Страница 20 из 39
Но расплав может оказаться в обстановке, затрудняющей его подъем на земную поверхность. В этом случае расплав затвердевает на глубине, образуя крупный гранитный массив, или вызывает проплавление расположенных над ним горных пород.
Многое определяет химизм лав. Если это лавы базальтового состава, т. е. содержат не более 50 % кремнезема, то они бывают жидкими и сравнительно легко поднимаются по трещинам на поверхность, разливаясь потоками во все стороны. Если в лаве кремнезема больше (60–70 %), то она становится густой, тягучей, создает пробки в вулканическом канале, подъем ее на поверхность затруднен. Но это не означает, что «взрывоопасны» лишь кислые лавы. Наиболее сильный вулканический взрыв прошлого столетия произошел в вулкане Тамбора, извергающего базальтовые лавы. Следовательно, химический состав лав — не единственная, а возможно, и не главная причина взрывных извержений.
По мнению Дж. Ферхугена, определяющим является количество газов в лаве. При высоком давлении вода и газы находятся в магме в растворенном состоянии. Когда с приближением к земной поверхности давление начинает падать, вода переходит в газообразное состояние. Богатая газами лава как бы «вскипает» от накапливающихся в ней пузырьков (как газированная вода в бутылке). Когда газовых пузырьков становится много, они соединяются друг с другом и лава оказывается раздробленной на мельчайшие частицы. Начавшаяся кристаллизация лапы увеличивает давление паров воды. Возрастание давления паров в такой газовой камере приводит в конечном счете к взрыву, разрушающему закрывающие ее сверху пласты горных пород. Скопившаяся в недрах газовая эмульсия еще жидкой лавы выбрасывается в атмосферу, мельчайшие пузырьки тотчас застывают и в виде вулканического пепла разносятся по воздуху, а затем падают обратно на землю.
Начальное давление взрыва может достигать 1500–3000 атм (извержение вулкана Безымянного). Такое огромное давление создается, вероятно, в результате цепных реакций, развивающихся в газовой фазе. При этих реакциях происходит выделение тепла, и, таким образом, извержение приобретает характер теплового взрыва.
Тот факт, что взрывные извержения Кракатау или Санторина неоднократно происходили на одном и том же месте (в пределах одной кальдеры), свидетельствует, что под таким вулканом длительное время работает один и тот же подводящий канал. В его верхней части, по-видимому, на сравнительно небольшой глубине (1–2 км) происходила концентрация газовых пузырьков. В конечном счете общее накопление внутренних напряжений в расплаве и в его газовой фазе приводит к взрыву, тем более сильному, чем большие напряжения накопились за период относительного покоя.
Землетрясения
Город утопал в зелени. С гор, начинавшихся у его окраины, бежали по арыкам тоненькие ручейки воды, питая драгоценной влагой бесконечные ряды тополей, вытянутые вдоль улиц, фруктовые сады и начинавшиеся за городом хлопковые поля. Солнце зашло, и наступило лучшее время суток, когда изнурявшая весь длинный летний день жара сменилась чуть заметной прохладой. Шум вечернего города уже начал стихать, и в домах, почти скрытых за листвой яблонь и урюка, кое-где гасли огни. Неожиданно люди почувствовали слабый толчок, и в следующее мгновение, еще не успев сообразить, в чем дело, были сбиты с ног. Но вдруг наступила поразительная и еще более страшная, чем грохот и толчки, тишина. Земля совершенно не колебалась. Не было слышно ни звука. Погас свет. Казалось, что город умер. И только когда послышались крики пострадавших, люди, находившиеся на улицах, бросились на помощь к полуразрушенным зданиям.
За ночь произошло еще несколько толчков. Когда взошло солнце, стала видна картина бедствия, постигшего город. По-прежнему стояли, шелестя листвой, тополя, но в глубине фруктовых садов вместо зданий лежали груды кирпичей.
Примерно так разразилась самая тяжелая в истории нашей страны сейсмическая катастрофа — Ашхабадское землетрясение (1948). Положение усугубилось тем, что очаг землетрясения был расположен непосредственно под городом, а катастрофа произошла ночью, когда все жители Ашхабада были в помещениях. Особенно сильно пострадали старые глинобитные постройки, сооруженные без применения антисейсмических поясов.
