На вулканах
Шрифт:
Как и в прошлый раз медики предписали нам пройти адаптацию на леднике у Клыка, но мне удалось уговорить начальство не отправлять нас в промежуточный лагерь. Вертолеты забросили участников экспедиции в верхний лагерь после того, как я дал торжественное обещание не переутомляться и вообще ничего не делать в первые пять суток - минимальный срок для акклиматизации.
Итак мне посчастливилось вновь порадовать свой взор сказочным видом вокруг базы Скотта, а затем грандиозным пейзажем, открывающемся с высот Эребуса. В этот раз мы приехали попозже, и летнее таяние было уже в разгаре. Прошел первый ледокол, на солнце нежились тюлени, пингвиньи детеныши на мысе Ройдс подросли почти вровень с родителями, хотя еще донашивали серые пуховые "доспехи", поморники на полном серьезе пугали нас, стараясь защитить единственное большое коричневое яйцо, которое они высиживали, храбро пикировали с криком, а иногда даже задевали голову крылом. Антарктический свет был все так же ярок, а Эребус так же царствен. Над вершиной висело легкое пиниеобразное облако, которое ветер вытягивал в длину на добрую сотню километров.
Своей славой вулкан обязан, конечно, тому, что природа воздвигла его в труднодоступной Антарктиде, за тридевять земель от обитаемых районов. Немалую роль играет и величественность окружающего пейзажа. Но для нас, вулканологов, он привлекателен еще и тем, что ставит ряд вопросов, на которые пока нет однозначных ответов. Чем объясняется его непрекращающаяся активность? Почему питающая Эребус вязкая лава образует озеро жидкого расплава вместо того, чтобы застыть, окаменеть в полярном холоде? Почему среди тысяч активных вулканов Земли только Эребусу свойствен столь уникальный химический и минералогический состав лавы? И почему этот исключительный вулкан оказался в не менее исключительном месте?
Все эти вопросы не давали мне покоя, быть может, в большей степени, чем многим другим, по той причине, что проблемы лавовых озер будоражат мой ум на протяжении вот уже тридцати лет. Причем будоражат не умозрительно, как человека, заинтересовавшегося тем или иным аспектом вулканологии, а по личным мотивам. Так уж сложилась моя жизнь, что я вновь и вновь сталкивался с этим поразительным явлением природы. Ньирагонго, Эрта-Але, Эребус, не говоря уж об эфемерных озерах.
Было выдвинуто немало объяснений механизму, позволяющему породе оставаться в расплавленном состоянии: конвекция, заставляющая свежую магму подниматься из глубин и увлекающая частично охлажденную магму с поверхности вниз, тепло магматических газов, экзотермические реакции отдельных компонентов магмы с кислородом воздуха; даже калории радиоактивного излучения горных пород. Сам я долгое время разделял гипотезу о том, что газы являются главным фактором переноса тепловой энергии с глубин к земной поверхности. Действительно, газы способствуют поддержанию высокой температуры озер расплава, так же очевидно, что этому способствуют и некоторые окислительные реакции. Однако если до 1977 г. я скептически относился к идее конвекции, заставляющей лаву подниматься с километровых глубин, то теперь я считаю это предположение весьма правдоподобным.
Убедило меня внезапное исчезновение в 1977 г. лавового озера Ньирагонго. Извержение, начавшееся там 10 января этого года, оказалось исключительным по всем статьям: по своей краткости - оно продолжалось менее получаса; убийственной силе - лавовые потоки унесли несколько сот жизней в то время, как обычно извержения не приводили к столь тяжелым последствиям; по площади, которую лава залила за каких-то двадцать минут, - 20 млн. м2; наконец, по объему магмы, участвовавшей в столь коротком извержении, - 200 млн. м3.
До тех пор я придерживался классической схемы, согласно которой лавовое озеро и его питающее жерло имеют в разрезе вид гриба на длинной тонкой ножке или зонтика. В меньшей степени я был согласен с объяснением механизма действия такого вулкана. Оно состояло в том, что восходящий поток растекается в стороны при выходе на воздух и вновь устремляется вниз, став более тяжелым (по сравнению со свежей магмой) в результате охлаждения и потери газов во время перемещения по поверхности озера. При этом нисходящие потоки обтекают восходящую колонну.
