Тихоокеанское вулканическое огненное кольцо. Огненное кольцо – рост сейсмической активности

Наблюдения за аномальными изменениями климата. В текущем выпуске расскажем о Тихоокеанском огненном кольце, что происходит там сейчас и возможные причины.

О климатических событиях в мире и решении климатических проблем Вы можете прочесть в докладе « О проблемах и последствиях глобального изменения климата на Земле. Эффективные пути решения данных проблем »

Здравствуйте, с вами Климат контроль: наблюдения за аномальными изменениями климата. В текущем выпуске расскажем о Тихоокеанском огненном кольце, что происходит там сейчас и возможные причины.

За период с 05го по 11ое марта на Земле произошло 1550 землетрясений, из них 166 магнитудой выше 4, самое сильное землетрясение магнитудой 6,8 произошло 8 марта в Папуа-Новая Гвинея. в Папуа-Новой Гвинее продолжались, каждый день с 5 по 9 марта с магнитудой 5 и более. Максимальная магнитуда составила 6,8.

Землетрясение произошло 8 марта в районе острова Новая Ирландия. Однако с большими последствиями было землетрясение в восточной части острова Новая Гвинея магнитудой 6,7. Для сравнения нужно сказать, что в Папуа-Новая Гвинея за весь 2008 год произошло 80 землетрясений магнитудой свыше 5. А в 2018 году за 2,5 месяца уже зафиксировано 83 землетрясения магнитудой выше 5. Отметим, что на другой части планеты на Североамериканском континенте в 2017 году случилось 167 землетрясений магнитудой выше 5. Это наибольшее количество землетрясений за последние 20 лет.

В обоих случаях мы видим заметное увеличение сейсмической активности на территориях, входящих в Тихоокеанское огненное кольцо. Но об этом далее.

Зимний шторм «Скайлар» принёс сильные снегопады в штаты Западная Вирджиния и Кентукки. Без электроэнергии остались 65 тысяч домов. В г. Лексингтон (штат Кентукки) к утру 12 марта 2018 г. выпало более 25 см снега, что на 10 см больше годовой нормы. Только за первые 11 дней весны 2018 г. в США проносится уже третий зимний шторм.

За последнее время по всей планете произошла серия мощных землетрясений.

Это указывает на катастрофические процессы, происходящие в земной коре. Учёные обеспокоены тем, что это может вызвать цепную реакцию и повысить вулканическую активность во всём мире. Всё больше людей начинают задумываться, что нас ждёт в будущем. Мы обратили внимание на активность Тихоокеанского вулканического огненного кольца. Это область по периметру Тихого океана, в которой находится 328 действующих наземных вулканов из 540 известных.

В этом регионе произошли около 90 % всех мировых землетрясений и 80 % самых мощных из них. Начиная с 1995 года, общее число землетрясений и вулканических извержений в области Тихоокеанского огненного кольца начало возрастать.

Теперь вернёмся к текущей ситуации. Уч"ные прогнозируют, что в 2018 году число сильных землетрясений может резко возрасти из-за замедления скорости вращения Земли вокруг своей оси. Гипотезу связи сейсмической активности со скоростью вращения Земли выдвинули Роджер Билхэм из Университета Колорадо и Ребекка Бендик из Университета Монтаны. Их доклад был представлен на заседании Американского геологического общества. Билхэм и Бендик проанализировали данные о землетрясениях магнитудой 7 и более с 1900 года. Они выделили пять периодов, когда число мощных землетрясений резко возрастало — до 25-30 в год при среднегодовом показателе в 15 сильных землетрясений в год.

Учёные выяснили, что периоды усиления сейсмоактивности начинались примерно через пять лет после того, как скорость вращения Земли достигала минимума.

Сейчас прошло примерно 4,5 года после достижения минимума. Таким образом, согласно гипотезе, в 2018 году возможно увеличение числа мощных землетрясений. Билхэм говорит, что если с начала 2017 года было зафиксировано шесть сильных землетрясений, то в 2018 году их может быть 20 и более. «Когда Земля замедляется, её диаметр в районе экватора сокращается. Однако, если талия [Земли] уменьшается, то одежда — тектонические плиты — остаётся прежнего размера и мнется», — сказал Билхэм. Большинство мощных землетрясений в последнее время, было зафиксировано в экваториальных областях Земли. Это ещё раз подтверждает гипотезу.

Экваториальная область достаточно плотно населена, на ней проживает около одного миллиарда человек. Поэтому проблема увеличения числа землетрясений стоит остро.

Фрагмент из передачи «Се грядёт. It is coming »

Игорь Владимирович Наумец: Многие учёные отмечают те события. Например, британские учёные подтверждают, что, например, Земля начала замедляться. И за последние 700 лет она замедлилась, они уже измерили на 4 миллисекунды. Вроде бы немного, но…

Игорь Михайлович Данилов: Это катастрофично.

Игорь Владимирович Наумец: Да, но на самом деле это ведёт к большой катастрофе. Дело в том, что когда Земля вращается, она немножко приплюснутая, ну как…

Игорь Михайлович Данилов : Центробежные силы.

Игорь Владимирович Наумец: Да. Когда она начинает замедляться, она начинает принимать форму близкую форме шара. Естественно, меняется площадь поверхности земного шара и есть тектонические разломы. И, соответственно, плиты, они будут либо расходиться, либо, наоборот, находить на это. И учёные прогнозируют, что, например, даже в этом году вулканическая активность на Земле должна увеличиться минимум в два раза. То есть они подсчитали, что примерно в среднем в год происходит 6-7 крупных землетрясений. В этом году они ожидают порядка 30 крупных землетрясений. И опять же это ожидание. А реальность может оказаться совершенно иной. И мы видим…

Игорь Михайлович Данилов: Достаточно одного серьёзного.

Игорь Владимирович Наумец: Да, однозначно, чтобы исчезло всё человечество.

