Вулканы или огнедышащие горы
Вулканы или огнедышащие горы
— Типичная особенностью вулканов, по которой их легко признать — это коническая их форма. Вулканы представляют те отдушины, при посредстве которых внутренность земного шара сообщается с его поверхностью, — те ходы, по которым из недр Земли доставляются на ее поверхность все новые и новые массы лавы, пепла и т. п. продуктов деятельности В. При помощи В. во многих частях земной коры от времени до времени ее наружное одеяние возобновляется за счет заключенных в ее недрах запасов.
Содержание
Деятельность и типы вулканов
Некоторые ученые различают два типа В.: слоистые и массивные, однородные (гомогенные), понимая под первыми слоистые горы, сложенные из чередующихся слоев различных рыхлых продуктов извержения (см. ниже) и лавы, а под вторыми — куполовидные холмы лавы или вообще изверженной горной породы. В тесном смысле слова под В. следует понимать только первый тип, то есть такие конусы, которые насыпаны самим В. на месте выхода подземного канала на дневную поверхность. Эти настоящие «насыпные» горы, как иногда говорят, паразитические, не составляют одного целого с основанием, на котором они покоятся. Вулканический пепел, вулканический песок, бомбы, вообще так называемые рыхлые продукты извержения, выбрасываемые из кратера вместе с водяными парами и другими газами, частью уносятся далеко от места извержения, частью падают тут же и нарастают в виде конуса, уклон которого зависит от естественного угла осыпания тех продуктов, из которых сложен конус. Доставления этих рыхлых продуктов чередуются с приливами расплавленной массы, носящей название лавы, и также принимающей участие в строении конуса, то в виде его основания, то в виде прослоев, с пеплом и шлаками, то, наконец, в виде жил и потоков, пронизывающих рыхлую массу конуса по различным направлениям. Такие жилы лавы, толстые, стоящие вертикально и расходящиеся радиально от центра В. носят названия дайк.
Деятельность В., вообще, изменчива: периоды более или менее продолжительного покоя нарушаются более или менее внезапными и сильными пароксизмами; выбрасывание рыхлых расплавленных масс и паров сменяется спокойным или бурным вытеканием расплавленной огненно-жидкой лавы, которая или поднимается до краев кратера и оттуда спускается по склонам кратера в виде одного или нескольких часто разветвляющихся потоков, или сочится внутри рыхлого конуса по трещинам и т. п. Очень сильные взрывы деятельности действуют разрушительно на вулканический конус, уничтожая иногда сразу значительную часть горы. Периоды более спокойной деятельности, напротив, способствуют росту вулкана, насыпая на него все новые и новые слои пепла и шлаков. Таким образом, форма и величина вулканического конуса подвержены постоянным колебаниям (см. Везувий).
В нормальном виде, когда он еще не разрушен или не видоизменен так называемыми процессами размывания, вулкан имеет вид правильного усеченного конуса с пологими склонами и срезанной вершиной, на которой помещается воронковидное углубление, носящее название кратера. Канал, идущий от кратера вниз, называется вулканическим жерлом. Внутри кратера, в месте выхода этого канала, часто также и на лавовом потоке в различных его частях обыкновенно нагромождаются шлаки в виде так называемого шлакового конуса; на дне кратера часто есть мелкие конусообразные ямы — выходы канала кратера, так называемые «бокки», заполненные лавой; а если внутри кратера или на склоне В. образуется новый кратер, то он получает название вторичного или побочного кратера. Наконец, выходы различных газов и паров из трещин и отверстий на дне кратера, по склонам конуса, у его подошвы, из лавы и т. д. называют фумаролами, сольфатарами и мофетами. Случается, что сильное извержение, разрушив в значительной степени старый конус, внутри его насыпает новый более или менее значительный конус, который и является окруженным кольцеобразным валом, как, например, Везувий и Монте-Сомма, так что получается внутри старого В. новый, иногда на нем еще третий и т. д. Ложбина между новым конусом и окружающим его в виде кольцеобразного вала остатком старого кратера носит название «атриума». Овраги, которыми изрезаны наружные склоны вулканического конуса, называют «баранкосами»; они то неглубокие, поверхностные, то доходят до котловины кратера. Некоторые В. имеют вид громадных и глубоких котловин, окруженных кольцеобразным валом с мелкими паразитическими кратерами и радиальной долиной соединенных с соседней равниной; такие котловины носят название «кальдер» и иногда достигают громадных размеров, как, например, Кальдера (откуда и самое название) на острове Пальм, имеющая 1½ географические мили в диаметре и 1600 м глубины.