По силе Ашхабадское землетрясение, однако, не принадлежит к числу максимальных (9 баллов). Землетрясения такой интенсивности происходят по нескольку раз в год. История сохранила нам описания значительно более сильных подземных ударов.
Первая сейсмическая катастрофа в Европе
Одним из наиболее трагических было Лиссабонское землетрясение в 1755 г. Вот как описывает очевидец первую из сейсмических катастроф на Европейском континенте.
«Беда случилась внезапно. Утром, еще не одетый, я услышал страшный треск. Я побежал посмотреть, в чем дело, и вместе с другими добрался до нашего двора, где собрался чуть ли не весь город… Каких только ужасов я не насмотрелся. Больше чем на локоть земля то поднималась вверх, то опускалась, здания рушились со страшным грохотом. Возвышавшийся над нами Кармелитский монастырь раскачивался из стороны в сторону, грозя каждую минуту раздавить нас. Страшной казалась и земля, которая могла поглотить нас живыми. Людям не было видно друг друга, так как солнце было в каком-то мраке; казалось, что настал день страшного суда. Это страшное трясение длилось более 8 минут. Потом все немного успокоилось.
…Мы бросились на большую площадь, лежащую невдалеке от нас. Приходилось пробираться среди разрушенных домов и трупов, не раз рискуя погибнуть.
На площади, куда мы добежали около 3 часов, собралось не менее 4000 человек, одни полураздетые, другие совсем нагие. Многие были ранены, лица всех были покрыты смертельной бледностью. Находившиеся среди нас священники давали общее отпущение грехов. Вдруг снова началось землетрясение, продолжавшееся около 8 минут. После этого целый час тишина не нарушалась.
Все улицы были сплошь загромождены развалинами домов. Пробираясь среди камней и трупов, мы подвергались страшной опасности… через четверть часа нам удалось достигнуть широкого поля… Первую ночь мы провели в этом поле под открытым небом, лишенные самого необходимого… Сам его величество король принужден был жить среди поля, и это подбодряло нас, облегчая страдания. Чудные громадные церкви, подобных которым нет и в самом Риме, уничтожены, из 20 000 духовных лиц в живых осталась только половина. Вечером в 11 часов в разных местах мы увидели огонь; что спаслось от землетрясения — уничтожил пожар».[10]
Американский сейсмолог Э. Робертс писал:
«Со вторым толчком связаны другие трагические события. Многим из оставшихся в живых жителям после первого землетрясения с трудом удалось добраться до нового причала Кайз-Депреда на набережной реки, который привлек их своей прочностью. Приземистый и массивный, он казался надежным убежищем. Но и это пристанище пострадавших было недолговечным! С первыми же новыми ударами фундамент причала осел, и подобно тому, как это случалось свыше 60 лет до этого в Порт-Ройяле, все сооружение вместе с обезумевшими от ужаса людьми бесследно исчезло в водной стихии. Спастись никому не удалось.
Почти следом за этим на город обрушилось еще одно несчастье — несколько запоздалое следствие первого сотрясения: образовавшаяся в океане волна с огромной силой хлынула на побережье Португалии, а затем и на другие районы Атлантики. В устье реки Тежу вначале произошел спад воды, обнаживший песчаные наносы. И тотчас же сюда рухнула бурлящая водная стена высотой около шести метров, сметая все, что попадалось на ее пути на протяжении почти одного километра от русла реки. Обломки снесенных мостов, снасти разбитых кораблей, разрушенные здания — все это переплелось в русле в один огромный клубок.
Последствия этого землетрясения в других местах были не менее грандиозны и удивительны. Например, в Коларесе, близ Лиссабона, произошло поднятие суши. В гавани из-под воды появилась новая скала, не виденная ранее моряками, а по прибрежной полосе, там, где раньше гуляли только волны, стали свободно ходить люди. Подъем суши сильно изменил очертания побережья Португалии. Сотрясения наблюдались по всей Португалии и Испании на площади свыше двух с половиной миллионов квадратных километров».[11]
10
Цит. по: Неймайр М. Вулканы и землетрясения. СПб., 1902, с. 220
11
Робертс Э. Когда сотрясается Земля. М., 1966, с. 18—19