История вулканологического изучения Камчатки (от С. П. Крашенинникова до С. А. Федотова)

Г. А. Карпов

Наука идет вперед, видоизменяя,
конкретизируя и развивая все,
что сделано ее корифеями.
Академик В. Л. Комаров

Наука обязана С. П. Крашенинникову (первому академику России, получившему это звание за исследования на Камчатке) первыми, наиболее полными сведениями о природных особенностях полуострова, в том числе вулканологического и сейсмологического плана. Он прибыл на Камчатку морем из Охотска в конце октября 1737 г. и сразу же отправился в путешествие "к горелым сопкам и теплым водам" (как напишет он впоследствии в своей уникальной книге "Описание земли Камчатки"), собирая по пути информацию об извержениях вулканов. Записал, что 25 сентября 1737 г. извергалась Ключевская сопка. Извержение длилось неделю с такой силой, что "жители готовились к смерти, все вокруг дрожало". Отмечает, что после извержения, 23 октября, произошло сильное землетрясение, которое с небольшими перерывами продолжалось до весны 1738 г. Описывает свои ощущения от землетрясения - "трудно было стоять на ногах". Примечательно, что в это же время произошло и извержение Авачинского вулкана, тоже сопровождавшееся сильным землетрясением 6 октября 1737 г.

В январе 1739 г. С. П. Крашенинников сам наблюдал извержение вулкана Толбачик, отметив, что было извергнуто много пепла и извержение сопровождалось слабым землетрясением. Примечательно, что в своей книге, в специальной главе "О вулканах и связанных с ними опасностях", С. П. Крашенинников сделал и некоторые теоретические обобщения увиденному и услышанному, записав, что "сильные извержения Ключевской сопки бывают раз в 7-10 лет, а пепел она выбрасывает по 2-3 раза в год".

Таким образом, можно считать, что академик С. П. Крашенинников заложил основы вулканологического прогноза на Камчатке. Потом вели периодические вулканологические исследования на Камчатке К. Дитмар, П. Богданович, С. А. Конради, Н. Г. Келль и др. Но регулярные исследования вулканов Камчатки начались в 30-х гг. ХХ в. В 2010 г. камчатские ученые отметили важную юбилейную дату - 75-летие Камчатской вулканологической станции в пос. Ключи. В 1935 г., спустя почти 200 лет после экспедиции Витуса Беринга и работ на Камчатке, была организована академическая служба наблюдений за действующими вулканами. Директором вулканологической станции был академик Ф. Ю. Левинсон-Лессинг, ее начальником - геолог В. И. Влодавец.

Наблюдения и научные исследования сотрудников вулканостанции - корифеев отечественной вулканологии - В. И. Влодавца, Б. И. Пийпа, С. И. Набоко, Г. С. Горшкова, П. И. Токарева, Е. К. Мар-хинина, И. И. Гущенко легли в золотой фонд отечественной и мировой вулканологии. Они придавали большое значение вулканологии - одной из главных наук о Земле и своими работами определили основные направления исследований. Через работу на вулканостанции прошли многие известные ученые.

Рассмотрим коротко основные вехи развития отечественной вулканологии, ее истинных творцов.

Итак, первый начальник Камчатской вулканостанции - Владимир Иванович Влодавец. В 1932-1934 гг. он участвовал в качестве геолога в арктических экспедициях на пароходах "Сибиряков" и "Седов". Изучал проявления молодого вулканизма на Земле Франца Иосифа. Тогда же, в 1932 г., побывал на Камчатке во время извержения вулкана Ключевского, когда образовался побочный кратер Киргурич. Материал исследования этого извержения был опубликован в Трудах Петроградского института АН СССР. В. И. Влодавец организовал планомерные режимные наблюдения на действующих вулканах самой активной и мощной северной, или Ключевской, группы вулканов. Он изучал плотность развития вулканов на Земле, структурно-тектонические особенности вулканов, занимался исследованием петро-химического состава продуктов извержений, проблемой образования туфолав и игнимбритов, подсчитал общее количество вулканов, действовавших на Земле в историческое время. На тот период наблюдений их оказалось 947. Много внимания Владимир Иванович уделял вулканологической терминологии. Труды В. И. Влодавца до сих пор не потеряли своего научного значения.

