Камчатка – уникум в структуре Земли

Геннадий КАРПОВ,
Доктор геолого-минералогических наук, заместитель директора Института вулканологии и сейсмологии ДВО РАН (г. Петропавловск-Камчатский)

ВУЛКАНИЗМ -ЯВЛЕНИЕ ПЛАНЕТАРНОЕ

На Земле во все геологические эпохи происходили извержения, причем в далеком прошлом масштаб деятельности вулканов был грандиознее, нежели сейчас. Космические исследования доказали: на других планетах Солнечной системы вулканические процессы тоже играют большую роль в формировании их вещественного состава и рельефа. Геологи же отмечают: с древними вулканами и их породами тесно связаны многие месторождения полезных ископаемых. Поэтому изучение современных «живых» вулканов позволяет получить ответы на многие волнующие человечество вопросы.

Вулканология, как наука, базируется на фундаменте, непосредственно заложенном геологией. В то же время именно материалы изучения связанных с ней процессов и продуктов извержений были отправной точкой первых геологических построений. И чем совершеннее становились методы исследования глубинного состояния и строения Земли, тем вулканология все более приобретала (и до сих пор приобретает) черты самостоятельной дисциплины, широко используя новые достижения физики, химии, математики, физикохимии. В свою очередь, по закону обратной связи наблюдения, полученные на действующих вулканах, нередко дают толчок к открытиям в области физики, химии, минералогии, а в последнее время и биологии, углубляют наши познания о Земле, ее истории и этапах развития.

Следует отметить, сегодня масштабы вулканизма на нашей планете весьма значительны. Так, лишь на Камчатке на поверхность ежегодно извергается порядка 60*106 т магматического вещества. По подсчетам кандидата геолого-минералогических наук Валерия Ермакова только два вулкана Ключевской группы — Безымянный и Ключевской — за последние 10 тыс. лет «выбросили» около 200 км3 геологических материалов. По данным известного ученого, организатора и первого директора Камчатской вулканологической станции АН СССР (с 1935 г.), автора «Справочника по вулканологии», доктора геолого-минералогических наук Владимира Влодавца (1883-1992) в XX в. в мире произошло 1500 извержений 320 вулканов.

Особенно часто они просыпаются в зоне Тихоокеанского огненного кольца, обрамляющего Великий океан: на Камчатке, Курилах, в Японии, на Филиппинах, Гавайских островах. Широко известны извержения и в Средиземноморье, в Восточной и Центральной Африке, а в последнее время довольно активен вулкан в Исландии. Причем, если в России населенные пункты, как правило, располагаются вдали от вулканов, то в других странах люди издавна селились вблизи них — часто из-за недостатка площади, в основном же из-за плодородности посыпанной вулканическим пеплом земли.

Поэтому самая главная задача вулканологии сегодня — выявление признаков, позволяющих предсказывать извержения, землетрясения, возникновение волн цунами, а также изучение самого механизма данных процессов. По образному выражению исследовательницы, работавшей в нашем институте, Софьи Набоко (1909-2005), жерла вулканов — это те форточки, через которые можно заглянуть внутрь земных недр. Вот почему специалисты стремятся как можно ближе подойти к кратеру, чтобы измерить температуру лавы, изучить химический состав выходящих наружу материалов — жидких, твердых и газообразных. Важно оп-ределить и энергию извержения, и массу веществ, а также длительность процесса, его стадии и т.д.

КАМЧАТСКИЕ ВУЛКАНЫ

Из 817 известных во всем мире ныне действующих вулканов 29 находятся на Камчатке и 37 — южнее, на Курильских островах1 . Кроме того, здесь есть несколько сот таких, которые прекратили свою активность, но хорошо сохранили форму, а потому также представляют интерес для специалистов.



1 См.: В. Знаменский. Уникальный вулкан на Курилах. - Наука в России, 2000, № 4; О. Борисова. Вулкан Кудрявый. — Наука в России, 2005, № 6; Энергия вулканов. - Наука в России, 2006, № 1 (прим. ред.).

