Виверження грязьових вулканів
Російська
На жаль, цей запис доступний тільки на
Російська.
К сожалению, эта запись доступна только на
Російська.
В октябре 1977 г. произошло извержение грязевого вулкана Локбатан, одного из крупнейших и активно действующих вулканов Азербайджана. Стихия недр дала о себе знать еще накануне. Наблюдалось сильное выделение грязи и газа. Местами кратерное поле вулкана напоминало кипящий котел. А ранним утром окрестности огласились гулом, возвестившим о начале извержения. Вскоре последовал мощный взрыв. Над вершиной вулкана поднялся ревущий столб огня высотой 350 м. Это воспламенилась вырвавшаяся из земных глубин газовая струя. Огромное оранжево-красное зарево осветило всю округу. В близлежащих поселках, в радиусе нескольких десятков километров, в это время было светло, как днем. Вулкан выбросил около 30 млн. м3 природного газа и более 150 тыс. м3 грязевулканической брекчии.
Локбатан — «мировой рекордсмен» по числу извержений. Начиная с 1828 г. этот вулкан извергался 17 раз! Он находится в 15 км от Баку.
Подобные извержения в Азербайджане происходят довольно часто. В год приходится в среднем 2—3 извержения, иногда и больше.
За последние 20 лет, в связи с общим усилением тектонических движений на Кавказе, участились извержения грязевых вулканов. Начиная с 1958 г. произошло 53 извержения 38 вулканов. Некоторые из них (Айрантекян, Локбатан и др.) за этот период извергались несколько раз.
Самые ранние и отрывочные сведения о деятельности грязевых вулканов на берегу Каспийского моря относятся к X—XII вв.
В своих путевых записках ад-Дин Димашки (1256—1327) отмечает: «Есть на Каспийском море остров, на котором находится большой вулкан (атма), из которого выходит огонь, подобный огромной высокой свече. Огонь этот виден с суши на расстоянии многих фарсахов».
Наиболее древнее извержение вулкана Джау-тепе произошло в начале XVII в. Сведения о современных зафиксированных извержениях азербайджанских вулканов имеются начиная с XIX в. Как же происходит извержение грязевых вулканов?
Газы, находящиеся в недрах, освободившись из-под давления, устремляются вверх по трещинам. На поверхности земли происходит самовозгорание газа с образованием столба пламени высотой до 200—500 м и более. Температура горения в это время достигает 1000—1200°. Вокруг мелкие частицы пород превращаются в шлак. Вместе с огнем высоко в небо, через жерло, соединяющее кратер с очагом вулкана, выбрасывается огромное количество грязевулканической брекчии. Достигнув апогея на высоте примерно 80—120 м, вся масса низвергается к кратеру вулкана, и бывшая впадина кратерного поля заполняется свежеизлившейся брекчией. Толщина брекчии в центральной части поля достигает 3—6 м. Если газы и воды способны пробить себе дорогу (когда канал вулкана не закупорен брекчией), то на поверхности излившейся грязи со временем возникают микроформы — действующие сальзы и грифоны.
Извержение грязевого вулкана Локбатан
Одна из характерных особенностей извержений грязевых вулканов — это выброс расплавленных мелких частиц грязи так называемые «ляпилли», которые ветрами уносятся иногда на значительные расстояния (более 20 км). Это довольно легкие, стекловидные, спекшиеся, бесструктурные, полые тельца. Очевидцы извержения рассказывают, будто с неба сыплются частицы «горячего дождя».
Существующие в наши дни крупные грязевые вулканы — это результат многократных их извержений, начавшихся впервые многие миллионы лет назад. Число извержений обычно определяется исходя из общего объема грязевулканической брекчии к объему грязевулканического материала, выбрасываемого за одно извержение. Проведя соответствующие расчеты, ученые установили, что за всю историю своего существования на таких крупных вулканах Азербайджана, как Дашмардан, Тоурагай, Большой Кянизадаг произошли соответственно 1200, 6000, 7000 извержений. Расчетами установлено, что суммарный объем газа, выделившегося за время существования вулкана Барса-Гельмес (Туркмения), превышает 3,5 триллиона м3.
