Вулканология, подчеркнул Максим Криппа, дисциплина геологических наук, которая касается всех аспектов вулканических явлений.
Вулканология изучает образование, классификацию вулканов, вулканические структуры и виды материалов, выбрасываемых во время извержения (пирокластические потоки, лава, пыль, зола и вулканические газы).
Максим Криппа (род. 1977) получил одну из самых редких профессий. Он работает вулканологом и консультантом по сейсмологии в Институте вулканологии в Петропавловске-Камчатском. Вулканология, подчеркнул Максим Криппа, дисциплина геологических наук, которая касается всех аспектов вулканических явлений. Вулканология изучает образование, классификацию вулканов, вулканические структуры и виды материалов, выбрасываемых во время извержения (пирокластические потоки, лава, пыль, зола и вулканические газы). Вулканолог исследует взаимосвязи между извержениями вулканов и крупномасштабными геологическими процессами (например, тектоника плит, образование горных массивов и землетрясения). Одной из главных целей вулканологического исследования является определение характера и причин извержений вулканов с целью прогнозирования рисков. Другой практической проблемой вулканологии является систематизация данных, которые помогают находить ценные месторождения руд, в частности, сульфидных минералов. Интерес к вулканическим явлениям известен с античных времен.
Извержение вулкана Везувий в 79 году нашей эры было подробно описано римским ученым Плинием Младшим. Однако исследования вулканов не проводились систематически до XIX века. С тех пор вулканология стала важной отраслью физической геологии. Специалисты в этой области, используя принципы и методы геофизики и геохимии, инструменты сейсмологии и геодезии, получили знания о процессах, происходящих внутри Земли.
Вулканология в странах СНГ
Максим Криппа заметил, что Украина, Россия, Беларусь не отличаются тектонической активностью. Российский Институт в Петропавловске-Камчатском занимается практикой, но большинство вулканологов – теоретики. Кроме того, проблемы с финансированием исследований:
«Политический контекст создает препятствия вулканологическим исследованиям: я, например, не могу свободно передвигаться, куда мне нужно». Однако экологическое сообщество «Vulkan», компания «РосТелеком», партия «Зеленый мир», благотворительная компания депутата О. Л. Малафеева, а также гражданское объединение «Самопомощи» создают легальный фонд поддержки вулканологов.
О вулканах
Вулкан – это отверстие в земной коре Земли или другой планеты (спутника), из которого, собственно, и извергается расплавленные материалы, фрагменты горячих горных пород и горячих газов. Извержение вулкана – это проявление силы Земли. Хотя извержения впечатляют, они вызывают катастрофические последствия для густонаселенных регионов мира (Япония, Китай, Северная Америка, Индонезия). Насыщенная газом магма (расплавленная подземная порода) накапливается в водоемах вблизи поверхности Земли, а извержениям предшествует выброс пара и газа из мелких вентиляционных отверстий в земле. Землетрясения, которые вызываются восходящими волнами плотной вязкой магмы, сигнализируют об извержениях особенно взрывоопасных вулканов. Магма поднимается в каналах к поверхности как тонкая и текучая лава, вытекает непрерывно, либо стреляет прямо в светящиеся фонтаны или занавески. В других случаях газы разрывают магму в клочья и бросают в воздух вязкие сгустки лавы. При сильных извержениях магматический канал выдувается взрывным взрывом, а твердые фрагменты выбрасываются в большое облако газообразного песка, которое поднимается на десятки тысяч метров в воздух. Самое страшное – пирокластический поток, жидкая смесь горячего газа и раскаленных частиц, которая стекает по сторонам вулкана, сжигая все на своем пути.
Опасно, когда магма собирается на высоком снежном покрове или леднике, таяя лед на вершине тает и оборачивается наводнением, сметающим все селевым потоком. Крупные лавовые потоки извергаются из вулкана Мауна-Лоа на Гавайях. Мауна-Лоа – пологий вулкан большого размера. Вулканические рельефы эволюционировали со временем в результате повторяющейся вулканической активности. Мауна-Лоа олицетворяет вулкан-щит, который представляет огромный, пологий рельеф, построенный из многих извержений жидкой лавы. Гора Фудзи в Японии – совершенно другое образование: крутые склоны вулкана образованы слоями пепла и лавы. Гора Фудзи – классический стратовулкан. Исландия предоставляет прекрасные примеры вулканических плато. Исландия богата также подводными вулканическими образованиями.