Камчатские вулканы не скупятся на грандиозные всплески. Так, в марте 1956 г. здесь произошло ставшее всемирно известным извержение Безымянного. Трехсотметровая вершина его была снесена гигантским взрывом, а пепел обнаружили даже в Лондоне. В 1961 г. активизировались Плоский Толбачик и Мутновский. В ноябре 1964 г. проснулся огромнейший Шивелуч на севере полуострова. Всего около часа длилось его извержение, но по своей энергии (2*1014 Дж) и объему выброшенного материала (1,5 км3) оно превзошло все предыдущие. Скорость выброса составляла 31 м/с, давление — 1000 атм. Многотонные глыбы породы были отброшены на 10-12 км. Кстати, после 16-летнего перерыва, в 1980 г., последний снова проснулся. В пределах внутрикратерной кальдеры* стал расти лавовый купол. Он продолжается и сейчас, сопровождаясь периодическими взрывами. По информации сотрудника Камчатской (Ключевской) вулканостанции, кандидата геолого-минералогических наук Николая Жаринова, внедрение вязкой лавы вызывает деформацию склона лавового купола. В результате выжимания отдельных блоков происходят вертикальные и горизонтальные смещения его склонов на десятки, иногда сотни метров со скоростью от дециметров до метров в сутки.

В 1966 г. произошло извержение из побочного кратера (на высоте 3200 м) самого крупного вулкана Евразии — Ключевской сопки (высота около 5000 м). Осенью 1974 г. он снова проснулся и долго изливал лаву с температурой до 1100 °С. В последнее время он отличается практически постоянной взрывной и эффузивной (лавовой) деятельностью. В состоянии активности находится и вулкан Карымский. Только в XX в. он просыпался 21 раз! А в январе 1996 г. вновь разразился пятью мощными выбросами пепла и лавовыми потоками; выбрасывалась масса вулканических бомб — камней шаровидной, грушевидной, трубчатой форм размером от 10 см до 1,5 м (реже — более крупные). Извержение продолжается и поныне.

Отметим: вулканы могут проявлять свой буйный нрав многие тысячелетия, временами затихая (иногда на сотни лет) и снова пробуждаясь. В конце концов извержения прекращаются. Но в недрах еще долгое время, исчисляемое тысячелетиями, сохраняются остаточные очаги магмы с высокой температурой. Они прогревают вышележащие породы, а те в свою очередь становятся резервуарами тепла. Проникающие на глубину по трещинам поверхностные воды нагреваются, обогащаются магматическими газами и глубинными компонентами, затем выходят на поверхность в окрестностях первоисточника, причем, как правило, в пониженных местах.

Эти горячие источники, а иногда и гейзеры (отличаются тем, что периодически выбрасывают фонтаны пара) имеют огромное научное и практическое значение. Запасы их в вулканических районах практически неисчерпаемы. Камчатка, например, располагает уникальными кладовыми горячих вод как по степени их концентрации на площади, так и по объему. Благодаря работе коллектива наших геологов и вулканологов здесь выявлено около 150 групп термальных источников. Из них 22 с температурой 75-100°С на поверхности, а у 16 даже на небольшой глубине t > 100°С.

ГЕОТЕРМАЛЬНЫЕ РАЙОНЫ

Отметим: наиболее высокой тепловой мощностью обладают молодые (современные) гидротермальные системы, объединяющиеся в крупные естественные группировки. К ним относятся широко известные Паужетский, Мутновский и Семячинский геотермальные районы.

Изучение указанных систем посредством разведочного бурения (в настоящее время уже имеются скважины глубиной более 1500 м) обогатило наши знания об их истинной природе. Исследованиями российских гидрогеологов-геотермиков Валерия Аверьева, Виктора Сугробова, Евгения Вакина, Владимира Кононова, Бориса Поляка и др. показано: рассматриваемые объекты представляют собой специфические гидродинамические образования, возникающие в верхних частях земной коры при интенсивном поступлении тепла из более глубинных горизонтов в виде магматического пара или расплава. Их тепловая мощность равна 25-75 тыс. кал/с**. А удельная плотность потока в 50-100 раз выше среднеземной.

