Зачем нужна геология - Дуг МакДугалл
Шрифт:
Интервал:
Закладка:
Пинатубо — всего лишь один из множества действующих филиппинских вулканов. Его извержение в 1991 году потрясло даже тех, кто видел только фотографии или видеозаписи; люди, которые видели его воочию, были в полном ошеломлении. Однако с геологической точки зрения это извержение не было каким-то необычным. По шкале вулканической активности, показывающей силу извержения, оно получило 6 баллов. В течение XX века наблюдалось три извержения такого уровня. (Это выше долгосрочного среднего показателя: за последние десять тысяч лет извержение такой силы происходило раз в несколько сотен лет). Как и шкала магнитуд землетрясений, шкала вулканической активности не ограничена сверху, а увеличение значения на 1 означает увеличение силы в 10 раз. Однако, в отличие от землетрясений, масштаб извержения определяется не только по реакции прибора. Оценка основывается на таких количественных параметрах, как объем выброшенного материала, высота пепловой колонны при извержении и продолжительность активного состояния. Для извержений в прошлом, которые никто не фиксировал, как правило, единственной возможной мерой является количество выброшенного материала. Его можно определить по толщине слоев вулканического пепла и потоков лавы, а также по их протяженности.
Вулкан Пинатубо находится в зоне субдукции, которая входит в так называемое огненное кольцо, окружающее Тихий океан. Как и большинство вулканов в этой зоне, он извергается взрывами, выбрасывая с большой скоростью газ, камни и сгустки расплавленной магмы. Энергия для таких взрывных действий исходит от воды и других летучих соединений, растворенных в магме. Когда магма приближается к поверхности, пузыри газов выходят наружу и быстро расширяются. Этому способствует химический состав магм зоны субдукции: они богаты кремнеземом и поэтому отличаются большой вязкостью. Вязкая лава удерживает расширяющиеся пузырьки газов, пока в вулканическом канале не создается очень высокое давление, что и приводит в результате к взрывным извержениям.
Извержение 1991 года нарушило почти пятисотлетнее молчание Пинатубо. Перед катастрофой гора не походила на действующий вулкан. Существовало несколько горячих источников, но свежих потоков лавы не было: сильная эрозия разрушила склоны, и они уже заросли густым лесом. Однако в середине марта 1991 года гору сотрясла серия землетрясений, а в течение следующих нескольких недель толчки ощущались еще сильнее. Вскоре стало понятно, что вулкан пробуждается от долгого сна: землетрясения — признак движения магмы к поверхности. В начале апреля возле вершины произошло несколько небольших выбросов перегретого пара, из-за чего в воздух взлетели тучи обломков, а окружающая местность покрылась тонким слоем вулканической пыли.
Землетрясения и небольшие извержения тревожили население, однако для стороннего наблюдателя не выглядели особо серьезными, поскольку не сопровождались излияниями лавы. Однако взрывы пара намекали, что под поверхностью находится мощный источник тепла, который перегревает грунтовые воды, пока пар не вырывается по трещинам в земле. Геологи из Филиппинского института вулканологии и сейсмологии и их коллеги из Геологической службы США осознали угрозу и быстро развернули на вулкане и вокруг него сеть приборов: сейсмометры для точного определения силы и местоположения мелких землетрясений и наклономеры для отслеживания формы горы, когда она начнет заполняться поднимающимися расплавленными породами.
Пинатубо расположен в густонаселенной части планеты. В 1991 году в нескольких десятках километров от вулкана — то есть в опасной зоне при крупном извержении — проживали сотни тысяч людей. Всего в 90 километрах находится столица Филиппин Манила, где живет больше 19 миллионов человек. Ученые, наблюдающие за горой, оказались под давлением, решая, как поступить: призывы быть осторожнее кажутся чем-то естественным, однако масштабная эвакуация вследствие ложной тревоги серьезно подорвала бы эффективность будущих прогнозов. Однако все признаки говорили о надвигающемся извержении. Картирование и датирование вулканических пород в этом районе показали, что за последние 6 тысяч лет Пинатубо всерьез извергался минимум три раза. Исследования также показали, что окружающие равнины заливались мощнейшими селевыми потоками, которые спустили по склонам горы массу пепла от прошлых извержений, перенеся его в нынешние густонаселенные районы. Извержение аналогичной силы нанесло бы огромный ущерб.
Продолжающиеся землетрясения и выбросы пара побудили власти издать в начале 1991 года приказ об эвакуации людей, живущих в нескольких километрах от вулкана. Эта активность продолжалась в апреле и мае, и, несмотря на отсутствие лавы, вулканологи зафиксировали выбросы больших количеств (тысячи тонн в день) смертельно опасного газа — двуокиси серы. Наконец, 7 июня магма достигла поверхности, однако без взрыва она сформировалась в толстую медленно поднимающуюся массу лавы, которая образовала купол на вершине (очевидно, газы, растворенные в этой первой порции магмы, высвободились из нее во время медленного подъема на поверхность, что и позволило ей излиться относительно спокойным образом). Филиппинский институт вулканологии и сейсмологии выпустил предупреждение четвертого уровня (второе по серьезности, поскольку используется пятибалльная шкала). Всего через несколько дней до поверхности добралась свежая магма, заполненная газом, и начались взрывы. Уровень вулканической опасности повысили до 5. Вулканологи продолжали следить за горой, но не могли в точности предсказать, что случится дальше.
Немногим позже, 15 июня, произошло по-настоящему мощное извержение, в результате которого из вулкана выбросило больше 4 кубических километров материала. Светящиеся пирокластические потоки — быстро двигающаяся смесь раскаленных газов и лавы — неслись по оврагам и долинам на склонах Пинатубо, покрывая их обжигающим слоем в многие десятки метров толщиной. (Даже через пять лет после извержения измерения показали, что некоторые потоки так и не остыли внутри и сохраняли температуру свыше 500 градусов Цельсия). Один из таких потоков почти поглотил базу Кларк. Часть выброшенного материала поднялась высоко в атмосферу в виде мелкого пепла и в конечном итоге распространилась по всему земному шару. И, словно этого было мало, одновременно с извержением на остров обрушился тайфун. Сильные дожди вымывали из воздуха вулканический пепел и придавали тропическому Лусону вид снежного ландшафта. Влажный пепел был настолько тяжел, что проламывал все крыши без разбора, и в течение многих лет после извержения пепел и рыхлые вулканические фрагменты в дождливые сезоны спускались по склонам Пинатубо в виде мощных селевых потоков.
В результате извержения вулкана погибло более 800 человек. Однако число жертв было бы гораздо больше, если бы не усилия
