В 4 ч пополудни 20 февраля 1943 г. крестьянин Дионисио Пулидо спокойно пахал поле неподалеку от своей деревни на западе Мексики. Вдруг земля пришла в движение, и почти мгновенно перед ним разверзлась узкая трещина длиной около 50 м. Крестьянин продолжал пахать, но час спустя из этой трещины вырвалась струя дыма, а еще через несколько минут дым стал сопровождаться резким свистящим шумом и облаками тонкой пыли. Дионисио поспешил в деревню рассказать о происходящем односельчанам. Когда они вместе с Дионисио прибежали на поле, из щели-жерла уже вылетала не только пыль, но и мелкие камни. Первый взрыв произошел в 10 ч вечера того же дня, из образовавшегося жерла летели камни и раскаленные глыбы. С ужасным грохотом и ревом вырвался столб пепла и взметнулся высоко в небо. Так родился вулкан Парикутин.

Нельзя сказать, что его появление было совершенно неожиданным. За две недели до этого дня сила подземных толчков, обычных для этой части Мексики, заметно возросла. Толчки сопровождались шумом, доносившимся из-под земли окрест деревни Парикутин. Во всем этом было что-то зловещее, предостерегающее и необъяснимое. Так продолжалось около двух недель — до начала извержения.

Как только на поверхности земли образовалось жерло, вулкан стал стремительно расти. Уже на следующее утро высота конуса вулканического пепла достигла 15 м. Через неделю она составила 120 м, а через месяц конус возвышался над полями более чем на 300 м и имел у основания ширину около полутора километров. Рост вулкана сопровождался многочисленными взрывами, слабыми и сильными землетрясениями. На землю падали вулканические бомбы, а столб пепла и пара нередко поднимался в небо более чем на полтора километра. Через четыре месяца кратер начал заполняться лавой и лавовые потоки стали изливаться из трещин по склонам шлакового конуса. Лава текла по земле со скоростью около 30 м/ч. Ее потоки разлились на расстояние до 5 км от жерла. Выбросы пепла и излияния лавы продолжались очень долго. Только через 9 лет извержения вулкана Парикутин прекратились. И как память на поле крестьянина Пулидо осталась гора пепла высотой 400 м. Лавовые потоки погребли деревню Парикутин и половину соседнего селения. На многие мили вокруг земля была покрыта тонким слоем пепла, который уничтожил всю растительность.

Извержение вулкана является, пожалуй, самым захватывающим зрелищем в природе. Извержение возникает там, где расплавленная порода или магма поднимается к поверхности земной коры. Магма образуется под воздействием высоких температур в локальных полостях на глубине, редко превышающей 120 км. К огромной массе расплавленного материала в ядре Земли она никакого отношения не имеет. Если горячая магма, поднявшись к поверхности, изливается в виде жидкой расплавленной породы, ее называют «лавой». Лава и вулканический пепел, представляющий собой обломки горных пород, — это два основных компонента любого вулкана. В остальном же различные вулканы имеют очень мало сходства. Парикутин, например, извергался в течение 9 лет, а затем его деятельность резко и полностью прекратилась, тогда как на побережье Италии довольно слабые извержения вулкана Стромболи начались еще в доисторическое время и продолжаются до сих пор. Вулканы на Гавайских островах в течение многих веков постоянно извергают огромные количества лавы, а вулкан Кракатау стал знаменит благодаря своему единственному гигантскому извержению.

Сейчас в мире насчитывается около 500 вулканов, которые можно считать действующими, поскольку они извергались в историческое время. Значительно большее число вулканов относят к недействующим, так как известно, что они не извергались уже тысячи лет. Но такой вулкан в любой момент может снова стать действующим. Вулкан Ламингтон на Новой Гвинее считали недействующим, но в 1951 г. произошло сильное его извержение. Вулканы называют потухшими в том случае, если новое извержение произойти не может, т. е. изменение геологических условий сделало некогда активный вулкан совершенно безопасным.

Вулканы существовали почти во всех частях света и за многие миллионы лет извергли на поверхность Земли огромное количество горных пород. Весь остров Исландия представляет собой продукт извержения многочисленных вулканов. В настоящее время действующие вулканы встречаются лишь на вполне определенных, сравнительно ограниченных территориях. Возможно, это и хорошо, потому что, хотя извержение вулкана и представляет фантастическое, незабываемое зрелище, но для человека, оказавшегося в неподходящем месте в неподходящее время, это зрелище может стать последним. Ежегодно жертвами извержений вулканов становится в среднем почти тысяча человек. Это число включает не только сгоревших в лавовых потоках и задохнувшихся под пепловыми дождями, но и умерших от голода вследствие гибели урожая, засыпанного слоем горячего пепла.

 

Природа вулканической деятельности

Лаки и Везувий — это вулканы разных типов. Они различаются по характеру извержений, по созданным ими формам рельефа и по воздействию на живущих в их окрестностях людей.

Трещина Лаки представляет собой линию вулканических жерл длиной около 25 км, ориентированную с северо-востока на юго-запад. Она находится к западу от Ватнайёкюдль — самой крупной, увенчанной ледяной шапкой горы Исландии. Трещинные вулканы обычно выделяют огромные количества лавы, и в этом отношении Лаки не является исключением. Его извержение 1783 г. было самым лавообильным в мире. Извержение Лаки, которому предшествовал ряд землетрясений и выделений газа, началось 8 июня 1783 г. Поначалу из многочисленных жерл вырывались пепел и пар. Затем через три дня из юго-западного конца трещины стала изливаться лава, а в конце июля выделение лавы началось и в северо-восточной части трещины.

Лава представляла собой жидкий базальт, огромные массы которого быстро стекали вниз по долинам. Долина реки Скафтар была доверху заполнена лавой, хотя местами ее глубина превышала 180 м. Фронт лавового потока высотой 30 м продвинулся вниз по долине почти на 60 км. Кое-где лава выплеснулась через борт долины и разлилась по прибрежной равнине широким 15-километровым потоком. Другую долину — Хвервисфльоут — поток лавы заполнил на протяжении 50 км. За шесть месяцев вулканической деятельности из трещины Лаки излилось 12 км3 базальта, покрывшего площадь 560 км2. На своем пути лава поглотила 13 ферм. Поскольку лавовый поток редко течет настолько быстро, чтобы догнать человека, жертв, к счастью, было немного.

Однако другие страшные последствия достигли ужасающих масштабов. Реки, отклонившиеся от обычного течения под воздействием лавовых потоков, затопили огромные площади сельскохозяйственных угодий, а разогретый лавой ледниковый_лед усилил это бедствие. Выпадавший пепел засыпал и уничтожал растительность. Над островом проносились огромные облака ядовитых сернистых газов. В результате погибло более четверти миллиона овец, коров и лошадей, т. е. три четверти всего поголовья скота. В такой изолированной сельскохозяйственной стране, какой была в XVIII в. Исландия, это привело к страшному голоду. Очень суровая зима и голод унесли около 10 000 человеческих жизней. Лаки стоил Исландии пятой части ее населения.

Везувий, находящийся на юге Италии, возможно, является сейчас одним из наиболее известных вулканов. Но в 79 г. н. э. это была конусообразная гора, возвышавшаяся над Неаполитанским заливом, которая считалась потухшим вулканом. Люди, жившие в близлежащих городах и деревнях, благоденствовали; Римская империя находилась в самом расцвете своего могущества. Удобные склоны Везувия были возделаны почти до самой вершины; плодородные почвы, которые обычно развиваются на вулканическом пепле, приносили богатые урожаи. И всему этому суждено было погибнуть.

Никто не придавал серьезного значения тому, что в течение 17 лет в районе Везувия происходили различные по интенсивности землетрясения: ведь землетрясения в южной Италии бывают довольно часто, а вулкан все считали потухшим. Рано утром 24 августа 79 года н. э. над вулканическим конусом Везувия поднялось облако из пепла и пара. На этот факт вначале мало кто обратил внимание. Продолжалась нормальная жизнь. Однако спокойствие быстро покинуло население, когда из Везувия начал вылетать и подниматься в небо пепел. Сильное извержение продолжалось два дня и две ночи. Тонкий пепел и обломки горных пород, так называемые лапилли, сыпались на окружающие деревни. В воздухе было так много пепла, что солнце полностью скрылось и наступила кромешная тьма; это еще больше усилило тревогу и замешательство людей. На улицу нельзя было выйти, не прикрыв голову подушками, потому что вместе с пеплом с неба летели крупные камни. Ядовитые вулканические газы затрудняли дыхание. Накопление статического электричества в поднимающемся султане вулканического пепла вызвало сильные молнии. Не прекращались и землетрясения. Под действием цунами в Неаполитанском заливе море то отступало, то вновь обрушивалось на берег.