Общая же тепловая мощность камчатских высокотемпературных гидротерм по оценкам специалистов составляет 3,8*108 кал/с, а с температурой менее 100°С — 7,7* 10 кал/с(?). Следовательно, только высокотемпературных ресурсов достаточно для сооружения геотермальных электростанций суммарной мощностью порядка 300 тыс. кВт. Для наглядности можно сказать, что это эквивалентно сжиганию 1 млн т угля в год. К тому же комплексное использование термальных вод, сбрасываемых с турбин электростанций, скажем, для отопления промышленных и жилых помещений, больниц, детских садов, плавательных бассейнов, теплиц и т.д., во много раз превышает эффективность работы геотермальных станций. Кроме того, несомненным преимуществом применения геотермальной воды и пара в народном хозяйстве является минимальное загрязнение окружающей среды.



*Кальдера (от исп. caldera — котел, чаша) — циркообразная впадина с крутыми стенками и более или менее ровным дном, образовавшаяся вследствие провала вершины вулкана и в некоторых случаях прилегающей к нему местности. От кратера кальдера отличается происхождением и большими размерами — в поперечнике до 10-15 км и более (прим. ред.).
**Интенсивность нагрева измеряется тепловой мощностью, приходящейся на единицу времени (прим. ред.).

В мире сейчас уже работают около 30 электростанций на подземном тепле (в Италии, Новой Зеландии, США, Японии, Исландии, Мексике). Мощность самой крупной из них в Калифорнии — около 400 тыс. кВт. В России (на Камчатке) действуют Паужетская и Мутновская геотермальные электростанции*.
* Паужетская — геотермальная злектростанция в районе села Паужетка около вулканов Кошелева и Камбального. Старейшая на территории России, введена в эксплуатацию в 1966 г. Осуществляет электроснабжение поселков Озерная и Запорожье и находящихся там рыбоперерабатывающих предприятий. Ее мощность 14,5 МВт (на 2004 г.), годовая выработка электричества — 59,5 млн кВт -ч. В 2010 г. проводится реконструкция с целью увеличения мощности до 17 МВт. Мутновская геотермальная электростанция использует природное тепло Земли для производства электричества. Расположена к северо-востоку от вулкана Мутновский в юго-восточной части полуострова Камчатка на отметке 780 м над уровнем моря, в 116 км от Петропавловска-Камчатского. Первая ее очередь вступила в строй в апреле 2003 г., установленная мощность (на 2007 г.) 50 МВт, планируемая — 80 МВт. Станция полностью автоматизирована. На том же Мутновском месторождении термальных вод 29 декабря 1999 г. запущена в эксплуатацию Верхне-Мутновская геотермальная злектростанция с установленной мощностью (на 2004 г.) 12 МВт. Геотермальные электростанции обеспечивают до 30% энергопотребления центрального Камчатского энергоузла (прим. ред.).

С горячими водами связаны неисчерпаемые возможности развития теплично-парникового хозяйства. Достаточно сказать, что жители такого северного острова, как Исландия, богатого подобными источниками, используя их рационально, полностью обеспечивают себя овощами и фруктами. У нас, кстати, тоже построено несколько теплично-парниковых комбинатов на подземной горячей воде.

Общеизвестна и громадная бальнеологическая ценность природных горячих вод. Но если созданные на базе кавказских минеральных вод многочисленные водолечебницы и курорты быстро получили всеобщее признание, то использование их на Камчатке еще только начинается. Здесь есть столовые питьевые минеральные воды, например, углекислая железистая гидрокарбонатно-хлоридная натриево-кальциевая «Малкинская», напоминающая по химическому составу «Ессентуки № 4». Ее используют для лечения заболеваний желудочно-кишечного тракта. Любопытно: еще в 1818 г. русский военный врач Иван Любарский организовал в местечке Малки (в 130 км южнее Петропавловска-Камчатского) водолечебницу на горячих источниках и с большим успехом лечил местных жителей от ревматических заболеваний.

