Текст книги "Великие катастрофы в истории Земли"
Автор книги: Игорь Резанов
сообщить о нарушении
Текущая страница: 6 (всего у книги 12 страниц)
Описание одной из вулканических катастроф мы находим у известного геолога – академика А.П. Павлова. В северной части острова Мартиника, расположенного в Карибском море, находился вулкан Мон-Пеле, кратер которого был заполнен водой. Более 50 лет вулкан безмолвствовал. И вот в начале мая 1902 г. послышался гул и стали ощущаться подземные толчки. Это возбудило любопытство жителей; многие поднялись на вершину и увидели, что вода там кипит. Деятельность вулкана все усиливалась. Ночью был виден яркий свет на вершине, в горе слышен шум; ветер приносил пепел. Утром 16 мая город покрыла серая пыль. Подземный шум и дождь пепла становились все сильнее. 17 мая западный склон вулкана покрылся таким густым облаком пепла, что пароход не мог пристать к берегу. Пепел, мелкий, светло-серого цвета, напоминал муку или цемент. Деревья покрылись им, как снегом. Животные, лишенные пищи, умирали. Мертвые птицы валялись на дорогах.
18 мая поток горячей грязи, спустившийся по руслу реки Белой, затопил сахарный завод на берегу моря. В книге А.П. Павлова приводится рассказ очевидца об этой катастрофе: «В 10 минут первого слышу крики. Бьют тревогу. Люди бегут мимо моего дома и в ужасе кричат: „Гора идет!" И я слышу шум, который нельзя ни с чем сравнить, шум страшный, ну, просто дьявол на земле… и я выхожу, смотрю на гору… Над белыми облачками пара с горы спускается с треском черная лавина более 10 м высотою и в 150 м шириною… Все изломано, потоплено… Мой сын, его жена, 30 человек, большое здание – все унесено лавиной. Они надвигаются бешеным натиском, эти черные волны, они надвигаются, как гром, и перед ними отступает море». [8]8
Павлов А.П. Вулканы, землетрясения, моря и реки. М., 1948, с. 53
[Закрыть]
Вдоль реки Белой показались фумаролы – отдушины, выбрасывавшие горячие газы. В тот же день был обнаружен разрыв подводного телеграфного кабеля и в бухте показалась мёртвая рыба, из чего заключили, что фумаролы открылись и на дне моря. Ночью на вершине был виден красный свет, отражавшийся в облаках пара.
21 мая утро было ясное и сравнительно спокойное; вулкан не проявлял особенной активности. Над ним поднимался столб серого пара, и тонкий пепел медленно падал на город. Но мало-помалу пепельный дождь все усиливался, и стало так темно, что пришлось зажигать лампы в домах. Затем разразилась внезапная катастрофа, и все 30 тыс. жителей Сен-Пьера погибли.
О том, что случилось, стало известно от тех, кто был за пределами города и области опустошения. Утром 21 мая вулкан сильно дымился. Над ним стояло белое серебристое облако, напоминавшее по форме цветную капусту. Потом вся гавань и город исчезли из виду в облаках черного дыма, слышался гул, слабые сотрясения почвы не прекращались. В 7 час. 50 мин. послышался оглушительный треск и за ним – несколько слабых раскатов. Облако, ставшее потом черным, окутанное сетью молний, валом покатилось с вулкана вниз по направлению к Сен-Пьеру (рис. 15). Атмосфера сделалась невыносимо жаркой, воздух обжигал легкие.
Рис. 15. Карта района кратера вулкана Пеле (по А. Лакруа).
Линией ограничена площадь опустошения
Край раскаленного облака захватил несколько экипажей, поднимавшихся на холм; задние исчезли бесследно, передние были поломаны, пассажиры контужены и обожжены, но остались живы.
Огненная туча так же быстро исчезла, как и появилась; и когда темнота рассеялась, от города не осталось ничего, кроме пылающих развалин. Особенно пострадала северная его часть, в южной кое-где уцелели стены домов.