За сутки стихия совсем измотала людей; они устали, обессилели и решили, что наступил конец света. Тысячи из них в паническом страхе бросились прочь от Везувия на равнину или уплыли в море на лодках. Поскольку почти везде в этом районе пепел накапливался относительно медленно, большинству людей удалось спастись.

Однако совсем иначе было в Помпеях. Этот город, расположенный с подветренной стороны от вулкана, был очень быстро засыпан пеплом. К тому времени, когда пришедшие в ужас жители осознали всю серьезность своего положения, улицы уже были погребены под толстым слоем пепла, а он все падал и падал с неба. Все это происходило в абсолютной темноте, солнечный свет не мог пробить пепловое облако. Население охватила паника, многие пытались спастись бегством, но было слишком поздно. Мягкий пепел на земле, пепел, низвергающийся с неба, сернистые пары в. воздухе — это было уже слишком. Люди, обезумевшие от страха и ужаса, бежали, оступались и падали, погибая прямо на улицах, закрыв лица руками, и их мгновенно засыпал пепел. Некоторые решили остаться в домах, где пепла не было, но дома быстро заполнялись ядовитыми парами, и сотни людей погибли от удушья. Многие нашли свою смерть под развалинами домов, были раздавлены крышами, которые обрушивались под тяжестью пепла. Извержение Везувия уничтожило город. Помпеи скрылись по слоем пепла толщиной до 3 м; каждый десятый житель из 20-тысячного населения города остался лежать под его руинами.

Расположенный по другую сторону от Везувия город Геркуланум не был засыпан падающим с неба пеплом, но он тоже был обречен и исчез с лица Земли. Высоко на склонах вулкана скопились огромные количества пепла, грозящие обрушиться вниз, и когда в результате атмосферных нарушений, вызванных извержением, пошел проливной дождь, эти массы пепла размокли и начали оползать. По склонам понеслись полужидкие грязевые потоки, которые устремились вниз и полностью затопили Геркуланум. Глубина некоторых из этих потоков доходила до 15 м. На счастье, к тому времени, когда Геркуланум постигла гибель, уготовленная ему Везувием, большая часть населения успела покинуть город; там осталось всего около 50 человек.

Извержение неистовствовало двое суток. Когда же оно прекратилось, оставшееся в живых увидели, что на вершине Везувия образовалась кальдера — огромный кратер около 3 км в поперечнике. Часть стены этой кальдеры можно видеть и сейчас, это Сомма-Везувиана, к юго-западу от которой возвышается современный конус Везувия, сформировавшийся в результате нескольких последующих циклов более слабой вулканической деятельности, которая продолжается и в настоящее время. Постепенно грязевой поток над Геркуланумом затвердел, и оба города, Геркуланум и Помпеи, лежали в забвении под слоем пепла до тех пор, пока раскопки не превратили их в сегодняшнее «золотое дно» археологии.

Лаки и Везувий служат примером того, сколь разными бывают вулканы. Эти различия почти всегда обусловлены составом магмы. Магма состоит главным образом из расплава силикатов различных металлов. Общее содержание кремнезема, обычно от 50 до 70 %, оказывает значительное влияние на вязкость магмы, насыщенность ее газами, а также на скорость течения лавы. При очень высоких давлениях, которые существуют на той значительной глубине от поверхности, где образуется магма, многие газы растворяются в силикатном расплаве. Но по мере продвижения расплавленной массы вверх давление уменьшается и газы могут выделяться из магмы. Если этого не происходит, магма оказывается насыщенной пузырьками, в которых газы находятся под огромным давлением. Для богатых кремнеземом магм характерно более высокое содержание газов, а сильная вязкость таких магм обычно ограничивает утечку газа. Поэтому при богатой газами магме происходит вулканическое извержение взрывного типа с образованием значительной массы пепла.

Низким содержанием кремнезема отличаются базальтовые магмы. Изливаясь из вулканов, они образуют чрезвычайно подвижные лавы. Лаки был типичным трещинным вулканом, базальтовая магма которого породила обильные лавовые потоки. При извержении базальтовой лавы из одного «центрального» жерла она распространяется по всем направлениям. Постепенно остывая и затвердевая, лава формирует огромную коническую гору. Однако благодаря хорошей текучести базальта конус такого типа обычно бывает относительно плоским — со склонами от 2 до 10°. Характерными образованиями этого типа-служат Мауна-Лоа и другие вулканы на Гавайях, которые названы щитовыми. Они резко отличаются от хорошо известных вулканов более четкой конической формы, таких как, например, Фудзияма в Японии, откосы которых составляют около 30°. Вулканы, подобные Фудзияме, называют стратовулканами. Большая крутизна склонов этих вулканов объясняется тем, что они образованы перемежающимися слоями лавы и пепла, выброшенных из центрального жерла, причем с удалением от кратера слои выклиниваются. Состав магмы стратовулканов также обычно базальтовый, причем низкая вязкость магмы обеспечивает постоянное выделение газов и распыление пепла без особо крупных взрывов.

Вулканы третьего типа являются почти чисто взрывными; они выделяют пепел и ограниченные количества лавы. Эти вулканы могут выглядеть и как небольшие шлаковые конусы, высота которых редко превышает 60 м, и как ярко выраженные взрывные формы (например, знаменитый Кракатау). Очень высокая вязкость богатой кремнеземом риолитовой магмы вулкана Кракатау вызвала временную закупорку жерла, из которого изливалась лава. В результате давление газа стало увеличиваться и нарастало до тех пор, пока не произошел взрыв.

Любой вулкан, независимо от того извергает он лаву или пепел, всегда (если только размеры его не очень малы) таит опасность, не поддающуюся контролю человека. Колумбийское плато занимает почти половину штата Вашингтон и обширные районы в Орегоне и Айдахо на северо-западе США. Это плато образовано лавами, излившимися из трещинных вулканов 20 млн. лет назад и покрывшими площадь около 130 000 км2. В наши дни извержение такого масштаба было бы ни с чем не сравнимым бедствием. Современные вулканы Италии в более скромых размерах наглядно демонстрируют, какую опасность представляет излияние лав. Вулкан Этна на острове Сицилия — самый крупный в Европе. Этот стратовулкан находится в настоящее время в состоянии почти непрерывной активности. В 1971 г. очередная фаза его извержений началась с того, что из главного вершинного конуса стали выделяться пепел и лава. Лава уничтожила вулканологическую обсерваторию и разрушила лучшие лыжные трассы, а также канатную дорогу. Взрывная деятельность вулкана вызвала дегазацию магмы, и наступила спокойная фаза лавообразования. Лава, истекавшая из трещины на склоне Этны, залила виноградники и фермы, разрушив Дома, дороги и мосты, но, к счастью, обошла наиболее крупные деревни.

Хотя лава, как и любая другая жидкость, обычно течет вниз по склону, она может внезапно изменить свой курс. Примером тому служат извержения Везувия. У этого вулкана, находящегося в материковой части Италии, наблюдалось несколько коротких фаз излияния лав. В 1906 г. из трещины на южном склоне горы появился лавовый поток, который частично разрушил деревню Боскотреказе. В 1872 г. группа туристов в составе 22 человек поднялась высоко по склону, чтобы поближе взглянуть на извержение вулкана. Люди были настолько захвачены этим фантастическим зрелищем, что слишком поздно заметили два лавовых потока, которые, соединившись, отрезали им все пути к отступлению. Островок, на котором они стояли, был постепенно затоплен раскаленной лавой, и вся группа погибла.

Продукты извержения, вылетающие из вулкана, часто называют вулканическим пеплом, но правильнее будет называть их тефрой. Тефра состоит из материала различных размеров: из собственно вулканического пепла, т. е. частиц, не превышающих песчинки; лапиллей — от 1 до 5 см, а также более крупных образований — вулканических бомб и глыб. Глыбы представляют собой обломки коренных пород, а вулканические бомбы — это материал, извергающийся в виде огромных «капель» жидкой лавы, которые в воздухе приобретают округлую форму и затвердевают. Лапилли и вулканический пепел могут быть такого же происхождения.