Издавна известны Дранкинские термальные источники (в среднем течении правого притока реки Дранки — Гильмимильваяма, в 6 км от его устья), а также расположенные недалеко от Петропавловска-Камчатского Налачевские и Краеведческие воды. Благоприятное сочетание температуры, химического состава и микроэлементов, среди которых особое место занимают мышьяк и бор, выдвигает эти районы в один ряд с известными мировыми курортами, такими как Ла-Бурбуль (Франция) и Дюркхейм (Германия).

Следует отметить, в настоящее время на Камчатке уже действуют два специализированных санатория — Кеткино и Паратунка, в арсенале лечебных процедур которых основное место занимают комплексы с ис-пользованием горячих минеральных вод и сероводородных грязей. Построены и общеоздоровительные купальные бассейны на термальных водах в поселках Эссо и Анавгай. А на Озерновских, Больше-Банных, Киреунских источниках устроены ванны и бассейны на открытом воздухе.

ЛАБОРАТОРИЯ МИНЕРАЛОВ

Исключительно важную информацию несут горячие воды об условиях образования месторождений полезных ископаемых. Так, при бурении некоторых современных гидротермальных систем на небольшой глубине, а иногда и непосредственно в приповерхностной зоне обнаружены отложения рудных минералов, аналогичные тем, которые слагают руды разрабатываемых месторождений. Изучить условия их образования — значит понять, где именно и рациональнее (без дополнительной затраты сил и времени) их искать.

Примерами подобных природных лабораторий минералов являются известные Долина гейзеров2 и кальдера вулкана Узон3 . Они находятся в 180 км к северу от Петропавловска-Камчатского, в так называемой Восточной вулканической зоне полуострова, характеризующейся активностью современных вулканических процессов.



2 См.: Трагедия в Долине гейзеров на Камчатке. — Наука в России, 2007, № 6 (прим. ред.).
3 См.: Е. Бонч-Осмоловская. Термофилы: прошлое планеты, будущее биотехнологии. - Наука в России, 2010, № 4 (прим. ред.).

Здесь все говорит о недавней магматической деятельности. Хорошо сохранились некоторые постройки потухших вулканов: Жупановского, Тауншица, Унаны, Крашенинникова, Кроноцкого. Периодически извергаются Карымский, Малый Семячик. Очень много массивов, находящихся на стадии гидротермальной деятельности, когда огненная магма уже не может прорваться к поверхности, а подземного тепла еще вполне достаточно, чтобы нагревать и поднимать воду, поступающую в зону такого прогрева. Вот она и выходит здесь на поверхность в виде многочисленных парогазовых струй, горячих источников, иногда — гейзеров. Закономерно, что вторые и третьи наблюдаются в наиболее пониженных участках рельефа окрестностей вулканов. На самих же вулканических горах проявляются наиболее высоко-температурные парогазовые струи — фумаролы4 . Конденсируясь на поверхности, они образуют мало-дебитные горячие ручейки, насыщенные кислотами и чрезвычайно сильно воздействующие на породы. За многие тысячи лет гидротермальной деятельности породы, слагающие верхний панцирь вулкана, совершенно видоизменяются. Они превращаются в обеленные глинистые или плотные кремнистые массы, пространственное положение которых подчиняется определенным закономерностям.

Иногда в результате довольно мощных, так называемых игнимбритообразующих5 извержений от собственно вулканического массива остается только невысокое кольцевое обрамление. Оно сложено самыми древними породами, а молодые обычно мощным взрывом разбрасываются и отлагаются в окрестностях. Подобные извержения сопровождаются быстрым опустошением магматических камер на глубине и проседанием постройки. По громадным кольцевым разломам породы кровли вулкана опускаются вниз и как бы «залавливают» очаг. В результате возникает крупное сооружение в виде кольца — кальдера.

