Почему на камчатке много действующих вулканов. Извержения на камчатке. Что такое вулкан

Камчатка как представительница одних их самых больших горных массивов на Земле, имеет в своих постройках много Вулканов. Вулканы в свою очередь являются следствием движения тектонических плит и и излияния магматических пород на поверхность.

Извержение вулкана носит чрезвычайный характер и может довести до стихийных бедствий. Существует несколько типов извержения.

Стромболианский тип связан с выбросами вязкой лавы, которая в свою очередь образует короткие лавовые потоки. При этом образуются шлаковые конусы и постоянно выбрасываются вулканические бомбы.

Плинианский тип извержения характеризуется мощнейшими внезапными выбросами, пепловыми потоками. Некоторые извержения такого типа наблюдались со столбом пепла высотой до 100 км, а звуки от извержения были слышны за 5 км.

Пелейский тип извержения отмечен раскаленными лавами и черными тучами. Существует также газовый тип, получивший своё название характерными газовыми выбросами.

Гидроэксплозивные извержения происходят в океанах и морях. Здесь же образуется много пара, за счет контакта раскаленной магмы и воды. Для Исландского типа характерно выбрасывание пирокластического материала и образование щитовых вулканов.

Извержения вулканов на Камчатке на редкость. Некоторые из них имеют большой период покоя в 3500 лет, а другие извергаются и дымятся каждый год. Общее число действующих вулканов на Камчатке неизвестно. Некоторые исследователи вулканологи говорят от 29ти, другие же считают, что их больше 32х.

Так на данный момент ведётся мониторинг всех активных вулканов Камчатки. Спутниковый, визуальный, сейсмический и другие. При проявлении своей активности вулканы являются опасностью для авиалиний местного и международного значения. Некоторые из них на сегодняшний день имеют оранжевый авиационный код - это Шивелуч, Карымский, Жупановский, и Алаид. Оранжевый код опасности означает, что вулканы проявляют повышенную активность и высока вероятность извержения, также это может означать, что в данный момент происходит извержение с незначительными выбросами пепла. Такие вулканы как Ключевской и Безымянный имеют желтый код опасности, который означает повышение активности на сегодняшний день, либо постоянный мониторинг в связи с возобновлением её роста.

Самый знаменитый вулкан всей Евразии и Камчатки в целом - Ключевская сопка извергается в среднем раз в 5 лет. Сопровождаются они взрывами и пеплопадами. Самым сильным из последних было извержение 1944-1945 годов.

Вулкан Карымский за свою историю, только в XX веке извергался 23 раза, а последнее из них длилось около 2х лет. Оно началось одновременно с подводным извержением в одноименном озере. За 20 часов было насчитано свыше 100 взрывов, произошедших под водой. Озеро кипело. Температура и содержание кислот превысило допустимые концентрации настолько, что вся живность в озере погибла. В результате чего, Карымское озеро и по сей день является самым большим резервуаром кислой воды в мире.

Величайшим за историю XX века считается извержение вулкана Безымянный на Камчатке. С 1955 года началась эта эпопея. Изначально извержения сопровождались средней силой, и просто выпадал пепел. Длилось это на протяжении нескольких месяцев. Но 30 марта следующего года произошел взрыв невиданной силы и из кратера в высь рванул раскаленный поток, длина которого достигла 45 км. Горячие слои пепла, опустившиеся на землю, растопили снежный покров и образовали стремительные грязевые потоки, которые нести огромные валуны диаметром до 2 м, уничтожая всё на своём пути. Некогда, вулкан Безымянный считался потухшим, именно поэтому ученые обосновывают такой сильный выброс его недр.

Одним из самых обсуждаемых извержений стало Большое трещинное извержение на Толбачинском долу. Произошла эта природная катастрофа в 1975-1976 годах. Первый этап, наблюдавшийся с июля по май характеризовался образованием шлаковых конусов, появляющихся из трещин после землетрясения. Далее следовали горячие струи, лавовые потоки и много пепла. Извержения сопровождались молниями и громом. Один из конусов вырос на высоту в 300 м. Следующий этап был отмечен обильным течением лавы и происходил на южной стороне вулкана. Пепел от взрывов протянулся до Алеутских островов. Во время извержений и в последующее время, уже в 1976 году, в этой местности были замечены смерчи, рассеянные свечения и световые столбы. Погибших не было. Главный урон был причинён пастбищам северных оленей и растительности. В будущем на месте извержения нашли 2 новых минерала: толбачит и пийпит.

