Катастрофы: неистовая Земля - Тони Уолтхэм

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.