В докладе учёных АЛЛАТРА-НАУКА «О проблемах и последствиях глобального изменения климата на Земле. Эффективные пути решения данных проблем» говорится об активизации Тихоокеанской литосферной плиты в зонах субдукции. Данное событие стало своеобразным индикатором новой фазы сейсмической активности, связанной с ускорением движения этой литосферной плиты. Поясним значение слова субдукция. Наверное, людям, далёким от геологии, хорошо известно, что внешняя оболочка нашей планеты состоит из литосферных плит. Они состоят из земной коры океанического и континентального типа. Но не каждый знает, что под водами Тихого океана скрывается сразу три плиты: крупная Тихоокеанская и две поменьше — Ко кос и Наска. По периметру этих плит проходит Тихоокеанское вулканическое кольцо — область на стыке океанических и континентальных плит, в которой расположена большая часть вулканов Земли и происходит наибольшее количество подземных толчков. Огненное кольцо имеет диаметр около 10 000 км. Как мы знаем, процесс движения литосферных плит происходит постоянно, незаметно для человека. В месте, где происходит расхождение соседних плит, открывающееся пространство заполняется за счёт подъёма расплавленного глубинного вещества, и происходит образование океанической литосферы. А там, где литосферные плиты сходятся, одна из них пододвигается под другую и наклонно уходит на глубину, в размягченное вещество астеносферы.

Таким образом происходит субдукция плиты. По мере субдукции океаническая литосфера попадает в область все более высоких температур и давлений, где из неё выделяются перегретые минеральные растворы. Тепловой поток от наклонной зоны субдукции направляется вверх. Это приводит к образованию магмы. Магма, прорываясь на земную поверхность, порождает вулканические извержения. Так, над зоной субдукции образуются связанные с ней вулканы. В Тихом океане находятся несколько зон разрастания океанической литосферы, главная из которых Восточно-Тихоокеанская зона. По периферии океана происходит субдукция этих плит под обрамляющие континенты. Над каждой зоной субдукции протянулась цепочка вулканов, все вместе они и образуют Тихоокеанское кольцо.

Однако это кольцо неполное. Оно прерывается там, где нет субдукции — от Новой Зеландии и вдоль антарктического побережья. Кроме того, ни субдукции, ни вулканизма нет на двух отрезках побережья Северной Америки: вдоль полуострова и штата Калифорния и к северу от острова Ванкувер. Мы пообщались с Владимиром Юрьевичем Кирьяновым, кандидатом Геолого-минералогических наук, специалистом в области вулканологии, а самое главное добрым, отзывчивым человеком. Во время беседы было раскрыто много важных и интересных тем. В том числе, поговорили о движении тектонических плит и вероятности извержения вулканов.

Владимир Юрьевич Кирьянов, кандидат геолого-минералогических наук, вулканолог: Эти плиты, естественно, движение плит, когда эта океаническая плита, как, знаете, лента эскалатора, уходит под континентальную плиту туда, да, под углом 30 градусов, допустим, дискретно — оно же дискретно. Потом всё это переплавляется на глубине и в виде вулканов уже извергается на поверхность. Почему это Огненное кольцо и называется, там, где эти границы, зоны субдукции.

В Индонезии, кстати, очень интересный вулкан. Площадь Камчатки по территории равна площади острова Ява, примерно. И там, и там примерно 40 действующих вулканов: и на Камчатке, и на острове Ява. Примерно, видите — одинаковый размер. На Камчатке живёт примерно 300 000 человек — всё население, да. На острове Ява живёт 140 миллионов человек. Население всей России живёт на острове Ява.

Когда мы говорим «вулканическая опасность», для Камчатки — это больше научный интерес: вулкан извергался — хорошо, приехали там, «поизучали». А на острове Ява каждое извержение — это бедствие, потому что люди селятся всегда около вулканов. Там очень плодородные почвы. Пепел — это готовое удобрение. Италия, на Везувии селятся у склонов. Япония, Индонезия — все лезут на склоны вулканов: чем больше пепла, тем больше урожая, лучше урожай. Не надо ничего искусственно вносить, всё это естественным путём.

Владимир Юрьевич, вот интересно вы упомянули об Италии, да? И вот за последние годы там достаточно серьёзно участилась сейсмическая активность. Какая ситуация там с вулканической активностью? Потому что страна находится в зоне действующих активных вулканов всё-таки.

Владимир Юрьевич Кирьянов: Самый опасный вулкан, конечно, — Везувий сейчас в Италии, потому что он с 41 года не извергался. Чем дольше вулкан действующий не извергается, тем больше энергии накапливается, тем сильнее будет следующее его извержение. Везувию, вообще-то, пора уже извергаться. Знаете, так чисто поднять хронологию его извержений — пора уже извергаться. И Везувий опасен ещё тем, что, во-первых, Неаполь рядом: там три миллиона на склонах живёт. И Везувий опасен тем, что из всех видов вулканической опасности, которая там бывает: грязевые потоки, выпадение пепла, пирокластические потоки, это когда раскалённая пемза со скоростью больше ста километров движется по склону вулкана, да. Вот все эти виды опасности, они все могут быть при извержении Везувия. Поэтому собрал в себя всё, что может быть. Всё может случиться при одном извержении. И второе, там есть Флегрейские поля, область такая, область Флегрейских полей, да, вот тоже в районе Неаполя, где как-раз землетрясения происходят. Там, в общем, было сильное извержение примерно 30 000 лет назад.

Что объединяет людей?

Владимир Юрьевич Кирьянов: Юмор, интерес к другим людям, вообще интерес к жизни в целом. Знаете, наверно, вот это такой должен быть большой интерес к жизни, к общению с людьми, открытость, доброжелательность. Это всё объединяет людей. Если было бы это у всех, да, то это всё в целом сделает нашу жизнь бы лучше. Всё это желательно. Быть всегда доброжелательно настроенным, ко всем людям доброжелательно настроенным. Это, мне кажется, такие качества, которые позволяют человеку выжить в любой ситуации в любой точке земного шара и в общении с любыми людьми.