Из 18 судов, стоявших на якоре в гавани, уцелел только пароход «Роддан». Его капитан Фриман так описывает это ужасное время. В половине девятого он был в каюте; многие пассажиры стояли, облокотясь на борт, и смотрели на вулкан, выбрасывавший густые облака дыма и по временам снопы света. Вдруг Фриман услышал страшный грохот, и вслед за этим внезапный порыв ветра взволновал море и раскачал суда. Капитан, выскочив на палубу, успел закричать: «Смотрите!»– прежде чем обрушилась горячая лавина. По кораблю будто ударило огромным молотом, и лавовый дождь хлынул на палубу. Жар был так силен, воздух так удушлив, что многие бросились в море. Некоторые выползали из своих убежищ на палубу, чтобы вдохнуть воздуха, и обжигались горячим пеплом. Первой мыслью капитана было попытаться спасти пароход и оставшихся в живых членов экипажа. Он успел сбросить канаты и дать сигнал к полному ходу назад. Они столкнулись с горящим пароходом «Рорайма». Когда пароход выходил из порта, капитан оглянулся назад. Город был охвачен пламенем, люди в ужасе метались по улицам.
Фриман направил пароход к соседнему острову Санта-Лючия, и, когда пришел к пристани, на палубе был слой пепла в 6 см толщины. Половина экипажа и пассажиров были мертвы, остальные – со страшными ожогами. Все они умерли в течение следующих двух дней. Остались в живых только капитан и машинист.
А вот рассказ Г. Томсона, одного из пассажиров горевшего «Рорайма», мимо которого прошел «Роддан». На пароходе было 68 человек. Многие пассажиры и служащие были на палубе и наблюдали величественное зрелище. Один инженер с аппаратом в руках собирался фотографировать дымящуюся гору. Это было без нескольких минут 8.
Вдруг раздался страшный грохот и за ним взрыв, похожий на одновременный выстрел из тысячи больших пушек. Все небо в огне. Грохот на момент стих, и капитан Мюгга бросился на мостик, крича матросам: «Сняться с якоря!»Но было уже поздно. Вихрь паров обрушился на суда, и лавина огня прошла по городу и бухте с силой урагана.
Г. Томсон бросился в каюту; пароход качался, мачты и трубы падали в воду. Глаза, уши, рот, платье тех, кто был на палубе, были полны пепла или лавы, и тьма была до того густа, рев так силен, что бывшие на пароходе не могли ни видеть, ни слышать на расстоянии нескольких шагов, и все буквально задыхались.
Сцепа несколько мгновений была ужасна. К счастью, огненный ураган продолжался всего несколько минут. Атмосфера немного прояснилась, и дыхание стало свободнее. Раненые и уцелевшие должны были теперь бороться с пожаром, начавшимся в нескольких местах на пароходе. Крики раненых, просивших воды, раздирали душу; их страдания были ужасны. «Рорайму» не удалось спасти от пожара. Большая часть пассажиров и экипажа погибли. Несколько человек были спасены пароходом «Сюше», пришедшим из Фор-де-Франса часа в три после полудня.
Только 23 мая можно было приблизиться к городу. В бухте посреди обломков пристани и судов плавали трупы людей. «Рорайма» еще продолжала гореть с обоих концов. На месте города и покрытых цветущими садами и лесом склонов горы теперь расстилался серовато-белый, как бы снежный пейзаж. Растительность исчезла. Все окутал пепел, от берега моря до самой вершины горы, над которой взвивались густые клубы пара. Изредка встречались обугленные стволы без ветвей и листьев. На месте города, на протяжении 3 км вдоль берега, всюду торчали развалины домов и остатки стен, почерневших от пожара.
На главную улицу города проникнуть было невозможно. Приходилось идти по раскаленной золе. Только через два дня удалось попасть на главную улицу и в другие части города – характер разрушений не везде был одинаков. Театр, здание суда и другие дома, расположенные в северной части города, близ реки Рокселян, были совершенно разрушены, как бы смешаны с землей. Но деревянные части зданий и деревья в этой части города были мало обожжены, стеклянные вещи не расплавились, по-видимому, вследствие кратковременного действия горячего разрушительного урагана.
О силе урагана свидетельствуют развалины винокуренного завода – огромные резервуары этого завода с железными стенками в четверть дюйма толщиной были исковерканы и пробиты в нескольких местах камнями. В центральной и южной частях города механическое действие горячего урагана было слабее – уцелели стены некоторых домов. Напротив, действие жара было несравненно сильнее: все деревянные части домов сгорели, деревья обуглились, стекло местами расплавилось, трупы людей были обожжены до неузнаваемости и обуглились. Из 30 тыс. жителей города Сен-Пьер спасся только один человек – преступник, сидевший в глухой каменной башне – тюрьме.