Как абсолютная, так и относительная высота В., а также глубина и диаметр кратера колеблются в самых широких пределах. Известны В., представляющие лишь ничтожные холмики; с другой стороны, среди огнедышащих гор есть гиганты, поднимающиеся далеко за пределы снеговой линии. Так, например, диаметр кратера Синдора менее 100 м, а Гунунг-Тенгера — 5000 м; глубина кратера Везувия (в 1872 г.) — 250 м, а Попокатепетля 2,24 м Кратеры обыкновенно имеют безотрадный пустынный вид; они внутри лишены растительности, покрыты различными налетами — продуктами возгонки; в диком беспорядке нагромождены в них шлаки и др. обломки, а выделения вредных и удушливых газов делают кратеры еще более негостеприимными. Зато снаружи В. часто покрыты роскошной растительностью, пышно развивающейся на разлагающихся лавах, туфах и пепле; так, например, на склоне Везувия растет знаменитый виноград lacrima Christi, из которого приготовляется и вино того же имени. У погасших В. кратеры и кальдеры часто заполнены водой, превращены в озера; такие озера, если они представляют котловину, окруженную туфовым валом, носят название «маар»; красивые, хотя и миниатюрные примеры представляют маары вулканической области Эйфеля. Высота В. над уровнем моря видна из следующего примера: Лаго д’Аньяно — 6 м, Типакура (остров С.-Крус) — 84 м, Стромболи — 925 м, Везувий — 1240 м, Иорулло — 1343 м, Гекла — 1654 м, Этна — 3400 м, Ключевская сопка (Камчатка) — 5014 м, Попокатепетль — 5568 м, Сагама (Гвалатиари) — 6990 м. Такое же разнообразие наблюдается и в относительной высоте над прилегающей местностью: Монте-Нуово — 143 м, Пюи-де-Дом (Овернь) — 302 м, Гвалатиари — 1500 м, Этна — 3200 м, Ключевская сопка — 5014 м.
Вулкан «действуют» не постоянно, а по временам. Те из В., которые на продолжительное время, или совсем, прекратили свою деятельность, называются потухшими. Извержения иногда коротки, продолжаются всего несколько дней (5-25 на Везувии) или недель; но известны и такие, которые непрерывно длились месяцы и годы (остров Ланцерот — 5½ месяцев). Отдельные извержения следуют одно за другим через короткие промежутки времени, с некоторой периодичностью (например, Ключевская сопка через 7-8 лет, Килауэа — 8-9 лет, Гекла через 70-80 лет); но в летописях вулканизма занесены и случаи отдыха В., длившиеся столь долгое время, что такие В. легко было принять за погасшие: так, например, Монте-Эпомео на Искии не действовал с 360 до Р. X. по 1302 г. Предвестником извержения является подземный гул, сильные подземные удары, толчки и землетрясения. Иногда непосредственно за первыми же ударами наступает и самое извержение, начинающееся выделением паров и газов, выносящих массу рыхлых продуктов извержения; но часто подземные удары повторяются в течение нескольких дней, рассекают кратер и основание В. трещинами — и только тогда начинается извержение. Столб воды и паров с массой пепла подымается на значительную высоту, расстилается в виде громадного облака (см. Везувий), покрывает окрестную местность пеплом и раскаленными камнями и разражается сильными ливнями. После паров и пепла появляется лава, то из кратера, который она постепенно наполняет, затем переливается за его края и спускается по склону В., то из боковых случайных трещин и из новых побочных кратеров. Выделение паров продолжается иногда и после появления лавы. Некоторые вулканы иногда вовсе не доставляют лавы, а ограничивают свою деятельность выделением паров и доставлением рыхлых продуктов извержения. В зависимости от состава и массы лавы она иногда в несколько часов проходит громадные пространства (см. Везувий); иногда же она движется так медленно, что жители (например, Катании) успевают направить поток этот по своему желанию или защищаются особой стеной. Указанными причинами объясняется и более или менее быстрое застывание лавы, иногда на самом склоне В., иногда на значительном расстоянии от его подошвы. Довольно скоро на движущемся потоке лавы появляется слой шлаков, пористых, легких и потому плавающих на ней; такой поток Спасанцани сравнивает с ледоходом. Часто образуется и сплошной шлаковый покров, под которым, точно под шлаковым панцирем, по выражению Эли-де-Бомона, движется лава. В потоке часто образуются гроты, в которых причудливо торчат лавовые сталактиты. При своем появлении на дневную поверхность лава насыщена водяными парами, которые и вырываются из нее с большей или меньшей силой, обуславливая образование близ поверхности пористых шлаков и больших пустот; глубже выделение паров затруднено вязкостью лавы; они собираются в отдельные пузырьки, которые и оставляют после себя овальные и круглые поры, ячейки; наконец, в самых глубоких и внутренних частях потока лава застывает в сплошную массу, лишенную всяких пор и носящую название «каменистой» лавы. От огненно-жидкой лавы (lava di fuoco) следует отличать водную лаву, так называемые грязевые потоки — lava d’aqua, которые образуются из пепла и т. п. рыхлых продуктов, подхватываемых сопровождающими извержения ливнями; этими грязевыми потоками часто затопляются окрестные низины. Такой lava d’aqua была залита Помпея (см. Везувий).