Вторая крупная фигура отечественной вулканологии - Б. И. Пийп. В 2006 г. вулканологи отмечали столетие со дня его рождения. Выпускник Ленинградского Горного института 1931 г., он в том же году участвовал в Камчатской экспедиции, которую возглавлял академик А. Н. Заварицкий. Вулканы Авача, Узон, Ключевской и его группа, термальные источники - таков круг его научных интересов. В периоды 1940-1946 и 1950-1954 гг. он был начальником Камчатской вулканостанции. В 1956 г. он вместе с академиком М. А. Лаврентьевым, возглавлявшим экспедицию Президиума Академии наук СССР, участвовал в определении места заложения первой скважины для бурения на выявление подземного пара на Паужетской геотермальной станции. В 1958 г. за капитальные труды - монографии "Ключевская сопка и ее извержения в 1944-1945 гг. и в прошлом", "Термальные ключи Камчатки" он был избран членом-корреспондентом АН СССР. В 1962 г. в составе Сибирского отделения Академии наук СССР был создан Институт вулканологии. Первым его директором стал Б. И. Пийп. В начале работы общая численность Института вулканологии была 226 чел. Он сразу стал самым крупным научно-исследовательским академическим институтом на Камчатке. Развитие отечественной вулканологии пошло ускоренными темпами. Б. И. Пийп оставил неизгладимый след в развитии вулканологии. Он был соавтором геологической карты Камчатки и объяснительной записки к ней, изданной под руководством академика А. Н. Заварицкого, много выступал за развитие отечественной геотермии. Третья значительная личность отечественной вулканологии - член-корреспондент АН СССР Г. С. Горшков. Он первым среди российских вулканологов был Президентом Международной Ассоциации вулканологии и химии недр Земли (1971-1975 гг.). Георгий Степанович в 1938 г. поступил на геолого-почвенный факультет МГУ, воевал в Великую Отечественную войну, получил тяжелую контузию в боях под Москвой и после демобилизации продолжил учебу в университете. Еще в студенческие годы, в 1941 г., была опубликована первая научная работа об открытом им новом минерале индерборите. В 1946 г. он принял участие в крупной экспедиции на Курильские острова и с этого времени навсегда связал свою жизнь с вулканами. В 1948 г. он возглавил Камчатскую вулканостанцию и начал изучение одного из опасных и мало изученных эруптивных явлений - раскаленных лавин извергающегося в то время вулкана Шивелуча.

В 1956 г. произошло катастрофическое извержение вулкана Безымянного. Георгий Степанович, совместно со своей аспиранткой Г. Е. Богоявленской, детально изучает его и вводит в науку новое понятие - направленный взрыв. На вулканостанции в этот период впервые в вулканологии внедряются геофизические методы исследований. И снова - блестящий результат - Г. С. Горшков, основываясь на обнаруженном им явлении экранирования жидкой магмой объемных сейсмических волн далеких землетрясений, впервые в мировой практике определил глубину магматического очага (60-80 км) под Ключевской группой вулканов. На основе геофизических, петрохимических и геохимических методов исследования Г. С. Горшковым была развита идея о мантийном питании вулканов.

Георгий Степанович Горшков был талантливым ученым и крупным организатором науки. Предложенные и разработанные им международные программы - "Корни вулканов" и "Вулканы мира" своей целеустремленностью и глубиной привлекли к себе внимание самых широких кругов исследователей.

Исключительно яркой и неординарной женщиной-вулканологом была Софья Ивановна На-боко. Даже в числе известных личностей - ее коллег, таких, как Б. И. Пийп, Г. С. Горшков, Е. К. Мархи-нин, она выделялась своей неповторимой индивидуальностью. Ее работы всегда имели большую научную значимость и востребованность. Выпускница 1934 г. Горного института в Ленинграде, она уже в 1936 г. поехала на свою первую "зимовку" на Камчатскую вулканостанцию. Вулканы заворожили ее. Ключевской был виден из окна вулканостанции и притягивал к себе своей мощью и геологическими тайнами. В августе 1936 г. Софья Ивановна с группой из трех человек поднялась на кратер этого вулкана и выполнила большой объем вулканологических исследований.