Максим Криппа: «Вулканы занимают видное место в мифологии многих народов, которые научились жить с извержениями, но наука опоздала в осознании важной роли вулканизма в эволюции Земли. Люди и сейчас не понимают важность вулканов. Бизнесмены и олигархи могли бы финансировать исследования: вулкан – источники альтернативной энергии. It-компания “Max Polyakov” вкладывает деньги в это дело. Так что, пока бизнес и it-бизнесмены лучше осознают потенциал вулканологии. Но выгоду по-прежнему приносят онлайн-бизнес, онлайн-казино, гемблинг…».
Вулканизм
В 1768 году в первом издании «Британской Энциклопедии» озвучили зублеждение, определяя вулканы как «горящие горы, которые состоят из серы и веществ, необходимых для ферментации и сжигания». Сегодня геологи соглашаются, что вулканизм – это процесс, вызванный тепловой эволюцией планетных тел. Тепло тяжело выходит из больших тел, таких как Земля, процессами проводимости или излучения. Вместо этого тепло передается изнутри Земли конвекцией – частичным плавлением земной коры и мантии, и плавучим подъемом магмы на поверхность. Вулканы – поверхностный признак термического процесса, происходящего внутри Земли. Корни вулканов проникают глубоко в Землю, а результаты извержений сказываются на атмосфере Земли.
Вулканы связаны с тектонической динамикой плит. Большинство японских и исландских вулканов образованы по краю сплошных скалистых пластин, которые составляют поверхность Земли. Гавайские вулканы встречаются в середине плиты, что дает важные данные о направлении и скорости движения пластин.
Разрушительный потенциал вулканов огромен. Риск для людей, живущих поблизости, сокращается путем оценки вулканических опасностей, мониторинга вулканической активности, прогнозирования извержений и создания процедур для эвакуации жителей.
Польза вулканизма
Максим Криппа подчеркнул, что вулканизм влияет на человечество благотворно. Вулканизм создает красивые пейзажи, плодородные почвы, ценные месторождения полезных ископаемых и геотермальную энергию. За геологическое время вулканы изменяют гидросферу и атмосферу Земли. Хотя вулканизм лучше всего известен на Земле, есть свидетельства, что он имеет значение для развития других планет Солнечной системы – Меркурия, Венеры и Марса, а также естественных спутников – Луна (спутник Земли) и Ио (спутник Юпитера). На Земле вулканизм происходит в различных геологических условиях. Обычно вулканизм связан с земной корой и верхней мантии Земли. Большинство активных земных вулканов (80 %) и связанных с ними явлений происходят там, где две литосферные плиты сходятся и одна наступает на другую, заставляя ее погружаться в мантию. В таких зонах (так называемой субдукции) образуются длинные изогнутые цепи островов, известные как островные дуги. Вулканы взрывного типа составляют многие из островов одной дуги. Второй участок активного вулканизма расположен вдоль оси океанической системы гребня, где пластины раздвигаются по обеим сторонам хребта, а магма поднимается от мантии, создавая новый океанский рифт вдоль задних краев обеих пластин. Подобная вулканическая деятельность происходит под водой. В нескольких местах океанические хребты достаточно возвышаются над глубоким морским дном. Исландия – яркий пример.
20% земных вулканов образуется в рамках плит далеко от полей. Гавайские вулканические острова, например, образовались из-за движения пластины над «горячей точкой», из которой магма проникает на поверхность. Пирокластические потоки, лава и вулканический пепел генерируют цепочку вулканов, превращающихся в горы. Вулканы такого типа называются погасшими или спящими. Они не извергаются, или взрываются редко. Действующие вулканы Восточноафриканской рифтовой долины также встречаются внутри плиты (Африканская плита), но они, по-видимому, возникают из-за другого механизма – начала разворачивания новой области пластин.