Продукты деятельности вулканов
Продукты деятельности вулканов, то есть доставляемые ими на земную поверхность вещества, составляют следующие категории:
- 1) газообразные продукты извержений, вместе с сопровождающими их продуктами возгонки;
- 2) лавы, то есть расплавленные огненно-жидкие массы; и
- 3) рыхлые продукты извержений.
Среди газообразных продуктов первенствующее значение бесспорно принадлежит водяным парам, составляющим около 70 % всего количества этих продуктов; кроме того, довольно постоянными и более или менее обильными спутниками водяных паров являются: хлористо-водородная кислота, углекислота, сернистый газ, аммиак, сероводородная кислота, а также водород, фтор, атмосферный воздух, маслородный газ и нефть. Все эти газы вырываются из кратера вместе с водяными парами, образуя над ним громадный столб водяных паров в смеси с вулканическим пеплом; они выделяются также и из лавы, которая при извержении всегда более или менее богата водяными и другими парами. Струи выделяющихся из лавы водяных паров называют фумаролами или «горнитос», выделениям углекислоты дают название мофет, а выделения сернистого газа и сероводорода обозначают наименованием сольфатар. Под этим последним названием понимают вообще стадию деятельности вулкана, ограничивающуюся доставлением упомянутых газов без лавы и пепла. Вместе с водяными парами при извержениях выносятся также и обращенные в пар минеральные вещества, которые и отлагаются на стенках кратера или в пустотах лавы в виде так называемых продуктов возгонки; по количеству первое место принадлежит поваренной соли, которую иногда местные жители даже собирают для домашних потребностей (например, на Гекле, Везувии); другие хлористые соли, сера, железный блеск, реальгар, борная кислота и т. д. разнообразят продукты возгонки, так называемые сублиматы.
Самым важным и интересным продуктом деятельности вулканов является та расплавленная огненно-жидкая минеральная масса, которая, независимо от ее состава, носит общее название лавы. Смотря по составу, лавы то сравнительно легкоплавки (например, основные базальтовые лавы), то более тугоплавки (кислые лавы, например трахитовые); они всегда густой, тягучей консистенции, не жиже меда, а обыкновенно еще значительно более плотные. При выходе из кратера лавы обнаруживают блеск белокалильного жара, который сохраняют часто довольно долго под твердой корой, образующейся на лаве вскоре после выхода из кратера. Наружные ее части застывают в виде пористых шлаков, по которым, по причине плохой теплопроводности, можно ходить по движущемуся потоку лавы даже при незначительной толщине застывшей наружной коры. Наружная кора, особенно тягучей лавы, застывает в виде сплошной массы, представляющей самые причудливые формы, как бы потроховидную поверхность (см. табл., фиг. 5); в других случаях лава с поверхности и даже до значительной глубины распадается на угловатые более или менее крупные куски, нагромождающиеся в беспорядке — это так называемая глыбовая лава (см. табл., рис. 6). Некоторые, особенно мелкие, потоки лавы остывают иногда в несколько месяцев (например, поток Везувия 1832 г. в два месяца), другие в течение нескольких лет продолжают медленно двигаться и сохраняют высокую температуру, а такие массы, как лава Скаптарёкюль на Исландии, быть может, и в столетие не вполне еще остыли. Вследствие быстрого образования внешней коры, лава иногда не вполне заполняет образовавшийся таким образом канал и образует значительные гроты, пустоты с лавовыми сталактитами. Результатом остывания лавы является распадение ее по трещинам на более или менее правильные куски. Наиболее типична и красива так называемая [[Базальт|столбчатая или базальтическая отдельность, когда лава распадается на шестигранные столбы, стоящие перпендикулярно к поверхности охлаждения лавового потока; замечательная правильность этих столбов, то довольно толстых, например до 9 футов, то имеющих всего несколько дюймов в поперечнике при значительной длине (например, 100—150 футов), придает таким разрушенным потокам вид развалин, руин замка, как, например, в Зибенгебирге на Рейне. Особенным изяществом этой столбчатой отдельности, представляющей точно бесчисленные искусственные, тесно соприкасающиеся колонны, отличаются базальтовые лавы, например, в знаменитой Фингаловой пещере на острове Стаффе, трахиты Новой Зеландии, лавы Рио-Колорадо в Северной Америке и т. д. Другие лавы распадаются на шары, сложенные иногда из целого ряда концентрических слоев; иногда столбчатая отдельность сочетается с шаровидной так, что столбы оказываются состоящими из шаров. Наружные части лавовых потоков, вследствие быстрого охлаждения, всегда застывают в виде стекловатых или шлаковых масс, в виде вулканических стекол, шлаков и т. п. По