Переосмыслены самые масштабные извержения на Земле

Истоки лавы, изливающейся в ходе крупнейших современных извержений, остаются предметом дискуссий. Речь идёт о срединно-океанических хребтах, которые тянутся на десятки тысяч километров в морских глубинах. В этих местах земная кора разрывается, и частично расплавленная порода постоянно заполняет образующиеся пустоты, формируя новую океаническую кору. Эту часть никто не оспаривает.

Вопрос состоит в том, насколько верно мы интерпретируем лавы этих извержений, то есть правильно ли мы понимаем, что они рассказывают нам о мантии. Это очень важная проблема, потому что у нас слишком мало источников сведений об этой части планеты. И главная трудность заключается в оценке изменений, через которые прошла порода, выйдя из мантии, оказавшись на морском дне и дождавшись учёных.

Издавна при определении минерального состава этих пород геологи полагаются на так называемую фракционную кристаллизацию. Представьте себе некий объём магмы, которая охлаждается: минералы один за другим застывают и опускаются на дно, и расплавленного материала становится всё меньше. Элементы, находящиеся в расплаве, постепенно реагируют с кристаллизовавшимися минералами, и в конце концов остаются только «несовместимые элементы». Как правило, это редкие элементы, стронций, неодим и гафний, которые и дают ключ к разгадке происхождения магмы в мантии.

Когда магма полностью излита и охлаждена, то, что вы получаете в итоге (то есть состав океанической коры), зависит от начального сочетания элементов (в мантийной породе), времени, ушедшего на остывание, и того, добавлялась ли свежая мантия в процессе. Короче говоря, то, что у вас лежит в горшке, соответствует тому, что вы туда положили, не правда ли?

Нет, говорят геологи Хью О'Нил из Австралийского национального университета и Фрэнсис Дженнер из Института Карнеги (США), которые обнаружили неожиданную закономерность в «несовместимых элементах», действующую во всё мире. Она намекает на более масштабный и единый процесс производства магмы, которая составляет океаническую кору Земли: «круговорот магмы через глобальный ансамбль магматических бассейнов» — вот как они это называют.

Почему это важно? Как поясняет в сопутствующей статье геофизик Альбрехт Хофман из Института химии Общества Макса Планка (ФРГ), это означает, что мы должны пересмотреть процесс, отвечающий за самые объёмные извержения на планете. Такого рода фундаментальные изменения, конечно, случаются не каждый день.

Результаты исследования опубликованы в журнале Nature.

---

 

Жизнь на вулкане. Самые известные случаи буйства огнедышащих исполинов

 

Извержения вулканов являются одними из самых разрушительных бедствий в истории

«Красный код» Толбачика

Камчатский вулкан с легкомысленным названием Плоский Толбачик, видимо, позавидовал славе своего исландского собрата Эйяфьятлайокудля, извержение которого на несколько дней парализовало авиасообщение в Европе.
Камчатская группа реагирования на вулканические извержения (KVERT) Камчатского института вулканологии и сейсмологии ДВО РАН объявила, что нынешнее извержение Плоского Толбачика  получило «красный код». Это означает, что в любой момент возможен выброс облака пепла на высоту до 10 км, что представляет серьезную угрозу для воздушных судов.

… Как и почему извергаются вулканы? >>

ГУ МЧС по Камчатскому краю рекомендовало самолетам, чьи трассы проходят в опасном районе, изменить маршруты.
Впрочем, повторить «подвиги» Эйяфьятлайокудля Плоскому Толбачику вряд ли удастся – он не столь близок к оживленным авианаправлениям.

Да и жителей Камчатки, края, славящегося своей активной вулканической деятельностью, трудно напугать. Жить на вулканах в буквальном смысле этого слова камчадалы привыкли.

Однако не всегда сосуществование людей и вулканов получается таким мирным. История человечества имеет обширный список катастроф, связанных с огнедышащими горами.

Трагедия как подарок потомкам

Классическим примером катастрофического извержения вулкана стала гибель римского города Помпеи в 79 году нашей эры.

Разумеется, на тот момент не было ни вулканологии, ни приборов, позволяющих следить за состоянием Везувия. Более того, вулкан считался давно уснувшим и не действующим. Насколько спокойно его воспринимали современники, показывает тот факт, что за полтора века до катастрофы знаменитый Спартак с его единомышленниками в начале восстания укрывались именно на склонах Везувия.

Вулкан Везувий. Фото: globallokpress.com

Однако 24 августа 79 года спящий гигант проснулся. Облако пепла, камней и дыма поднялось в высоту на 33 км, а тепловая энергия, выделенная при этом, многократно превосходила мощность атомной бомбы, сброшенной на Хиросиму.