В настоящее время считается, что грязевулканическая деятельность на юго-востоке Кавказа впервые началась 30—35 млн. лет назад. Ученые пришли к такому выводу после обнаружения прослоев ископаемой грязевулканической брекчии среди образований олигоценового возраста.
Наибольшее число извержений отмечено: 6— в 1926 и 1970 гг., 5 _ в 1902, 1923, 1933, 1950, 1953, 1960 и 1969 гг.; 4 — в 1912, 1915, 1927, 1941, 1954, 1958 и 1976 гг. В целом, в Азербайджане извержения грязевых вулканов происходят через каждые 2—5 лет.
Бывают случаи и довольно долгого перерыва между извержениями. Так, вулкан Чеилдаг (Кобыстан) вновь «заговорил» ровно после 100-летнего молчания (1870, 1970 гг.). Вулканы Тоурагай (1841, 1901 гг.), Боздаг-Кобийский (1827, 1894 гг.) и Боздаг Гюздекский (1839, 1902 гг.) извергались с перерывами в 60—70 лет.
Всюду извержения грязевых вулканов протекают почти одинаково. Вот некоторые данные об извержениях грязевых вулканов зарубежных стран.
Извержение в 1870 г. грязевого вулкана — Замбе (Колумбия), расположенного в Карибском море против устья р. Магдалены, по внешнему виду походило на огнедышащую гору, столб огня которой освещал окрестности на 30 км. Извержению вулкана предшествовал сильный подземный гул, после чего поднялся огромный огненный столб, который, постепенно ослабевая, горел около 11 суток. Картина сходная с извержением вулканов Азербайджана.
Извержение одного из вулканов Румынии в 1933 г. сопровождалось горением столба газов высотой в 300 м.
Грязевой вулкан «Чертова дорога» на южном побережье о-ва Тринидад относится к вулканам, которые периодически (через каждые 10—15 лет) извергаются. Потоки грязевулканической брекчии языками изливаются в море. На этом же острове в 1906 г. произошло сильное извержение грязевого вулкана «Чертов дровяной двор», под продуктами излияния которого была погребена окружающая растительность.
В период одного из бурных извержений вулкана Сассуоло, близ г. Модена (Северная Италия), объем излившейся грязи достиг 1,5 млн. м3.
Извержения грязевых вулканов, в отличие от извержений магматических вулканов, со многими из которых связаны известные трагедии человечества, не опасны для жизни людей, не причиняют им материального ущерба. Правда, ученые пока не научились предсказывать извержение вулканов, так же как и землетрясения, однако, если внимательно следить за деятельностью вулкана, изучать его «повадки», то нельзя не заметить намечающегося процесса активизации вулкана, хотя это и не всегда удается сделать.
Активизации вулканической деятельности обычно предшествует подъем кратерного вала вулкана на заметную высоту. И наконец, перед извержением начинается подземный гул, грохот.
Если вулкан все время одинаково проявляет активную грифонно-сопочную деятельность, то он практически в течение долгих лет не извергается. Постоянная разгрузка скопившихся в недрах углеводородных газов ослабляет энергию, необходимую для взрыва вулканического аппарата. В периоды спокойной деятельности на различных грязевых вулканах Азербайджана выделяется от 18 до 170 тыс. м3 газа в год. Вулкан Дашгиль (Кобыстан) ежедневно выделяет 30—40 тыс. м3 газа.
Вместе с тем истории известны случаи, когда извержение грязевого вулкана своей внезапностью и силой причиняло беды человеку. Так в 1902 г. на вершине вулкана Боздаг-Кобийского в ночь извержения собралось на ночлег около 2 тыс. овец и 6 пастухов (в кратерной части вулкана находилось озеро солоноватых вод, служивших для водопоя). Они спокойно легли спать, как вдруг со страшным гулом земля раскололась и из нее вылетел громадный столб пламени, сжегший овец и погубивший пастухов. В 1932 г. в газетах приводились сведения о людских жертвах при взрыве вулкана Свиной в Каспийском море.
