Вулканы располагаются вдоль некоторых ослабленных зон земной коры на протяжении сотен и даже тысяч километров.
Самым крупным из таких вулканических поясов является «огненное кольцо» Тихого океана. Но есть и другие: в глубине океанов, в Центральной Африке, по некоторым краевым зонам Атлантического и Индийского океанов, в глубокой геологически древней впадине Средиземного моря.
Сейчас насчитывается больше 600 действующих вулканов, выстроившихся в виде длинных цепей в перечисленных выше областях. Сюда надо еще прибавить большое число потухших вулканов или во всяком случае считающихся таковыми, так как иногда бывает рискованно относить вулкан, расположенный в районе действующих, безоговорочно к категории «мертвых».
Когда предок нынешнего Везувия в 79 году уничтожил Геркуланум и Помпеи, его до этого извержения считали потухшим. Обуглившиеся останки (которые можно видеть в Помпейском музее), откопанные из пласта слежавшегося пепла много столетий спустя, свидетельствуют о том, к каким ужасам может привести человеческая доверчивость.
Могут ли жители Оверни или Шотландии явиться жертвами таких страшных сюрпризов? Конечно, нет. По крайней мере глубокая эродированность вулканических конусов в этих областях свидетельствует о том, что со времени последних извержений прошли тысячелетия Благоразумное утешение.
Вулканы называются спящими или находящимися в состоянии покоя, когда в промежутках между извержениями их деятельность ограничивается фумаролами.
Фумаролы выделяются из трещин на склонах конуса, а также внутри кратера и состоят из различных газов, преимущественно из сернистого ангидрида, хлористого водорода, сероводорода, аммиака, углекислого газа, щелочных соединений хлора, серы, азота и особенно водяных паров. Фумаролы имеют различную температуру, различный химический состав и выделяются то медленно и спокойно, то очень бурно.
Вулкан Ньямлагира в Киву бездействует в течение 10 лет. Везувий отдыхает с момента сильного извержения 1944 года, Текла (Исландия) – после извержения 1947 года, Мон-Пеле (Мартиника)– с 1929 года, Вулькано (Липарские острова) – с 1890 года. Большая часть вулканов, образующих в Тихом океане «огненное кольцо», пребывает в покое в промежутках между бурными пароксизмами.
Изучение температур и химического состава фумарол может помочь в предсказании времени будущего извержения, а это в свою очередь даст возможность своевременно эвакуировать население и спасти человеческие жизни. В результате такого изучения голландцам в Зондском архипелаге, японцам на их островах и русским на Камчатке удалось спасти сотни тысяч людей.
Другие вулканы, наоборот, очень редко прекращают деятельность в промежутках между бурными извержениями. В те периоды, когда лава этих вулканов не изливается, она держится в раскаленном состоянии очень близко к поверхности. Иногда (после кратковременного успокоения) лава начинает вскипать в кратере, что всегда является прелюдией извержения; яркий пример тому – Везувий.
Кратер Стромболи всегда содержит расплавленную лаву, которая под напором магматических газов выбрасывается с небольшими перерывами в воздух.
Килауэа (Гавайские острова), Савайи в архипелаге Самоа, Эребус у края Антарктиды и Ньирагонго в Вирунгских горах скрывают в глубине своих цилиндрических кратеров озера огненно-жидкой лавы. Такой тип вулканов называется гавайским. Год от года эти озера держатся неспокойно, уровень их то понижается, то повышается, и на поверхности, там, где находят себе выход поднявшиеся из глубин газы, происходит бурное вскипание, образуются «фонтаны», достигающие иногда высоты нескольких десятков метров. Когда уровень озера возрастает, лава до самых краев заполняет кратер и наконец выливается. Если же стенки мощного конуса трескаются под давлением глубинных сил, то освобожденная лава потоками заливает внешние его склоны: это явление называется эффузивным извержением.
Так же как существуют разные типы вулканов, существуют и разные типы извержений.
Вулканы на Гавайских островах, вулканы Исландии, а также большинство вулканов, находящихся посреди больших океанов, извергают потоки очень жидкой лавы, иногда покрывающей огромные пространства. Вулкан Лаки, или Скаптар Иокулл, возвышается на расстоянии нескольких лье от южного берега Исландии – этой «земли огня». 11 июня 1783 года после нескольких подземных толчков и сильного выделения паров он начал изливать потоки жидкой лавы из ряда жерл, расположенных вдоль трещины протяжением 20 километров.
