Геоэкологические последствия вулканизма

Вулканическая деятельность со­путствовала всей геологической истории Земли. Она способство­вала созданию земной коры, гидро­сферы и атмосферы. На земном шаре около 850 действующих вул­канов, многие из них подводные. Ежегодно в мире происходят сот­ни извержений вулканов. За 4,5 млрд. лет вулканы вынесли на по­верхность Земли 13,5х10¹⁸ тонн глубинного вещества.

В древние геологические эпохи излияния базальтовых лав имели широкое распространение. Так, в Красноярском крае мезозойские ба­зальтовые покровы занимают тер­риторию в 1,5 млн. км². Ныне ба­зальта покрывают колоссальные площади океанского дна.

Вулканы, извергая огромное ко­личество лавы, пепла, мелких и круп­ных обломков горных пород, раз­

личных газов, оказывают огромное воздействие на геологическую среду и жизнь людей. Движущаяся раскаленная лава уничтожает на своем пути населенные пункты, виноградники, оливковые рощи, колодцы и пастбища.

Вулканические извержения сопровождаются землетрясениями, образо­ванием трещин, оползней, обвалов и т.п.

По предложению венгерского геофизика П. Хедервари, энергия вулка­нических извержений оценивается с помощью «атомно-бомбового экви­валента». Она приравнивается к числу атомных бомб, способных выде­лить такую же мощность, как вулканический взрыв. За единицу измере­ния в его расчетах принимается энергия 10 бомб типа сброшенной на Хи­росиму (8,4х10²¹ эрг). Так, «атомно-бомбовый эквивалент» извержения вулкана Безымянный (1956 г.) - около 4, извержения Кракатау<1883 г.) -21547, взрыва вулкана Санторин - более 200 000.

Примеры:

Самое мощное за последнее тысячелетие извержение вулкана Тамбора на не­большом острове Сумбава (Зондский архипелаг, Индонезия) произошло 5-7 апреля 1815 г. Его энергия равнялась 8,4х10" Дяс (10¹⁷ эрг). Общий объем выброшенного при извержении вещества «оставил 150-180 км. В результате высота острова уменьшилась с 4100 до 2850 м. Образовался кратер диаметром 11 км и глубиной до 700м. Гул взрывов разнеся на 1400-1750 км от Тамбора. Небо покрылось черной пеленой. Лавины пепла обрушились на расположенные поблизости от вулкана государства Темборо, Пекат, Сангар и большую часть Домпо и Бима. Они были засыпаны метровым слоим пепла. Под его тяжестью разрушились жилища и другие постройки даже вИ1 км от вулкана. В воздухе была выброшена колоссаль­ная масса песка и вулканической пыли. Из кратера на расстояние более 40 км вы­брасывались камни массой до 5 кг. В результате извержения около 92 тыс. чело­век были убиты или умерли от голода. Во всей области уцелело лишь 29 человек.

Сильнейшим (возможно, со времени извержения вулкана Санторин в Эгейском море в 1626 г. до н.э.) было извержение вулкана Кракатау, который находится в Зондском проливе между Суматрой и Явой (Индонезия). 20 мая 1883 г. из вулкана на высоту 11 км поднялась завеса паров, газов и пыли. Взрывы, следовавшие один за другим, были слышны на расстоянии 200 км. Затем все стихло и возобновилось вновь 26 августа. На следующий день в 10 часов 20 минут местного времени про­звучал огромной силы взрыв. Вызванные им волны со скоростью звука трижды обошли земной шар. Грохот взрыва слышался на 1/13 части поверхности земного шара. Энергия извержения Кракатау оценена в 10²⁶ эрг. Сила извержения в 26 раз больше самого мощного испытания водородной бомбы, проведенного в СССР.

Свыше 18 км обломков пород и пепла было поднято на высоту до 55 км. Пепел оседал на расстоянии 5330 км еще 10 дней и выпал на площади около 827 тыс. км², засыпав окружающие острова слоем более 1,5 м. Во многих местах Европы про­шел дождь из пыли и, словно снегом, покрыл землю. Камни были выброшены на расстояние до 55 км. Тончайшая пыль, достигнув стратосферы, распространи­лась по всей Земле, вызвав во всех странах необычно красные зори, яркие закаты Солнца и сумерки. Прошли годы, прежде чем тонкая пыль из верхних слоев атмо­сферы вновь осела на Землю. В результате частичного экранирования солнечного излучения на больших территориях Земли снизилась на несколько градусов сред­негодовая температура воздуха. За взрывом последовали катастрофические об­валы. Взрыв вызвал и гигантскую волну цунами высотой до 40 м. Она уничтожи­ла 163 деревни. Погибло более 36 тыс. человек.

В центральной густонаселенной части индонезийского острова Ява с населе­нием в несколько миллионов человек расположен вулкан Мерапи - один из самых активных вулканов на Земле. Во время его извержения в 1930 г. погибло 1300 ин­донезийцев. В июне 1998 г. вулкан вновь «ожил», взметнув на высоту три тысячи метров клубы дыма и раскаленных газов. Осадки пепла были зафиксированы на расстоянии 60 км от Мерапи.