Вторая "зимовка" - в 1938 г. И снова Ключевской делает подарок исследовательнице - одно за другим происходят извержения из побочных кратеров - Билюкая, Тирануса, Козея. Названия дала им сама С. И. Набоко. Шлаки затрудняли дыхание, лава заливала лагерь, но вулканологи - Софья Ивановна и ее муж А. А. Меняйлов упорно изучали все стадии извержения. В итоге - блестяще защищенная в 1942 г. кандидатская диссертация и последующая монография - "Извержение Билюкая, побочного кратера Ключевского вулкана". После войны - снова работа на Камчатке. В 1959 г. крупной монографией "Вулканические эксгаляции и продукты их реакций" завершился первый этап ее исследований на действующих вулканах. Всемирное признание получила ее докторская диссертация "Гидротермальный метаморфизм пород в вулканических областях". В числе первых исследователей Софья Ивановна поняла огромное значение изучения и использования геотермальных ресурсов. Она участвовала в подготовке к освоению Паужетского, Больше-Банного, Паратунского и Мутновского месторождений гидротерм на Камчатке, месторождения "Горячий пляж" на Курилах. Обстоятельно исследовала С. И. Набоко камчатские гейзеры, открыла современное мышьяково-сурьмяно-ртутное оруденение и нефтепроявления в кальдере Узон. Под руководством С. И. Набоко были проведены блестящие исследования на Большом трещинном Толбачинском извержении в 1975-1976 гг. Было открыто около 30 новых минералов, впервые описана золотая минерализация в эксгаляциях. Научный авторитет С. И. Набоко был столь велик, что уже при жизни ее именем были названы два новых минерала - софит и набокоит. Научные разработки С. И. Набоко о роли эндогенных флюидов как источников рудного вещества имеют большое теоретическое значение и на много лет определили направление научных исследований.

Блестящим и очень талантливым ученым был заведующий отделом геотермии и заместитель директора Института вулканологии в 1967-1968 гг. кандидат геолого-минералогических наук Валерий Викторович Аверьев. Он трагически погиб в 1968 г. Фактически В. В. Аверьев основал и возглавил в СССР новое научное направление - геотермию областей активного вулканизма.

Как писал о нем его соратник и последователь, лауреат Государственной премии РФ В. М. Сугро-бов, "В. В. Аверьев, развивая учение о высокотемпературных теплоносителях, создал теорию теплового питания гидротермальных систем, высказал новые представления о природе кислого вулканизма, разработал методы оценки энергетических ресурсов месторождений подземного тепла".

Под непосредственным руководством В. В. Аверьева были осуществлены разведка и иссле-дование Паужетского месторождения гидротерм. В. В. Аверьев был ученым новой формации, который блестяще осознавал, что наука - это производительная сила современного общества.

В 1970 г. Академия наук CCCР приняла решение об образовании Дальневосточного научного центра (ДВНЦ) АН СССР, в который и был переведен Институт вулканологии.

В январе 1971 г. в должность директора Института вулканологии вступил сейсмолог, член-корреспондент АН СССР С. А. Федотов.

Новое развитие получили геофизическое, геохимическое и геотермическое направления. Качественно усилилась материально-техническая база института.

В 1976 г. было введено в строй специализированное, хорошо оснащенное научно-иссле-довательское судно "Вулканолог". Начались исследования подводного вулканизма Мирового океана.

В 1975 г. С. А. Федотов был избран вице-президентом Международной ассоциации вулкано-логии и химии недр Земли (МАВХНЗ), а в 1979 г. - президентом МАВХНЗ. Ярким событием этого периода было IV Всесоюзное вулканологическое совещание, которое состоялось в г. Петропавловске- Камчатском в 1974 г. В совещании приняли участие 570 человек, в том числе 310 иногородних.