Предполагается, что именно так сформировалась и кальдера вулкана Узон, которая вместе с расположенной рядом Долиной гейзеров считается жемчужиной Камчатки. Сюда стекаются все местные тури-стические маршруты. Здесь же обнаружены новые минералы, выходы самой молодой в мире нефти, поэтому здесь работают специалисты самого разного профиля — от геологов до микробиологов и экологов.



4 Фумарола (от итал. fumarola, fumo — дым) — источник горячих
5 Игнимбриты (от лат. igi — огонь и imer — ливень) — породы, образующиеся при выпадении в виде ливня мельчайших нагретых обломков вулканической лавы, выброшенной при извержении на большую высоту (прим. ред.).

РОССИЙСКАЯ ВУЛКАНОЛОГИЯ СЕГОДНЯ

Ведущий отечественный вулканолог, академик (с 1992 г.) Сергей Федотов, более 30 лет возглавлявший наш институт, писал: «Во всем мире есть несколько научных вулканологических учреждений: у нас, в США, Италии, Японии, Новой Зеландии и других странах. Самым большим среди них является Инсти-тут вулканологии в Петропавловске-Камчатском». Более точного определения состоянию российской вулканологии дать, пожалуй, невозможно.

Институт создали в 1962 г. Первым директором был член-корреспондент АН СССР Борис Пийп. После его смерти (в 1966 г.) им руководили член-корреспондент АН СССР Георгий Горшков (1966-1970 гг.), доктор геолого-минералогических наук Константин Зеленов (1970 г.), академик Сергей Федотов (1971-2003 гг.). С 2004 г. его преобразовали в Институт вулканологии и сейсмологии ДВО РАН. Основные на-

правления изысканий — вулканизм и связанные с ним геологические, геофизические, геохимические и геотермальные процессы, механизм вулканической деятельности, вулканогенное рудообразование, гео-экология; сейсмичность, тектоника, геодинамика, строение и эволюция зон вулканизма, а также прогноз землетрясений и извержений вулканов, сейсми-ческая, вулканическая и цунамиопасность.

Сегодняшние наши сотрудники свято чтут традиции своих предшественников — организаторов оте-чественной вулканологии, академиков Александра Заварицкого и Франца Левинсон-Лессинга. По их инициативе на Камчатке в 1935 г. была создана вул-каностанция в поселке Ключи, в районе деятельности крупнейшего в мире сосредоточения вулканов — так называемой Ключевской группы.

Хорошо известны научному сообществу имена и других специалистов старшего и среднего поколения, с которыми связано становление и развитие ряда направлений отечественной и мировой науки о вулканах. Это камчатские ученые Александр и Игорь Меняйловы; доктор геолого-минералогических наук, некогда заведовавшая лабораторией поствулканических процессов Софья Набоко; доктор геолого-минералогических наук Александр Святловский; путешественник, писатель и ученый, разработавший вулканическую теорию образования внешних оболочек Земли Евгений Мархинин; ученый-геофизик, заведовавший группой прогноза и механизма извержений вулканов, кандидат физико-математических наук Павел Токарев; участник многих научных экспедиций, кандидат геолого-минералогических наук Игорь Гущенко; ведущий научный сотрудник нашего Научного музея, кандидат геолого-минералогических наук Генриетта Богоявленская; начальник Ключевской вулканостанции, один из ведущих вулканологов, активный организатор наблюдений извержений, геолог и петрограф Иван Кирсанов; ученый с мировым именем, бывший начальник Ключевской вулканостанции, кандидат геолого-минералогических наук Борис Иванов; главный научный сотрудник института, лауреат премии Совета Министров СССР, доктор геолого-минералогических наук Геннадий Авдейко; заведующий Лабораторией динамической вулканологии, заслуженный деятель науки РФ, профессор Камчатского государственного университета, доктор геолого-минералогических наук Иван Мелекесцев.