Подобное описание представлялось мне маловероятным с механической точки зрения. Трудно было представить себе, каким образом лава, став очень вязкой в результате потери 100-260o после многочасовых блужданий по поверхности озера умудряется вновь отыскать узкое горло для спуска по подземному "трубопроводу". Схема выглядела особенно нереальной потому, что напор восходящего по этому трубопроводу потока явно превосходил гидростатическое давление. Попробуйте вообразить себе ванну, которую нужно слить через ту же трубу, через которую она наполняется, причем именно в момент наполнения...
Напомню, что извержение 1977 г. развивалось следующим образом. Вначале напор восходящих потоков магмы привел к подъему уровня лавового озера на 50 м; вулкан продолжал раздуваться и в конце концов треснул, словно перезрелый плод. Потоки лавы забурлили по склонам, выливаясь из боковых трещин, открывшихся в 800 м ниже кратера. Когда я облетел кратер на самолете, он был пуст. Этот факт в совокупности с остальными не оставил сомнений в том, что излияние произошло под действием силы тяжести. Иными словами, из вулкана вытекла огненная масса, находившаяся выше уровня открывшихся трещин. Если допустить, что структура вулканов с постоянными озерами имеет форму гриба на тонкой ножке, то объем вытекшей лавы и магмы должен был быть равен объему озера. Между тем, они не сходились на целый порядок: объем шляпки" в кратере Ньирагонго не превышал 20 млн. м3, в то время как из трещин вырвалось не менее 200 млн. м3 расплава. Таким образом, принятая большинством геологов классическая схема - плоскость на длинном тонком стержне - не могла дать объяснение механизму колоссального излияния 10 января.
Согласно моей гипотезе, система, питающая лавовые озера, выглядит в разрезе иначе. Она представляет собой не раскрытый зонт, а расширяющуюся книзу сеть взаимосвязанных трещин (см. рисунок) Озеро в этом случае является не резервуаром, впитывающим излишек расплава, поднимающегося по нитевидному каналу, а точкой выхода на поверхность гигантского сужающегося кверху столба магмы. Исходя из этой схемы, можно дать объяснение не только извержению Ньирагонго, но и движению конвекционных потоков, выносящих на поверхность огромное количество тепловой энергии, рассеиваемой озером (наши подсчеты показывали, что это количество составляло порядка 960 МВт на Ньирагонго в 1959 г., 12200 МВт там же в 1972 г. и 130 МВт на Эрта-Але в 1973 г.).
Подобная схема предполагает наличие под вулканом обширной сети перекрещивающихся трещин. Геологический анализ показывает, что скорее всего так оно и есть на самом деле. Лавовое озеро Эребуса локализовано в месте пересечения двух зон разломов: достаточно взглянуть на карту, чтобы убедиться в этом. По одной оси расположены вулканы островов Росса и Бофорта, по другой - мощный конус горы Дисковери.
Вертолет в четыре захода доставил нас на уже знакомую широкую террасу. Эребус, однако, не сделал скидки старым поклонникам: холод перехватывал дыхание. Было - 30oС с ветром. Установка палаток, перенос оборудования, устройство кухни, продовольственного склада и прочих объектов не позволили согреться, поскольку мы делали все с обещанной медлительностью, а она не "производит" калорий. Трое ребят, правда, налегали изо всех сил: Фил и Билл - потому что находились на горе уже четыре-пять дней, а Питер... Приземистый крепыш, один из лучших новозеландских альпинистов, он привык штурмовать андийские и гималайские вершины; два года назад он снискал международную известность, совершив в связке первовосхождение на Джанну (7710 м) по северной стене. Так что здешние 3700 м должны были казаться ему пустяком. Но именно опытнейший Питер стал жертвой приступа горной болезни.
Все мы в первые три дня испытывали головные боли, но справлялись с ними с помощью таблеток аспирина. У Петера боль не проходила от лекарств. Помимо этого, он очень плохо спал, а сон, как известно, один из важнейших факторов, помогающих переносить жесткие климатические условия. Лишь на третью ночь Питеру удалось заснуть с помощью кислородной маски. Не будь ее, пришлось бы эвакуировать нашего парня вертолетом в госпиталь Мак-Мердо. После Карло Маури второй "гималаец" не смог совладать с Эребусом.