В 1930 г. извержение Восходовского грязевого вулкана (на востоке Керченского п-ва) сопровождалось взрывом, огнем и выбросом пропитанных нефтью кусков грязи на большую высоту. Мощный поток грязи (до 3 м высотой) излился в сторону о-ва Джарджавы и залил до крыш несколько одноэтажных домов.
Аналогичное явление относится и к XV в., когда по местным преданиям бурное извержение на р. Кехнагяды, ниже с. Ханагя, завалило целое селение.
Причины грязевулканических извержений объясняются по-разному. Еще в 1832 г. русские исследователи Н. И. Воскобойников и А. В. Гурьев писали, что извержения бывают тогда, когда прилив воды направлен к тому берегу, на котором находится вулкан. Советский исследователь А. И. Сорокин в 1928 г. считал, что извержения вулканов происходят до и после новолуния, а Г. П. Тамразян в 1962 г. предполагал, что извержение происходит под влиянием приливов, вызываемых притяжением Луны и Солнца.
Относительно азербайджанских вулканов В. А. Горин считает, что извержения совпадают с колебаниями уровня моря, приурочиваясь к периодам его низкого стояния. Колебания уровня Каспия обычно связывают с вертикальными поднятиями или опусканиями дна моря. О колебательных движениях берегов Каспийского моря можно судить по показаниям футштоков. Установлено, что вулканическая деятельность бывает особенно интенсивной в период этапов тектонических движений дна Каспийского моря. Такие движения предшествуют углублению Южно-Каспийского прогиба и мигрируют вслед перемещению сейсмотектонической оживленности.
Существует, видимо, определенная связь между извержениями вулканов и сейсмичностью района их развития. Нередки случаи, когда извержению предшествует землетрясение.
Подобное явление имело место в 1902 г.; через 10—15 мин после Шемахинского землетрясения произошло извержение вулкана Шихзагирлы.
В литературе имеются сведения о том, что извержение (5 сентября 1799 г.) грязевого вулкана Голубицкого на Тамани совпало с подземными толчками в г. Екатеринодаре (г. Краснодар).
В туркменском секторе Каспийского моря появление в июне 1895 г. острова (на месте нынешней банки Ливанова) совпало с моментом Узунадинского землетрясения.
В 1927 г. извержение Джау-тепе произошло одновременно с крымским землетрясением.
В районе развития грязевулканических очагов обычно сейсмическая активность значительно слабее (до 3—4 баллов), чем за пределами этого района (до 5— 7 баллов). По-видимому, частые извержения грязевых вулканов ослабляют энергетический потенциал, который способствует проявлению землетрясений.
Поскольку в Азербайджане определенная часть грязевых вулканов находится в окружении нефтяных вышек, в пределах разведочных площадей, то взрыв вулкана и воспламенение углеводородных газов вначале создают ложное впечатление — будто это пожар на буровой. В этом отношении примечательны извержения морских вулканов. С одной стороны, это зрелищно впечатляющая картина бьющегося в море водяного фонтана, постепенно превращающегося в столб пламени среди морской синевы; с другой стороны — внезапное появление, буквально на глазах, островка, иногда более, чем метровой высоты. Донесения о новых островах, появившихся после извержения вулканов, обычно поступают от капитанов судов, которые выступают в роли открывателей новых земель. Но такие острова существуют недолго. Волны Каспия размывают их, превращая в подводные банки. Наглядным примером может служить извержение вулкана банки Макарова в 1958 г. Вечером после извержения образовался остров. А к утру он уже был размыт. Аналогичное явление произошло с Бузовнинской сопкой в 1953 г.
Объем грязевулканического материала, слагающего эти острова, очень велик и иногда достигает 600—800 млн. м3 (о-ов Свиной). Скорость размыва островов и банок зависит от консистенции выбрасываемого материала и от частоты извержений.
Имеются и такие банки и острова, которые сохраняются продолжительное время. Например, банка Погорелая Плита в течение почти 40 лет считалась островом.