Слой тефры, даже не такой мощный, как в Помпеях, может произвести катастрофические разрушения. Одного метра пепла достаточно для уничтожения всей растительности, что, несомненно, отразится на состоянии сельского хозяйства. Совсем мало надо пепла, чтобы нанести большой вред животным; они не только лишаются пищи, но и могут жестоко пострадать, съев вместе с травой распыленные вулканические продукты. Тысячи овец погибли в Исландии в 1970 г., когда в результате извержения вулкана Гекла (Хекла) земля была покрыта пеплом, насыщенным фтором, который оказался для животных сильнодействующим ядом.

Огромные количества тефры, накапливающиеся на крутых склонах конического вулкана, представляют собой весьма неустойчивую массу, особенно при увлажнении дождями, которые часто сопровождают извержение вулкана. Мелкообломочная тефра (вулканический пепел), не успев остыть, может уже начать движение вниз по склону в виде полужидкого грязевого потока. Грязевые потоки, подобные тому, под которым погиб Геркуланум, часто наблюдаются на вулканах Индонезии, где они известны под названием лахаров. В настоящее время примеров такого рода немного, однако доисторические вулканические грязевые потоки в Йеллоустонском национальном парке (США) покрывают площадь свыше 10 000 км2.

Самые жидкие и подвижные грязевые потоки возникают, когда к пеплу внезапно примешиваются обильные массы воды, которые образуются вследствие таяния снега или льда. 500 лет назад на территории нынешних Соединенных Штатов Америки низвергся грязевой поток, получивший впоследствии название Электрон. Он возник на вершине вулкана Рейнир в результате таяния снега и мерзлоты, расплавленных горячей лавой, и хлынул на запад, достигнув равнинных районов у Такомы, где сейчас располагается несколько городов. В 1877 г. при извержении растаяло ледяное поле на вершине горы Котопахи в Эквадоре. Талые воды смешались с неуплотненным пеплом и образовали жидкий грязевой поток, который разрушил деревню, находившуюся в 240 км вниз по его течению. Этот поток был настолько подвижным и с таким низким содержанием пепла, что это стихийное бедствие вполне можно было бы назвать наводнением. Катастрофы подобного рода, т. е. наводнения, вызванные вулканическим плавлением ледников, известны еще только в Исландии. Сейчас в Исландии под ледяными шапками скрыто два вулкана: под огромной Ватнай-ёкюдль — вулкан Гримсвётн и под меньшей Мирдальсйёкюдль — вулкан Катла.

В кратере Гримсвётн расположено озеро площадью 35 км2, окруженное огромными ледяными уступами. В связи с таянием льда уровень воды в озере периодически повышается. Достигнув определенной отметки, вода начинает выливаться через подлед-никовые туннели и, растекаясь по пустующим землям прибрежной равнины, вызывает обширные наводнения. За несколько дней уровень воды в озере может понизиться более чем на 180 м, после чего снова начинает повышаться. Наводнения, порождаемые вулканом Гримсвётн, совершаются с определенной периодичностью, и их можно предсказать: до сильного наводнения 1934 г. они происходили каждые 10 лет, а после него — каждые 5 лет.

Наводнения, вызываемые деятельностью вулкана Катла, предвидеть труднее; они более мощные, опасные и происходят нерегулярно. В кратере вулкана Катла нет озера, но под ледяной шапкой собираются огромные массы талой воды. Во время наводнения 1918 г. сток талых вод Катлы составлял в течение двух дней около миллиона кубических метров в секунду, что в 2 раза превышает сток могучей реки Амазонки. К счастью, наводнение, вызванное вулканическим плавлением ледников на склонах Катлы, затронуло только почти незаселенную зандровую равнину, ведущую к побережью Исландии.

Считается, что вода и газ являются второстепенными продуктами вулканических извержений и не представляют особой опасности. Действительно, многие гейзеры — фонтаны горячей воды, рождаемые вулканами, — весьма популярны среди туристов в разных странах мира, например, Олд-Фейтфул в Йеллоустонском парке США или Большой Гейзер в Исландии. Однако известны случаи, когда просачивающийся газ убивал овец, пасшихся на склонах вулкана Гекла в Исландии; возможно, что именно газ послужил причиной гибели многих людей в Помпеях. Кроме того, газ и вода в форме пара при огромном давлении представляют собой взрывной механизм самых сильных и разрушительных извержений вулканов.

 

Сила вулканических извержений

Действующие вулканы можно сравнивать между собой по силе их извержений, которая бывает весьма разной. Извержения вулканов Санторин и Мон-Пеле были очень сильными, но, возможно, самым мощным в мире явилось извержение вулкана Кракатау. Остров Кракатау, лежащий в Зондском проливе между Суматрой и Явой, был лишь частью массивного стратовулкана, едва возвышающегося над уровнем моря; на остроЕе имелось три жерла, заполненных андезитовой лавой и пеплом. Кракатау бездействовал два века, а затем внезапно 20 мая 1883 г. ожил. В течение трех месяцев происходили разные по мощности взрывы и возникали облака пепла.

На острове Кракатау не было населения. Люди, жившие на Суматре и Яве, уже почти привыкли к постоянной вулканической деятельности, когда 27 августа того же года произошло четыре сильнейших взрыва. Самым мощным из них был третий. Его грохот был слышен на расстоянии до 5000 км, а пепел был выброшен на такую высоту, что рассеялся по всей земной атмосфере. Вызванные взрывом цунами пронеслись го близлежащим побережьям, и город Мерак, расположенный в верховье конусообразной бухты, был смыт огромной 40-метровой волной. Эти гигантские цунами погубили более 36 000 человек. Большая часть острова Кракатау просто-напросто исчезла. Выпавший поблизости пепел на 95 % состоял из изверженного материала и лишь на 5 % из обломков горных пород; по-видимому, основная часть острова провалилась при обрушении кратера. Огромная мощность взрыва, вероятно, объясняется тем, что он произошел на уровне моря. На ранней стадии извержения, которая сама по себе была достаточно сильной, могли возникнуть трещины. По ним морская вода проникла в магматические камеры, где получилось огромное количество пара. Давления водяного пара и вулканического газа в вязкой магме оказалось достаточно, чтобы остров Кракатау взлетел на воздух.

Морская вода, возможно, сыграла свою роль и при грандиозном взрыве на Санторине — самом южном из островов архипелага Киклады в Эгейском море. В 1500 г. до н. э. диаметр острова составлял около 16 км, а в центре его возвышался огромный вулканический конус. Остров был густо заселен. Численность жителей города Акротири, занимавшего южную оконечность острова, достигала 30 000 человек. Это был один из главных городов минойской цивилизации, центром которой являлся остров — фит, расположенный в 110 км южнее. Остров Санторин представлял собой стратовулкан, который хотя и нельзя было считать потухшим, но вполне можно было отнести к числу недействующих.

Однако примерно в 1470 г. до н. э. положение изменилось: вулкан начал действовать. Землетрясения сотрясали остров, и пепел взлетал высоко в небо. Сначала люди стойко переносили капризы стихии и не сдавались: они ремонтировали поврежденные дома и пытались смириться с дождем из вулканического пепла. Но в конце концов они отказались от борьбы и покинули остров, до сих пор в погребенном городе Акротири не найдено ни одного человеческого скелета.

Эвакуация была своевременной, поскольку вскоре Санторин взорвался. Давление заключенного в магме газа превысило сопротивление пород, и в воздух взлетело огромное количество пепла, пемзы и обломков камней. Мощность слоя тефры на некоторых участках острова достигла 60 м, и даже на Крите она составила около 10 см. По сей день все дно Эгейского моря покрыто довольно толстым слоем тефры. При взрыве вулкан Санторин обрушился. Его центральный конус провалился в огромную кальдеру, а изрезанный утесами край острова погрузился в море, глубина которого здесь составляла в среднем 300 м. Таким предстает сегодня перед нами Санторин. К нему добавился остров Камене, образованный в центре кальдеры небольшим вулканом, деятельность которого продолжается и поныне. Обрушение кальдеры и гибель города Акротири под пеплом были не единственными последствиями ужасающего взрыва вулкана Санторин.': Во все стороны от острова разошлись, неся страшные разрушения, огромные морские волны — вулканические цунами, высота которых у северного побережья Крита достигала 50 м.