Лавовые потоки быстро соединились в огненные реки, из которых одна низринулась в долину реки Скапта, испарила воды реки и наполнила огнем ущелья, пропиленные водой за десятки столетий.
Переполнив русло реки, лава растеклась по обоим его берегам, но главный страшный поток продолжал свой путь, дошел до озера, в которое впадала река, часть воды превратил в пар, а остальную в виде жидкой грязи сбросил в низкие прибрежные районы.
После этого ярость извержения удвоилась. 18 июня в точке, расположенной выше трещины, прорвался новый кратер. Его чрезвычайно жидкая лава, не встречая препятствий, залила уже затвердевшую поверхность первого потока, присоединила свой напор к его еще подвижному фронту и, как нарастающая приливная волна, двинулась дальше. Часть лавины подобно реке, отступающей под натиском морского прилива, отхлынула вверх по долине до верховий, тогда как основная масса потока достигла края высокого обрыва и обрушилась вниз огненным каскадом. Вскоре пылающий фронт коснулся моря.
Расположенные в ряд кратеры непрерывно изливали все новые волны жидкого базальта. Со всех сторон расплавленная масса стекала со склонов, заполняла долины, растекалась огненной пеленой по населенным равнинам. Но деревни, фермы и возделанные поля были еще раньше залиты водой и грязевыми потоками, возникшими в результате внезапного бурного таяния ледников и снега» Следовавший за ними по пятак лавовый поток скрыл под собой до 20 селений.
Однако этот пароксизм не истощил энергии вулкана. В течение двух лет он выбросил колоссальное количество магмы, равное по объему Монблану. Исландия потеряла пятую часть своих жителей (10 000 человек), четыре пятых поголовья овец, три четверти всех лошадей, больше половины рогатого скота – в общей сложности около 250 000 голов. Причиной гибели были внезапные наводнения, частью вторжение лавы и выпадение горячего пепла, уничтожившего пастбища, и, наконец, последовавший за извержением ужасающий голод...
Большинство действующих сейчас вулканов, то есть около 500 из 620 известных, расположены по берегам вокруг Тихого океана, на Малых Антильских островах, на Южных Антиллах, в Зондском архипелаге. Их лавы, гораздо более вязкие, чем лавы описанных выше вулканов, застывают быстро и поэтому не могут распространиться на большие пространства. Эта вязкость, являющаяся следствием особого химического состава лав, препятствует выделению из них газов; те скапливаются под огромным давлением, пока их напор не преодолеет сопротивление вулканического сооружения; тогда происходит взрыв огромной силы, иногда катастрофический.
Примерами подобного типа являются извержения Мерапи, Тамборо и Папандайяна на Яве и особенно извержение в 1883 году вулкана Кракатау (на острове того же названия в Зондском архипелаге). Почти весь остров взлетел в воздух, а грандиозная туча вулканической пыли, поднявшаяся до стратосферы, несколько месяцев плавала вокруг земного шара, причем первый круг был ею завершен за 13 дней.
Весть об этой катастрофе взволновала весь мир. Меньше чем через 20 лет бедствие на Мартинике и полное уничтожение города Сен-Пьера вызвали еще большее смятение.
Страшная и странная история извержения вулкана Мон-Пеле служит яркой иллюстрацией человеческого доверия.
На протяжении полустолетия маленький антильский Норт спокойно процветал у подножия Мон-Пеле. Люди мало обращали внимания на облачко дыма, появлявшееся иногда над вершиной горы. Воспоминание об извержении 1851 года, к тому же не очень сильном, почти стерлось из памяти жителей.
Все привыкли к вулкану, так эффектно прочеркивавшему горизонт; иногда по воскресеньям на гору отправлялись экскурсии, завершавшиеся пикником на краю кратера (до него было всего 8 километров пути по зеленым травянистым склонам). Таково было отношение населения Сен-Пьера к вулкану. А жителей было 30 тысяч человек.
В середине апреля 1902 года стали замечать, что вершина горы сильно курится, но это никого особенно не удивило. Облако дыма сгущалось и темнело. По временам из него с силой вырывались густые клубы, а молодежь, привлеченная интересным зрелищем, рассказывала, что на верхних склонах были слышны глухие подземные раскаты.
Вскоре увеселительные прогулки прекратились, потому что тучи тонкого пепла не позволяли находиться вблизи кальдеры. Раскаты стали усиливаться, столб дыма увеличивался и становился все чернее. Начали поговаривать о 1851 годе... Но тогда сам город не подвергался опасности.