Последствия извержений на Камчатке носят разный характер. Порой они бывают весьма катастрофичными. Проходят сотни лет прежде чем земля успевает восстановится. Первыми поселенцами на возобновляющейся земле являются мох и лишайник, затем трава и ягодники. После исчезновения пепла на территорию возвращаются животные.

На Камчатке встречается много мест, где обнаружены толстые слои пемзы. Это вулканическая порода, свидетельствующая о том, то магма очень быстро достигает поверхности. Такие отложения пемзы являются фактом исторических извержений. Самые большие пемзовые горы встречаются в пределах Курильского озера - Кутхины Баты.

Извержения бывают как очень опасными, так и спокойными. Но отправляясь на Камчатку надо знать, что большинство ее исполинов действующие. Выбирайте тур себе по интересу.

Количество вулканов на Камчатке настолько внушительно, что, если вы путешественник неискушенный, это может заставить вас пересмотреть свои планы. На территории края сконцентрировано 30 действующих вулканов и около 300 потухших, есть и временно спящие. Все объясняется тем, что Камчатка входит в Тихоокеанское вулканическое огненное кольцо и находится на границе литосферных плит. Поэтому как минимум регулярные землетрясения жителям обеспечены.

Такое соседство будет держать в напряжении любого, но, если верить официальной информации, особой опасности для жизни человека не представляет - все поселения располагаются не менее чем за 30 км от вулканических центров, а современные технологии позволяют предсказать масштаб явления.

Не наносится колосального ущерба и региону, но, например, в 2013 году активизация вулкана Ключевая сопка (самого большого в Евразии - 4750 м) привела к таянию ледника, разливу реки Студеной и, как результат, - нарушению сообщения с некоторыми населенными участками, при этом никто из жителей не пострадал.

Но все же говорить о полной безопасности нельзя. Ведь вулканические пары и газы очень едки и опасны для жизни человека. Нахождение без противогаза в зоне их действия приводит к летальному исходу. Если человека можно эвакуировать, то животные на Камчатке, к сожалению, гибнут. Другая опасность - вулканические бомбы, которые отбрасывает на сотни метров, не говоря уже о лаве.

Толбачик, например

Эвакуировать людей удается далеко не всегда. Только в 2013 году в Индонезии в результате извержения вулкана погибли 6 жителей, спасти удалось около 2000 человек. Ранее, в 2002 году в Конго под потоками лавы были погребены 14 деревень и часть города Гома. Тогда погибли более 100 человек, 300 тысяч жителей лишились своих жилищ.

Средняя частота таких природных встрясок на Камчатке определяется промежутком в 5 лет, но периодами это превращается в ежегодное явление. Среди недавних громких извержений, помимо инцидента 2013 года: случай с вулканом Сарычева в 2009 году, сопровождавшийся 9 взрывами и 16 киллометровым столбом выбросов, и случай 2012 года с Плоским Толбачиком, когда извержение лавы было 1,2 тысячи тонн в секунду, а разлив лавы достигал 20 км от источника - трещины длиной в 5 км.

А вот Извержение Сарычева. Из космоса

Не стоит умалять силу природы. Активизация вулкана - явление агрессивное, сопровождающееся взрывами, массивными облаками дыма и выбросами пепла, камней и других природных материй. В 1956 году на Безымянном произошло одно из самых масштабных извержений. Кратер вулкана измерялся в 700 км, а выброс достигал 7 км, распространившись на 30 км от источника. А при извержении одного из самых активных вулканов - Карымского - в 1996 году произошла серия подводных взрывов (более 100), вызвавших серию цунами высотой до 15 м, а из-за кислоты и температуры в озере погибло все живое.

Вообще Камчатка входит в топ красивейших вулканических мест в мире, отмеченных ЮНЕСКО, которая в 1996 внесла ее в список всемирного наследия. Визитной карточкой края можно назвать Ключевский (4750 м), Корякский (3456 м) и Кроноцкий (3528 м) вулканы - самые высокие и впечатляющие вершины. Поэтому, если вас не пугают природные катаклизмы, можете смело планировать путешествие. У вас даже будет возможность взобраться на одну из доступных гор или же провести время в термальных источниках.