Тихоокеанским огненным кольцом называют одну из наиболее активных сейсмических зон в земной коре. Название кольца она получила из-за того, что длинная цепь вулканов вытянулась вдоль всего побережья Тихого океана - от южной окраины Чили до Аляски и от Камчатки на севере до Новой Зеландии на юге, создавая, таким образом, активную вулканическую зону, охватывающую весь океан кольцом.

Тихоокеанское вулканическое огненное кольцо

Почти непрерывная цепь морских впадин, вулканических дуг и вулканических поясов протянулась по окраинам океана почти на 40 000 километров, образуя своеобразную подкову.

На территории этой подковы происходит до 81 % всех землетрясений Земли и почти 90 % всех самых разрушительных землетрясений, кроме того, в этом вулканическом поясе сосредоточены 452 вулкана, 75 % из которых действуют и по сей день.

Ученые также утверждают, что 25 наиболее сильных землетрясений, случившихся на Земле за последние 11 000 лет, произошли на территории Огненного кольца.

Появление кольца является прямым следствием тектоники плит, а именно движения и столкновения литосферных плит, находящихся в постоянном взаимодействии друг с другом.

Восточно-Тихоокеанская зона

Эта довольно обширная территория, представляющая собой зону разрастания океанической литосферы, расположена в восточной части Тихого океана, у побережья Южной Америки. Две плиты - Кокос и Наска - являются неотъемлемой и очень важной частью Тихоокеанского огненного кольца.

Происхождение напряжения в земной коре связано с тем, что литосферные океанические плиты, слагающие дно океана, постоянно движутся и, достигая краев океана, сталкиваются с плитами материковыми. В результате этого столкновения океанические плиты погружаются под материк, выталкивая, таким образом, на поверхность магму.

Однако эта механика не влияет на два участка побережья Северной Америки: на полуостров Калифорния и регион, расположенный к северу от острова Ванкувер. Кроме этих участков, кольцо разрывается также в районе островов Новой Зеландии и вдоль Антарктиды.

Западное полукольцо

Западное полукольцо Тихоокеанского огненного кольца начинается у побережья Аляски, где берет свое начало Алеутский желоб, протянувшийся почти на 3 400 километров и достигающий побережья Камчатки, где он плавно переходит в Курило-Камчатский желоб, длина которого достигает 2 000 километров, а максимальная глубина - 10 500 метров.

Следующим желобом, если двигаться с севера на юг, будет Марианский. Это самый глубокий океанический провал, в котором находится всемирно известная Марианская впадина, которая, в свою очередь, содержит в себе самую глубокую точку, именуемую Бездной Челленджера, уходящую на глубину 10 994 метра. Такая глубина спровоцирована теми же процессами, которые вызывают повышенную вулканическую активность Тихоокеанского огненного кольца.

Такая сложная геологическая структура является причиной для многочисленных мелких землетрясений, большинство из которых настолько слабы, что специальные датчики не способны их определить, зато таких толчков происходит несколько в день на каждом участке кольца.

Андский вулканический пояс

С вулканами Тихоокеанского океанического кольца, список которых может занять не одну страницу, стоит начать знакомиться с Андского вулканического пояса, протянувшегося вдоль всего побережья Южной Америки по предгорьям Анд. Аргентина, Чили, Боливия, Эквадор, Колумбию и Перу - все эти страны в той или иной степени ощущают на себе воздействие повышенной сейсмической и вулканической активности.

Для удобства ученые разделили весь пояс на четыре участка: Северный, Центральный, Южный и Южный вулканический. Северная дуга Андского пояса вулканов расположена на территории Эквадора и Колумбии. Из 74 действующих вулканов, 55 находятся в Эквадоре и оставшиеся 19 - в Колумбии.

На территории Эквадора вулканы находятся в Западных Кордильерах и Кордильерах Реаль, в Колумбии, в Западных и Центральных Кордильерах. Колумбийский департамент Бояка является самой северной частью Андского пояса, именно в этой провинции встречаются две плиты, которые и образуют зону субдукции, приводящую к повышенной вулканической активности в регионе. Ученые подсчитали, что толщина земной коры в этом районе колеблется от 40 до 55 километров.

За вулканами Тихоокеанского огненного кольца и Галапагосскими островами следят в Национальном институте сейсмологии в Кито, так как для безопасности Эквадора это чрезвычайно важный вопрос.

Центр и юг Андского вулканического пояса

Центральная вулканическая зона представляет собой дугу вдоль побережья Южной Америки и ограничена с востока плато Альтипапано, хорошо известным своими многочисленными вулканами. Это плато находится на территории сразу четырех государств Южной Америки - Чили, Боливии, Перу и Аргентины.

Здесь находится известный стратовулкан Утурунку, имеющий конусовидную форму и проявляющий активность. Главным образом она сводится к выделению горячих газов, выходящих через трещины в стенках вокруг кратера. При этом почва вокруг вулкана поднимается со скоростью, достигающей одного сантиметра в год. Утурунку находится на территории Боливии и является самой высокой точкой ее юго-западной части.

На противоположном конце Андского пояса, на территории Чили, расположен другой не менее известный вулкан - Кальбуко. Он выделяется своей активностью на фоне других вулканов Андского пояса, так как за время наблюдений, которые начались в 1837 году, было зафиксировано не менее девяти значительных по мощности извержений.

Однако самое мощное в истории вулкана извержение произошло, по-видимому, в далеком плейстоцене, когда начал формироваться конус Кальбуко. Извержение тогда было такой силы, что обломки пролетали сотни километров.

Вулканы в пределах Тихоокеанского огненного кольца

Как уже говорилось, вулканическое кольцо, охватывающее весь Тихий океан, состоит из 452 вулканов, поэтому в рамках статьи все перечислить не получится. Стоит сосредоточиться на наиболее примечательных из них, т. е. тех, которые извергались в историческую эпоху или имеют уникальные особенности строения. Многие вулканы Тихоокеанского огненного кольца по сей день являются действующими.