В настоящее время у нас работают 272 сотрудника, из них 118 — научных. В Аналитическом центре выполняют гидрохимические, силикатные, рентген-флуоресцентные, газохроматографические и микро-зондовые анализы. В структуре учреждения 14 научно-исследовательских лабораторий, Камчатская вулканологическая станция (поселок Ключи), сеть стационаров, наиболее крупные из них — Паужетский и Паратунский, а также Карымская, Узонская и Мутновская полевые базы.

Достаточно широко и международное сотрудничество: ряд университетов США, Италии, Японии, Германии, Франции, Великобритании и Мексики являются нашими постоянными партнерами в проведении совместных исследований как в России, так и в других странах. С зарубежными коллегами мы регулярно проводим полевые школы, конференции, совещания, а также обмениваемся научной литературой. Институт издает журнал «Вулканология и сейсмология» (на русском и английском языках).

СОВРЕМЕННЫЕ ЗАДАЧИ

Люди всегда хотели знать, как образуются те или иные породы, драгоценные камни, золото, серебро, руды других металлов. Ставили многочисленные опыты, вели природные наблюдения. И, пожалуй, самыми информативными для познания закономерностей в образовании пород и минералов были вулканы: они привлекали внимание не только мощью и стихийным буйством огня, но и созидающими процессами.

Смельчакам, отважившимся заглянуть в извергаю-щийся кратер, открывался во многом таинственный и красочный мир - на их глазах рождалось новое вещество. С каких глубин поднимаются на поверхность те или иные материалы? Какие силы движут ими? Почему именно в этом месте происходит извержение? Вот вопросы, которые всегда возникали и до сих пор волнуют специалистов.

Соответственно, выяснение происхождения магмы — одна из основных проблем. Ведь вулканизм — движение магмы в мантии земной коры и на поверхности Земли. Она является силикатным расплавом с растворенными в нем газами и может быть однофазовой, т.е. находиться в жидком агрегатном состоянии. Но бывает и в двухфазовом, и в многофазовом состояниях, когда в ней присутствуют и жидкость, и газ, и твердые кристаллы. В зависимости от соотношений и свойств этих составляющих, сказывающихся в первую очередь на вязкости, различаются и типы извержений.

В познании недр нашей планеты и вулканизма остается еще много неясностей. Скажем, пока непонятно, на какой глубине возникает магма. Можно допустить, что расплавление вещества и ее образование должно происходить там, где температура мате-риала, слагающего, скорее всего, верхнюю мантию, достигает его же температуры плавления при соответствующем давлении. По расчетам, исходя из зоны глубин вулканических землетрясений и предполагаемого эффекта почти полного непрохождения поперечных сейсмических волн, наблюдаемого на глубине 50-60 км, считается: кровля магмообразующей зоны под камчатскими вулканами находится на расстоянии порядка 60-80 км. Но представляют ли собой магматические очаги компактные тела или же магма рассредоточена в трещинных зонах? Возможно, существуют оба эти варианта. Не исключено также, что подача вещества магмы к поверхности осуществляется импульсно, непосредственно из более удаленных зон мантии Земли. Специалисты выявили: состав магматического материала даже на од-ном вулкане меняется со временем. По-видимому, это — следствие эволюции интенсивности питания вулкана.

Отметим: одним из важнейших направлений наших изысканий является тема «Современная активность вулканов Курило-Камчатской островной дуги и окружающая среда: комплексные исследования механизма извержений вулканов разного типа, особенностей эруптивной (взрывной) эволюции экструзивных (выжимающихся) куполов андезитовых вулканов, геохимии твердых, жидких и газообразных продуктов извержений, развития и протекания опас-ных процессов, сопровождаемых вулканические явления, их взаимодействия с окружающей средой и влияния на климат». Ее фундаментальной разработ-кой руководит нынешний директор института, академик Евгений Гордеев.