С 6 июля 1975 по 10 декабря 1976 г. в районе вулкана Толбачик произошло крупнейшее в историческое время в Курило-Камчатском вулканическом поясе базальтовое извержение, которое получило название Большое трещинное Толбачинское извержение (БТТИ). Академия наук СССР оказала быструю и сильную поддержку Институту в исследованиях извержения. Через БТТИ прошли практически все научные сотрудники Института. Результаты этих исследований опубликованы буквально в сотнях научных статей и в ряде крупных сборников. Общая численность сотрудников Института в этот период достигала 512 чел.

Здесь следует сказать о заблаговременной организации под руководством заведующего лабораторией прогноза и механизма извержений П. И. Токарева сети сейсмологических станций в районе северной группы вулканов. Все это позволило П. И. Токареву в 1964 г. осуществить прогноз извержения вулкана Шивелуча и с большой точностью сделать прогноз времени и места Толбачинского извержения. Работы П. И. Токарева в области вулканической сейсмологии и прогноза извержений получили широкое мировое признание. Павел Иванович был председателем Международной рабочей группы по изучению землетрясений и деформаций земной поверхности вулканических районов, членом рабочей группы по изучению вулканической опасности МАВХНЗ.

В 1979 г. вышел из печати каталог "Извержения вулканов Мира", который составил сотрудник Института вулканологии Игорь Иванович Гущенко. В нем даны сведения о 933 действующих вулканах Мира, обо всех исторических извержениях, начиная с 1500 г. до н. э. Особое внимание было уделено характеристикам подводных извержений. Общее количество извержений, отмеченных в каталоге, составляло 5 150. Это было самое крупное справочное издание о вулканизме Мира. В 1979 г. в Институте вулканологии ДВНЦ АН СССР был создан Совет по прогнозу землетрясений и вулканических извержений, который регулярно работает по настоящее время.

В 1986 г., в связи с возросшей угрозой разрушительного землетрясения, С. А. Федотовым была составлена записка по сейсмоукреплению зданий и сооружений в г. Петропавловске-Камчатском. На ее основе было издано специальное распоряжение Совета Министров СССР о необходимых мерах по снижению риска и возможных потерь при землетрясении.

Наша информация об истории вулканологических научных исследований на Камчатке и личнос-тей, с ними связанных, была бы далеко не полной без упоминания об еще одном, исключительно одаренном, ныне здравствующем вулканологе - докторе геолого-минералогических наук Евгении Константиновиче Мархинине. С 1954 г. он связал свою жизнь с вулканами. Сначала изучал вулканизм Курильских островов. В 1958 г. он прибыл на Камчатку в должности начальника Камчатской вулканостанции. "Определить роль вулканов в формировании литосферы, гидросферы и биосферы Земли" - такую цель поставил он сам себе. И в докторской диссертации, которую защитил в 1966 г., он выдвинул фундаментальное положение - "вся геохимическая эволюция осадочной, водной и воздушной оболочек Земли, так же, как и возникновение и развитие жизни - есть, в конечном итоге, результат преобразования первично-вулканических продуктов". Теория формирования геосфер Земли получила новое направление развития.

20 апреля 2004 г. произошло объединение Института вулканологии и Института вулканической геологии и геохимии с образованием Института вулканологии и сейсмологии ДВО РАН. Научный коллектив Института возглавил бывший научный сотрудник Института вулканологии, ныне академик РАН Е. И. Гордеев.

Основной целью Института является выполнение фундаментальных научных исследований и прикладных разработок в области вулканологии, сейсмологии и геодинамики зон перехода океан-континент.

Основные направления деятельности: вулканизм и связанные с ним геологические, геофи-зические, геохимические и геотермальные процессы, механизм вулканической деятельности, вулканогенное рудообразование, геоэкология; cейсмичность, тектоника, геодинамика, строение и эво-люция зон вулканизма, прогноз землетрясений и извержений вулканов, сейсмическая, вулканическая и цунамиопасность.

Карпов Г. А. История вулканологического изучения Камчатки (от С. П. Крашенинникова до С. А. Федотова) // "О Камчатке и странах, которые в соседстве с нею находятся..." : материалы XXVIII Крашенник. чтений / М-во культуры Камч. края, Камч. краевая науч. б-ка им. С. П. Крашенинникова. - Петропавловск-Камчатский, 2011. - С. 87-91.