1.2 Количественная характеристика вулканических извержений

Вулкан как единое целое состоит из трех главных частей: магматического очага, залегающего обычно на глубине 30--100 км, канала, ведущего от магматического очага наверх, и конусообразного горного сооружения, сложенного из излившихся и затвердевших пород. Нередко от главного вертикального ствола-канала отходят ответвления, образующие боковые (паразитические) конусы на общем склоне вулкана (см. рис. 3 в приложении 3). Температура магмы в очаге достигает 1300-1500 °С, а при выходе на поверхность земли несколько ниже -- 1200-1300 °С.

Рассмотрим некоторые количественные характеристики вулканических извержений.

Извержение вулкана Тамбора на острове Сумбава в апреле 1815 г. обычно считается сильнейшим вулканическим взрывом за несколько последних столетий. Общий объем изверженного материала составил около 100 км³. Слой пепла толщиной более 25 см выпал на площади 300 000 км². На территории двух островов были полностью уничтожены посевы, и общее число жертв самого извержения и последовавшего голода и болезней составило 92 тыс. человек (С* = 190 тыс. человек, 1_с =10,3 С* - число убитых, приведенное к населенности 1950 г., 1_с - категория катастрофы по числу жертв. См.: Шебалин Н.В. Закономерности в природных катастрофах. 2-е изд. М., 2005. С. 8.).

При взрыве вулкана Кракатау 26-28 августа 1883 г. объем выброшенной массы составил 16 км³. Обрушения подводных частей вулкана вызвали гигантскую водяную волну (цунами) высотой до 30 м. Близлежащие островки были покрыты 15-метровым слоем пепла и пемзы, перекрытым 60-метровым слоем отложений палящих туч. Число жертв составило около 36000 человек.

В 1980-х гг. после раскопок в Геркулануме были пересмотрены оценки числа жертв извержения Везувия в 79 г. н.э. По-видимому, при этом извержении погибли 8-10 тыс. человек, из них все 5000 жителей Геркуланума. Число жертв, приведенное к населенности 1950 г., составляет 117 тыс. человек, что делает это извержение одним из самых трагичных в истории человечества, недаром ему уделяется столько внимания. Приведенная оценка не является завышенной: в настоящее время в кальдере Поццуоли, в ближайших окрестностях Везувия, проживает около 200 тыс. человек. При внезапном выбросе «палящей лавины» все они могут погибнуть.

Самый большой выброс тефры при взрыве был во время извержения вулкана Тамбора в 1815 г. -- 100 км³. Однако примерно 9500 лет назад при извержении вулкана Туба в Индонезии было выброшено не менее 1000 км³ тефры. Надо признать, что по энергии единичных событий -- до 10²⁰ Дж -- извержения могут даже превзойти сильнейшие землетрясения (сейсмическая энергия до 3?10¹⁸ Дж, полная энергия -- до (3?10)10¹⁹ Дж).

Самое маленькое излияние лавы (1,2 м³) зарегистрировано при извержении небольшого вулкана Крафла в Исландии в 1977 г. Там же в 1783 г. отмечено самое большое за историческое время излияние, когда вулкан Лакачигар извергнул 12,3 км лавы (в 10 млрд. раз больше). По данным Суон-сона и Райта, при одном извержении за 15 000 лет до н.э. излилось около 700 км лавы, покрывших территорию около 1000 км в северо-западной части США.

За 24 года (1977-2000) общее число жертв вулканических извержений составило 7220 человек (300 человек в год), что в 20 раз меньше числа жертв от землетрясений за это же время См.: Аргументы и факты. 2004. 12 дек. . По оценке Г.А. Макдональда, за последние пятьсот лет произошло около 500 вулканических извержений, в результате которых погибло около 200 тыс. человек, т.е. 400 чел/год См.: Болт Б.А., Хорн У.Л., Макдоналд Г.А. и др. Указ. соч. С. 45..

На 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. 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. м³.

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 15002000 м. Вершина вулкана была снесена взрывом. Высота его уменьшилась почти на 200 м.

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 фала извержения. В новом громадном кратере начали расти два купола. Когда в августе начальник вулканической станции Ключи Г.С. Горшков совершил восхождение на Безымянный, первый из этих куполов достигал высоты 320 м. В ноябре извержение закончилось См.: Гангнус А. Тайна земных катастроф. М., 2005. С. 189-192..

Извержение Безымянного произошло в совершенно безлюдной местности. Самая крупная вулканическая катастрофа прошедшего века не унесла ни одной жизни.