Ключевская сопка

Карымский вулкан

При описании действующих вулканов нам уже приходилось упоминать о предсказании, или прогнозе, вулканических извержений. Но это чрезвычайно сложный вопрос, и на нем следует остановиться более подробно.

Мы уже знаем, что только в пределах одной Камчатки происходили необычайной силы катастрофические извержения. При извержении вулканов Kсyдач, Авачинского, Узон и других взрывами выбрасывались многокилометровые объемы вулканических продуктов и рассеивались на больших пространствах. Извержения вулканов происходили в пределах Камчатки и раньше - десятки и сотни тысяч лет тому назад, но свидетелями их остались лишь искалеченные вулканические постройки да плохо сохранившиеся продукты извержений. Но совсем недавно, после катастрофических извержений вулканов Ключевского, Безымянного и Шивелуча, можно было наблюдать воочию, во что превращается окружающая местность после подобных извержений.

Колоссальной разрушительной силы вулканические извержения происходили и происходят во многих других местах земного шара. Они возникали уже в историческое время и вызывали страшные разрушения и гибель многих десятков тысяч людей. Извержения Везувия в Италии (79 г. н. э.), Тамбора (1815 г.) и Кракатау (1883 г.) в Индонезии, Мон-Пеле на о-ве Мартиника в Атлантическом океане (1902 г.), в далеком прошлом Лаки в Исландии и некоторые другие оставили такие разрушения, которые оказались незалеченными и по сей день.

Укажем еще на одно недавнее извержение. В Колумбии после пятисотлетнего покоя в 1985 г. произошло катастрофическое извержение вулкана Руис. Он имеет высоту 5400 м над уровнем моря, к тому же покрыт льдом и снегом. Полагают, что это одно из крупнейших извержений века.. В результате этого извержения раскаленными вулканическими продуктами были засыпаны многие населенные пункты. Образовались необычайно мощные грязевые потоки (лахары), которые хлынули в пониженные части рельефа. Потоками также были уничтожены некоторые населенные пункты, в том числе город Армеро. При этом извержении погибло более 22 тысяч человек.

Естественно, люди искали защиту, стремясь как-то ослабить натиск стихии. Так, еще более трехсот лет тому назад при извержении вулкана Этна на о-ве Сицилия надвигавшемуся на город Катанию (расположен южнее вулкана), лавовому потоку люди пытались поставить всяческие преграды наподобие баррикад. Но все это делалось наспех, ибо в то время о прогнозах вулканических извержений еще не знали. Разумеется, такая защита особого эффекта не давала.

Применялись и другие меры. Совсем недавно, в 1973 г., на о-ве Хеймаей (Исландия), при извержении вулкана Хельгаффель, который возобновил свою деятельность после 7000-летнего покоя, мощный лавовый поток, надвигающийся на город с 5-тысячным населением и значительно разрушивший его, все же был остановлен тем, что его непрерывно поливали из водометов морской водой.

Хочется упомянуть еще об одном катастрофическом извержении, которое случилось в ночь на 21 октября 1986 г. в Камеруне (Западная Африка), примерно в 50 км севернее административного центра г. Баменда.

Извержение произошло совершенно неожиданно, к тому же в ночное время, в кратерном озере Ниос, площадь которого около 1,3 км 2 . Как полагает В. Н. Шилов, отличительной чертой этого извержения (ранее нигде не встречалось) следует считать внезапный выброс на поверхность большого количества вулканических газов без каких-либо обломочных материалов. При извержении преобладал углекислый газ, в значительно меньшем количестве выделялись водород и сернистый газ. Накопление этих газов из магмы продолжалось в течение длительного времени под мощной толщей озерных отложений.

Поскольку по берегам озера находились многочисленные деревни, это извержение застало людей врасплох и имело весьма трагические последствия. Выделившимися газами было отравлено много людей и животных. Общее число погибших составило 1746 человек и 7 тыс. голов домашних животных.

