Извержения вулканов

Вулканы (лат. vulcanus — огонь, пламя) — геологические обра­зования, возникающие над каналами и трещинами в земной коре, по которым на земную поверхность извергаются лава, пепел, горячие газы, пары воды и обломки горных пород.

Что же такое вулканическая деятельность и в чем ее при­чина? В недрах земного шара царят исключительно высокая температура и давление. Подсчитано, что в центре Земли тем­пература достигает 4—5 тыс. градусов по шкале Цельсия, дав­ление достигает 3,7x1010 кг/м2. Предполагается, что при таком давлении, несмотря на высокую температуру, вещество, со­ставляющее ядро планет, находится в твердом состоянии и только "внешняя" часть ядра — в жидком. Ближе к земной поверхности, в земной коре или слое, который ученые назы­вают мантией, отделяющей земную кору от ядра и имеющей низкие по сравнению с ядром температуру и давление, возни­кают условия для появления вулканических очагов. Здесь об­разуется магма (от греч. "густая грязь") — расплав вещества, из которого состоят и мантия, и земная кора. Земная кора по массе своей на 80 % состоит из силикатов (от латинского "кремень") — отсюда следует, что именно этот элемент опре­делил название большой группы природных минералов и об­разование магмы происходит преимущественно из расплавлен­ных силикатов.

В магме много газов, и как только она достигает верхних слоев земной коры, газы первыми выделяются и вырываются на поверхность; вот почему, когда начинается извержение, над кратером вулкана сначала поднимается столб дыма (смесь па­ров воды, горячих газов, пепла), затем с дымом выбрасываются мелкая вулканическая пыль и большие куски породы, выле­тающие на высоту 8—10 км, а затем на поверхность вырывается и сама магма. Раскаленная, ослепительно яркая, клокочущая от избытка газов, она переливается через край кратера и ог­ненной рекой устремляется вниз по склону вулкана, сжигая все на своем пути.

Лавой называется магма, излившаяся на поверхность и по­терявшая значительную часть своих газов.

Исследования показывают, что вулканические очаги возни­кают обычно на глубине 50—100 км. Не исключено, однако, что вулканические очаги "питаются" веществом, поднимаю­щимся с еще больших глубин — оттуда, где проходит граница между мантией и ядром планеты, а это почти 3000 км. Основ­ной "пусковой механизм" извержения связан, по-видимому, с накоплением газов в магме, когда давление газов становится выше, чем давление сжимающих ее пластов. Тогда и назревает катастрофа.

По степени активности вулканы принято подразделять на действующие и дремлющие.

Среди множества природных явлений, пугающих, необы­чайных и редкостных, лишь немного найдется таких, которые, подобно извержениям огнедышащих гор, поражали бы чело­века своей необратимой мощью, грозной картиной стихии, скорбным перечнем жертв.

Вот всего лишь несколько вулканов Индонезии (а их там сотни) в сопровождении скорбного числа погибших при их извержениях за последние полвека: Пападаян — 2000, Галунг-Гунч - 4000, Келуд — 5000, Марайи — 10 000, Кракатау — 36 000, Тамбора - 92 000.

В 1883 г. при печально знаменитом извержении индонезийского вулкана Кракатау ударные воздушные волны, рожденные подземными взрывами, трижды обошли земной шар. Рев Кракатау был слышен на расстоянии 1000 км. Затянутое водоворотом море отступило от бере­гов, а затем образовалась огромная гора воды. Водяной вал, поднятый подземным взрывом, прокатился по всему Тихому океану, достиг берегов Америки и Африки, обогнул мыс Доброй Надежды и дошел до берегов Англии и Франции! Волна в 30—40 м высотой сметала на своем пути деревни и леса, сглаживала холмы. Она унесла более 35 тыс. человеческих жизней.