мере углубления в центральные и нижние части потоков, более медленное охлаждение обуславливает более кристаллическое остывание, более кристаллическое сложение. По химическому и минералогическому составу лавы отличаются значительным разнообразием не только в разных вулканических областях, но даже и у одного и того же вулкана; замечено, что некоторые вулканы доставляли сначала трахитовые лавы, потом базальтовые, или раньше андезитовые и наоборот. Для объяснения различия в составе лав, которые по нашим представлениям все происходят из внутреннего расплавленного ядра земного шара, было предложено несколько теорий. Так, изучение изверженных пород Исландии привело Бунзена к принятию двух разобщенных очагов, из которых один доставляет кислую лаву — нормально трахитовую, а другой — основную, нормально-пироксеновую (или, вернее, базальтовую). Сочетанием этих двух лав в различных отношениях получатся все промежуточные по составу изверженные породы. Дюроше предположил, что магма, то есть расплавленная масса земного ядра, обладает способностью расщепляться, распадаться на массы различного состава. Наконец, Сарториус фон-Вальтерсгаузен допускает на основании первоначального расплавленного состояния Земли, что более тяжелые, основные (базальтовые) части, согласно удельному весу, расположились в более внутренних частях, а более легкие, кислые (трахитовые) массы образовали вокруг этого ядра концентрические оболочки, расположенные по убывающему удельному весу. Промежуточные породы образуются или на границе разных слоев, или при самом извержении.
Рыхлые продукты извержений различаются по величине: наиболее крупные шлаковые обломки, часто скрученные, застывшие окончательно во время полета по воздуху, носят название вулканических бомб; более мелкие кусочки, в виде как бы шероховатых горошин называют лапилли или рапилли; еще более мелкие зерна составляют вулканический песок, а пылеобразные части, по внешнему сходству с золой, называют вулканическим пеплом. Наконец, вулканы выбрасывают иногда также целые глыбы посторонних пород, принесенные лавой с глубины. Все рыхлые продукты являются результатом раздробления лавы еще во время нахождения ее в кратере. Пепел, песок, лапилли и бомбы выбрасываются иногда на громадную высоту и далеко переносятся атмосферными течениями (см. Везувий). Так, при извержении Кракатау в 1883 году количество пепла покрывало площадь больше Германии; пепел распространился по всей атмосфере от экватора до полюсов и был причиной особых сумеречных явлений; только летом 1886 г. атмосфера освободилась от этого пепла. В других же случаях капли лавы поднимаются на такую незначительную высоту, что падают обратно, не успев застыть. Дана указывает такие случаи на В. Гавайо, где лава представляет картину кипящей и брызжущей жидкости. В известную фазу своей деятельности многие В. ограничиваются выбрасыванием пепла и т. п. продуктов, но иногда в неимоверных количествах. Совокупность лав, шлаков и всех рыхлых продуктов вместе с теми жилами лавы, которые под названием дайк прорезывают рыхлые отложения, а также брекчий (см.) и фов (из пепла, песка, лапилли, связанных гидрохимическим процессом) составляют вулканическую формацию. Сюда же принадлежат и те массы изверженных пород, которые не достигли в расплавленном состоянии земной поверхности, а застыли внутри земной коры и которые обнаруживаются только тогда, когда покрывающие их части будут удалены так называемым размыванием, или денудацией. В некоторых случаях лава выходит из кратера сплошной массой и застывает в виде более или менее значительной куполовидной массы колоколовидного холма. В таких вулканах нет рыхлых продуктов извержения (или они смыты, если покрывали лавовый остов) и нет слоистого сложения; такой лавовый холм носит название массивного или гомогенного (однородного) вулкана. Часто лава застывает внутри земной коры, в полостях или раньше существовавших, или образованных ею самой. В таких случаях расплавленная масса своим напором раздвигает слои, слагающие земную кору, и застывает внутри земной коры в виде большой эллипсоидальной массы, куполообразно приподнявшей покрывающие ее слои. Такие массы впервые были описаны Джильбертом в Америке и получили название «лакколитов». От лакколита часто идут вверх и вниз жилы — каналы, по которым расплавленная масса поднималась из недр Земли и которыми соединяются лежащие друг над другом лакколиты, если их несколько. Когда размывание уничтожит слои, покрывающие лакколит, он появляется в виде обнаженного массива вулканической породы. Горы Кастель, Аю-Даг и некоторые др. в Крыму представляют такие лакколиты. Наконец, следует упомянуть также и о «батолитах», под которыми Зюси понимает крупные массивы расплавленных масс, застывшие в глубине земной коры.