Особенность этого извержения состояла в том, что оно оказалось непредсказуемым, не было никаких его предвестников. Вероятно, при детальном анализе будут обнаружены данные и для прогноза подобных вулканических извержений.

Иногда возникала необходимость изменить направление лавовых потоков, чтобы предотвратить гибель городов и населенных пунктов, находящихся на их пути. В таком случае прибегали к помощи авиации и посредством взрывчатых веществ разрушали истоки лавовых потоков и их туннели. В результате предпринятых защитных мер удавалось изменить направление движения лавовых потоков. Именно так и поступили в 30-е годы нашего столетия на о-вах Гавайи при извержении вулкана Мауна-Лоа.

Однако необходимо отметить, что только строго научное предсказание извержений позволит предпринять необходимые меры и тем самым предотвратить нависшую угрозу, ибо в этом случае могут быть определены наиболее опасные зоны, возможные пути движения лавовых потоков, радиус действия раскаленных туч и многое другое.

Извержения вулканов происходили ранее и будут, несомненно, происходить и в будущем. Предотвратить извержения пока невозможно. Но люди уже давно начали задумываться над тем, как заранее узнать о грозящей им опасности. Однако прогноз извержений вулканов очень сложная проблема, и, прежде чем люди научились их предсказывать, прошли многие сотни лет.

Прогнозом извержений занимались и занимаются ученые разных стран. Много и плодотворно в этом направлении работали и вулканологи Камчатки, вначале на Ключевской вулканологической станции, а затем в Институте вулканологии АН СССР.

На чем же основаны предсказания вулканических извержений?

Существуют долгосрочные и краткосрочные прогнозы. Первые из них базируются на соответствующем районировании действующих вулканов. Такое районирование для Камчатки и Курильских островов было проведено еще в 1960-1962 гг. сотрудниками Ключевской вулканологической станции Е. К. Мархининым, А. Н. Сириным, К. М. Тимербаевой и П. И. Токаревым. Основная задача вулканического районирования сводится к тому, чтобы определить опасные зоны, связанные с вулканическими извержениями. Оно учитывает строение вулканов, характер деятельности его в прошлом, состав вулканических продуктов и рельеф местности, включает анализ тектонической обстановки (разломы и трещины, перемещения блоков) и т. д. Разработка методов прогноза вулканических извержений состоит также в том, чтобы детально анализировать предшествующие извержению явления. С этой целью ведутся длительные наблюдения, охватывающие как период извержения, так и период покоя. В настоящее время ученые установили зависимость вулканической деятельности от солнечной активности, приливных циклов и т. д.

Краткосрочный прогноз извержений основывается прежде всего на вулканических землетрясениях. Это наиболее универсальный предвестник извержений, предшествующий почти каждому из них. Причиной землетрясений являются нарушения в земной коре в виде разломов, трещин, сдвигов. От этих нарушений возникают толчки, а затем в горных породах образуются упругие волны - продольные и поперечные, которые распространяются во всех направлениях. Эти волны и вызывают землетрясения. Они улавливаются и записываются специальными приборами, которые называются сейсмографами. Одни землетрясения бывают довольно ощутимыми для людей, другие фиксируют лишь приборы. Землетрясения иногда начинаются за несколько недель до извержения. Обычно чем ближе момент извержения, тем число землетрясений увеличивается. Например, в последний день перед извержением вулкана Шивелуч землетрясения происходили почти непрерывно.

Предвестником извержения являются и наклоны земной поверхности, которые больше всего у подножия вулканов. Их также регистрируют специальными приборами - наклономерами. Эти приборы улавливают даже очень малые наклоны земной поверхности.

Одним из вспомогательных предвестников извержения являются изменения газового состава и температуры фумарол, чувствительно реагирующие на поведение вулкана. В какой-то мере предстоящее извержение можно предсказать по изменению магнитного и гравитационного поля, хотя эти методы не столь универсальны. На основании всех этих данных, и главным образом вулканических землетрясений, дается прогноз извержений, определяются их место, время, масштабы, энергия и зона опасности.

На Ключевской вулканологической станции, а затем в Институте вулканологии вот уже более четверти века имеется служба прогноза и механизма извержения вулканов. Создана оперативная служба слежения за сейсмическим режимом вулканов Камчатки, весьма нужная для прогноза извержений. За этот промежуток времени накоплен большой фактический материал, позволяющий научно обосновывать предсказание извержений. И это очень сказалось на работе как лаборатории прогноза и механизма извержений, так и смежных с нею звеньев.