Как известно, Камчатка — край землетрясений. По данным специалистов, природная сейсмическая опасность для нее примерно в 100 раз выше, чем для Кавказа и Средней Азии, т.е. этот район — самая сейсмоактивная зона России. Вот почему важнейшей темой научных изысканий является «Долгосрочный сейсмический прогноз для Курило-Камчатской дуги. Исследование закономерностей сейсмичности, прогнозы сейсмической и вулканической опасности6». Ею занимается группа ученых под руководством академика Сергея Федотова. В решении столь важной практической проблемы уже есть серьезные успехи — например, оправдался прогноз Усть-Камчатского землетрясения 15 декабря 1971 г. Кроме того, под-твердилось и предположение о месте следующего сильнейшего землетрясения — оно произошло 17 ию-ня 1973 г. восточнее Малой Курильской гряды. Абсолютно точный расчет времени и места уникального Большого трещинного Толбачинского извержения 1975-1976 гг. своевременно был дан нашим сотрудни-ком, доктором физико-математических наук Павлом Токаревым — за неделю до его начала.



6 См.: О. Кондратьев. Новая парадигма прогноза землетрясений. -Наука в России, 2000, № 4; В. Муравьев, Г. Краснопевцева. Предсказуемость мест сильных землетрясений. - Наука в России, 2000, № 6; В. Моргунов. Прогноз землетрясений на завтра. -Наука в России, 2004, № 1 (прим. ред.).

Академик Сергей Федотов в обзорной статье, посвященной 30-летию Совета Института вулканологии и сейсмологии ДВО РАН и Камчатского филиала Геофизической службы РАН по прогнозу землетрясений и извержений вулканов, писал: «В целом на Камчатке были созданы сети наблюдений, разработаны различные методики, подготовлены исследователи и появились убедительные основания и условия для того, чтобы приступить к более широкомасштабным работам по поиску предвестников, прогнозу землетрясений и извержений вулканов». Несомненно, он прав: прогноз землетрясений и извержений вулканов относится к наиболее сложным вопросам наук о Земле. И в их решении, как было сказано, уже имеются положительные результаты, в чем немалая заслуга сотрудников нашего института.

Продолжая разговор, скажем: после того как за-канчивается извержение лавы и пепла, еще долго не прекращается ядовитое «дыхание» вулкана — это в кратере «работают» фумаролы. Основной их компонент — вода или, точнее, водяной пар. Но примесь сильных кислот — серной, соляной и фтористо-водородной, а также таких газов, как сероводород, сернистый газ, сероуглерод, дисульфид и окись углерода, делает их довольно агрессивными. Конденсируясь, образующаяся парогазовая смесь дает начало так называемым гидротермальным растворам, в зоне образования имеющим очень высокую кислотность. Они довольно быстро разъедают породы любой твердости, переводя их в раствор и вынося легкорастворимые компоненты — Na, К, Са, Mg, а те, в свою очередь, вступая в химические реакции с боковыми породами, формируют новые минералы. В результате подобного взаимодействия растворов и пород возникают новые, уже измененные породы. В зависимости от физико-химических условий (температуры, давления, кислотности растворов, исходного состава пород и др.) они сами могут являться полезными ископаемыми. Скажем, так формируются некоторые типы глин, охры7 и др.

Например, в кратерной зоне одного из шлаковых конусов Большого трещинного Толбачинского извержения 1975-1976 гг. наша коллега Лидия Вергасова открыла около 30 новых минералов, среди них — арсенаты (соли мышьяковой кислоты H3AsO4; по химическим свойствам напоминают фосфаты), ванадаты (минералы, сырье для производства ванадия), се-лениты, сульфаты и оксисульфаты меди и цинка.

Вместе с тем нельзя не отметить: кратеры вулканов — великолепные природные лаборатории под откры-тым небом. Когда же ступаешь на горячую землю со-временных гидротермальных систем в областях ак-тивного вулканизма и видишь мощные столбы пара от горячих источников и гейзеров, клокочущие грязевые котлы, многочисленные разноцветные ручьи воды различной температуры, то особенно ясно начинаешь понимать — какая же гигантская энергия сокрыта в подземных кладовых Земли!



7 Охра — природный пигмент, состоящий из гидеата окиси железа с примесью глины. Цвет охры - от светло-желтого до золотисто-желтого и темно-желтого (прим. ред.).