Санторин можно назвать одним из наиболее коварных вулканов, действовавших в историческое время. Приблизительно к 1450 г. до н. э. пришел конец великой минойской цивилизации. Разрушение минойских городов на северней побережье Крита, ущерб, нанесенный выпадением пепла сельскому хозяйству, исчезновение Акротири — все это ускорило падение цивилизации, пресыщенной избытком богатств, стонавшей от гнета властей, раздираемой внутренними распрями. Рассказы о разрушении и исчезновении острова и большого города с благоговейным страхом передавались из уст в уста среди народов, населявших Средиземноморье, и история острова Санторин вошла в мифологию как легенда об исчезнувшей Атлантиде.

В 1902 г. население города Сен-Пьер насчитывало около 30 000 человек. Это был один из крупнейших торговых центров на Карибском море. Он располагался вблизи северной оконечности острова Мартиника, на расстоянии 6 км от горы Мон-Пеле и на 1200 м ниже ее вершины. Мон-Пеле был потухшим страто-вулканом, классический конус которого завершался небольшим двойным кратером. Первые его извержения были зарегистрированы в 1635 г. Затем слабая вулканическая деятельность наблюдалась в 1792 и 1851 г., когда Сен-Пьер был покрыт призрачным слоем тонкого белого пепла. Лавы и пеплы, извергаемые Мон-Пеле, были представлены андезитами и дацитами. Этот факт в настоящее время, несомненно, вызвал бы беспокойство, поскольку магмы такого состава очень вязкие и в них могут накапливаться газы, что постепенно создает чреватое опасностями высокое давление.

Когда в первых числах мая 1902 г. началось новое извержение вулкана, никто еще не понимал масштабов реальной опасности. Окрестности содрогались от землетрясений, в земле разверзались зияющие трещины. На склонах горы забили, вырвавшись из недр, многочисленные горячие источники, а 5 мая 1902 г. стремительный грязевой поток из горячего пепла пронесся вниз по западному склону горы Мон-Пеле и уничтожил сахарный завод, мгновенно захоронив в своем жидком месиве 150 человек. Ночью пламя и султан из пепла над вулканом вселяли ужас в сердца людей, а на следующий день раскаленный докрасна пепел низвергся на город Сен-Пьер, покрыв его слоем толщиной в 30 см. Начались многочисленные пожары. Среди населения города поднялась паника.

Это не устраивало местные власти, поскольку через несколько дней, 10 мая, должны были состояться выборы. Поэтому с помощью местной газеты было сделано все возможное, чтрбы успокоить население. Утверждалось, что городу не грозит никакая опасность и поэтому нет необходимости покидать дома. Народ вроде бы поверил. Но на другой день, 7 мая, воцарился хаос. Раскаленный пепел и дым сделали пребывание в городе почти невыносимым. Многие корабли, стоявшие в гавани, снялись с якорей и покинули порт. Губернатор призывал людей не впадать в отчаяние, и даже сам переехал в Сен-Пьер из столичного города Форт-де-Франс. Некоторые жители оставили свои дома, но очень многие, наоборот, приехали в город с отдаленных ферм в поисках убежища. Население Сен-Пьера следовало бы эвакуировать, но этого сделано не было. Политика одержала верх над научными доводами и здравым смыслом.

В 7 ч 50 мин утра 8 мая гора Мон-Пеле содрогнулась от нескольких сильных толчков. Затем в 7 ч 59 мин из ее вершины вырвались две огромные тучи раскаленного газа и пепла. Одна из них поднялась высоко вверх, а другая устремилась вниз по склону. Насыщенная тяжелым пеплом, туча удерживалась у самой поверхности земли. По абсолютно прямой линии она с шумом скатилась вниз по склону, преодолела несколько низких хребтов и за 3 мин прошла расстояние в 6 км, отделявшее вулкан от города Сен-Пьер. «Город был в одно мгновение спален огнем», — так описывал эту катастрофу помощник эконома Томпсон, который находился на корабле, стоявшем в гавани. Эта стремительная палящая туча разрушила самые крепкие постройки в городе, вырвала с корнем огромные деревья и уничтожила 17 кораблей, не покинувших гавань. Уделело всего два судна, в том числе то, на котором находился Томпсон. Но еще страшнее оказался всепожирающий жар; когда туча обрушилась на город, ее температура составляла почти 700 °C. Вода в гавани закипела. Менее чем за минуту погибло 30 000 человек, в том числе и губернатор. Сначала из-за недостатка кислорода и избытка горячих газов пожаров не было. Они начались позже, когда в обугленный город вернулся воздух. Большинство людей погибли из-за того, что у них были сожжены легкие. Было обнаружено также множество сморщенных или раздутых трупов: содержащиеся в организме человека жидкости превратились в пар, а затем испарились.

Невгроятно, но двум жителям города удалось выжить. Один из них находился в почти герметизированной камере смертников в городской тюрьме. Он сильно обгорел и оставался три дня без пищи и воды, пока его не спасли. Вторым оказался сапожник Леон Компер-Леандр, уцелевший в своем собственном доме благодаря случайному дуновению ветра, пахнувшего на него. Все окружавшие его люди погибли. Выжив, он рассказывал: «Я почувствовал ужасный ветер… Руки и ноги горели. Четверо, находившихся рядом, кричали и корчились от боли. Через десять секунд девочка упала замертво. Отец был мертв: его тело стало красным и раздулось. Обезумев, я ждал смерти. Через час горела крыша. Я пришел в себя. и побежал».

Вслед за палящей тучей из вершины Мон-Пеле начала расти огромная башня, состоящая из почти затвердевшей лавы. Вскоре ее высота достигла 250 м, а диаметр составил 120 м. Три месяца спустя по восточному склону вулкана пронеслась еще одна раскаленная туча, убив еще 3000 человек. Через год башня из лавы превратилась в груду обломков, и извержения прекратились.

В Ост-Индии очень много активно действующих вулканов. В 1815 г. произошло извержение вулкана Тамбора на острове Сумбава, расположенном к востоку от Явы. Основной ущерб здесь был причинен растительному покрову: его уничтожил пепел, покрывший землю сплошным ковром. В результате погибли все посевы, и страну охватил голод. Точное число умерших от голода не установлено, но даже приблизительные цифры ужасающе велики — от 50 000 до 100 000 человек.

Вулкан Ламингтон на острове Новая Гвинея считали потухшим до тех пор, пока 15 января 1951 г. он не начал действовать. Частые взрывы следовали один за другим. Через пять дней особенно сильный взрыв за две минуты выбросил облако пепла на высоту 13 км. Одновременно развилась огромная ударная волна. Она промчалась над территорией площадью 230 км2, мгновенно сровняв с землей вековые леса, полностью разрушив деревню Хигатура и уничтожив часть ее населения (2900 человек).

У всех этих извержений есть одна общая черта: они характерны для вулканов, имеющих более вязкую магму — риолитовую, дацитовую и иногда андезитовую. Такие лавы известны в отложениях всех геологических эпох. В палеовулканах, кроме того, встречается порода, называемая игнимбритом. Это — спекшийся пепел, который, по-видимому, был настолько раскален, что, падая на землю, мгновенно обращался в твердую породу. Когда-то считали, что такая пепловая туча, какая вырвалась из Мон-Пеле, образует игнимбриты. Но, очевидно, это не так; хотя температура тучи была, действительно, достаточно высокой, но из нее осаждалось очень мало пепла — руины города Сен-Пьер были покрыты лишь тонким его слоем. В наше время еще ни разу не наблюдалось игнимбритовое извержение. Это, возможно, и к лучшему, потому что известные нам древние игнимбриты покрывают огромные участки. Нельзя даже предположить, какие ужасные разрушения могло бы вызвать подобное извержение в густонаселенном районе.

