Этна и вулканологи

Механизм подводных извержений

Механизм начинающихся под водой извержений существенно отличается от тех, что происходят на суше. В особенности это касается взрывов. Лавовые потоки быстрее застывают в воде и, следовательно, распространяются не так далеко.

Они приобретают две характерные формы: лавы в форме подушек (pillow-lavas) и глыбовую. Зато взрывы порождают весьма важные побочные эффекты, связанные с испарением воды.

Вот очень кратко и схематично, что там происходит или во всяком случае как я это себе представляю. Обычный «магмовый» взрыв вздымает вверх огненные фонтаны, какие можно видеть на Этне или Стромболи, выталкивает в воду над кратером расплавленные продукты.

Вода мгновенно превращается в пар, который белым облаком выходит наружу. Если толща воды слишком велика, пар конденсируется и пузыри поглощаются, не успев достигнуть поверхности.

Но бывает, что скопившийся под слоем раскаленных продуктов или в пустотах кратера пар не в силах рассосаться, подняться на поверхность или ресорбироваться. Он оказывается, таким образом, в плену у кратера, перегревается, накапливает давление и взрывается. Это и есть фреатический взрыв.

Такой взрыв сначала разносит сдерживающую его емкость» и резко увеличивает вертикальную скорость подъема обломков. Новые раскаленные продукты, соприкасаясь с водой, вновь порождают пар, и процесс начинается снова.

Конечный результат многообразен: магма разлетается на мелкие кусочки, и те успевают закалиться в воде (это объясняет черноту дыма, выходящего из моря или, как здесь, на Этне, вылетающего из затопленного колодца); тепловая энергия магмы переходит в кинетическую энергию перегретого пара, что объясняет скорость выбросов и их высоту. Все происходит в зловещей тишине, поскольку грохот взрывов заглушается водой…

Куски закалившейся лавы, как правило, остаются под водой (на Этне, мы видели, было иначе) и почти тотчас выветриваются.

Это химическое выветривание и сопровождающая его реакция гидратации приводят к образованию на месте из обычных базальтовых минералов и вулканического стекла разнообразных глин, получивших наименование палагонитов. Название, кстати, родилось возле Этны – новое совпадение! Оно дано по имени городка Палагония, что километрах в пятидесяти к югу от Катании, в Иблейских горах южной Сицилии, где несколько веков назад эти подводные образования были впервые замечены и описаны.

Палагониты, которые с легкой руки Риттмана чаще теперь называют гиалокластитами (битым стеклом), в изобилии встречаются в Исландии. Они образовались там во время последних оледенений в результате подледных базальтовых извержений и покрывают безбрежные пространства океанического дна. Мы обнаружили значительные скопления их в 1967–1971 годах во время геологических экспедиций. Надо сказать, что этот район вообще является кладовой для исследователя, равно как Афарская впадина.

В Африке благодаря опыту, полученному в Исландии и на Азорских островах, мне удалось установить подводное происхождение фаций, которые раньше принимали за выветренные базальты и некоторые другие разновидности фаций. А недавно один молодой ученый нашей группы с фамилией, как будто специально предназначенной для занятий вулканологией, – Жан-Луи Шемине[5] собственными глазами увидел на дне с борта батискафа базальты глыбовой лавы (впервые замеченные в Афаре) и гиалокластиты на глубине 1300 и 1800 метров в Атлантическом океане. Геологическое значение гиалокластитов, которое раньше не принималось во внимание, стало теперь очевидным…

Итак, новая бездна в восточном склоне Этны продолжала выбрасывать в течение мая – июня 1971 года куски гиалокластитов. Дегазация, происходившая под землей, беззвучно поднимала к небу пепел и «бомбы», а глубинная лава выходила на поверхность по внутренним разломам трещин. Кстати, за это время они успели образовать систему с перепадом высот в 1200 метров. Лава тащилась по ней пять километров – от главного устья до нижней точки зоны трещин – и там изливалась, выпуская остатки газов. Последние, потеряв всю свою силу, были едва в состоянии подбросить расплавленные ошметки на несколько метров вверх и насыпать полдюжины новых хорнито. Их и сейчас можно видеть в Валь дель Леоне, там, где изливание лавы продолжалось в последней фазе извержения – с 11 мая по 11 июня.