Обычно извержения вулканов фиксируются людьми, и о самом процессе специалисты-вулканологи располагают достоверными и подробными данными, если эти вулканы расположены недалеко от населенных пунктов. В этом случае можно найти очевидца происшествия и навести у него необходимую справку. Если извержения происходят в большой отдаленности от поселений и особенно без газового воспламенения, то об этом мы узнаем, как правило, с большим опозданием, иногда даже случайно, в период проведения работ на этих вулканах.
Так, в летний период полевых экспедиционных работ (1975— 1976 гг.) нами были зафиксированы извержения ряда грязевых вулканов Кобыстана (Давалидаг, Шейтануд, Шихзагирли). Подобные новообразования были отмечены во время исследований грязевулканических проявлений Таманского (Карабетовский вулкан), Керченского (Новоселовский вулкан) п-вов и о-ва Сахалина (Пугачевский вулкан) в 1974—1975 гг.
Иногда извержение вулкана происходит в результате хозяйственной деятельности человека. В апреле 1974 г. мы были свидетелями этого явления. Недалеко от г. Керчь, на окраине с. Солдатская Слободка, строители трубопровода вынуждены были провести вторую траншею в связи с тем, что первая, проходящая непосредственно у грязевого вулкана, была заполнена брекчией и деформировалась. Еще нагляднее пример строительства системы водоснабжения с. Новоселовка. Здесь на окраине селения началось строительство водосборного бассейна и для этого был выбран небольшой холм, к которому примыкал давно бездействующий грязевой вулкан. После того как здесь отрыли котлован длиной около 20 м, шириной 9 м, и глубиной 2,5 м, началось излияние пластичной массы пород, которая затем полностью заполнила котлован. Это объяснялось тем, что нагрузка была снята и произошел естественный выброс грязи. Это явление можно уподобить выбросу пород из скважин поисково-разведочного бурения при вскрытии горизонтов с аномально высокими пластовыми давлениями.
Вообще, на Керченском п-ове и на о-ве Сахалине, где в вулканических газах содержится значительная доля углекислоты (СО2), извержения вулканов зачастую сопровождаются без взрывов и воспламенений газов (эти газы менее горючи), а поэтому остаются незамеченными.
Первые сведения об извержении сахалинских вулканов, по рассказам охотников, относятся к 1906 г. В последующие годы наиболее сильные извержения вулканов произошли в 1911, 1929, 1933, 1934, 1935, 1948, 1952, 1959, 1961 гг. и, наконец, в 1967 г. Но в промежутках между этими извержениями, видимо, происходили и слабые извержения — излияния брекчии, которые оставались незамеченными и, естественно, не фиксировались местными геологами-вулканологами.
Новые излияния грязевулканической брекчии были отмечены нами при посещении Южно-Сахалинского и Пугачевского вулканов. Последние зафиксированные извержения этих вулканов произошли в 1959 и 1967 гг.
Отличительной чертой этих вулканов является то, что они расположены в лесу: вокруг них растет елово-пихтовый лес. Обычно при извержении все примыкающие к грязевому полю деревья бывают забрызганы грязью и высыхают. Со временем все сопочное поле покрывается растительностью за исключением действующего конуса.
Наблюдаемые нами в период экспедиционных работ поля свежей сопочной грязи образовались, видимо, не более, чем год назад, так как еще не успели зарасти травой. Это подтвердил и прибывший с нами на Южно-Сахалинский вулкан старший научный сотрудник Сахалинского научно-исследовательского геологического института, посетивший вулкан в последний раз в 1962 г.
Вулкан Чеилдаг. Процесс выпирания брекчии
Существует еще одна форма извержения вулкана. Это извержение без выбросов грязи, когда происходит процесс выжимания грязевулканической брекчии из жерла. Подобные явления довольно редки. Лишь два вулкана в Азербайджане — Чеилдаг и Котурдаг — обязаны своим происхождением такому грязеизлиянию.
Извержение на Чеилдаге, начавшееся 4 июня 1970 г., продолжалось почти месяц, правда, с некоторым замедлением процесса выжимания. Полусухая грязевулканическая брекчия здесь образовала купол размером 50X60 м, высотой до 4 м. В первые дни скорость движения всей этой массы составляла более 1 м в сутки. Характерно, что все это время (3 месяца) продолжалось горение углеводородных газов, поступаемых из трещин.