Знание закономерностей связи сейсмического режима и вулканической деятельности и четкая работа оперативной службы позволили предвидеть извержения вулкана Безымянного в декабре 1959 г., апреле 1960 г. и в марте 1961 г.

Весьма интересным было предсказание катастрофического извержения вулкана Шивелуч в 1964 г. За несколько месяцев до извержения уже было ясно, что этот вулкан ведет себя неспокойно, о чем свидетельствовали землетрясения в районе расположения вулкана. Примерно за неделю до извержения произошло около 400 землетрясений, отчетливо записанных сейсмостанциями. В связи с этим была произведена необходимая подготовка для наблюдения за извержением и приняты соответствующие меры предосторожности. И вот 12 ноября 1964 г. разразилось чрезвычайной силы извержение, которого не было здесь более 100 лет. Оно может быть сопоставимо лишь с извержением этого же вулкана в 1854 г.

Предсказание извержений стало реальностью. Этот день на вулканологической станции в пос. Ключи запомнился всем. Достоверно было предсказано и Большое трещинное извержение Толбачинских вулканов. Это предсказание явилось значительным достижением советской вулканологии.

Извержения бывают разные. Выделяются слабые извержения, при которых поступает на поверхность не более 0,05 км 3 вулканических продуктов. При умеренных извержениях вулканических продуктов будет на порядок выше - 0,5 км 3 . Большие, или сильные, извержения происходят редко - с интервалом от нескольких десятков до сотен лет, но зато объем поступившею материала может достигать 5 км 3 . Естественно, катастрофические извержения - еще более сильные, но происходят они очень редко.

Какие же прогнозы были сделаны для Толбачинских извержений? Буквально за одни сутки до извержения в областной газете «Камчатская правда» П. И. Токарев писал следующее: «Ожидаемое извержение никакой угрозы населенным пунктам Камчатки представлять не будет. При извержении центрального кратера пепловая туча может подняться на высоту до пяти, а возможно, десяти километров. Вулканические бомбы могут выпадать на расстояние двух-трех километров от кратера. При побочном извержении длина лавовых потоков может достичь десяти-пятнадцати километров, а разлет бомб - не более пяти километров. Таким образом, опасная зона будет ограничиваться радиусом в 15 километров от центра извержения».

До этого несколькими днями раньше сообщалось, что в ближайшие дни произойдет прорыв побочного кратера в 10 километрах к юго-западу от активного кратера вулкана Плоский Толбачик. Это был первый официальный прогноз вулканического извержения, и он оказался довольно точным. После такого уверенного прогноза началась интенсивная подготовка к этому извержению в Институте вулканологии АН СССР. Нужно было встретить вулканическое извержение так, чтобы не упустить ни одной важной детали, как говорят, быть во всеоружии. Поэтому к месту извержения еще до предполагаемого его начала была направлена группа сотрудников института.

Извержения Плоского Толбачика происходят как из центрального кратера, так и из трещин на склонах и у подножия вулкана, в некоторых случаях на значительном удалении от центрального кратера.

На сей раз события начали развиваться примерно так же, как при извержении 1939-1941 гг., - с центрального кратера. Однако в дальнейшем все было иначе. Активная подготовка к Толбачинскому извержению началась 27 июня 1975 г. В это время активизировался центральный кратер вулкана. Возможно, одновременно с этим происходило образование скрытых трещин, по которым магматический расплав продвигался к поверхности.

Само же Большое трещинное Толбачинское извержение, как об этом уже говорилось, началось 6 июля 1975 г. в 18 км к югу от кратера вулкана Плоский Толбачик и закончилось 10 декабря 1976 г. Напомним только, что площадь, покрытая вулканическими продуктами этого извержения, радиус его действия, масштаб и место почти совпадают с данными прогноза. Все это подтверждает уникальность сделанного предсказания Большого трещинного Толбачинского извержения.