Вулкан Мон-Пеле, произведя страшную катастрофу 21 мая 1902 г., не прекратил своей деятельности. Он много раз выбрасывал и столбы пара, и жгучие тучи. 2 июня над развалинами города пронесся горячий вихрь, гораздо сильнее, чем первый. Он довершил разрушение. От собора, еще высоко поднимавшегося среди развалин города, теперь осталась груда камней. Новый покров пепла, камней и разных обломков прибавился к прежнему, отчасти уже размытому дождями. На месте некоторых участков города возникла покрытая пеплом пустыня.
Сильное извержение произошло 22 июня. Его наблюдал английский ученый Андерсон.
«Вдруг наше внимание привлекло появившееся над кратером черное облако… Оно не поднималось вверх, а держалось некоторое время на краю кратера у расщелины и долго сохраняло свою форму… Мы смотрели на него некоторое время и, наконец, заметили, что облако не стоит на месте, а катится вниз по склону горы, постепенно увеличиваясь в объеме. Чем дальше оно катилось, тем быстрее становилось его движение… Нельзя было сомневаться, что это пепельная туча и она идет прямо на нас.
Туча спустилась по склону горы. Она стала неизмеримо больше, но все еще имела округлую форму с вздувавшейся поверхностью. Она была черна, как смола, и сквозь нее сверкали полоски молний. Туча дошла до северного края бухты, и в нижней ее части, где черная масса соприкасалась с водой, была видна полоса беспрерывно сверкавших молний. Быстрота движения тучи уменьшалась, ее поверхность волновалась все меньше – она превратилась в большой черный покров и нам уже ее угрожала». [9]9
Цит. по: Павлов А.П. Вулканы, землетрясения…, с. 60
[Закрыть]
Подобное явление повторилось, но уже в ночной темноте. В кратере, из которого появилось облако, был виден слабый свет, постепенно усиливающийся. Докрасна раскаленные камни вылетали из кратера, падали на склон и катились вниз. Вдруг яркий свет озарил облачную массу над вулканом, из горы донесся продолжительный сердитый рев, и страшная лавина, вырвавшаяся из кратера, ринулась к морю. Она имела темно-красный цвет с более светлыми полосками, за которыми шел искристый след – по-видимому, горячие камни. 12 сентября было особенно сильное извержение, во время которого раскаленная туча захватила краем Красный холм, до тех пор не подвергавшийся опасности. При этом погибло 1500 человек.
На рубеже 1902–1903 гг. на вершине горы, выше кратера, стал заметен какой-то острый зубец или обелиск. В первый раз его обнаружили во время восхождения на вулкан в сентябре 1902 г. Кратер, на краю которого стояли смелые путешественники, освободился от пара, и из него поднимался метров на 50 вверх величественный каменный обелиск, со всех сторон изборожденный трещинами. Из трещин то спокойно, то со взрывом выходили клубы белых паров. При взрывах от скалы отваливались большие каменные глыбы и, падая в кратер к ее основанию, производили характерный шум.
В течение целого года гора выбрасывала вверх клубы пара, пепла и камни. Каменный обелиск, выдвинувшийся из средины кратера (рис. 16), достиг в высоту 400 м. Он постоянно изменялся по форме и величине: то верхушка его обвалится настолько, что он понизится на 15–30 м, то вновь выдвинется до прежней или даже большей высоты. Ночью он светился. Особенно ярко выделялись трещины и те места, откуда отрывались каменные глыбы, как будто внутри обелиска поднималась расплавленная светящаяся лава.
Рис. 16. Каменный обелиск, поднявшийся из вулкана Мон-Пеле после извержения.
Извержение на острове Мартиника послужило причиной выделения так называемой пелейской активности. Все проявления, присущие этой разновидности вулканизма, – возникновение купола, лавового обелиска и палящей тучи обусловлены чрезвычайной вязкостью лавы, богатой кремнием. Появление купола объясняется тем, что из кратера медленно, почти незаметно для глаза поднимается густая, тестообразная масса породы, постепенно застывающая в виде колпака.