Вулканическая деятельность сопровождается не только разрушением извер­гающихся вулканов, но и зарождением новых вулканических островов. Такой ост­ров поднялся, например, в ноябре 1963 г. из вод Северной Атлантики. Исландцы назвали его Суртсей.

ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПОСЛЕДСТВИЯ ПАДЕНИЯ МЕТЕОРИТОВ

Возникнув из космического ве­щества, Земля продолжает по­полнять свой объем за счет ме­теоритов и космической пыли. По оценкам, на Землю ежедневно падает 10-20 тонн метеорит­ного вещества, сходного с веще­ством мантии Земли. Грандиоз­ная метеоритная бомбардировка Земли, согласно одной из гипо­тез, имела место в момент обо­собления земной коры (3,5-3,6 млрд. лет назад).

В конце XVIII в. Парижская Ака­демия постановила не принимать со­общений о «камнях, падающих с не­ба». Камни падать с неба не могут, указывалось в постановлении, ибо «тверди небесной» не существует. Но камни-метеориты падали и про­должают падать на Землю с риском для живых существ. Ученые считают, что в прошлом метеоритные дожди достигали высокой плотности и за­хватывали огромные площади.

Известно немало следов, оставленных на Земле метеоритами. Около 2000 их обломков собрано на поверхности обитаемых материков; более 4000 - в Антарктиде.

Примеры:

Самый крупный метеорит, весящий 59 тонн, был найден в 1920 г. в Гоба Уэст (Юго-Западная Африка). Самый древний (около 1 млрд. лет) в России ме­теоритный кратер Янисъярви находится в Карелии, в 25 км севернее Ладожско­го озера. Его диаметр 20 км. центральная часть заполнена озером, имеющим в поперечнике 14 км.

С помощью аэрокосмической съемки обнаружено более 100 метеорит­ных кратеров. Они имеют форму огромных кольцевых образований, сход­ных с кальдерами вулканов, и обрамлены кольцевым валом из выброшен­ных продуктов дробления. Более древние кратеры называют «астроблемами» (греч. - звездные раны). Они заполнены раздробленными и из­мельченными горными породами. От высокой температуры в момент удара часть пород подверглась плавлению и испарению. Среди оплавлен­ных пород встречаются минералы, которые не могли образоваться в зем­ных условиях.

Примеры:

Один из самых крупных российских метеоритных кратеров расположен на севере Сибирской платформы в долине р. Попигай (правый приток р. Хатанги). Диаметр его составляет 100 км, глубина - 400 м. Вокруг кратера в виде кольце­вых горных гряд сохранились остатки вала. Ученые считают, что 39 млн. лет на­зад астероид (диаметром, возможно, 8 км), двигавшийся с большой скоростью. пробил толщу осадков в 1200 м и остановился в породах кристаллического фун­дамента. Энергия взрыва достигала, по оценкам, 10²¹ эрг. Крупные глыбы пород фундамента, выброшенные во время взрыва, разлетелись на расстояние до 40 км от края кратера. В самом кратере найдены возникшие при ударе новые минера­лы, неизвестные на Земле. Их удалось получить в лабораторных условиях при давлениях в 1 млн. бар и температуре около 1000 ° С.

В 1891 г. в каменистой пустыне на юге высокого плато Колорадо (штат Ари­зона, США) был обнаружен метеоритный кратер - Каньон-Дъябло (рис. 3). Его диаметр 1,2 км, глубина 175 м. Кратер окаймлен валом высотой 40-48 м. Пред­полагается, что кратер образовался 25 тыс. лет до н.э. в результате падения железо-никелевого метеорита диаметром более 60 м и весом около 2 млн. тонн. Многочисленные обломки метеорита общим весом более 30 тонн обнаружены в радиусе около 10 км. Энергия, освободившаяся при его ударе, оценена в 1(г¹ эрг и сопоставляется с энергией взрыва 3,5 млн. тонн тротила. Согласно легенде ме­стных индейцев племени навахо, кратер образовался в месте, куда в далеком прошлом с неба спустился на огненной колеснице Бог.

Метеориты падают и в наше время.

30 ноября 1954 г. 4-килограммовый метеорит пробил крышу дома в штате Алабама (США). 20 июня 1998 г. крупный каменный метеорит весом 800 кг упал в 5 км к югу от города Куш-Ургенч (Ташаузская область, Туркмения), в 50 мет­рах от жилого дома рядом с хлопковым полем, на котором работали люди. Паде­ние метеорита сопровождалось сильным грохотом, ярким свечением и образова­нием кратера шириной 6 ми глубиной 4м.

В марте 1989 года Земле угрожал катастрофой 800-метровый метеорит, пересекший земную орбиту на расстоянии всего в 2 раза большем, чем до Луны.