Жители городов оказались абсолютно не готовы к удару стихии и были буквально погребены под слоем пепла и раскаленными потоками. Города Помпеи, Геркуланум и Стабии перестали существовать. Всего погибло около 16 000 человек. В числе погибших оказался и известный римский писатель Плиний Старший, отравившийся серными испарениями при попытке изучения уникального явления.

Раскопки города Помпеи начались лишь в XIX веке. Как ни цинично, но для историков и археологов гибель Помпеи – настоящий подарок. Под слоем пепла и породы в отличном состоянии сохранился отличный образец древнеримского города, позволивший исследователям раскрыть многие тайны этой цивилизации.

Неудержимая стихия

11 марта 1669 года взбунтовался еще один вулкан, расположенный в Италии – Этна. В отличие от Везувия, Этна никогда не считалась спокойной, но то, что произошло в 1669 году, трудноописуемо. После серии подземных толчков, продолжавшихся в течение трех дней, началось мощнейшее извержение. Шесть кратеров извергали огонь и дым, а затем открылся новый, седьмой кратер. Его лавовый поток стал причиной чудовищных разрушений. С лица земли были стерты 50 населенных пунктов, а общее число жертв оценивается от 20 до 100 тысяч человек. Лавовый поток подступил к стенам города Катании, которые продержались три дня, после чего город был затоплен лавой и практически полностью разрушен.

Вулкан Этна. Фото: russianlook.com

Этна и по сей день периодически напоминает о себе итальянцам новыми извержениями.

В 1783 году взбунтовалисьисландские вулканы. Лаки – вулканическая гряда длиной 24 км, имеющаяся сотни кратеров, извергалась почти непрерывно с января по июнь.  В результате погибла треть тогдашнего населения Исландии – около 20000 человек.

Спустя 10 лет после исландской катастрофы, в 1793 году, свою силу продемонстрировал вулкан Ундзэн в Японии. Мощнейшее извержение, и вызванное им цунами унесли жизни от 15 до 53 тысяч человек. Ныне вулкан убийца считается слабо активным. Несмотря на это, в 1991 году под его лавовыми потоками были погребены 43 ученых и журналиста.

Вулкан, докричавшийся до Америки

27 августа 1883 года произошел один из самых мощных вулканических взрывов в истории человечества. Он ознаменовал пик извержения вулкана Кракатау, расположенного на архипелаге между островами Ява и Суматра. В результате соприкосновения магмы с массами океанической воды, произошедшей из провалов во внутренней структуре вулкана, произошел чудовищной силы взрыв. Обломки вулкана разлетались в радиусе 500 километров. Пепел поднялся на высоту свыше 70 километров. Отголоски взрыва вулкана были настолько сильны, что его услышали в США. Сила взрыва,  по оценкам геологов не менее, чем в 200 тысяч раз превышала силу взрыва, уничтожившего Хиросиму. От взрыва и последовавшего цунами высотой до 30 м на соседних островах погибли около 36 тысяч человек, в море были смыты 295 городов и селений. Многие из них до подхода цунами были, вероятно, разрушены воздушной волной, которая повалила экваториальные леса на побережье Зондского пролива и срывала крыши с домов и двери с петель в Джакарте на расстоянии 150 км от места катастрофы. Воздушная волна обошла Землю по разным данным от 7 до 11 раз.

12 ноября 1985 года в Колумбии началось извержение вулкана Руис. Высота столба из дыма и выброшенных взрывами обломков породы достигала восьми километров. Из-за излияния лавы и выходов раскаленных газов повысилась температура, в результате чего растаяли покрывавшие вулкан снега и льды.

По официальным данным колумбийского правительства, в результате извержения погибло или пропало без вести около 23 тысяч человек, еще 5 тысяч получили серьезные ранения и увечья. Десятки тысяч колумбийцев лишились жилья и имущества. Селевой поток фактически стер с лица земли город Армеро. Также было уничтожено несколько окрестных деревень. Были повреждены нефтепроводы и линии электропередачи, разрушены мосты.

Наши вулканы не хуже исландских

В отличие от зарубежных собратьев, российские вулканы, сосредоточенные в основном на Камчатке, подобной кровожадностью не отличаются. Хотя и забывать о необходимости серьезно отношения к себе не дают.

Так, еще до  фокусов Эйяфьятлайокудля, в июне 2009 года на российском острове Матуа началось извержение вулкана пик Сарычева. Высота пеплового облака достигала 8 километров над кромкой кратера, пепловый шлейф простирался на 200 километров на юго-запад и на 105 километров на юго-восток. Из-за мощных извержений вулканов на Курильских островах ведущая японская авиакомпания JAL была вынуждена изменить маршруты почти 20 своих рейсов в Северную Америку и Европу.

Наука не стоит на месте, и наблюдение за вулканами позволяет сделать жизнь людей рядом с ними более безопасной.

Вулканов не стоит бояться, но помнить об их громадной силе стоит всегда.