 

Ущерб, наносимый извержениями

Исландцы привыкли к тому, что в различных районах их страны происходят извержения вулканов, но никогда еще вулкан не извергался так близко от одного из крупнейших городов Исландии, как это было в 1973 г. Вестманнаэйяр — главный рыболовецкий порт страны. Он находится на острове Хеймаэй, самом крупном из группы вулканических островов Вестманнаэйяр, расположенных у южного побережья Исландии. Над городом возвышается гора Хельгафедль — вулкан, который в течение 5400 лет считался потухшим, но в 1973 г. проснулся. Целые сутки отмечались слабые сотрясения земной коры, затем в склоне горы Хельгафедль, как раз над городом, разверзлась трещина длиной 640 м, из которой начала изливаться лава. Это произошло ранним утром 23 января 1973 г. В тот же день длина трещины увеличилась до 1,5 км. Лава била из нее фонтаном высотой 100 м. К счастью, рыболовные суда находились в море, а почти все население острова — более 5000 человек — днем раньше было эвакуировано на материк. На острове оставались лишь несколько добровольцев, предпринимавших действия по защите города.

Лава стекала в море к востоку от гавани, и через две недели площадь острова увеличилась более чем на 2 км2. Ежесекундно извергалось до 100 м3 лавы. Поскольку магма была достаточно вязкой и богатой щелочами, образовалось много пепла. Вскоре большая часть трещины оказалась закупоренной, и пепел продолжал вылетать только на одном участке, над которым вырос 200-метровый конус, получивший название Киркефедль. В течение первых двух недель пепел непрерывно падал на город и некоторые дома скрылись под его слоем. Оставшиеся в городе добровольцы счищали пепел с крыш домов, чтобы те не обрушились. 4 февраля возобновилось излияние жидкой лавы базальтового состава, которая со скоростью 5 км/ч потекла к устью бухты, грозя перегородить его. С помощью бульдозеров удалось, сгребая пепел, соорудить вал, который преградил лаве путь к городу. 15 февраля обнаружилось, что в некоторых домах скопился газ. Один человек погиб от удушья, и остальные спасатели отступили в более возвышенные части города. На следующий день под тяжестью пепла обрушилась крыша библиотеки.

20 февраля по склону конуса Киркефедль сползла огромная масса пепла, прикрывавшая поверхность расплавленной лавы, и обстановка изменилась: все больше лавы стало стекать вниз по направлению к городу и входу в гавань. Чтобы охладить лаву и замедлить ее продвижение, спасатели попытались разбрызгивать над поверхностью лавового потока холодную воду. Этот эксперимент увенчался успехом, и к концу месяца в устье бухты уже стоял корабль, насосы которого выливали на лаву 3405 литров морской воды в секунду. Благодаря этим усилиям, а также счастливому стечению обстоятельств устье бухты оказалось защищенным даже лучше, чем это было до извержения.

В марте по направлению к городу устремились две лавовые волны, двигавшиеся со скоростью пешехода. Лава перелилась через воздвигнутую из пепла стену, разрушила 70 домов и один из трех рыбозаводов. Но спасатели не сдавались. Были установлены новые насосы. Теперь на западный конец лавового потока выливалось около 60 000 литров воды в секунду. За две недели каждый насос успевал охладить лаву в пределах зоны своего действия, после чего его переносили в другое место. Чтобы установить насосы, на горячую поверхность лавы нагребали бульдозерами пепел.!

Через три месяца, к концу апреля, извержения вулкана Киркефедль прекратились, но каждый четвертый из 1200 домов Вестманнаэйяра был залит лавой или засыпан пеплом. В июле люди вернулись в город. Гавань — основной источник средств их существования — не пострадала. Многие из погребенных домов удалось откопать. Грунт был еще горячим, но пепел легко счищался, и даже блоки лавы можно было полностью удалить с дорог, поскольку лавовые потоки покрылись по периферии коркой закала и не спеклись с дорожным покрытием. С использованием вулканического пепла было выровнено лавовое поле к западу от города, и вместо немногих безнадежно поврежденных домов началось строительство новых зданий. Жизнь на острове Хеймаэй стала входить в свою колею. Но материальный ущерб, причиненный извержением вулкана, составил около 20 млн, фунтов стерлингов. Надо было изыскать средства для его возмещения, и правительство решило погасить половину этой суммы, введя на территории всей страны специальный налог. Этот налог взимался в течение года в размере 10 % личного дохода каждого исландца.

Извержение вулкана Киркефедль в 1973 г. и успешные мероприятия по минимизации ущерба, причиненного городу Вестманнаэияр, наглядно показали, что со стихией можно поспорить, что ей можно активно сопротивляться. Пеплопады представляют серьезную опасность лишь в тех случаях, когда пепел очень тяжелый или очень горячий и может спекаться. Но всегда к выпадению пепла следует относиться с должным вниманием и осторожностью. Так, травоядные животные могут пострадать даже при наличии очень тонкого пеплового покрова, и их следует незамедлительно эвакуировать на незагрязненные пастбища. В городских районах первоочередная задача заключается в предотвращении скопления пепла на крышах, иначе они могут обрушиться, особенно в том случае, когда пепел насыщен водой, а извержения вулканов нередко сопровождаются дождями.

Рыхлый холодный пепел, подобный выпавшему на город Вестманнаэйяр, легко сметается с крыш домов. Жители деревни Оттавиано в южной Италии, в отличие от исландцев, продемонстрировали, чего не следует делать при извержении вулкана. Когда в 1906 г. начал извергаться Везувий, все они поспешили в церковь и возносили молитвы до тех пор, пока крыша церкви не провалилась под тяжестью пепла, убив почти всех молящихся.

Опасное воздействие лавовых потоков можно уменьшить тремя путями: отклонив поток, разделив его на ряд более мелких потоков или вообще остановив его движение. В 1951 г. на японском острове Осима, к югу от Токио, произошло извержение вулкана Михара, и здание, известное под названием Како-Дзяя («Чайный домик на кратере»), было залито лавой. Здание устояло: расплавленный материал втекал в его окна с одной стороны и вытекал через дверь и окна на противоположной стороне. Тот факт, что непрочные стены здания не обрушились, навел местных жителей на мысль, что лаву можно сдержать. И когда расплавленные массы стали заполнять кальдеру на вершине горы, грозя ринуться через ее неровный край на деревню Номаси, жители деревни построили стену. Они загородили опасную выемку в стене кальдеры и прорыли траншею в таком направлении, чтобы лава стекала вниз по незаселенному склону, не причиняя никакого вреда. Лава так и не достигла построенной стены, но действия жителей этой деревни явили собой пример здравомыслия.

Земляные стены могут так же хорошо препятствовать движению лавового потока, как и каменная кладка. В 1955 г. при извержении вулкана Килауэа, когда нависла угроза над деревней Капохо, основной поток лавы отклонился благодаря тому, что на его пути встала старая железнодорожная насыпь. Стены из земли и пепла, воздвигнутые при помощи бульдозеров, прекрасно отводят лавовый поток. Стены следует располагать под углом к течению потока, и если рельеф местности позволяет потоку изменить направление движения, он не причинит значительных разрушений. Если нет осложняющих условий, высота таких стен может не превышать 3 м. Опыт, проведенный на Гавайских островах, показал, что стены все-таки лучше возводить из крупных и тяжелых глыб, поскольку пепел может быть размыт лавой. Однако и стена из пепла, построенная на вулкане Киркефедль в 1973 г., была хорошей защитой до тех пор, пока ее полностью не перекрыла лава.

В 1669 г. во время извержения вулкана Этна на острове Сицилия лавовый поток угрожал городу Катания. Как обычно, поток образовал берега — валы, сложенные застывшей с поверхности лавой. Горожане поняли, что если удастся сделать пролом в одном из берегов лавового потока, то его разрушительная сила может быть ослаблена в результате образования бокового ответвления. Вооружившись железными ломами и накинув на себя сырые воловьи шкуры, жители города Катания разломали участок берега и отвели часть лавового потока. Но, к сожалению, они не рассчитали последствий, и поток устремился к другому городу — Патерно. Произошло столкновение жителей этих двух городов, искусственный пролом был засыпан. Лава снова потекла на Катанию и разрушила часть города.