Главная достопримечательность Камчатки видна еще до приземления в аэропорту« Елизово» Петропавловска-Камчатского. Вулканы с заснеженными вершинами вздымаются поверх низкой облачности, вызывая восторг пассажиров нашего авиалайнера. В хорошую погоду вулканы видны отовсюду — и из аэропорта, и практически с любого места в Петропавловске-Камчатском.

Любоваться находящимися менее чем в 30 км Корякским и Авачинским вулканами ничто не мешает — здания здесь невысокие (в основном пятиэтажные, поскольку город находится в зоне потенциального 10-балльного землетрясения) и не заслоняют отличный вид. Собственно, весь город построен на отложениях древних извержений Авачинского вулкана. И не только «на», но и «из» — породы вулканического происхождения входят в состав местных стройматериалов.

Главная достопримечательность Камчатки видна еще до приземления в аэропорту «Елизово» Петропавловска-Камчатского. Вулканы с заснеженными вершинами вздымаются поверх низкой облачности, вызывая восторг пассажиров нашего авиалайнера. В хорошую погоду вулканы видны отовсюду — и из аэропорта, и практически с любого места в Петропавловске-Камчатском.

Потухшим вулканом условно принято считать вулкан, который не извергался на протяжении как минимум 3500 лет и не имеет современной гидротермальной или сольфатарной деятельности (например, Вилючинский). Если извержений не происходит, но внутри «теплится» очаг — принято называть, что такой вулкан находится в сольфатарной стадии (Эльбрус). Активными вулканы называют те, извержения которых случались в историческое время. На Камчатке есть несколько вулканов, которые непрерывно находятся в состоянии извержения — Шивелуч (с 1980 года), Карымский (с 1996 года). Иногда потухший вулкан просыпается — в качестве примера можно привести Безымянный, который «спал» более тысячи лет, а в 1955 году проснулся.

Видны оба вулкана и из окна Института вулканологии и сейсмологии Дальневосточного отделения РАН (ИВиС ДВО РАН), где занимаются изучением грозной природной стихии. «Камчатка- один из самых активных вулканических регионов мира, — говорит замдиректора ИВиС по науке, завлабораторией геодинамики переходных зон Николай Селиверстов. — Здесь насчитывается 30 активных вулканов, еще шесть — на Северных Курилах, а это 10% всех действующих в мире вулканов».

Вокруг Тихого океана протянулось «Тихоокеанское огненное кольцо» — цепочка из более чем 300 самых активных вулканов нашей планеты: Камчатка, Курильские, Японские, Филиппинские острова, Новая Гвинея, Соломоновы острова, Новая Зеландия, северо-восточная Антарктида, Огненная Земля, Анды, Кордильеры и Алеутские острова. «В Тихом океане существуют зоны спрединга, где рождается океанская литосфера- срединно-океанские хребты, — объясняет Николай Селиверстов.- А на периферии океана расположены зоны субдукции — здесь литосфера, в составе пород которой содержится большое количество воды, погружается под материковую плиту. Вода резко понижает температуру плавления пород, и в результате при достижении глубины 150−200 км, где температура достаточно высока, породы плавятся — образуется магматический очаг, питающий вулканы островных дуг, — это так называемый островодужный тип магматизма. К этому типу относятся камчатские и курильские вулканы. Другие типы магматизма — это магматизм срединно-океанских хребтов, а также внутриплитовый, связанный с подъемом плюмов (струй) очень горячей магмы с больших глубин, из нижней мантии, которые ‘прожигают" литосферу. К последнему типу относятся гавайские вулканы, а исландские представляют собой сочетание срединно-океанского и внутриплитового магматизма».