О том, что при этом творилось вблизи Кракатау, рассказали позд­нее моряки. Один из пароходов находился в бухте острова Суматра, когда началось извержение. Огромная черная туча закрыла солнце, с неба посыпался пепел, а за ним — жирная липкая грязь. Моряки задыхались от удушливых газов, тьма все сгущалась, поверхность моря напоминала кипящий котел. Многие тогда были убеждены, что на­ступил конец света. После этого вулканического взрыва в атмосфере скопилась масса пыли, она начала двигаться на запад. Через месяц пылевое облако обогнуло земной шар, а спустя еще 60 дней практи­чески вся земная атмосфера была насыщена частицами пыли, что вызвало сумерки, а также красные зори, в течение нескольких лет наблюдавшиеся в Европе.

Подсчитано, что за последние 9 тыс. лет на нашей планете произошло около 5,5 тыс. извержений вулканов. Были среди них и такие, которые изменили ход истории в отдельных райо­нах Земли. Так, мощное извержение, происшедшее в 1470 г. до н.э. на острове Санторине в Средиземном море, уничтожило целую цивилизацию. Считается, что эта катастрофа породила легенду об исчезнувшей Атлантиде.

В нашей стране есть край, где больше всего действующих вулканов; это Камчатско-Курильский район. Здесь находится несколько десятков огнедышащих гор. Осенью 1955 г. и весной 1956 г. стала грозным чудищем сопка Безымянная. Наиболее сильным было второе извержение, когда из кратера вулкана со страшной силой вырвался раскаленный пепел в виде веера, при этом на расстоянии до 30 км от "места происшествия" были сломаны и повалены деревья. Пепла было выброшено столько, что его хватило бы, чтобы засыпать полностью боль­шой современный город. Взрывная волна обошла земной шар, а вулканическую пыль, выброшенную на высоту почти 45 км, ветры разнесли по планете: ее обнаруживали за тысячи кило­метров (например, в Лондоне).

19 столетий назад люди считали Везувий не вулканом, а обыкно­венной, немного странной горой со "срезанной" верхушкой, круглой впадиной с крутыми стенами и плоским дном. Никто и не подозревал, что эта впадина является остатками старого вулканического кратера. Катастрофа разразилась неожиданно для всех. В один из августовских дней над Везувием появилось необычное облако, имевшее вид боль­шого столба, тянущегося выше и выше, затем столб расширился и стал походить на растущую в этих краях пинию (сосну). Ужас охватил людей, когда земля стала гудеть и содрогаться так, что рушились дома. День стал ночью; темное, непроницаемое для солнечных лучей облако закрыло небо, и оттуда сыпалась масса горячего пепла и падали камни, черные, обожженные, растрескавшиеся. Обнажилось морское дно, потому что море куда-то вдруг ушло. Над Везувием взвивались вверх огромные языки пламени, а по склонам потекла огненная река, от которой стало чуть светлее...

До нас дошел рассказ очевидца — Плиния Младшего, племянника известного историка Древнего Рима Плиния Старшего, который погиб в тот день. "Мы видели, — писал Плиний Младший, — как море втягивается в себя; земля, сотрясаясь, как бы отталкивала его прочь. Берег выдвигался вперед, много морских животных осталось лежать на песке. В огромной и черной грозовой туче вспыхивали и перебегали огненные зигзаги, и она раскололась длинными полосами пламени, похожими на молнии, но только небывалой величины.

Стал падать пепел, пока еще редкий. Оглянувшись, я увидел, как на нас надвигается густой мрак, который, подобно потоку, разливался вслед за нами по земле. "Свернем, — сказал я, — пока еще видно, чтобы на дороге нас не растоптали в потемках наши же спутники". Едва мы приняли такое решение, как наступила темнота, но не такая, как в безлунную или облачную ночь, а какая бывает в закрытом помещении, когда гасят огонь. Слышны были женские вопли, дет­ский писк и крики мужчин: одни звали родителей, другие детей, третьи жен, силясь разобрать их по голосам. Одни оплакивали свою гибель, другие гибель своих близких, некоторые в страхе перед смер­тью молились о смерти, многие воздевали руки к богам.