В 1935 г. на Гавайских островах подобным образом был отведен лавовый поток с вулкана Мауна-Лоа, угрожавший городу Хило. Была успешно проведена бомбардировка потока с самолетов, через образовавшиеся в береговых валах проломы лава разлилась по склонам горы и затвердела, вскоре застыли и остатки лавы в первоначальном русле. Поток, двигавшийся к городу Хило, был полностью остановлен за два дня. Расположение Хило крайне неудачное: этот город находится на естественной прямой линии, по которой движутся все лавовые потоки с вулкана Мауна-Лоа. В 1942 г. для отвода лавы, угрожавшей городу, снова применили бомбардировку. Для изменения пути лавовых потоков и предотвращения возможного ущерба было предложено возвести на склоне горы над городом Хило стены. Но до сих пор средств для финансирования этих работ не найдено.

Бомбардировку можно применять также для того, чтобы проломить одну из стен кратера и пустить поток лавы в безопасном направлении. Этим методом воспользовались и при извержении вулкана Киркефедль в 1973 г. Но вскоре бомбардировка была прекращена во избежание проникновения морских вод с их гигантской взрывной активностью в подземные лавовые резервуары.

В 1960 г., когда деревне Капохо угрожало извержение вулкана Килауэа, старшина местной пожарной команды был поднят на смех властями за то, что приказал обливать водой наступающую на деревню лаву. Он полагал, что лава будет охлаждена и застынет. И ему удалось доказать, что даже небольшое количество воды может сыграть важную роль в предотвращении катастрофы. Тринадцать лет спустя его смелому примеру последовали исландцы во время извержения вулкана Киркефедль. Мы уже отмечали, каких успехов им удалось достичь. Оказывается, человек способен остановить даже мощнейший лавовый поток.

Лавы обычно движутся относительно медленно, но для задержания грязевых потоков, образуемых массами рыхлого пепла, сползающими по склонам вулканов, необходимо использовать самые разнообразные защитные сооружения. Низвергающийся с большой скоростью жидкий грязевой поток легко зальет невысокую земляную плотину. Вероятно, единственный способ остановить мощный грязевой поток заключается в том, чтобы направить его в водохранилище, где уровень воды заранее понижен в соответствии с прогнозными расчетами. Успех этого мероприятия, естественно, зависит от технических характеристик и качества плотин.

Возможно, что этот метод защиты окажется эффективным, если возобновится деятельность вулканов в Каскадных горах на северо-западе США. В Индонезии, где наблюдаются самые сильные вулканические грязевые потоки, поблизости от некоторых деревень возведены искусственные холмы, на которых могут спасаться люди. Извержение индонезийского вулкана Келуд сопровождалось разрушительными грязевыми потоками. В 1919 г. поток, порожденный большим кратерным озером этого вулкана, перелился через неудачно сконструированную защитную плотину; при этом погибло более 5000 человек. Впоследствии голландские инженеры проложили дренажные туннели через стену кратера, чтобы понизить уровень озера. Этот проект вполне оправдал себя. В 1951 г. во время аналогичного по силе извержения грязевые потоки не возникли и погибло только семь человек. К сожалению, при этом извержении дренажные туннели были повреждены, и глубина озера в кратере заметно возросла. Для понижения уровня воды был прорыт другой туннель на большей глубине, и вода стала стекать в него. Однако этого туннеля оказалось недостаточно для необходимого понижения уровня озера в кратере и при извержении 1966 г. образовались крупные грязевые потоки, которые погубили сотни людей. В 1967 г. был прорыт еще один туннель, и озеро было почти полностью осушено. Угроза миновала.

Борясь с пеплопадами, грязевыми и лавовыми потоками, следует помнить, что потенциальные силы, таящиеся в недрах вулканов, могут быть значительно выше сил человеческих. Особенно мощные лавовые потоки бывают неодолимыми, человек не имеет возможности защититься и от извержения типа «палящей тучи», независимо от того, образуются при нем игнимбриты или не образуются. Единственное спасение в этом случае — бежать, и как можно быстрее.

10 октября 1961 г. все население Тристан-да-Кунья — крошечного острова в Атлантическом океане — было вынуждено покинуть свои дома: вблизи единственного населенного пункта на острове пробудился вулкан. Это извержение не было крупным по мировым стандартам, но для крошечного островка и этого было достаточно. Лишь два года спустя жители острова смогли вернуться в свои дома.

Несколько лет назад было эвакуировано население острова Гвадалупе в Карибском море. В августе 1976 г. произошло извержение вулкана Суфриер. На его склоне разверзлась трещина, из которой поднимались мощные струи пепла. Особенно опасались того, что вулкан Суфриер, где магма так же богата кремнеземом, как и на Мон-Пеле, может породить «палящую тучу», аналогичную той, которая разрушила Сен-Пьер в 1902 г. А у подножья вулкана Суфриер мирно текла жизнь в старом городе Бас-Тер. Поскольку вулкан продолжал извергаться, выбрасывая пепел и обломки, 72 000 человек были поспешно эвакуированы в отдаленную часть острова, прочь от угрозы «палящей тучи» и мгновенной гибели. Хотя извержение вскоре прекратилось, и люди смогли вернуться в свои неповрежденные дома, несомненно, что эвакуация в данном случае была единственной правильной профилактической мерой. В подобных ситуациях надо не только оценить опасность, но и предсказать ее вероятность, что является очень трудной задачей.

 

Прогноз вулканических извержений

Вулканы распределены по всему миру не хаотично, они приурочены к строго определенным зонам. Это, безусловно, хорошо для тех стран, которым не грозит и никогда не будет грозить извержение вулкана, и плохо для других, на долю которых выпали все опасности, сопряженные с вулканическими извержениями. На карте, насчитывающей около 500 действующих вулканов, четко вырисовываются вулканические пояса, причем львиная доля вулканов приходится на Тихоокеанский пояс. Еще один отчетливый пояс протягивается посредине Атлантического океана. Эти два вулканических пояса сопутствуют распределению сейсмических зон и границам плит земной коры. Подобно землетрясениям, извержения вулканов обычно бывают приурочены к границам плит. Огромные геологические силы действуют там, где наблюдаются движения плит земной коры относительно друг друга. Тихоокеанское «Огненное кольцо» и Срединный Атлантический хребет являются хорошо известными границами плит; по контурам Средиземноморья также есть вулканы. Имеются и другие вулканические области, особенно много вулканов в восточной Африке. Здесь они приурочены к системе Рифт-Велли, которая, возможно, представляет собой очень молодую границу плит. В этом месте Африка могла бы расколоться, если бы она не испытывала мощного сжатия со стороны других плит.

Но есть еще вулканы, расположение которых является исключением из правила. Так, временно не действующие вулканы нагорья Тибести в Сахаре, а также лучше изученные и более активные вулканы на Гавайских островах находятся как раз в центре плит. Будучи совершенно не связанными с границами плит, они обязаны своим происхождением так называемым «горячим точкам» в недрах Земли, которые в этих местах как бы прожгли отверстия в вышележащих плитах.

Поскольку большинство вулканов располагается на границах плит, характер этих границ может указывать на то, вулканы какого типа следует ожидать в том или ином районе. Срединный Атлантический хребет представляет собой границу расходящихся плит, где расплываются в разные стороны две половины Атлантики и вулканы образуют новую кору в зоне расширения (сирединга). В этом случае магма поступает из глубинных частей мантии и поэтому состоит почти исключительно из базальта. Очень жидкий материал с низким содержанием кремнезема образует подвижные лавовые потоки с относительно слабой взрывной силой, что типично для вулканов Исландии.

Иная картина наблюдается в Тихоокеанской области, где располагаются границы сходящихся плит. Здесь одна из плит перекрывает другую, разрушая ее, и при этом огромные количества залегающих на поверхности пород увлекаются на глубину. На глубине температуры достаточно высоки для плавления пород и образования магмы, состав которой на границах сходящихся плит может быть практически любым. Гораздо более важен тот факт, что в этой зоне могут формироваться вязкие, богатые кремнеземом магмы с высоким содержанием газа. Такие магмы обычно приводят к более сильным извержениям взрывного типа. Вулканам островных дуг, находящимся очень близко от границ плит, как, например, в Вест-Индии и Ост-Индии, обычно и присущи богатые кремнеземом риолиты. А когда мы имеем дело с подобным вулканическим материалом, следует ожидать извержений такой же огромной силы, какой обладали вулканы Мон-Пеле и Кракатау.