В. рассеяны по всем частям света, как на материках, так и на островах; их распределение подчинено некоторой законности. Во-первых, В. ютятся преимущественно поблизости больших водных бассейнов: на островах или на морских и океанических берегах материков. Действующие вулканы, расположенные вдали от морей, представляют большую редкость, как, например, Сангай в Квито, в 22 географических милях от океана, Попокатепетль в Мексике — в 32 географических милях, и Арарат в 41 географической миле. В значительном большинстве случаев такие материковые В. действовали, вероятно, в те периоды, когда соседние местности были затоплены морем. Другая особенность в распределении В. — это их рядовое расположение. Такие вулканы, получившие от Леопольда ф. Буха название «рядовых», расположены обыкновенно по несколько кривой линии, выпуклой к океану; хорошим примером является дуга, идущая от Алеутских островов через Камчатку, Курильские острова, Японию и Лиу-Киу к Филиппинским островам. То же самое представляют Антильские В., а в малых размерах Ява, мелкие кратеры — «бокки» — Везувия и т. д. От «рядовых» Л. ф. Бух отличал, под названием «центральных», группы вулканов, где вокруг крупного центрального конуса расположены более мелкие конусы, как, например, Липарские острова, Канарские В., Везувий, Этна и многие др. Однако, и «центральные» В., вероятно, могут быть сведены к рядовому расположению по системе пересекающихся линий. Третья особенность в распределении В., отчасти уже явствующая из их рядового расположения, — это приуроченность их к большим разрывам, трещинам земной коры, так называемым линиям излома (Bruchlinien), как, например, американское и азиатское побережье Тихого океана. Если действительно последние В. расположены на одной трещине, соединяющей их с внутренними частями земной коры, если, следовательно, они коренятся, так сказать, в одном общем очаге, то можно ожидать известного чередования в их деятельности. Этот вопрос еще малоисследован; однако замечено, что с периодом покоя Пика Оризабо совпадает усиленная деятельность Попокатепетля, что появление в 1759 г. Йорулло имело следствием успокоение Колима, что деятельность Везувия и Этны как будто чередуются и т. д.
Было уже замечено выше, что скорость поступательного движения лавового потока бывает весьма различна. Более вязкие, тягучие лавы движутся с незначительной быстротой, иногда делая не больше одного метра в час. Более жидкие лавы проходят километр в 2-3 часа; поток Везувия при извержении 1822 года сбежал от кратера до подножия горы в 15 минут, а один из потоков Мауна-Лоа прошел даже 23 км в 2 часа. Известны крайне незначительные размером потоки; а с другой стороны, им можно противопоставить поток Скаптарёкюль на Исландии в 1783 г., в виде озера диаметром в 20-25 км и толщиной в 30 м, или поток Мауна-Лоа, имеющий 100 км длины, 4800 м ширины и 100 м толщины. Примером громадного количества пепла, выброшенного в одно извержение, может служить Гунунг-Темборо на острове Сумбаве, который в апреле 1815 г. доставил на дневную поверхность до 9 биллионов куб. футов рыхлого материала, которого было бы достаточно на построение 9 таких гор, как Везувий. Исландские В. в 1783 г. доставили неимоверную массу материала, равного 18 горам величиной с Везувий; их лавы покрыли площадь в 60 кв. миль слоем в 600 футов, что составляет объем около 642422,4 миллионов куб. метров; некоторые В. Оверни имеют потоки в 172 и даже 344 млн куб. метров, а поток Мауна-Лоа растянулся на 96,5 км при толщине в 6 м и ширине в 1200 м; его объем составляет около 694,8 млн куб. метров.
Известные вулканы
Число известных вулканов, даже если группы мелких кратеров, как, например, Флегрейские поля, Эйфель, считать за один В., довольно значительно. Фукс насчитывает 672 В., из которых 270 действующих; по другим расчетам, действующих В. 328; если принять во внимание подводные и еще не открытые наземные В., число это придется значительно увеличить. Есть много совершенно разрушенных В., свидетелями деятельности которых были минувшие геологические периоды. Никто не увидит теперь В., например, в Олонецкой губернии, в Крыму, в Финляндии, в средней Германии и т. д. А между тем геологическое исследование показывает нам, что в эти местности в различные периоды жизни земной коры ознаменовались более или менее энергичной вулканической деятельностью. В Европе на материке в настоящее время только один В. еще продолжает свою деятельность — Везувий (см. это слово); на островах известны: Этна, Стромболи, Вулкано, Эпомео на Искии, Санторин и В. Исландии. Вообще число действующих и потухших В. распределяется следующим образом [Числа относятся к 1884 г.] по различным частям света; эти числа, конечно, не могут отличаться абсолютной точностью; кроме того, В., которые еще не действовали в этом столетии, могут снова возобновить свою деятельность. Наконец, группы мелких В. считаются иногда за один.