Одной из наиболее красочных вулканических провинций Огненного кольца является Чилийская. Большое число вулканов постоянно воздействуют на ландшафт этой страны, изменяя его. Здесь можно встретить и новые конусовидные кратеры, и газовые купола, и щитовидные вулканы, а вблизи побережья находятся подводные горные образования, также активно влияющие на изменение береговой линии континента.

За последние 450 лет в Чили были зафиксированы извержения шестидесяти вулканов, наиболее активными из которых являются шесть:

• Льяйма.
• Вильяррика.
• Антуко.
• Планчон-Петероа.
• Лонкимай.
• Кальбуко.

Вулканология Эквадора и Перу

Котопахи - название, хорошо известное всем вулканологам планеты. Это самый высоких из ныне действующих вулканов Эквадора и вторая по значимости высота, уступающая лишь потухшему Чимборасо.

Вулкан, являющийся одним из самых высоких на планете, находится всего в пятидесяти километрах от столицы страны - Кито. Первое зафиксированное извержение произошло в 1532 году, последнее крупное случилось в 1877-м. При этом до 1940 года сохранялась некоторая активность в виде незначительных выбросов пепла и раскаленных газов.

Другим активным стратовулканом Эквадора является Сангай. Считается самым активным в стране, несмотря даже на то что за всю историю человечества он извергался всего три раза. Связано это с тем, что извержение, начавшееся в 1934 году, не завершилось и в 2017-м. Таки образом, вулкан непрерывно извергается восемьдесят три года подряд.

Ревентадор - третий самый крупный из активных вулканов Эквадора. Его высота достигает 3562 метров, хотя и регулярно изменяется под воздействием постоянных извержений. За 460 лет наблюдений он извергался двадцать пять раз, т. е. извержение случается каждые девятнадцать лет. К счастью, этот вулкан находится на значительном удалении от столицы страны, а его извержения носят не катастрофический характер.

На территории Перу существует цепь из трех стратовулканов, каждый из которых является действующим. Самым высоким из них считается Сабанкая, высота которого превышает 5976 метров. При такой высоте нет ничего удивительного в том. что довольно часто его вершина бывает покрыта снегом. Еще два вулкана этой цепи - Уанапутина и Убинас - тоже проявляют активность время от времени, но по высоте значительно уступают своему соседу, не поднимаясь выше, чем на 4850 метров над уровнем моря.

Сейсмология Центральной Америки

Самым активным вулканом маленького Центральноамериканского государства Коста-Рика является стратовулкан Поас, возвышающийся на 2708 метров над уровнем моря. За последние 179 лет он извергался более сорока раз, что делает его одним из самых активных во всей Центральной Америке. Отличительной особенностью этого природного объекта признано наличие двух озер, расположенных на самой вершине, в непосредственной близости от главного кратера. На дне каждого из них ученые обнаружили слой жидкой серы, а их кислотность слишком велика, чтобы в водах могла существовать жизнь.

Что касается Мексики, то большинство ее вулканов сосредоточены на территории, получившей название Поперечная Вулканическая Сьерра, или Транс-Мексиканский Вулканический пояс. Отдельного упоминания заслуживают два крупнейших мексиканских вулкана: Орисаба и Эль-Чичон.

Вулкан Эль-Чичон, известный в Мексике также под именем Чикональ, в высоту не превышает 1200 метров, но и у него есть свои особенности. Например, за 600 лет, прошедших с момента последней активности, он ни разу не подавал признаков жизни, пока неожиданно не проснулся в 1980 году. Это извержение продолжалось целый год, и ученые считают, что за время вулканической активности в атмосферу было выброшено боле 20 млн тонн вещества.

Вулкан Орисаба имеет более впечатляющие размеры и достигает высоты 5636 метров, что делает его самым высоким пиком страны. За все время наблюдений, начавшихся в 1569 году, были зафиксированы восемь извержений, последнее из которых случилось в 1687-м. Есть мнение, что самое продолжительное из них длилось с 1545 по 1565 год.

Самая большая кальдера

На огромной территории Соединенных Штатов наличествуют боле четырех тысяч вулканических жерл, среди которых многочисленные стратовулканы, щитовые вулканы, лавовые купола и шлаковые конусы. Из всего этого разнообразия вулканических объектов выделяются 20 наиболее крупных вулканов.

Значение Тихоокеанского огненного кольца, фото которого особенно живописны, если сделаны в Йеллоустонском заповеднике США, становится понятно при разборе схемы Йеллоустонской Кальдеры. Треть всего Йелоустонского заповедника занимает понижение земной коры, представляющее собой остатки некогда огромного супервулкана, извергавшегося более 1 млн 300 тыс. лет назад.

Несмотря на столь давние события, под самой поверхностью кальдеры все еще сохраняется значительный объем расплавленной земной породы, которая имеет форму пузыря глубиной до восьми километров.

Вулканы США

В регионе, где находится Тихоокеанское огненное кольцо, за много миллионов лет произошли тысячи вулканических извержений. Одни из них оставили неизгладимый след на земной поверхности, другие, напротив, прошли едва замеченными.

Сегодня, однако, стоит учитывать и то, что плотность населения многократно возросла во всех частях планеты, и любое, даже самое незначительное извержение может стать причиной серьезной гуманитарной катастрофы.

Именно поэтому Геологическая служба США и Национальный центр прогнозирования землетрясений уделяют столь пристальное внимание отслеживанию состояния многочисленных вулканов в США.

Вот десять наиболее значимых вулканов Соединенных Штатов:

• Йеллоустоун.
• Августин.
• Рейнер.
• Вулкан Врангеля.
• Маун-Лоа.
• Адамс.
• Бейкер.
• Халеакала.
• Хейс.
• Шпар.

Так выглядит список вулканов Тихоокеанского огненного кольца в области США, и каждый из этих вулканов признается Геологической службой США действующим, а значит, несет потенциальную угрозу для находящихся рядом людей. Ситуацию упрощает тот факт, что многие из объектов кольца находятся на значительном удалении от городов и важных объектов инфраструктуры. В то же время есть города, в непосредственной близости от которых расположились действующие вулканы. Однако следует помнить, что Тихоокеанское огненное кольцо - это целая цепь вулканов вдоль побережья, принадлежащего различным странам, следовательно, для противодействия угрозе, исходящей от них, необходимы скоординированные усилия различных правительств.