Животные первыми стали проявлять беспокойство. Змеи уползали из расселин в старой лаве, наводнили поля и приблизились к городу; перелетные птицы далеко облетали вулкан. Некоторые странные явления начали пугать моряков: появление во время штиля глубинных волн, внезапное потепление воды...
Пепел падал все гуще и гуще на пашни и селения и наконец посыпался на город, а дымовая завеса поднималась все выше к тропическому небу, разрывавшемуся от сполохов внезапных гроз.
5 мая поток горячей грязи, вероятно возникший от смешения лавы и пепла с водой маленького озера в кратере, спустился со склонов и залил сахарную ферму, порубив 24 человека. Беженцы заполнили Сен-Пьер, началась паника. Положение становилось серьезным. Что предпримут власти? Но власти были больше всего озабочены предстоящими выборами. Нельзя было допустить, чтобы хоть один избиратель покинул город до дня выборов!
Развесили успокаивающие объявления, якобы основанные на мнении «научной комиссии», и распространили прокламации, призывавшие к спокойствию. Генерал-губернатор Муте «не щадя себя» нарочно прибыл с женой из Фор-де-Франса, чтобы ободрить напуганных. В результате, несмотря на несмолкавший рев и с каждым днем растущую тучу, несмотря на непрекращавшийся сплошной дождь пепла, сыпавшегося на город, лишь очень немногие решились бежать. Город, охваченный избирательной лихорадкой, доживал свои последние дни.
Между тем кратер начал выбрасывать раскаленную лаву, а пепел, выносившийся в количестве тысяч кубических метров в секунду, образовал скрывший солнце черный свод. Город окутался сумраком; рокот становился оглушительным, и к нему начали примешиваться взрывы. В течение трех дней тревога нарастала, обезумевшие от страха люди выбегали на улицы, прятались в подвалы, набивались в церкви. Затем некоторое относительное успокоение вулкана опять оживило интерес к выборам. «Ну вот, извержение пошло на убыль, будет как в 1851-м»,– говорили горожане, собиравшиеся кучками перед расклеенными объявлениями.
Кое-кто все же уехал: одни в экипажах, другие морем в Фор-де-Франс и на Гваделупу: в гавань еще заходили суда...
В 8 километрах от города огромный черный столб дыма поднимался все выше, его непрерывно бороздили молнии. Проливные дожди заливали город. В ночь с 7 на 8 мая извержение опять усилилось, и в городе возникла неудержимая паника. С зарей 30 тысяч человек – мужчины, женщины, дети (черные и белые) – бросились к морю как единственному выходу, запрудив набережные и пристани. Но многие ли сумели найти место на 20 стоявших на рейде судах?
Теперь гора, возвышаясь над охваченной ужасом метущейся толпой, дышала пламенем, шум стал оглушительным. Около 8 часов силы Земли на миг притаились, словно для того, чтобы дать всем этим людям подумать о смерти. Потом раздался удар, подобный залпу тысячи орудий. Из кратера взлетела раскаленная туча и огненной стеной с невероятной быстротой понеслась по склонам в сторону города, 30 тысяч человек, собравшихся на берегу моря, видели, как огненная стена двигалась, вернее, летела на них. За три секунды она достигла пригородных вилл и садов форта. Еще секунда – и... Сен-Пьер исчез в раскаленной туче. Сжатый воздух, который лавина толкала перед собой, разом сбросил в море всю скопившуюся на берегу и пораженную ужасом людскую массу. Через мгновение вода в гавани закипела; в грандиозном облаке пара суда опрокидывались, тонули или пылали, как факелы.
Между тем на складах взорвались тысячи бочек с ромом, и адский «пунш» пробивал себе путь по сожженным улицам к морю...
Тамариски, пышные цветы, юные девушки, нежные детские лица, морщины стариков, думы, заботы, любовь, распри, богатство, бедность и даже бюллетени, на которых обреченный город записывал свою смехотворную волю,– от всего этого не осталось и следа.
После полудня, когда вулкан, все еще злобно рыча, начал понемногу утихать, матросы крейсера «Сюшэ», рискнувшие проникнуть в улицы, где продолжали гореть развалины домов, откопали из-под пепла только трех обожженных человек, но двое из них умерли тут же, а третий немного позже. Все остальные обуглились, «испеклись», как сказал один свидетель. Три дня спустя один старый негр, посаженный за какую-то провинность в тюремный подвал, своими неистовыми криками привлек внимание еще рывшихся на пожарище матросов, и таким образом все же нашелся один в плоти и крови человек, который мог воочию подтвердить: да, Сен-Пьер действительно существовал.