Эти обобщенные геологические выводы никоим образом не могут помочь в прогнозе конкретных извержений, но они служат основой для оценки опасности в том или ином вулканическом районе. Парадоксально, но вулканы, вызывающие столь сильные разрушения, приносят человеку и пользу. Почвы, развивающиеся на вулканическом пепле, очень плодородны и способствуют интенсивному развитию сельского хозяйства. Земли вокруг Везувия и Этны и на их склонах всегда успешно возделывались. Благодаря богатым вулканическим почвам на острове Ява даже склоны Мерапи — одного из самых активных и опасных вулканов в мире — густо заселены. Филиппинский вулкан Тааль расположен на острове в озере; в 1965 г. произошло его сильное извержение, многие жители острова были вовремя эвакуированы и тем самым спасены. Но спустя лишь два дня они вернулись на остров.

В подобных ситуациях огромное значение имеют своевременная оценка степени риска и выделение наиболее опасных зон. Это необходимо и для того, чтобы свести к минимуму размеры массовой эвакуации, когда надвигается опасность извержения. Основой для оценки степени риска являются геологическое и историческое изучение предшествовавших извержений, прогноз возможности возникновения грязевых потоков, определение масштабов лавовых потоков. Для этого привлекаются сведения о предполагаемом составе и вязкости магмы, а также результаты изучения топографии вулкана. Склоны вулкана Келуд в Индонезии подразделены на зоны по степени опасности возникновения грязевых потоков, а вулканы Гавайских островов размечены на зоны по вероятности затопления лавой. Самые лавоопасные площади на острове Гавайи располагаются вдоль активной рифтовой зоны Килауэа. Здесь для каждого дома есть риск (один из сорока) быть разрушенным лавой в ближайшие 25 лет. Архитекторы и инженеры могут использовать эту цифру при планировании строительных работ.

Вулканы Каскадных гор на северо-западе США также изучались с целью подразделения их на зоны по степени риска; это тем более важно, что в этом районе находится несколько крупных городов. Прошлый опыт показал, что примерно раз в 100 лет какой-либо из вулканов извергается. В самых опасных зонах лавовые потоки могут распространяться вниз по долине на расстояние до 15 км от источника, грязевые потоки — до 20 км, а пепел по ветру — на 40 км. Кроме того, вулканы Каскадных гор достаточно богаты кремнеземом, что может обусловить сильные извержения. Но возможность поистине грандиозного катастрофического извержения настолько маловероятна, что с экономической точки зрения ее даже не следует принимать во внимание.

Прогноз вулканической деятельности — трудное и дорогостоящее мероприятие, хотя затраты на него себя оправдывают, если учесть, какой колоссальный материальный ущерб наносят извержения вулканов. Даже в небольшом масштабе давать прогноз нелегко, поскольку мы имеем дело со стихией. Так, в 1976 г. два англичанина поднимались на относительно спокойный вулкан Сангай в Эквадоре и погибли, когда совершенно неожиданно дождь вулканического пепла на мгновенье сменился ливнем обломков раскаленной докрасна лавы. Истинную потенциальную опасность вулканической деятельности, даже относительно слабой, предсказать трудно. И меры защиты бывают иногда весьма необычными. Например, во время извержения Этны в 1971 и 1974 г. итальянской полиции пришлось дубинками разгонять толпы туристов, рвущихся к огнедышащему потоку лавы.

При малых масштабах непосредственной опасности любой прогноз, способствующий сохранению жизни людей, является приемлемым и ценным. Но при крупных масштабах бедствия вулканологи сталкиваются с другой проблемой: тревожные сигналы о катастрофах, происходящих в отдаленных районах, поступают лишь тогда, когда уже поздно что-либо предпринимать. В большинстве случаев прогнозы не могут быть точными, а ведь после массовых эвакуации, вызванных ложными тревогами, на оповещения о стихийных бедствиях население просто перестает обращать внимание. Если вулкан не извергается постоянно, людей очень легко успокоить. Об этом свидетельствует хотя бы успех воззвания «Не надо паники!», обращенного к жителям города Сен-Пьер перед его разрушением в 1902 г. Обнадеживает тот факт, что наука о предсказании извержений вулканов в наши дни начинает давать многообещающие результаты.

Самый точный прогноз вулканических извержений, очевидно, можно было бы составить, изучая цикличность вулканической деятельности или анализируя последовательность связанных с нею событий. Но, к сожалению, первый способ редко бывает действенным, поскольку ни один вулкан мира не продемонстрировал до сих пор четко выраженной цикличности извержений. Поэтому время следующего извержения конкретного вулкана трудно предсказать с разбросом менее чем 10 лет. Кроме того, сильные и разрушительные извержения вулкана Ламингтон на Новой Гвинее в 1951 г. и извержение вулкана Безымянный на Камчатке в 1956 г., которые считались потухшими, значительно снизили достоверность прогнозов, сделанных на основании анализа периодичности предыдущих катастроф.

Гораздо большую пользу приносит изучение характера вулканической деятельности в период извержения. Например, из вулкана Парикутин лава всегда начинала истекать через некоторое время после того, как пеплопады достигали максимума и затем внезапно прекращались. Сейчас признается опасность, таящаяся за резким прекращением вулканической деятельности потенциально грозных вулканов, лава которых богата кремнеземом. Примером тому служит вулкан Мон-Пеле. В 1902 г. вулканическая деятельность этого вулкана, казалось, достигла апогея, а затем вдруг резко, хотя и ненадолго, прекратилась. Вулкан словно замер, а тем временем внутри его в течение 4 ч возрастало давление газа. В результате произошло катастрофическое извержение, известное всему миру. Ныне подобное развитие событий послужит сигналом к немедленной эвакуации из данного района, как это было сделано в окрестностях вулкана Суфриер в 1976 г.

При прогнозе вулканических извержений необходимо учитывать и возможное влияние внешних (по отношению к вулкану) процессов. Оказывается, что извержение некоторых вулканов совпадает во времени с климатическими изменениями или с действием земного прилива. Вулкан Пуиеуе в Чили, например, начал извергаться в 1960 г. через 48 ч после того, как произошло сильное землетрясение, эпицентр которого находился на расстоянии 300 км от вулкана. К сожалению, подобные механизмы, приводящие в действие вулканы, до сих пор настолько плохо изучены, что использовать их как критерии прогноза извержений почти невозможно.

В качестве предвестников близкого извержения могут выступать разнообразные признаки: повышение температуры горных пород и природных вод, изменение состава газов и др. Когда магма поднимается к жерлу внутри вулкана, ее тепловое воздействие на горные породы иногда может быть обнаружено прежде, чем начнется извержение. Для этого используется аэрофотосъемка в чувствительных к температуре инфракрасных лучах. Но заметное увеличение температуры горной породы далеко не всегда является предвестником извержения, и эти наблюдения не приносят существенной пользы. Вследствие нагревания магмой может повыситься температура источников и фумарол, причем этот эффект становится заметным гораздо раньше, чем потепление пород. Так, извержение вулкана Тааль на Филиппинах в 1965 г. удалось предсказать благодаря тому, что значительно повысилась температура воды в кратерном озере. На этом основании было принято решение о немедленной эвакуации жителей района; погибло всего 190 человек, хотя извержение было очень сильным.

Нагревание приводит также к размагничиванию пород, если температура магнитных минералов превысит точку Кюри. Это воздействие можно контролировать проведением наземной магнитной съемки. Значительные потери намагниченности горных пород были зарегистрированы перед извержением вулкана Осима в Японии, магматический очаг которого располагался относительно неглубоко. На гавайских же вулканах, которые, очевидно, питаются магмой из более глубоких очагов, магнитных эффектов обнаружено не было.

Весьма вероятно, что достаточно надежным может быть прогноз, основанный на изучении состава газов из фумарол. Вулканологической службой Японии было обнаружено, что в фумароль-ных газах некоторых вулканов непосредственно перед извержением заметно повышалось содержание хлора и сернистого газа. Хотя на примере других аналогичных вулканов Японии этот факт и не подтвердился, но тем не менее он весьма интересен. Поскольку поведение газов непосредственно связано с механизмом извержения, их изучение, вероятно, позволит выявить надежные методы прогноза.