| Общее число | Действующие вулканы | |
|---|---|---|
| Европа (с континентальными островами, [Исландия|Исландией]] и Ян-Майэном) |
52 | 19 |
| Азия | 285 | 93 |
| Африка | 52 | 26 |
| Северная Америка | 97 | 43 |
| Средняя Америка | 70 | 27 |
| Южная Америка | 53 | 31 |
| Австралия | 14 | 7 |
| Отдельно разбросанные острова | 39 | 24 |
| Всего | 662 | 280 |
В Европе наиболее замечательны: Неаполитанский вулканический округ с Везувием и Флегрейскими полями, далее Этна на острове Сицилия, Липарские острова, Санторин, потухшие вулканы Эвганеи около Падуи, потухшие вулканы Оверни, Эйфеля и Лаахерского озера на Рейне, венгерские и шотландские вулканы, Исландия с Геклой, Краблой и др. и т. д. В других частях света заслуживают особого внимания: Канарские острова, особенно Тенерифе, Лансарот, Суматра с Кракатау, Ява, Темборо на Сумбаве, Японские острова, мексиканские вулканы (Попокатепетль, Йорулло), Котопахи, острова Гавайи (с Мауна-Лоа, Мауна-Кеа и др.) и т. д.
Форма и строение
Вулканы минувших геологических периодов разрушены, остались только лавы и другие продукты их деятельности. Впрочем, довольно вероятно, что лавы могут, а особенно прежде могли выливаться на земную поверхность без образования кратеров и насыпных конусов, прямо из трещин земной коры, образуя так называемые массовые извержения или излияния лавы. Европейская Россия теперь совершенно лишена вулканов; но изучение ее геологического строения открывает нам и здесь следы древней вулканической деятельности. Олонецкая губерния в девонский и каменноугольный периоды была театром оживленной вулканической деятельности; лавы в каменноугольный период изливались, сопровождаемые вулканическим пеплом, на Урале. В. действовали в мезозойскую эру в Крыму и еще очень (геологически) недавно на Кавказе. Азиатская Россия, а именно Закавказье, Камчатка, Турка (верховья Иртыша), Приамурский (Уссурийский) край, верхнее течение Вилюя и т. д. Арарат, Алагёз, Тондурек, Агманган, Паландокёп и множество других еще недавно действовавших вулканов придают особую живописность Армянскому плоскогорью. Единственные действующие вулканы в пределах России лежат на Камчатке, где они носят название сопок: Авачинская сопка, Ключевская сопка, Б. и М. Толбача и целый ряд других.
Подводные вулканы
Особенный интерес представляют подводные В., трудно доступные наблюдению и сравнительно редко обнаруживающие свою деятельность вплоть до поверхности моря или океана. Глубоководные исследования доказывают, что дно океанов покрыто преимущественно рыхлыми продуктами вулканической деятельности. Многие извержения под водой не достигают ее поверхности. Однако, мореплаватели не раз бывали свидетелями проявлений этой деятельности в открытом море. Еще более резко и интересно обнаруживается подводный вулканизм, когда он ведет к образованию новых островов, вырастающих очень быстро из продуктов извержения, нагромождаемых вулканов, но часто так же быстро исчезающих. Так, например, против Уналяшки в Алеутских островах в 1796 г. возник новый остров «Иоанн Богослов», размеры которого с 1819 по 1832 г. уменьшились наполовину с 7 км в окружности и 75 м высоты. Интересны также колебания в величине и форме острова Нео-Камет в группе Санторина в 1866 г., возникновение острова Фердинандеа в 1831 г. между Сицилией и Пантеллярией, деятельность подводных вулканов около Исландии и т. д.
Грязевые вулканы
Чтобы покончить с различными видами проявления деятельности В., следует указать еще на так называемые «грязевые», «грязные вулканы», или «сальзы», «боллитори» (Bollitori), «блеваки». Грязные В. известны около Керчи на Таманском полуострове, около Баку, в Модене (у Сассуоли), на Сицилии (у Джирдженти), Яве, Зондских островах, Тринидаде, Новой Зеландии, Новой Гренаде и т. д. Это также конусы с кратером на вершине, но обыкновенно ничтожных размеров, иногда, впрочем, в несколько сотен метров высоты. Из кратера периодически выделяются различные газы: углеводороды, сероводород, углекислота, окись углерода, азот; при более сильных извержениях обильно доставляется вода. Вместо расплавленной лавы, грязные В. извергают горячую синевато-серую или черную глинистую грязь, которая при исследовании под микроскопом оказывается состоящей преимущественно из стекловатых осколков и зерен, обломков полевых шпатов, пироксенов, кварца, известкового шпата, серного колчедана и т. д. Грязевые вулканы связаны обыкновенно с вулканическими областями, имеют линейное, рядовое распространение, как настоящие В., и могут быть рассматриваемы как явление промежуточное между В. и горячими источниками, особенно гейзерами. На Тамани и у Баку они приурочены к нефтеносным областям и сопровождаются выходами по трещинам из земли в соседней местности горючих газов, каковы, например, «вечные огни» Сурахан у Баку.