Обелиск – явление очень редкое – вырастает над куполом, как раскаленная болванка, выжатая из вальцов. Охлаждаясь, такие монолиты раскалываются на части и образуют груды огромных глыб. Другая особенность извержения на Мартинике – палящая туча представляла собой эмульсию из горящих газов и раскаленной лавовой пыли. Она вырвалась из чрева созревшего купола и устремилась вверх и в горизонтальном направлении. Скорость ее движения временами достигала 500 км/ч. По мнению известного вулканолога Г. Тазиева, такая невероятная скорость отчасти объясняется мощностью начального взрыва, отчасти – действием силы тяжести, а также, быть может, своего рода цепной реакцией, вызываемой растворенными в лаве газами, которые продолжают вырываться из любой, даже самой мельчайшей ее частицы.
Самое сильное извержение XX векаНа полуострове Камчатка, в центре Ключевской группы вулканов-гигантов, расположилась относительно небольшая по высоте сопка (3085 м), которая из-за своей невыразительности так и не получила имени и в каталогах вулканов фигурировала под названием Безымянной. Сопка эта считалась потухшим вулканом. О ее пробуждении возвестили подземные толчки, зарегистрированные на вулканологической станции Ключи, расположенной в 45 км от Безымянной. Извержение началось на заре 22 октября 1955 г. Из Ключей были замечены клубы белого дыма, появившиеся за восточным склоном Ключевского вулкана. Затем стал падать пепел. За несколько дней поднимавшийся над кратером темный султан из вулканических выбросов достиг высоты 8 км. В чудовищной туче ночью были видны огромные молнии. Взрывы, один сильнее другого, не прекращались в течение всего ноября. В отдельные дни пелена пепла, нависшая над вулканом, была настолько густой, что не пропускала солнечных лучей: в Ключах зажигали в домах лампы, а машины шли с включенными фарами. За месяц кратер вулкана расширился с 250 до 800 м.
В конце ноября активность вулкана понизилась, извержения происходили все реже и слабее, но в кратере начал расти купол из вязкой лавы, закрывший выход вулканическим газам. Давление в вулкане достигло такой силы, что давно затвердевший древний купол, примыкавший к вулкану, постепенно поднялся почти на 100 м и сместился к юго-востоку.
Наконец, 30 марта 1956 г. произошел гигантский взрыв. Над вулканом взметнулся косой огненный столб, клонившийся к востоку под углом 30°. Над ним тоже наклонно клубился черный дым, который спустя одну-две минуты закрыл вершины гор. Туча пепла, словно гигантский веер, устремилась вверх и в стороны, достигнув высоты около 40 км (рис. 17). В Усть-Камчатске, т. е. в 120 км от, вулкана, эта туча заслонила весь горизонт. Она казалась непроницаемо черной, только светлые края ее в лучах заходящего солнца были ярко-золотистыми. Спустя четверть часа после взрыва заметили струю газа, взметнувшуюся над черным покрывалом. Она достигла высоты 45 км. Вскоре пепловая туча накрыла вулканологическую станцию Ключи. Начался пеплопад. Сначала падали отдельные крупные песчинки размером до 3 мм. Казалось, что это сильный град бьет по оконному стеклу. Постепенно пеплопад усилился, и скоро наступила такая непроницаемая тьма, что невозможно было разглядеть предмет, поднесенный к глазам. Площадь, покрытая пеплом, имела в длину 400 км, а в ширину – 100–150 км. Общий его объем составил не менее 0,5 млрд. м 3.
Рис. 17. Извержение вулкана Безымянного (30 марта 1956 г.). Миллионы тонн распыленной взрывом лавы подняты на высоту до 45 км (фото В.А. Ерова)
Но полное представление о происшедшей катастрофе было получено лишь после того, как удалось побывать около вулкана. Безымянный неузнаваемо изменился. Из правильного, слегка усеченного конуса он превратился в полукольцевую кальдеру. Древний купол, приподнятый еще на первой стадии извержения, теперь отсутствовал. На месте вершины и юго-восточного склона горы зиял огромный кратер в виде полукольца размером 1500х2000 м. Вершина вулкана была снесена взрывом. Высота его уменьшилась почти на 200 м (рис. 18).
Рис. 18. Вулкан Безымянный после взрыва.
Черная линия – очертания вулкана до извержения
На расстоянии свыше 10 км все было погребено под полуметровым слоем вулканических песков. Струи этого песка содрали кору с деревьев в радиусе до 30 км. Все тонкие деревья были сломаны. Дом – база вулканологов (к счастью, без людей), расположенный в 12 км от места извержения, в буквальном смысле слова был сдут с лица земли: от него не осталось ни одной доски.
