12 фактов о вулканологии

Серия публикаций «10 фактов о…» продолжается статьей доктора геолого-минералогических наук, профессора кафедры петрологии Московского государственного университета (геологический факультет), вулканолога Павла Плечова.

• На данный момент науке известно 1545 действующих вулканов, к которым причисляют те, которые извергались хотя бы раз за последние 10 тысяч лет. Международный каталог вулканов  существует благодаря поддержке Смитсониановского института, который позволяет ознакомиться с каталогом на сайте http://volcano.si.edu.

• Каждый год на планете фиксируется 60-80 извержений вулканов. Если говорить о последнем десятилетии, то самым урожайным на подобные события был 2008 год, когда произошло 78 извержений. В 2009 и 2010 годах это число было 68 и 69 соответственно. На данный момент в текущем году зафиксировано извержение 38 вулканов, в числе которых – 4 на Камчатке. В каждый момент времени в стадии извержения находится в среднем 17-20 вулканов.

• Для каждого отдельного извержения измеряется объем выброса вулканических продуктов. Для корректного сравнения различных типов извержений обычно его пересчитывают на объем плотных пород, и уже по нему пересчитывается сила извержения. Как правило, сила извержения представляет собой немного измененную логарифмическую шкалу: отметке 0 соответствуют извержения объемом менее 10 тысяч кубометров, 1 – от 10 тысяч до 1 миллиона кубометров, и в последующем каждая ступень соответствует увеличению объема выбросов на порядок. В течение последних 10 тысяч лет сила извержений как минимум 6 раз достигала отметки 7 (последнее такое мощное извержение случилось в 1815 году, вулкан Тамбора). Последнее извержение, имеющее показатель 8, случилось 26 тысяч лет назад на вулкане Таупо.

• Время одного отдельного извержения может составлять несколько минут, а может длиться десятки лет. Среднее время извержений, подсчитанное учеными на основании имеющихся данных – 50 дней. Большинство извержений продолжается не более 100 дней. На данный момент известно 15 вулканов, которые извергаются вот уже более 30 лет без перерыва.

• Наиболее распространенная вулканическая порода – это базальт. Тем не менее, имеются сотни других пород. Так, самые мощные кальдерообразующие извержения чаще всего ассоциируются с риолитовой магмой, при таком типе извержений, как правило, формируются игнимбриты. Везувий известен как источник лейцитовых фонолитов, Этна – трахибазальтов. Для небезызвестного вулкана Эйяфьятлайокудля, извергавшегося в 2010 году, первая фаза характеризовалась базальтовыми породами, а пепел, ставший причиной отмены авиасообщения в Европе, имел трахиандезитовый состав.

• Глобальная причина планетарных извержений – турбулентная конвекция мантийного вещества, которая приводит к подъему в верхние слои горячих блоков мантии, как правило – литосферных плит, а также обратным процессом – затягиванием блоков коры в мантию.

Эти процессы миграции блоков с различными показателями (температура, плотность, давление, химический состав) создают  условия, в которых происходит плавление вещества. Абсолютное большинство вулканов располагаются на границах литосферных плит (в зонах субдукции и спрейдинга).

• Вулканические образования имеются на многих небесных объектах Солнечной системы. Так, лунные моря (темные пятна на поверхности Луны, которые отлично видно даже невооруженным глазом) – результат извержений лунного базальта, которые произошли более 1 миллиарда лет назад. На Марсе известно громадных размеров вулканическое плато Фарсида, на котором обнаружены самые крупные вулканы во всей Солнечной системе. Вне Земли действующие вулканы имеются только на Ио, спутнике Юпитера.

• Главными отрицательными последствиями извержений вулканов считается уничтожение растительности на тех территориях, где толщина выпадения вулканического материала составляет 3 и более сантиметра. На протяжении первых дней и даже недель после извержения довольно часто выпадают кислотные дожди, которые становятся причиной заражения данной местности (например, фтором). Некоторая часть извергающегося вещества попадает в верхние слои земной атмосферы, при этом за счет экранирующего эффекта вызывает понижение температуры. Диоксид серы, к примеру, в верхних слоях формирует сульфатные аэрозоли, которые в таких условиях достаточно стабильны и вызывают длительное похолодание. Так, в результате очень мощного извержения среднегодовая температура на Земле на несколько лет может снизиться на доли градуса.

• В истории Земли имеются кратковременные периоды в геологическом смысле (менее 1 миллиона лет), в течение которых извергалось более 1 миллиона кубометров лавы, в основном базальтовой. Эти извержения  покрывают площади от 100 тысяч квадратных километров до нескольких миллионов. По времени эти геологические периоды совпадают с массовым вымиранием биологических видов. Так, 250-251 миллион лет назад на достаточно большой части нынешней Сибири были сформированы Норильские траппы. Сегодня они занимают общую площадь в два миллиона квадратных километров, а на начальных этапах  могли занимать 7 миллионов. На этот исторический период  приходится пермско-триасовое глобальное вымирание, во время которого практически полностью исчезло 90% существовавших в то время видов.

• Первая в истории вулканологическая станция появилась на вулкане Везувий в 1841 году. В начале двадцатого века вулканологические обсерватории уже существовали в Японии, США, Индонезии и некоторых других странах. Со временем сети вулканологических обсерваторий и станций объединились в вулканологические службы. В СССР в 1935 году была создана вулканологическая станция в поселке Ключи, которая в 1943 году была преобразована в Лабораторию вулканологии академии наук СССР, а в 1962 году становится Институтом вулканологии Сибирского отделения Академии  наук СССР в Петропавловске-Камчатском. В России вулканологической службы нет до сих пор.

• Вулканология, как и всякая другая наука об объекте, находится в тесном контакте с множеством других научных направлений – геоморфологией, сейсмологией, петрологией, биологией, климатологией. По классификатору Высшей аттестационной комиссии в России существует только одна специальность, связанная с вулканологией – петрология. Такая ситуация сложилась по историческим причинам: первые отечественные вулканологи А. Н. Заварицкий, С. И. Набоко, Ф. Ю. Левинсон-Лессинг, Б. И. Пийп были петрографами.

• Вулканология в России считается одной из самых редких специальностей. Стать у нас в стране вулканологом очень непросто, поскольку нет ни одного учебного заведения, готовящего специалистов данного профиля. В Московском государственном университете вулканологическая тематика косвенно присутствует на кафедре петрологии геологического факультета, на кафедре палеогеографии и геоморфологии географического факультета, а также на отделении механики мехмата. Для школьников существует геологическая школа МГУ, в которой два раза в неделю проводятся бесплатные занятия, и в лектории геологического факультета МГУ, который начнет свою деятельность в октябре текущего года.

По материалам trv-science.ru