See http://сайт/ringoffirephotoalbum.html

http://nauka.izvestia.ru/earth/article74328

История вулканического кольца прослежена с раннего мезозоя. Это кольцо обрамляло суперконтинент Пангея. Кольцо будет сокращаться вокруг Тихого океана, но затем распадется на сегменты, удаляющиеся один от другого, утверждает Ломазе М.Г.
Почему 75% вулканов и землетрясений сосредоточены именно в Тихоокеанском огненном кольце, ведь на берегах любого другого океана такой геологической активности нет. Какие особенности внутреннего строения Земли выражает диаметром около 10 тыс. км огненное кольцо Тихого океана, как давно и каковы причины его образования, какова траектория развития? Это вопросы современной науки.

Источник: ВУЛКАНИЧЕСКОЕ КОЛЬЦО ТИХОГО ОКЕАНА: ЕГО ПРОШЛОЕ, НАСТОЯЩЕЕ И БУДУЩЕЕ (ЛОМИЗЕ М.Г.1999)

ТИХООКЕАНСКОЕ ОГНЕННОЕ КОЛЬЦО

Тихоокеанскую подвижную зону называют circum-Pacific orogenic belt, известный также как Ring of Fire.
Глубинные корни вулканов изучаются методами геофизики: аппаратура улавливает идущие из недр упругие колебания, тепловой поток, прохождение естественных электрических токов. С помощью геофизических методов можно просвечивать недра упругими волнами и получать объемное изображение образований (метод томографии). Наконец, по аномалиям силы тяжести выявляется распределение масс и определяются магнитные свойства тех или иных объемов глубинного вещества.

Однако корни вулканов Тихоокеанского обрамления прослеживаются гораздо глубже, чем это предполагали прежде, а зарождение и размещение вулканов строго обусловлены геологической обстановкой.

На сходящихся границах литосферных плит происходит субдукция. По мере субдукции океаническая литосфера попадает в область все более высоких температур и давлений, где из нее выделяются перегретые минеральные флюиды. От наклонной зоны субдукции эти флюиды и тепловой поток направляются вверх, возбуждая плавление горных пород и образование магмы. В свою очередь, магма прорывается на земную поверхность, порождая вулканические извержения.

Так над зоной субдукции образуются связанные с нею вулканы.
В Тихом океане находится несколько зон спрединга океанической литосферы, главная из которых Восточно-Тихоокеанская. По периферии океана происходит субдукция этой литосферы под обрамляющие континенты и Тихоокеанское огненное полукольцо.

Соотношения между вулканами и уходящей под них зоной субдукции можно рассмотреть на примере Камчатки: ее геологическое строение подробно изучено, а действующие вулканы (их около 30) находятся под постоянным наблюдением ученых. Эта часть вулканического кольца приурочен к активной границе двух крупных литосферных плит: Тихоокеанская плита, которая движется здесь на северо-запад со скоростью 8-9 см/год, пододвигается под почти неподвижный континентальный край.

Согласно некоторым расчетам, этот край, возможно, тоже перемещается на северо-запад, но очень медленно (со скоростью менее 1 см/год).

Таким образом, скорость относительного схождения (конвергенции) литосферных плит близка здесь к 8 см/год, что определяет и скорость субдукции. В рельефе морского дна линия соприкосновения двух литосферных плит выражена узким и глубоководным (до 8 км) Камчатским желобом.

На Камчатской зоне субдукции Тихоокеанская плита сначала полого пододвигается под камчатскую континентальную окраину, затем перегибается и уходит на глубину под углом около 55о. Это старая, меловая, мощностью около 70 км, остывшая и упругая океаническая литосфера, которая хорошо различима ниже, где погружается в разогретый и размягченный материал астеносферы. С помощью сейсмической томографии удалось проследить субдуцирующую плиту очень глубоко. В отличие от многих других зон субдукции, здесь литосфера пересекает границу верхней и нижней мантии Земли (в 670 км от поверхности), достигая глубин более 1000 км. При этом, погружаясь наклонно, Тихоокеанский слэб проходит под всей Камчаткой, а далее под Охотское море.

Субдукция под Камчатку сопровождается образованием очагов землетрясений. Они появляются уже на первом перегибе литосферы у глубоководного желоба (очаги растяжения на своде и сжатия внутри изгибающейся плиты).

Затем следуют многочисленные и сильные очаги скалывающих напряжений на контакте двух сходящихся литосферных плит - там, где одна из них отжимается вниз и начинает пододвигаться. Наконец, еще ниже, где океаническая плита пересекает вязкую астеносферу, очаги зарождаются внутри нее до тех пор, пока плита не разогреется и не утратит способность к хрупким деформациям. Это очаги растяжения и сжатия, порожденные температурными и иными изменениями объема пород. Как видно на разрезе, такие очаги землетрясений сначала (до некоторой глубины) размещаются в два ряда, это обусловлено большой толщиной субдуцирующей литосферы. В целом вырисовывается наклонная сейсмическая зона, берущая начало от Камчатского желоба и доходящая до глубин 500-550 км. Подобные наклонные системы очагов характерны для всех современных зон субдукции по зоне Беньофа, кое-где они достигают глубин около 700 км.

Размещение активных вулканов согласуется с зоной Беньофа и почти все извержения происходят там, где субдуцирующая литосфера достигает глубин 100-200 км. Но именно на таких глубинах под вулканическим поясом очагов землетрясений мало: в зоне Беньофа прослеживается слабосейсмичный пробел, который означает снижение упругих свойств субдуцирующей литосферы.

Наиболее вероятной причиной этого считают массовое выделение флюидов, поскольку литосфера, перемещаясь на глубину, достигает критических значений температуры и давления.

Подъем горячих флюидов формирует магматические очаги и вулканический пояс.