Причины вулканических явлений.
Не подлежит сомнению, что В. и их деятельность представляют одну из существенных сторон жизни земной коры (см. Вулканизм) и присущи ей с самого момента образования твердой оболочки на земном шаре. В различные геологические периоды менялась напряженность вулканической деятельности, то усиливаясь, то ослабевая; вулканические очаги перемещались с одних мест земной коры в другие. Вулканы доставляли и доставляют продукты различного состава и характера, но ни в один геологический период деятельность В. не прекращалась. Они всегда служили одним из характернейших явлений жизни земной коры, необходимым следствием реакции внутреннего горячего ядра на наружную оболочку. При изучении причин вулканических извержений следует разграничивать вопрос о происхождении лавы от вопросов о силах, доставляющих ее на земную поверхность. Вопрос о происхождении лавы тесно связан с нашими представлениями о состоянии внутренности ядра земного шара. Многие геологи представляют себе земной шар расплавленным и окруженным лишь тонкой твердой оболочкой; другие, вместе с Гопкинсом и Ляйэллем, допускают существование внутри твердого земного шара отдельных бассейнов жидкого расплавленного вещества. Остается допустить только силы, способные доставить готовую лаву из этих резервуаров на земную поверхность. Другие ученые полагают, что каменные массы, слагающие внутренность Земли, находятся внутри ее под громадным давлением, которое препятствует их переходу в жидкое состояние, несмотря на то, что их температура для этого слишком достаточна. Но как только образуется трещина и эти массы освобождаются от тяготеющего над ними страшного давления, они моментально переходят в жидкое состояние, как перегретый парафин остается твердым в запаянной трубке и моментально плавится, если трубку открыть. Некоторые, вместе с Маллетом, считают даже трение от вышележащих масс при движениях земной коры достаточным для местного расплавления твердого ядра земного шара. И в том и в другом случае для того, чтобы лава нашла себе доступ к поверхности Земли, должна образоваться более или менее глубокая трещина. И действительно, все вулканы приурочены к таким трещинам, к таким линиям излома земной коры, к границам между областями поднятия (горами) и областями опускания земной коры (океанам и вообще депрессиям). Иногда допускают, что лава может по трещинам подняться до дневной поверхности просто гидростатическим давлением, будучи, так сказать, выдавлена наружной оболочкой Земли, давящей на ее внутреннее содержимое. Но это, во всяком случае, явление не общераспространенное и каждодневный опыт свидетельствует, что главная роль при доставке лавы принадлежит воде и что взрывы и собственно извержения производятся водяными парами. При всяком вулканическом извержении доставляется громадная масса водяных паров; лава всегда насыщена водяными парами, выделяющимися из нее после извержения; прямыми опытами доказаны способность и стремление расплавленных масс поглощать и сгущать газы и водяные пары, а Добрэ экспериментально показал, что водяные пары действительно способны проникать через пористые породы и по трещинам, несмотря на противодействующее им давление и высокую температуру. Эти-то пары, которыми пропитана лава, своим расширением и напором и вызывают явления самого извержения. Такое явление иллюстрируется опытом Гохштеттера, который кипятил в папеновом котле смесь серы с водой и, выливая ее затем, получал миниатюрный вулканический конус и явления вулканического извержения. Важная роль воды при извержениях признается почти всеми геологами; но в вопросе о доступе воды к лаве их мнения опять расходятся. Большинство видит источник этой воды в морской воде, которая по трещинам просачивается до расплавленной массы. В пользу такого предположения говорит отчасти состав продуктов возгонки при извержениях, среди которых поваренная соль, столь обильная в морской воде, играет первенствующую роль. Вода может просачиваться по трещинам земной коры к лаве не только из морей, но также с поверхности Земли, из атмосферных осадков. Геологи, отрицающие универсальность указанного характера распространения вулканов, допускают, что лавы или твердые породы, превращающиеся в лавы при уменьшении давления, отчасти сами по себе уже достаточно богаты водой, поглощенной ими, когда земной шар находился еще в расплавленном состоянии.