На Котурдаге непрерывное извержение (грязевыжимание) продолжалось более 100 лет. Из кратерной щели длиной 50 м и шириной 15 м, как паста из тюбика, выпиралась полусухая брекчия, лентой круто вздымалась кверху, а затем, надламываясь, наподобие ледникового языка, сползала вниз по склону вулкана. Скорость движения потока в 1926—1927 гг. составляла 42 м в год.
Аналогичный процесс выжимания происходит и на Джигинском вулкане западной Кубани.
Еще одно такое же извержение вулкана произошло в марте 1977 г. на Таманском п-ве. По этому поводу в газете «Труд» от 19 марта 1977 г. появилось следующее сообщение: «Земля под ногами стала шевелиться, на вершинах гор-близнецов, именуемых Цимбалы, раздался грохот, потом гора стала расползаться на большие и маленькие квадраты, в разрывах между которыми, словно мамалыга, закипела и забулькала черная жижа. А потом Цимбалы стали расти на глазах, что называется, не по дням, а по часам. Первые несколько дней Цимбалы росли на 10—15 см в сутки, а потом возвышение их стало незаметным для глаза…»
Наш рассказ об извержениях грязевых вулканов хотелось бы завершить описанием извержения островного вулкана Лось, происшедшего 28 марта 1977 г.
Более полувека пребывал в мирной дреме этот морской грязевой вулкан (первое зафиксированное извержение произошло 17 февраля и 9 марта 1876 г., второе — 8 февраля 1923 г.) — один из самых крупных в системе вулканов Бакинского архипелага (размер острова: длина более 1 км, ширина 450 м). А ныне, пробудившись, он взметнул в небо столб пламени высотой в тысячу метров, зарево которого видели многие бакинцы на расстоянии 70 км.
По свидетельству очевидцев, извержение началось вечером мощным подземным гулом. Над островом появился черный дым и грибообразное облако водяных паров. На ряде буровых, находящихся в 800 м от острова, нефтяники ощущали сильный жар пламени. Мелкие частицы глинистых пород и вулканической пыли были заброшены даже на о-в Булла, находящийся в 15 км от вулкана.
Приборы сейсмостанции «Баку» зафиксировали локальное сотрясение земной коры.
На следующий день утром мы прибыли на место происшествия. Извержение вулкана продолжалось. Уже на подступах к вулкану мы увидели многочисленные языки пламени и выброс грязевулканической брекчии.
Наблюдения показали, что по силе, продолжительности и объему выброшенной грязевулканической брекчии это извержение было одним из самых значительных на островах Бакинского архипелага за последнее десятилетие. В северо-западной части острова вокруг кратера образовался ряд глубоких концентрических и радиальных трещин, сделавших поверхность острова труднопроходимой. На верхнем слое свежей брекчии можно было увидеть множество лунок диаметром и глубиной свыше 1 м, образовавшихся в результате падения выброшенных из недр вулкана крупных обломков пород. Объем вынесенной грязевулканической брекчии превышал 1,5 млн. м3; она покрыла примерно 3/4 территории острова. Среди твердых выбросов было много пропитанных нефтью песчаных пород.
Через несколько дней мы повторно побывали на острове. Кратер представлял собой лепешкообразную возвышенность, образованную полужидкой грязевулканической брекчией. Интенсивно выделялся газ, через определенные промежутки с характерным шипением на высоту 7—10 м выбрасывалась брекчия. На острове, и особенно вблизи кратера, сильно пахло нефтью.
И в дальнейшем мы наблюдали отдельные выбросы горящих газовых струй высотой до 200—250 м. У кратера выделялись локальные участки обожженой брекчии. Здесь все еще ощущалось тепло, поступающее из глубин. Очевидно, это связано с подземным горением углеводородных газов. «Подземное горение» после извержения для грязевых вулканов явление обычное. Иногда оно продолжается в течение многих месяцев, пока не прекратится приток газа снизу.