По всему Тихоокеанскому полукольцу корни действующих вулканов прослеживаются до субдукционного слэба. Условия субдукции от места к месту меняются: различен возраст (толщина и температурные условия) пододвигающейся океанической литосферы и скорости субдукции. Под Марианской и Идзу-Бонинской вулканическими дугами, земная кора над слэбом в фундаменте вулкана очень тонкая, сложенная железисто-магнезиальными породами. Под Андами кора толстая, богата кремнием и алюминием. Все это сказывается на характере вулканических извержений и составе изливающихся лав. Но геологические причины вулканизма по всему Тихоокеанскому кольцу сходны, они определяются субдукцией, направленной от океана под его обрамление.
От места к месту меняется и угол наклона зоны субдукции, но остаются постоянными глубины, по достижении которых уходящая вниз литосфера дает начало магматическим очагам (около100-200 км), поэтому при больших углах наклона вулканический пояс приближен к глубоководному желобу, а при малых углах - удален.

Эти простые геометрические соотношения соблюдаются по всему Тихоокеанскому кольцу, потому что в наши дни Тихий океан с его непосредственным обрамлением работает как единая геологическая система планетарного масштаба, в которой кольцо активных вулканов занимает вполне определенное место. Поднимающиеся под зонами спрединга, а затем расходящиеся потоки астеносферного вещества поддерживают разрастание океанической литосферы и ее перемещение к зонам субдукции на периферии океана, где весь избыток новообразованной литосферы пододвигается под континентальное обрамление и поглощается на глубине. При этом от субдуцирующей литосферы отделяются и направляются вверх флюиды, которые вместе с тепловым потоком дают начало магматическим очагам и вулканам. Пока вся эта система действует, развивается и вулканическое ожерелье Тихого океана.

ИСТОРИЯ ВУЛКАНИЧЕСКОГО КОЛЬЦА

200-225 Ма все континенты были слиты в единый суперконтинент Пангея, охватывавший около 40% ее поверхности. Окружавший Пангею единый океан Панталасса, охватывавший всю остальную поверхность планеты, по своим размерам был близок суммарной площади всех современных океанов.

Огромный залив вдавался в суперконтинент между Евразией и Австралией, его называют океаном Тетис. В срединных хребтах Панталассы, так же как и в современном Тихом океане, происходило разрастание океанической литосферы от осей спрединга, и эта литосфера со всех сторон пододвигалась под Пангею, субдуцировала и поглощалась на глубине. В целом глобальную систему зон субдукции того времени можно уподобить гигантской воронке диаметром около 18 тыс. км.

Над зонами субдукции, окружавшими Пангею, развивались вулканы -обнаружены мощные пояса вулканических пород, образовавшиеся в раннем мезозое на периферии суперконтинента. Они хорошо сохранились в виде сегментов, разобщенных при последующем распаде Пангеи.

Пангейские вулканические пояса прослежены на востоке Австралии и в Новой Зеландии, в Антарктиде, Андах и Кордильерах, вдоль восточных окраин Азии и в Средиземноморско-Гималайском складчатом поясе.

Во второй половине юрского периода Пангея начала распадаться. Ее пересекли разломы и рифты, а осколки суперконтинента начали удаляться друг от друга. По мере центробежного перемещения фрагментов Пангеи, между ними раскрывались Атлантический и Индийский океаны с их ответвлениями, одно из которых прослеживается в Северном Ледовитом океане.

Площадь Панталассы соответственно сокращалась, а то, что осталось, мы и называем Тихим океаном.

При распаде Пангеи, обрамлявшее ее кольцо зон субдукции и вулканизма оказалось разорванным. В ходе центробежного движения каждый континент наезжал на свой отрезок субдукционного кольца, отодвигая его. Поэтому на фронтальной стороне расходившихся континентов субдукция продолжалась, не прекращался вулканизм. Так, после распада кольца Пангеи обособились, но продолжали действовать вулканический пояс Кордильер Северной Америки и сходный с ним пояс Анд.

На активной окраине Азии мелового времени таким же образом формировался Охотско-Чукотский вулканический пояс. Длиной более 3000 км и шириной 100-300 км он протянулся вдоль всего Хабаровского края. По размещению магматических пород пояса и особенностям их состава были определены угол наклона и другие характеристики уходившей под него зоны субдукции. Этот вулканический пояс отмер в палеогене, когда со стороны океана к азиатской континентальной окраине причленились складчатые сооружения Корякского нагорья и Камчатки. Вместо него над зоной субдукции образовалась Курило-Камчатская вулканическая дуга, действующая до наших дней.

По мере центробежного перемещения континентов все дальше отодвигались как зоны субдукции, так и фрагменты распавшегося пангейского вулканического кольца. Со временем, пройдя линию большого круга Земли, они оказались на противоположной стороне земной сферы и, продолжая встречное движение, стали сближаться.

Наступая со всех сторон на пространство, оставшееся от Панталассы, они замкнули его. Так определились контуры современного Тихого океана, а из отдельных вулканических поясов сложилось Тихоокеанское огненное кольцо, впрочем все еще не полностью сомкнувшееся. Таким образом, по своему происхождению Тихоокеанское кольцо представляет собой как бы вывернутое наизнанку вулканическое кольцо Пангеи.

Вокруг Тихого океана - от Чили до Индокитая и Чукотки разместились важнейшие месторождения меди, свинца, цинка, олова, молибдена, вольфрама, серебра, золота.

Формирование этих месторождений началось еще на обрамлении Пангеи.

БУДУЩЕЕ ТИХООКЕАНСКОГО ВУЛКАНИЧЕСКОГО КОЛЬЦА

Распад Пангеи и центробежное перемещение ее фрагментов продолжаются в наши дни.

Поэтому континенты, окружающие Тихий океан, все еще наступают на него, а тихоокеанское вулканическое кольцо сокращается.

По данным GPS оказалось, что и в настоящее время сохраняются приблизительно те же направления и скорости движений, что и 3 Ма.

