Извержения вулканов

Вулканы, опоясывающие Тихий океан, чрезвычайно опасны. Свойства исторгаемой ими лавы делают извержения особенно взрывными и разрушительными.

Девятого июня 1991 г. началось извержение Пинатубо в 100 км к северу от Манилы, столицы Филиппин, и 15 июня страшный взрыв сотряс гору. Вершина вулкана, высота которого составляла 1745 м, разлетелась на куски, из-за чего Пинатубо в одно мгновение стал ниже на 300 м. Обломки горных пород были выброшены на высоту до 40 км. Хотя некоторые вулканы, например на острове Реюньон и Гавайях, не очень взрывоопасны, вулканы «огненного кольца» на берегах Тихого океана являются настоящими бомбами.

Газы магмы

Если магме удается обойти препятствия, которые вынуждают ее остывать на большой глубине, она, насыщенная газами, устремляется к поверхности. На определенной глубине газы
начинают образовывать пузырьки. Чем больше в магме газов, тем раньше это происходит. Поскольку плотность пузырьков крайне низка, они поднимаются быстрее магмы, сливаются, становятся крупнее и, вследствие снижения давления, двигаются вверх со все возрастающей скоростью.

Но темпы роста и скорость подъема пузырьков могут сдерживаться вязкостью магмы. В жидкой и бедной газами магме, как у гавайских вулканов, пузырьки образуются на небольшой глубине и быстро достигают поверхности. Если магма вязкая и насыщена газами, то пузырьки образуются на большей глубине и задерживаются в подводящем канале до тех пор, пока давление газа не превысит сопротивление среды. Тогда в жерле возникает взрывной импульс, распространяющийся к поверхности и проявляющийся в виде катастрофического извержения.

Газы и обломки пород, выбрасываемые при таком извержении (его называют эксплозивным), достигают скорости нескольких сот метров в секунду и поднимаются на десятки километров. Мощность взрывов такова, что часть вулканического конуса может превратиться в пыль. Сначала струя пепла и газов с силой выбрасывается вверх, образуя высокую колонну, а затем расплывается в воздухе в виде облака.

Плинианский тип извержения

Спустя менее полминуты, даже если внутренняя часть облака продолжает подъем, его клубящиеся края начинают опускаться. Смесь твердых обломков, взвешенных в раскаленном воздухе и все еще выделяющих газ, опускается и скатывается по склонам вулкана, образуя печально известную «палящую тучу». При скорости перемещения от 5 до 50 м/с и температуре несколько сотен градусов она представляет страшную угрозу из-за того, что трудно предсказать направление ее движения.

По мере перемещения «палящей тучи» из нее выделяются газы, унося с собой мельчайшие частицы, образующие над ней клубящееся облако пепла. Оно может достигать высоты несколько сот или даже тысяч метров.

Переваливая через хребты и пересекая холмы, «палящая туча» неудержима и непредсказуема. Даже если в ней взвешено немного твердых частиц, температура газов в облаке может достигать нескольких сот градусов, а скорость движения — превышать 50 м/с. Ударные и тепловые волны, генерируемые ею, в крайней степени разрушительны.

Такие извержения названы по имени римского ученого Плиния Старшего, погибшего в 79 г., когда Везувий уничтожил Помпеи, Геркуланум и Стабии.

Пелейский тип извержения

При некоторых извержениях лава оказывается столь вязкой, что, даже удерживая содержащиеся в ней газы, достигает поверхности практически твердой. Внутреннее давление выжимает магму из жерла вулкана в форме экструзивных куполов или игл. В ходе этого процесса газы, находящиеся под давлением несколько тысяч атмосфер, рано или поздно, находят дорогу к основанию экструзии. Со взрывом вырываясь наружу, они отрывают часть купола или иглы.

Взрыв направлен горизонтально, а вызываемый ими пирокластический поток более разрушителен, чем при плинианском типе извержения. Его температура близка к температуре лавы (около 800°С), а скорость перемещения по склонам достигает 200 м/с. На острове Мартиника 8 мая 1902 г. «палящая туча» этого вида накрыла Сент-Пьер, преодолев всего за одну минуту расстояние 9 км, которое отделяло город от вулкана Мон-Пеле (отсюда и название этого типа извержений – пелейский). За несколько секунд город был стерт с лица земли.