Перед извержением должны переместиться вверх миллионы тонн расплавленной породы; очевидно, что для прогноза достаточно обнаружить это движение. Практически это можно осуществить двумя путями: измерением небольших поверхностных смещений и сейсмической регистрацией толчков и сотрясений от глубинных подвижек. Магма образуется в земной коре на значительной глубине, а затем движется вверх благодаря своей пониженной плотности по сравнению с окружающими более холодными твердыми породами. Перед самым извержением приближение магмы к земной поверхности вызывает ее региональное воз-дымание и приподнимает купол вулкана. Это можно обнаружить детальными измерениями превышений и расстояний между точками на участке поднятия, а также определением углов наклона местности. Последняя операция проводится с помощью особых приборов — наклономеров, которые представляют собой заполненные жидкостью трубки, соединяющие два резервуара. Наклономеры просты в обращении, дешевы, высокочувствительны и позволяют определять изменение углов наклона с погрешностью до одной миллионной доли градуса.

Геологическая служба США подробно изучает состояние вулкана Килауэа на острове Гавайи. Хотя общее поднятие вершины вулкана не превышает там 1 м, при наблюдениях чаще всего используются наклономеры. В течение 1958 и 1959 г. эти приборы постоянно регистрировали воздымание поверхности вулкана, предсказывая возможность его извержения в ближайшем будущем. В ноябре 1959 г. действительно произошло несколько слабых извержений. Однако наклономеры продолжали фиксировать непрерывное поднятие земной поверхности, что грозило новым извержением. Это и случилось: в январе 1960 г. произошло сильное извержение с излиянием большого количества лавы; воздымание поверхности вулкана прекратилось.

Еще одним из последствий восходящего движения магмы в вулкане являются мелкие землетрясения, которые могут быть обнаружены стандартными сейсмографами. Множество слабых толчков в течение 16 лет ощущалось в районе вокруг Везувия, и, наконец, в 79 г. н. э. произошло ужасное извержение этого вулкана. К сожалению, в то время еще не знали, что увеличение частоты толчков — один из наиболее надежных предвестников вулканических извержений.

При помощи сети сейсмографов можно не только обнаружить сотрясения, но и определить их место и глубину зарождения, что очень важно, если мы хотим проследить движение магмы вверх по подводящему каналу вулкана. Предсказание извержений вулкана Асама в Японии ведется сейчас по нарастанию частоты толчков на участке в радиусе 1 км от жерла. На вулкане Килауэа за сутки в среднем отмечается шесть сотрясений грунта, но в начале 1955 г. частота толчков резко возросла, и только за 26 февраля было зарегистрировано 600 сотрясений земной поверхности. Говорили, что извержение неизбежно, и действительно, через два дня оно произошло. Но и после этого продолжались толчки в недрах под деревней Капохо. Была проведена срочная эвакуация населения, к счастью, своевременная, так как последовало второе, более сильное и разрушительное, извержение вулкана.

Точное определение участка, где концентрировались толчки, принесло большую пользу жителям острова Тристан-да-Кунья в 1961 г. У них не было никаких инструментов. Просто сравнивая силу толчков на противоположных концах острова, люди поняли, что там, где они живут, сотрясения более интенсивные. Население покинуло это место, а вскоре началось извержение.

Сочетание контроля за наклоном земной поверхности с сейсмическим контролем может оказать большую помощь в предсказании поведения вулкана. Но, к сожалению, в настоящее время прогноз возможен лишь при условии применения дорогостоящих приборов, поскольку другие методы в большинстве случаев четких результатов не дают. Но единичные приборы тоже не решают задачи. Автоматизированная же система, соединенная с радиопередатчиками на каждом потенциально опасном вулкане является слишком большой роскошью как с практической, так и с экономической точки зрения.

Тем не менее сеть контрольно-измерительных устройств, установленных Геологической службой США на вулкане Килауэа и других гавайских вулканах, показывает, что если опираться на опыт и хорошее знание особенностей вулкана, то прогноз извержений становится задачей вполне разрешимой. Однажды вечером в 1973 г. сотни туристов любовались извержением Мауна-Улу — небольшого жерла на склоне вулкана Килауэа. Внезапно приборы, находящиеся в вулканологической обсерватории, зарегистрировали сильный толчок. Было отмечено и еще одно явление: начало вытекать лавовое озеро Мауна-Улу. Кроме того, наклономеры показывали, что вершина вулкана Килауэа погружается. Из района срочно было эвакуировано все население, а 4 ч спустя произошло извержение вулкана, которое отрезало бы все пути к отступлению.

 

Будущее

Извержения вулканов являются в настоящее время наиболее хорошо изученными и, следовательно, наименее опасными из геологических катастроф. Однако это вовсе не означает, что деятельность вулканов можно контролировать. Вряд ли человек сможет когда-либо подчинить себе крупное извержение или же оказать на него заметное воздействие. Сейчас извержение может быть предсказано при условии, что оно развивается относительно медленно. Благодаря своевременной эвакуации можно избежать человеческих жертв, но с разрушением зданий приходится мириться как с неизбежным последствием.

Извержение вулкана Килауэа на острове Гавайи нанесло ущерб на сумму более 2 млн. долл., но ни один человек не погиб. В нескольких километрах от вулкана Килауэа расположен город Хило, построенный на лаве, излившейся из вулкана Мауна-Лоа в 1881 г. В июле 1975 г. извержение вулкана Мауна-Лоа заставило гражданские власти города Хило быть настороже в течение шести дней; затем мелкие землетрясения и прекращение поднятия вулкана показали, что угроза миновала. Но прошлая вулканическая деятельность Мауна-Лоа свидетельствует о том, что в ближайшие несколько лет может произойти более сильное извержение, в результате которого на город Хило может обрушиться лавовый поток. Однако пока продолжают регистрировать подвижки земной коры и землетрясения, нет необходимости в каких-либо иных мерах предосторожности. Угроза городу нарастает настолько медленно, что в случае опасности могут быть возведены стены, отводящие лаву.

Изучение извержений на Гавайях и, конечно, извержения вулкана Киркефедль в Исландии в 1973 г. показывает, что вулканы этого типа представляют не очень существенную угрозу. Истинную опасность таят в себе мощные вулканы, расположенные на территории менее развитых стран, где не ведется всестороннего наблюдения за проявлениями вулканической деятельности. Во время извержения вулкана Ламингтон на Новой Гвинее в 1951 г. погибло 3000 человек; это произошло главным образом из-за того, что жители деревни Хигатура не получили никакого предупреждения о надвигающейся опасности. В подобной ситуации единственным действенным способом защиты является районирование территорий по степени опасности в случае извержений и выделение высокоопасных зон, не подлежащих заселению. Но даже с такими исследованиями во многих странах мира дело обстоит плохо.

Защитные программы по районированию густонаселенных территорий могут оказать существенную помощь при планировании размещения поселений и их застройки. Но и в этом случае необходимо учитывать возможность возникновения непредвиденных обстоятельств. Можно с достаточной степенью надежности предсказать, что во время следующего извержения вулкана Эль-Тейде на острове Тенерифе, когда бы оно ни произошло, есть один шанс из трех, что деревни, расположенные к востоку от этого вулкана, будут покрыты слоем пепла толщиной более метра. Хотя сам по себе пепел не столь уж и опасен, он может затруднить эвакуацию, которая будет необходима, поскольку на следующих этапах извержения могут образоваться лавовые потоки, таящие гораздо большую опасность.

При прогнозировании извержений надо учитывать, что вулканы обычно извергаются неожиданно. В качестве примера можно назвать вулкан Катмай на Аляске. 6 июня 1912 г. произошло сильное извержение этого вулкана, и за один лишь день участок более 250 км2 был покрыт слоем пепла, толщина которого в среднем составляла 30 м. К счастью, это была незаселенная местность — лес и тундра. Но Катмай — это лишь один из вулканов в великом «Огненном кольце», протягивающемся по периферии Тихого океана. В пределах этого вулканического пояса только северная его часть, охватывающая Аляску и Камчатку, столь редко заселена. Вулканы подобного типа существуют и во многих других районах, причем извержения их могут быть значительно более сильными. Что смог бы сделать человек, если бы такое извержение, как на Катмае, произошло в Орегоне, Мексике, Чили, Новой Зеландии или Ост-Индии? А ведь там есть вулканы такого типа, они ждут своего часа,