Быстрее всего наступают на Тихий океан Северная Америка (около 2,5 см/год) и Южная Америка (около 3,5 см/год).

Австралия перемещается даже с большей скоростью (до 7,5 см/год), но под острым углом к границе с океаном.

Антарктида тоже наступает, но очень медленно (1 см/год и менее). Только Евразия почти не смещается и даже, вероятно, немного отступает от океана в северо-западном направлении.

Зная эти скорости, нетрудно рассчитать, где окажутся континенты через 10 или 20- Му и какими будут очертания Тихого океана. Главное условие расчета - постоянство направления и скорости движения литосферных плит, что вообще-то противоречит геологическим реальностям, но только этот тренд и поддается расчету.

Можно полагать, что дальнейшее встречное движение континентов тихоокеанского обрамления, обусловленное распадом Пангеи, все же замедлится согласно циклам суперконтинентов. Полная длительность этапов распада суперконтинентов - около 200 Му. Современный нам незавершившийся этап распада Пангеи начался уже 165-170 Ма и близок к своему завершению.

Есть некоторые признаки близости предстоящего перехода от распада Пангеи к новому объединению континентальных единиц.

Главный из них - зрелость раскрывающихся межконтинентальных океанов, особенно Атлантического.

Нараставшие с возрастом толщина и плотность подстилающей их литосферы местами приближаются к тем критическим значениям, при которых океаническая литосфера потеряет свою плавучесть и начнет погружаться в подстилающую астеносферу. Это способствует прекращению раскрытия межконтинентальных океанов и создаст механизм для их сокращения.

Вполне вероятно, что через несколько десятков миллионов лет тихоокеанское вулканическое кольцо, сжатое и полное, будет разорвано на самостоятельные сегменты.

Эти сегменты начнут удаляться один от другого вместе со своими континентами, которые будут двигаться к центру объединения нового суперконтинента.

«Огненное кольцо» Тихого океана

Около 600 вулканов, проявляющих активность, зарегистрировано сейчас на суше. И 418 из них расположены на берегах Тихого океана, образуя «огненное кольцо». Это огнедышащие сопки полуострова Камчатки и вулканы Гавайских островов, это вулканы Мексики и Японии, Сальвадора и Индонезии, Новой Гвинеи и Колумбии, Курильских островов и Новых Гебрид, Филиппин и Аляски, Новой Зеландии и Алеутских островов.

Одни вулканы, вроде знаменитого Фудзи или нашей Ключевской сопки, ни на минуту не прекращают своей деятельности. Другие тихоокеанские вулканы, казалось бы, навсегда «умершие», неожиданно «воскресают» и проявляют чудовищную активность. Таково было пробуждение древнего вулкана Бандай-Сан в Японии в конце прошлого века, в результате которого погибло несколько деревень. В 1956 году «в безлюдном, к счастью, районе Камчатки произошло извержение вулкана Безымянного, бездействовавшего уже много веков, - пишет известный вулканолог Гарун Тазиев. - Мы говорим «к счастью», потому что это извержение было самым неистовым из всех вулканических пароксизмов XX века» (начало пробуждения от спячки вулкана Безымянного ознаменовалось тем, что сейсмологи стали фиксировать на Камчатке от 100 до 200 землетрясений в сутки!). В конце 1985 года проснулся бездействовавший пять столетий вулкан Руис в Колумбии. Его извержение опустошило окружающую местность, нанеся неисчислимые бедствия и погубив более двадцати тысяч человек.

Не только по окраинам Тихого океана, по окружности «огненного кольца», но и по его центру протягивается цепь вулканов. Гавайские острова - это лишь вершина подводного Гавайского хребта, крупного вулканического сооружения, протянувшегося более чем на 2000 километров от острова Гавайи на юго-востоке до атоллов Мидуэй и Куре на северо-западе. Самый большой остров, давший название всему архипелагу, Гавайи, состоит из пяти сомкнувшихся действующих вулканов. Высота двух из них - Мауна-Кеа и Мауна-Лоа - превышает четыре километра. Если же измерять высоту «Великой Горы» (так переводится с гавайского название «Мауна-Лоа») не от уровня моря, а от подлинного ее начала, т. е. от подошвы, находящейся на дне Тихого океана, то окажется, что Мауна-Лоа имеет высоту около десяти километров - это намного превосходит высоту Джомолунгмы - Эвереста!

Рис. 5. Расположение действующих вулканов на земном шаре.

Гавайские вулканы проявляют большую активность. Свыше сорока раз происходили извержения вулкана Мауна-Лоа, с тех пор как было письменно зафиксировано его первое извержение в 1832 году (и, конечно же, должна была произойти не одна сотня извержений под водой и на воздухе, прежде чем вершина подводного вулкана поднялась с почти шестикилометровой глубины и вознеслась на четыре километра над уровнем моря). Вулкан Килауэа извергался начиная с 1890 года три десятка раз, и в его кратере всегда можно увидеть озеро расплавленной лавы.

Гавайские острова - идеальное место для изучения вулканических процессов, происходящих как под водой, так и на воздухе, в Тихоокеанском «огненном кольце», - по окружности этого кольца и внутри его. Ведь около половины площади гигантской Тихоокеанской впадины характеризуется вулканизмом - древним или молодым, интенсивным или слабым. Первые вулканы в Тихом океане были обнаружены давно: их огнедышащие вершины вздымались над водой на многие сотни и тысячи метров. Но только в последнее время выяснилось, что эти вулканы и острова, их деятельностью образованные, - лишь надводные вершины колоссальных подводных гор, склоны которых уходят на глубину почти до шести километров.

«В прошлом автор все изолированные возвышения дна относил к подводным горам, но скоро стало ясно, что это неверно. Вернее было бы небольшое количество невулканических гор называть «вулканами», чем многочисленные вулканы - «подводными горами», - пишет Менард в обобщающей монографии «Геология дна Тихого океана». - В море мы в большинстве случаев о подводных вулканах можем судить лишь по их форме и местоположению. Стоит ли, учитывая все это, разрабатывать новую, специальную морскую терминологию, когда такой общеизвестный и выразительный термин, как вулкан, вполне отвечает своему назначению?»