На страже огня

Пепловые облака и шлейфы могут представлять серьезную опасность для гражданской авиации, эти опасные факторы необходимо вовремя отслеживать и сообщать соответствующим авиационным службам. Этим в ИВС ДВО РАН занимается специальная научная группа KVERT (Kamchatkan Volcanic Eruption Response Team, Группа реагирования на вулканические извержения). «В северной части Тихого океана находятся более ста вулканов Алеутской дуги, Камчатки и Курил, в год в этом регионе происходит 5−6 серьезных эксплозивных извержений. А ведь здесь достаточно оживленное авиасообщение — 150 рейсов, около 20 тыс. пассажиров ежедневно, — рассказывает «ПМ» ведущий научный сотрудник лаборатории активного вулканизма и динамики извержений ИВС ДВО РАН и руководитель группы KVERT Ольга Гирина. — Тридцать из этих вулканов находятся на Камчатке, и еще шесть — на Северных Курилах. Среди них такие активные как Ключевской, Безымянный, Шивелуч, Карымский, Корякский — за ними наша группа следит с особым вниманием. Выброшенные ими пепловые облака могут достигать высот 13−15 км и путешествовать на расстояния сотни и тысячи километров». Для того, чтобы отслеживать потенциально опасные для авиации пепловые облака, KVERT собирает множество различных данных. Наиболее активные вулканы мониторятся с помощью сейсмостанций и геодезического наблюдения (наклономеры и GPS), для таких как Ключевской, Шивелуч, Безымянный, Корякский и Авачинский, применяется также видеонаблюдение — установлены видеокамеры, передающие их изображения в реальном времени в Интернет. «По этим изображениям можно не просто увидеть извержение, но и определить высоту, на которую поднимается облако пепла, — поясняет Ольга Гирина. — Мы получаем также информацию от вулканологов, которые находятся на склонах вулканов и могут проводить непосредственные наблюдения, а также отбирать пробы пепла, газов и воды для последующего анализа в институте». Активно используются спутниковые данные — для обнаружения термальных аномалий (горячих пятен), а также для отслеживания пепловых облаков и шлейфов. Как объяснил «ПМ» Дмитрий Мельников, старший научный сотрудник Лаборатории геодезии и дистанционных методов исследований ИВС ДВО РАН, пепел и вода имеют различные характеристики излучения и рассеяния ИК-излучения в различных диапазонах (в том числе тепловом), что и дает возможность выявлять на снимках спутников TERRA, AQUA, MTSAT и NOAA, оснащенных спектрорадиометрами, траектории пепловых шлейфов, а также определять их высоту по температуре (поскольку в атмосфере зависимость температуры от высоты известна). В зависимости от активности конкретного вулкана KVERT присваивает ему один из четырех Авиационных цветовых кодов — зеленый, желтый, оранжевый или красный. Данные о местоположении и распространении пепловых шлейфов передаются местным авиационным службам, а также в сеть международных центров VAAC (Volcanic Ash Advisory Center), которые и включают эту информацию в свои рекомендации экипажам.

Классификацию магмы принято вести по содержанию диоксида кремния — базальты (48−52% SiO2), андезиты (53−64%), дациты (65−70%) и риолиты (71−76%). Состав влияет на физические свойства и во многом определяет тип вулканизма. Чем выше содержание диоксида кремния, тем бóльшую вязкость имеет поднимающаяся к поверхности магма и тем больше газов она несет в растворенном состоянии. Магма островных дуг — это андезиты и дациты, богатые кремнеземом. Магма срединно-океанских хребтов и внутриплитовых плюмов — базальты.

Истечь лавой

Собственно вулканы — это места поднятия на поверхность магматического вещества (это и магма, и газы). Извержение, при котором жидкая базальтовая лава спокойно истекает, называется эффузивным. Вулканические газы образуют фонтаны лавы в сотни метров высотой с застывающими в воздухе каплями (лапиллями), но без мелкодисперсного пепла. Такой тип извержений характерен для вулканов Гавайев и Исландии. Жидкая лава растекается далеко вокруг, образуя конус с очень пологими склонами. Потоки лавы в длину могут достигать сотен километров (например, у вулкана Катла в Исландии — около 300 км). Мощность (толщина) этих потоков невелика — не более десятка метров. Вулканы, сложенные такими слоями застывшей лавы, называют щитовыми. «На Камчатке в 1975—1976 годах наблюдалось извержение гавайского типа, — говорит старший научный сотрудник лаборатории активного вулканизма и динамики извержений Сергей Самойленко. — Это Большое трещинное Толбачинское извержение вулкана Плоский Толбачик. За длительную историю этого вулкана в окрестностях его постройки за счет подпора снизу образовалось множество трещин. Вдоль каждой из них возникли системы конусов, через которые изливалась лава. Каждый такой конус моногенный, то есть извергался только один раз».