Чуть-чуть посветлело... Нам показалось, однако, что это не рас­свет, а приближающийся огонь, он остановился вдали. Вновь насту­пила темнота, пепел посыпался тяжелым дождем. Мы все время вставали и стряхивали его, иначе нас покрыло бы им и раздавило под его тяжестью.

...Мрак, наконец, стал рассеиваться, превращаясь как бы в дым или туман. Скоро настал настоящий день, и даже блеснуло солнце, но желтоватое и тусклое, как при затмении. Глазам еще трепетавших людей все представилось резко изменившимся: все было засыпано глубоким пеплом, словно снегом..."

Когда извержение прекратилось, взорам оставшихся в живых пред­ставилась страшная картина: от городов, расположенных у подножия Везувия, остались одни развалины. Четыре города (Помпея, Геркула­нум, Стабия, Оплонти) были полностью засыпаны горячим пеплом и залиты потоками грязи, огромные массы вулканического пепла и пыли долетали до Рима, достигали Египта и Сирии.

Позднее вулканами стали называть все огнедышащие горы. Вулканология — наука об этих огнедышащих горах. Вулканов на планете тысячи — действующих, давно или недавно дейст­вовавших, спящих глубоким сном и готовых вот-вот пробу­диться. Среди них есть такие, что давно уже утратили вулка­нический облик, и только ученые могут по целому ряду известных признаков сказать, когда именно и где бушевал вулкан.

Особенно много вулканов и следов их деятельности на островах и в прибрежных районах Тихого океана. Здесь они образуют то, что сами ученые называют "огненным ожере­льем". Оно охватывает огнедышащие горы Камчатки, Куриль­ских островов, Японии, Филиппин, Индонезии, Новой Зелан­дии, Западного побережья Америки. Замыкается "ожерелье" на Аляске и Алеутских островах.

Периоды активной деятельности вулканов сменяются поко­ем (иногда на столетия), а затем неожиданно снова дают о себе знать. Извержению часто предшествуют землетрясения.

Задолго до пробуждения вулкана геологи могут предполо­жить потенциальную опасность, исследовав горные породы. Ключом к спасению от бедствий, связанных с приближающим­ся извержением, служат наблюдения вулканологов, а также раннее предупреждение властей о надвигающейся опасности.

В отличие от землетрясений, в основном трудно предсказу­емых, многие действующие вулканы можно исследовать, лю­дей, которым грозит опасность, заранее предупредить и эваку­ировать. Жизненно важно покидать опасную территорию, по­тому что построенное человеком жилье вряд ли предоставляет защиту от огня и жара вулканической лавы, взрывов и разру­шительных обвалов, грязевых потоков и цунами.

Действия населения до извержения вулкана

• Познакомьтесь с предупредительными сигналами и пла­нами эвакуации.

• Всегда имейте при себе чемоданчик с предметами первой необходимости. Они должны включать в себя личные документы, необходимые вам медикаменты, аптечку пер­вой помощи, транзисторный радиоприемник на батарей­ках, фонарик, одеяла, запас продуктов питания и питье­вой воды.

Действия населения во время извержения вулкана

• Укройтесь в доме или заранее оборудованном убежище. Не поддавайтесь панике и не пытайтесь убежать.

• Оставайтесь в помещении и слушайте радио.

• Следуйте инструкциям, поступающим от властей.

• Не идите в школу, чтобы забрать оттуда детей, — о них позаботятся учителя.

• Никуда не звоните, чтобы не перегружать телефонные линии, необходимые для спасательных служб.

• Не пытайтесь укрыться на дне оврагов и ущелий.

• В случае выброса газа или вулканических бомб закройте нос и рот тряпкой (предпочтительно влажной).

• Эвакуируйтесь, только если получите на то инструкции от властей.

Действия населения после извержения вулкана

• Сохраняйте спокойствие.

• Проверьте, есть ли поблизости пострадавшие и, если это возможно, окажите им помощь.

• В случае необходимости сотрудничайте со спасательны­ми командами.