Сен-Пьер – это город, где жители погибли все до одного, а между тем многие из них могли бы быть живыми и сейчас...
Вулканы причиняют много бедствий, но три смертоносные секунды Сен-Пьера после трех недель беззаботности его населения и трех дней панического ужаса останутся навсегда трагической страницей в истории вулканизма. Однако, как и всякая трагедия, она вместе с тем преподала урок, который для человечества должен послужить предупреждением.
Катастрофа, сопровождавшаяся такими необычайными феноменами, должна была также привести к ряду научных выводов. Ученые устремились на Мартинику; знаменитый геолог Лякруа провел там много месяцев, изучая этот вид извержения – новый для современного человека и названный «раскаленной тучей».
После грандиозного взрыва 8 мая эруптивная фаза еще не завершилась. По временам палящие тучи продолжали срываться с вершины горы все в том же направлении. Лякруа установил свою обсерваторию на одном из отрогов, в относительной безопасности, где он мог проследить за механизмом явлений и дать отчет об их природе.
Спустя 28 лет новое пробуждение вулкана, но уже не такое бурное, дало возможность известному вулканологу Перрету уточнить и углубить знание этого особого типа вулканической деятельности, который с тех пор называют пелейским и характерной особенностью которого является образование раскаленной тучи. Эта туча представляет собой массу, состоящую из распыленных силой взрыва обломков лавы, частицы которой от самых малых до самых крупных окружены газовой оболочкой очень высокой температуры. В данном случае можно говорить об эмульсии раскаленной лавы в горячих газах. Присутствие газообразной пленки в промежутках между твердыми частицами, образующими массу тучи, исключает возможность малейшего трения и придает ей такую исключительную подвижность.
Возможно, что возникновение раскаленной тучи, горизонтальное распространение лавы и газа вызываются мгновенным повышением температуры вязкой кислой магмы, чрезвычайно богатой растворенными газами. После достижения критической точки растворенные газы быстро обособляются, образуя мириады пузырьков, из которых каждый в отдельности взрывается. Ничто не может устоять против образующегося при этом давления: склоны вулканического конуса взлетают или трескаются, а вырвавшаяся из жерла, превращенная в эмульсию лава устремляется вперед, толкаемая изнутри непрерывным и все время возобновляющимся выделением газов. Туча стремительно несется по горизонтали, одним прыжком пролетает по долинам и ущельям и, подчиняясь силе тяжести, скатывается со склонов. Ее безмерная подвижность, а также и «самоподвижность», сравнимая только с ракетным двигателем, позволяет ей достигать той невероятной скорости, с которой она уничтожила город Сен-Пьер и его жителей.
Члены экипажа «Сюшэ», войдя в сожженный город, обнаружили только скорчившиеся трупы, почти все лишенные одежды, уничтоженной пламенем. Некоторые трупы были обуглены, другие почти нетронуты огнем, но почти у всех рот был закрыт руками. Отсюда можно сделать вывод, что, прежде чем их коснулась огненная стена, они задохнулись в волне газов и сжатого воздуха, который гнала перед собой туча.
Ослабление энергии извержения вулканов пелейского типа сопровождается очень интересным явлением. Речь идет о возникновении купола из массы породы, медленно поднимающегося из кратера. Правдоподобно, что такой купол образуется благодаря накоплению тысяч мелких ручьев очень кислой дацитовой лавы, уже бедной газами и вытекающей в очень тягучем состоянии. Выйдя на поверхность, эти ручьи застывают, и за несколько месяцев может скопиться много миллионов кубических метров материала, а обширная кальдера оказывается не только забитой, но и замененной высоким коническим сооружением. И вот налицо парадокс: вулкан без кратера!
Но это не все, происходит нечто еще более поразительное. Из какой-нибудь открытой трещины конуса поднимается колоссальный монолит. Его хрупкая верхушка все время обламывается в виде горячих лавин, но, несмотря на это, он становится все выше и выше. После катастрофы 1902 года башня, выраставшая из кратера Мон-Пеле в среднем на 10—12 метров в день, поднялась на высоту 300 метров над конусом. Вязкая лава, образующая растущий обелиск, постепенно покрывается твердой корой, тогда как внутри она долгое время остается в полужидком состоянии. Когда же газы перестают подниматься снизу, мощная колонна начинает охлаждаться, лава застывает и при этом трескается, раскалываясь на части. Отрываются и катятся огромные глыбы, верхушка опадает, и мало-помалу весь монолит рассыпается. Еще несколько месяцев – и на месте фантастического соборного шпиля остается только груда камней.