Земная кора состоит из плит, движущихся друг относительно друга. В срединно-океанических хребтах и континентальных рифтах образуется новая кора, а в зонах субдукции «утилизируется» старая. Тектоника плит объясняет землетрясения, вулканическую деятельность и горообразование.

Андезибазальты образуют более густую лаву, для них характерны глыбовые потоки толщиной в десятки метров — набор перекатывающихся камней с пластичным ядром. Газ выходит порциями, но, поскольку лава более густая, она образует характерные фонтаны, сопровождаемые дроблением материала на поверхности с образованием бомб (фрагментов размером более 10 см), шлаков (лапиллей) и пеплов (менее 2 мм). Такое эффузивное извержение относят к стромболианскому типу (от названия средиземноморского вулканического острова Стромболи). Типичный камчатский представитель этого класса — Ключевской, самый высокий вулкан Евразии. Характерная постройка таких вулканов — стратовулкан. Это конус, образованный слоями лавы и тефры (материал, перенесенный по воздуху, — бомбы, шлаки, пепел). Стратовулканы весьма высоки, поскольку они растут в высоту, а не в ширину.

Со взрывом

Иногда вулканы не просто истекают лавой, а взрываются — это эксплозивные извержения. В зависимости от мощности взрыва, объема выброшенного материала и продолжительности извержения их относят к вулканскому, плинианскому или пелейскому типу.

Вулканский тип (от названия средиземноморского острова Вулькано) — это периодические извержения андезибазальтовых стратовулканов, сопровождаемые лавовыми потоками и выбросами пепла, при которых дробление материала происходит еще в канале, а не на поверхности.

Рукотворный вулкан

«А вот мой вулкан, — говорит Алексей Озеров, ведущий научный сотрудник Лаборатории активного вулканизма и динамики извержений ИВС ДВО РАН, демонстрируя в подвале Института стальной бак, к которому через систему трубок, клапанов и вентилей подключены баллоны с углекислым газом (он хорошо растворяется в воде) и азотом (служит вытеснителем). От бака вверх через все три этажа института уходит множество пластиковых трубок различного диаметра — они имитируют питающий канал вулкана. Вдоль трубок ездит тележка с видеокамерой. «Соотношение длины и диаметра трубок — от нескольких сотен до тысячи, это близко к настоящему вулкану, — поясняет Алексей. — На этой модели, варьируя режимы расхода газа, насыщение и барботаж, я изучаю квазипериодические процессы, происходящие в базальтовых вулканах. Причем вполне успешно: уже удалось смоделировать, например, периодические взрывы и фонтанирование».

Андезитовые и дацитовые вулканы ведут себя по‑другому. По мере выдавливания очень вязкой лавы из кратера она успевает застыть, но снизу ее подпирают новые порции — образуется лавовый купол. Иногда, когда газы успевают уходить через трещины, лава застывает прямо в канале и на поверхность выдавливаются обелиски в виде каменных столбов. Лава насыщена газами под давлением, и когда давление достигает критического — происходит взрыв. Это плинианский тип извержения (по имени Плиния Старшего, римского ученого и писателя, погибшего при извержении Везувия в 79 году н.э.), взрыв с выбросом большого количества газов, пепла и мощных пирокластических потоков, сжигающих все на своем пути. К этому типу относятся извержения Кракатау в 1883 году и Пинатубо в 1991-м.

Еще более разрушителен пелейский тип. Он получил название от вулкана Мон-Пеле на острове Мартиника, который в 1902 году взорвался с образованием «палящих туч» — пирокластических потоков, уничтоживших город Сен-Пьер с 30-тысячным населением. К этому типу относят и извержение вулкана Безымянный на Камчатке в 1956 году. «Согласно реконструкции, там произошел направленный взрыв, разрушивший постройку, — поясняет Сергей Самойленко. — Что-то похожее 30 000 лет назад произошло с вулканом Авачинский, поскольку южная часть его постройки полностью разрушена. За считанные минуты образовались 140-метровые отложения, на которых и стоит сейчас значительная часть Петропавловска. Почти 20 000 лет вулкан молчал, затем постройка выросла вновь. В последнем столетии были и эффузивные, и эксплозивные извержения. В 1945 году за восемь часов вулкан выбросил огромное количество шлака, который до сих пор используется в строительстве».