятностями.
Выделяют также гидроэксплозивные (подводные) извержения со взрывами и огромным количеством пара. Они образуются при испарении морской воды, контактирующей с расплавленной магмой, температура которой достигает +1200 °С. Извержения газового типа не сопровождаются излитием магмы, а выбросы в воздух обломков твердых пород спровоцированы, как правило, магматическими газами.
Пелейские извержения, напротив, образуют мощнейшие раскаленные лавины с палящими тучами, а также своеобразные купола, вырастающие над жерлом вулкана из очень вязкой лавы и уничтожаемые последующими взрывами. Встречаются и другие типы извержений.
Следует отметить, что подводные вулканы по своей активности ощутимо превосходят вулканы наземные. Если на суше в год происходит в среднем 20-30 вулканических извержений с суммарным выбросом до 1,5 км3 расплавленной магмы, то подводные вулканы за то же время выбрасывают ее в 12-15 раз больше!
Скорость течения лавы в потоках зависит от типов вулканизма. Самая медленная лава вытекает из гавайских вулканов. Медленная она не потому, что вязкая, просто тип извержений на этих островах трещинный. Подобным образом живет и знаменитая трещина Лаки в Исландии. Лава таких вулканов образует мощные покровы.
Взрыв Кракатау
В 1883 году в Тихом океане у берегов Индонезии в результате мощного извержения исчез целый остров. Вулкан Кракатау за несколько часов ушел под воду. Звук извержения был слышен более чем за 5 тыс. км от вулкана, а огромная волна цунами после этого извержения разрушила побережья нескольких островов. Пепел от извержения на несколько недель закрыл небо. Но некоторое время спустя на месте погрузившегося в пучину вод вулкана появился новый островок. Его назвали Анак Кракатау, что в переводе обозначает «дитя Кракатау».
Вулкан погубил свыше 40 тыс. человек, уничтожил 165 населенных пунктов, а еще 132 основательно пострадали от 30-40-метровых цунами, возникших при извержении.
Фудзияма
Самый известный вулкан Японских островов Фудзияма (или Фудзи) возвышается на 3776 метров над уровнем моря. На острове Хонсю, где находится Фудзи, есть несколько вулканов, которые считаются потухшими. Однако на этом острове есть множество термальных источников, многие из которых превращены в курорты. Горе Фудзи японские поэты посвящали множество стихов и трехстиший хокку.