ЦУНАМИ

Цунами — морские гравитационные волны, возникающие глав­ным образом в результате сдвига вверх или вниз протяженных участков морского дна при подводных или прибрежных земле­трясениях и изредка вследствие вулканических извержений.

В силу малой сжимаемости воды и быстроты деформации участков дна опирающийся на них столб воды также смеща­ется, не успевая растечься, в результате чего на поверхности океана образуется некоторое возвышение или понижение. Об­разовавшееся возмущение переходит в колебательные движе­ния толщ воды — волны цунами, распространяющиеся с боль­шой скоростью — от 50 до 1000 км/ч.

Расстояние между соседними гребнями волн меняется от 5 до 1500 км. Высота волн в области их возникновения колеб­лется в пределах 0,01—5 м. У побережья она уже может дости­гать 10 м, а в неблагоприятных по рельефу участках (клино­образные бухты, долины рек и т.д.) — свыше 50 м.

Когда рассматривают цунами, обычно имеют в виду океан­ские волны на берегах Тихого океана. Действительно, именно там они представляют наибольшую опасность и нередко вы­зывают очень тяжелые последствия. Недаром и само слово "цунами", которым в мировой литературе называют морские волны, представляющие непродолжительное возмущение мо­ря, чаще всего за счет сильного землетрясения, происходит из японского языка. Специалистам, однако, известны цунами и на берегах других океанов, а также во внутренних морях.

Сильное цунами обрушилось осенью 1952 г. на Курильские ост­рова и южную часть Восточного побережья Камчатки. Причиной его стало подводное землетрясение. Волны быстро достигли Курильских островов и на острове Парамушир в некоторых местах поднялись до 18 м в высоту. На Парамушире в ночь с 4 на 5 ноября население было разбужено землетрясением. Разрушались печи; посуда, домашняя ут­варь падали с полок; выплескивалась вода из ведер. Перепуганные люди выбегали из домов.

После прекращения толчков, продолжавшихся несколько минут, люди стали возвращаться в дома. Лишь те, кто ранее был знаком с цунами, главным образом рыбаки, бросились к горам, несмотря на спокойное море.

Через 45 мин после землетрясения со стороны океана послышался громкий гул, через несколько секунд на Северо-Курильск обрушилась огромная волна, двигавшаяся с большой скоростью. Наибольшую высоту она имела в центральной части города, где катилась по долине речки.

Через несколько минут волна отхлынула в море, унося с собой все разрушенное. Дно пролива обнажилось на протяжении нескольких сот метров. Наступило затишье.

Через 15—20 мин на город обрушилась вторая, еще большая волна 10-метровой высоты. Она нанесла особенно сильные разрушения. По­зади волны на месте оставались лишь цементные фундаменты домов.

Пройдя через город, волна достигла склонов гор, после чего начала скатываться обратно в котловину, расположенную ближе к центру города. Здесь образовался огромный водоворот, в котором с большой скоростью вращались обломки строений и мелкие суда. Откатываясь, волна ударила с тыла в береговой вал перед портовой территорией, на котором сохранилось несколько домов, и в обход горы прорвалась в Курильский пролив. На перемычке между островом и горой волна нагромоздила груду бревен, ящиков и даже принесла из города два дома.

Через несколько минут после второй волны пришла менее сильная, третья волна, которая вынесла на берег много обломков.

Известно около 1000 случаев цунами, из них более 100 — с катастрофическими последствиями, вызвавшими полное унич­тожение, смыв сооружений и почвенно-растительного покро­ва. До 80 % цунами возникают на периферии Тихого океана, включая западный склон Курило-Камчатского желоба. Исходя из закономерностей возникновения и распространения цуна­ми, проводится районирование побережья по степени угрозы цунами. Мероприятия по частичной защите от цунами — со­здание искусственных береговых сооружений: волнорезов, молов и насыпей; посадка лесных полос вдоль берегов океана. С середины прошлого столетия в США, Японии и СССР созданы службы предупреждения населения о приближении цунами, основанные на опережающей регистрации землетря­сений береговыми сейсмографами.

-

-