Под огромной толщей упавшего с неба раскаленного песка началось бурное таяние снега. Возникшие мощные грязевые потоки, увлекая обломки скал в сотни тонн весом, устремились по долинам, уничтожая все на своем пути.
После пароксизма 30 марта наступила последняя фаза извержения. В новом громадном кратере начали расти два купола. Когда в августе начальник вулканологической станции Ключи Г.С. Горшков совершил восхождение на Безымянный, первый из этих куполов достигал высоты 320 м. В ноябре извержение закончилось.
Извержение Безымянного произошло в совершенно безлюдной местности. Самая крупная вулканическая катастрофа нашего века не унесла ни одной жизни.
Мы рассказали о некоторых наиболее сильных вулканических извержениях. Большинство из них было взрывного характера. Что же является причиной таких катаклизмов? Где и каким образом они возникают? Почему достигают такой силы, как ни одно другое геологическое явление? Современных знаний о физических свойствах лав, о расплавах, возникающих на глубинах в десятки километров, и о составе содержащихся в ней газов еще недостаточно. Тем не менее существующие гипотезы могут опираться на ряд известных нам факторов. Извержение вулкана связано с поднимающимися с больших глубин расплавленными лавами. Возникновение таких расплавов вызвано переходом твердых горных пород в жидкое состояние, а это влечет увеличение их объема на 5 – 10 %. Изменение объема вследствие развивающегося в жидком расплаве гидростатического давления вызывает подъем вверх этого расплава. Проникновение расплава на дневную поверхность зависит от прочности и монолитности земной коры. Если последняя расчленена разломами, то происходят относительно спокойные извержения, иногда сопровождающиеся ее фонтанированием (извержения гавайского типа).
Но расплав может оказаться в обстановке, затрудняющей его подъем на земную поверхность. В этом случае расплав затвердевает на глубине, образуя крупный гранитный массив, или вызывает проплавление расположенных над ним горных пород.
Многое определяет химизм лав. Если это лавы базальтового состава, т. е. содержат не более 50 % кремнезема, то они бывают жидкими и сравнительно легко поднимаются по трещинам на поверхность, разливаясь потоками во все стороны. Если в лаве кремнезема больше (60–70 %), то она становится густой, тягучей, создает пробки в вулканическом канале, подъем ее на поверхность затруднен. Но это не означает, что «взрывоопасны» лишь кислые лавы. Наиболее сильный вулканический взрыв прошлого столетия произошел в вулкане Тамбора, извергающего базальтовые лавы. Следовательно, химический состав лав – не единственная, а возможно, и не главная причина взрывных извержений.
По мнению Дж. Ферхугена, определяющим является количество газов в лаве. При высоком давлении вода и газы находятся в магме в растворенном состоянии. Когда с приближением к земной поверхности давление начинает падать, вода переходит в газообразное состояние. Богатая газами лава как бы «вскипает» от накапливающихся в ней пузырьков (как газированная вода в бутылке). Когда газовых пузырьков становится много, они соединяются друг с другом и лава оказывается раздробленной на мельчайшие частицы. Начавшаяся кристаллизация лапы увеличивает давление паров воды. Возрастание давления паров в такой газовой камере приводит в конечном счете к взрыву, разрушающему закрывающие ее сверху пласты горных пород. Скопившаяся в недрах газовая эмульсия еще жидкой лавы выбрасывается в атмосферу, мельчайшие пузырьки тотчас застывают и в виде вулканического пепла разносятся по воздуху, а затем падают обратно на землю.
Начальное давление взрыва может достигать 1500–3000 атм (извержение вулкана Безымянного). Такое огромное давление создается, вероятно, в результате цепных реакций, развивающихся в газовой фазе. При этих реакциях происходит выделение тепла, и, таким образом, извержение приобретает характер теплового взрыва.
Тот факт, что взрывные извержения Кракатау или Санторина неоднократно происходили на одном и том же месте (в пределах одной кальдеры), свидетельствует, что под таким вулканом длительное время работает один и тот же подводящий канал. В его верхней части, по-видимому, на сравнительно небольшой глубине (1–2 км) происходила концентрация газовых пузырьков. В конечном счете общее накопление внутренних напряжений в расплаве и в его газовой фазе приводит к взрыву, тем более сильному, чем большие напряжения накопились за период относительного покоя.