Было указано, что вулканические конусы — чисто насыпные горы, вырастающие путем нагромождения продуктов извержения самого В. Долго, однако, господствовали воззрения, по которым многие В. считались за так названные Леопольдом ф. Бухом кратеры поднятия. В них видели местные вспучивания земной коры под напором газов и отчасти лавы. Теперь эти воззрения покинуты; однако, вполне вероятно, что некоторые узкие цилиндрические вулканические каналы, местами вертикально пронизывающие почву, как, например, в алмазоносной области Южной Африки, представляют результаты взрывов газов, скопившихся внутри земной коры. Недавние опыты Добрэ указали на возможность образования этих каналов, которые он называет «диатремами», и всех сопровождающих их явлений исключительно действием газовых взрывов. Теория кратеров поднятия была подорвана, главным образом, наблюдениями над происхождением вулканических конусов путем насыпания рыхлого материала, изучением тектоники и стратиграфии вулканов и в значительной степени также знакомством с расположением и происхождением вышеупомянутых оврагов, так называемых «баранкосов». Ляйэль, Пулетт Скроп, Гартунг, Рейс, Юнгхун, в особенности Констан Прево (Prévost) и многие другие своими исследованиями опровергали теорию Л. ф. Буха, имевшую сторонниками Гумбольдта, Абиха, Эли-де-Бомона и многих других выдающихся геологов. Итак, вулканические извержения являются необходимым и прямым (но не единственным) следствием охлаждения и сжатия Земли и связанного с этим образования гор, складок и разрывов, трещин земной коры. А самые В. можно рассматривать как отдушины, предохранительные клапаны, по которым избыток содержания земного шара при его сокращении изливается на его поверхность. В. и вулканические извержения — это только одно из проявлений вулканизма, столь важного в жизни земной коры. Но и другим планетам не чужд вулканизм; кроме априорных теоретических представлений, об этом свидетельствуют метеориты — вулканические породы внеземного происхождения и хорошо изученные в телескоп многочисленные и грандиозные потухшие В. на Луне.
Литература
Литература вулканов так обширна, что мы ограничимся указанием лишь на некоторые общие [Общие сведения и сводки можно найти в руководствах и общих сочинениях по геологии.] и более важные или интересные сочинения:
- Poulett Scrope, «Considerations on Volcanoes»;
- Schmidt, «Vulkanstudien» (Лейпциг, 1874);
- С. Fuchs, «Vulkane und Erdbeben» (Лейпциг, 1875);
- Falb, «Gedanken u. Studien über den Vulkanismus» (Грац, 1875);
- Mallet, «Ueber vulkanische Kraft» (Бонн, 1875);
- А. v. Humboldt, «Ueber den Bau u. die Wirkung der Vulkane» (Берлин, 1824);
- его же, «Kosmos» (4-й т., Штутгарт, 1858);
- L. v. Buch, «Ueber Erhebungskratere u. Vulkane» (Штутгарт, 1835).
С 1865 г. ежегодные обзоры Фукса о вулканических явлениях помещались сначала в «Neues Jahrbuch für Mineralogie etc.», а затем в «Tschermak’s Mineralogische und petrographische Mittheilungen». E. Reyer, «Physik der Eruptionen u. der Eruptiogesteine» (Вена, 1877); Pilar, «Grundz ü ge der Abyssodynamik» (Загреб, 1881); Hartung, «Betrachtungen ü ber Erhebungskratere» (Лейпциг, 1862); Fuchs, «Die vulkanischen Erscheinungen der Erde» (Лейпциг, 1865); v. Seebach, «Vorläufige Mutheilung ü ber die typischen Verschiedenheiten im Bau der Vulkane» (Бeрлин, 1866); Reiss, «Die Insel Palma» (Висбаден, 1861); A. Boscowitz, «Les volcans et les tremblements de terre» (Париж); Junghuhn, «Java»; Roth, «Der Vesuv u. die Umgegend von Neapol»; R. Verbeek, «Krakatau» (Батавия, 1886); J. Dana, «The Hawaian islands»; K. v. Fritsch u. W. Reiss, «Geologische Beschreibung der Insel Tenerife» (Винтертур, 1868); E. Reyer, «Die Euganeen» (Вена, 1877); E. Suess, «Das Antlitz der Erde» (Вена, 1883, 4-я глава I тома); K. v. Fritsch, G. H ärtung u. W. Reiss, «Tenerife, geologisch-topographisch dargestellt» (Винтертур, 1867); Hartung, «Lanzarote und Fuertaventura»; его же, «Die Azoren»; F. Fouqe é, «Santorin et ses eruptions» (Париж, 1879); H. J. Johnston-Lavis, «The South Italian Volcanoes» (Неаполь); Sartorius v. Waltershausen, «Aetna».
- В статье воспроизведен материал из Большого энциклопедического словаря Брокгауза и Ефрона.
Вулканы, см. Вулканизм.
- В статье воспроизведен текст из Малой советской энциклопедии.