По подсчетам Менарда, на дне величайшего океана планеты находится около 10 000 вулканов, действующих или потухших, высотой от одного до десяти километров (Мауна-Лоа на Гавайях). Однако дальнейшие исследования внесли в эту цифру существенные уточнения: оказалось, что вулканических гор на дне Тихого океана и больше, и меньше. Больше, если считать не только горы (поднятия высотой более полукилометра), но и холмы (поднятия до пятисотметровой высоты); меньше, если считать только горы.

Число холмов, имеющих, как и горы, вулканическое происхождение, по приблизительным подсчетам, достигает нескольких сотен тысяч. Общее количество крупных гор в Тихом океане оценивается Г. Б. Удинцевым в монографии «Геоморфология и тектоника дна Тихого океана» в пять-шесть тысяч. «Однако эта оценка весьма приблизительна, и предстоит еще выполнить более точный расчет, - замечает Удинцев. - Судя по строению поднятых над водой вершин подводных гор, по результатам бурения, проводившегося на многих коралловых островах, а также по образцам коренных пород, взятых с вершин и склонов подводных гор драгами, все они являются вулканами».

Подводные вулканы Тихого океана принято делить на два типа. Первый - это остроконечные вулканы, основания которых расположены на большой, около пяти километров, глубине; они навеки погребены в пучинах океана. Вулканы второго типа, превышающие в пять, а то и в десять раз по объему вулканы первого типа, находятся на глубинах два, три, четыре километра и могут не только достигать поверхности океана, но и подниматься над нею, образуя острова и надводные горы. «Когда подводные вулканы постепенно растут и достигают поверхности океана, их появление в качестве островов обычно знаменуется катаклизмами, - пишет Менард. - При вулканических взрывах вода покрывается пемзой, воздух, загрязненный пеплом, сотрясается от ударов, а волны цунами, пройдя большие расстояния, обрушиваются на берег. Вновь появившиеся острова представляют собой пепловые конусы или вулканические пики».

Многим вулканам удалось, несмотря на многокилометровую толщу воды, образовать острова и даже целые архипелаги. Зачастую и одинокий островок в просторах Тихого океана оказывается на самом деле не так-то уж и одинок, если учесть структуру подводного рельефа. Таков, например, остров Клиппертон. лежащий под 10 градусом северной широты и 110 градусом западной долготы. Это единственный из всей группы вулкан, поднявший свою вершину над поверхностью океана.

В самых различных частях Великого океана имеются цепочки вулканов, то в виде вулканических островов и архипелагов (например, Курильского или Гавайского), то в виде полуподводных - полунадводных образований, вроде острова Клиппертон и его погруженных братьев-вулканов, то в виде целиком подводных вулканических хребтов и гор (такова грандиозная подводная цепь, тянущаяся от гавайского островка Неккер до крохотного, всего три километра в поперечнике, кораллового островка Маркус, включающая в себя 265 больших подводных гор).

Рождение островов в Тихом океане - это не только дело «давно минувших дней». Оно происходит буквально на наших глазах. Скорость роста вулканов на суше бывает порой феноменальна. Например, в 1770 году в Сальвадоре начал расти новый вулкан, названный Исалько: за двести лет он поднялся на два километра за счет лавы и слоев пепла, то есть рос со скоростью десять метров в год! Темпы роста вулканов на дне Тихого океана не менее стремительны, причем рост этот происходит как «вверх», так и «вширь».

В 1796 году в цепи островов Алеутского архипелага появился новый остров - вершина подводного вулкана, поднявшаяся над поверхностью океана. Через несколько лет образовался вулканический островок площадью тридцать квадратных километров, получивший наименование остров Иоанна Богослова. В 1883 году возле него возник еще один остров-вулкан и соединился с островом Иоанна Богослова перешейком. Прошло еще несколько лет - и рядом образовалось еще три вулканических островка высотой до 300 метров.

В 1952 году подводный вулкан Дидикас стал надводным, образовав новый остров в Филиппинском архипелаге. Его диаметр имел два с половой километра, верхушка вулкана поднималась на 200 метров над уровнем моря. В 1933 году вулкан Алаид, самый северный и самый мощный в Курильской вулканической гряде, в 400 метрах от острова Атласова породил новый островок. Новая земля соединилась с островом Атласова, став его полуостровом. В начале семидесятых годов произошло новое подводное извержение Ала-ида - и площадь суши нашей страны увеличилась более чем на один квадратный километр. В декабре 1973 года вблизи острова Ниносима, лежащего в Тихом океане, в 1000 километров от Токио, возник новый остров площадью 205 000 квадратных метров, порожденный подводным вулканом. Остров был назван Ниносима Синто и включен в территорию Японии после того как океанологи и вулканологи заверили, что он не исчезнет в водах океана.

В 1986 году в результате извержения подводного вулкана Фукутокуоканоба, расположенного в полусотне километров от острова Иводзима (в японском архипелаге Огасавара) над поверхностью океана появился самый молодой остров нашей планеты. Три дня спустя остров имел 700 метров в длину, 200 в ширину и возвышался над водой на 15 метров. Выживет ли «новорожденный» или снова уйдет в океанские глубины? «Сейчас очень трудно, даже невозможно, сказать что-либо определенное, - сказал в этой связи корреспонденту «Известий» в Японии профессор института сейсмологии Токийского университета С. Арамаки. - Нам известен, в частности, случай, когда зародившийся в результате подводных извержений остров просуществовал целых два года, но все же не устоял перед эрозией и погиб. Судя по полученным данным, извержение вулкана продолжается, и в этом можно усмотреть определенную надежду».

К настоящему времени зарегистрировано около двухсот случаев подводных извержений, которые приводили к образованию новой суши. Но только четверть таких островов сохранилась, остальные были уничтожены волнами, морскими течениями, штормами. И подавляющее число как рождений, так и гибели подобных островов приходится на долю Тихого океана.