Вулканы и вулканическая активность. Вулканическая активность и поствулканические явления — грязевые потоки, геотермальные источники, термы, гейзеры Вулканическая активность

Осадочные слои содержат гораздо меньше следов вулканической ак­тивности, чем можно было бы ожидать от геологической истории, кото­рая, по мнению ученых, насчитывает миллиарды лет. Вулканические выб­росы включают лаву, пепел, шлаки и прочее. Извержения бывают незна­чительными, а могут быть и крупными, сопровождающимися выбросами многих кубических километров породы. Несколько лет назад один геолог, исходя из весьма сдержанной оценки, согласно которой все вулканы мира выбрасывают в среднем один кубический километр вулканического мате­риала в год, подсчитал, что за 3,5 миллиарда лет вся Земля должна была покрыться семикилометровым слоем такого материала. Поскольку на са­мом деле доля его достаточно мала, ученый сделал вывод, что интенсив­ность вулканической активности должна колебаться 22 .

В настоящее время земные вулканы выбрасывают, по всей видимости, около четырех кубических километров материала в год. Отдельные круп­ные извержение могут сопровождаться значительными выбросами. Вул­кан Тамбора (Индонезия, 1815) изверг 100-300 кубических километров; вулкан Кракатау (Индонезия, 1883) - 6-18 кубических километров; а вулкан Катмаи (Аляска, 1912) - 20 кубических километров 23 . Подсчеты, включающие лишь крупные вулканические извержения за четыре десяти­летия (1940-1980), показывают среднее значение в 3 кубических кило­метра в год 24 . Эта оценка не учитывает множество более мелких изверже­ний, периодически происходящих в таких регионах, как Гавайи, Индоне­зия, Центральная и Южная Америки, Исландия, Италия и т. д. Специалис­ты утверждают, что средний объем вулканических выбросов составляет 4 кубических километра в год 25 .

Согласно классическому труду известного русского геохимика А.Б. Ро-нова, поверхность Земли содержит 135 миллионов кубических километ­ров осадков вулканического происхождения, что, по его оценкам, состав­ляет 14,4 процента от общего объема осадочных пород 26 . Хотя цифра 135 миллионов звучит впечатляющие, это не так много по сравнению с тем ко­личеством осадочных пород, которые должны были бы отложиться в ре­зультате вулканической активности на протяжении длительных геологи­ческих эпох. Если современные темпы выброса экстраполировать на 2,5 миллиарда лет, то в земной коре должно содержаться в 74 раза боль­ше вулканического материала, чем имеется в настоящее время. Мощность этого вулканического слоя, охватывающего всю земную поверхность, пре­вышала бы 19 километров. Отсутствие подобных объемов едва ли можно объяснить эрозией, поскольку она лишь переносила бы продукты вулка­нических извержений из одного места в другое. Можно предположить так­же, что огромное количество вулканического материала исчезло в результате субдукции, о которой говорит тектоника плит, но и это объяснение не выдерживает критики. Вместе с вулканическим материалом исчезли бы и прочие содержащие его геологические слои. Однако геологическая колон­ка, включающая этот вулканический материал, по-прежнему хорошо про­сматривается по всему миру. Возможно, вулканической активности все-таки не 2,5 миллиарда лет.

ПОДНЯТИЕ ГОРНЫХ ХРЕБТОВ

Так называя твердая почва, которую мы предпочитаем иметь под нога­ми, не столь уж непоколебима, как нам кажется. Тщательные замеры по­казывают, что одни участки континентов медленно поднимаются, а другие погружаются. Основные горные хребты мира медленно поднимаются со скоростью несколько миллиметров в год. Для определения этого роста при­меняются точные измерительные методики. По оценкам ученых, в целом горы поднимаются приблизительно на 7,6 миллиметра в год 27 . Альпы в Цен­тральной Швейцарии растут медленнее - от 1 до 1,5 миллиметра в год 28 . Исследования показывают, что для Аппалачей темп поднятия составляет О-10 миллиметров в год, а для Скалистых гор - 1-10 миллиметров в год 29 .

Мне не известны какие-либо данные, касающиеся точных замеров ско­рости поднятия Гималаев, однако в связи с тем, что на высоте 5000 метров была обнаружена тропическая растительность, существовавшая относи­тельно недавно, и окаменелые остатки носорога, а также на основании оп­рокинутых слоев ученые делают вывод о темпах поднятия, равных 1 -5 миллиметрам в год (при однородных условиях на протяжении длительных эпох). Считается также, что Тибет поднимается примерно с той же скоро­стью. Основываясь на структуре гор и данных об эрозии, исследователи определяют темпы поднятия Центральных Анд приблизительно в 3 милли­метра в год 30 . Отдельные части Южных Альп в Новой Зеландии поднима­ются со скоростью 17 миллиметров в год 31 . Вероятно, самый быстрый по­степенный (не связанный с катастрофическими событиями) рост гор на­блюдается в Японии, где исследователи отмечают темпы поднятия 72 мил­лиметра в год на протяжении 27-летнего периода 32 .

Нельзя экстраполировать современные быстрые темпы поднятия гор на слишком далекое прошлое. При средней скорости роста, равной 5 милли­метрам в год, горные цепи поднялись бы на 500 километров вверх всего лишь за 100 миллионов лет.

Не поможет нам разрешить данное несоответствие и ссылка на эрозию. Темпы поднятия (примерно 5 миллиметров в год) более чем в 100 раз пре­вышают средние темпы эрозии, которые существовали, по оценкам уче­ных, до возникновения сельского хозяйства (около 0,03 миллиметра в год). Как уже говорилось ранее, эрозия идет быстрее в горных районах, и ее скорость постепенно уменьшается по мере понижения местности; следо­вательно, чем выше горы, тем быстрее они размываются. Однако, по неко­торым расчетам, чтобы эрозия не отставала от так называемых «типичных темпов поднятия», равных 10 миллиметрам в год, высота горы должна быть не менее 45 километров 33 . Это в пять раз выше Эвереста. Проблема несо­ответствия скорости эрозии и темпов поднятия не остается без внимания исследователей 34 . По их мнению, данное противоречие объясняется тем, что в настоящее время мы наблюдаем период необычайно интенсивного поднятия гор (нечто вроде эпизодизма).

Еще одна проблема для стандартной геохронологии заключается в том, что если горы поднимались с нынешними темпами (или даже значительно медленнее) на протяжении всей истории Земли, то геологическая колон­ка, включая ее нижние слои, которым, по оценкам геологов, сотни милли­онов, а то и миллиарды лет, должна была давным-давно подняться и исчез­нуть в результате эрозии. Однако все древние отделы колонки, впрочем как и более молодые, хорошо представлены в геологической летописи кон­тинентов. Горы, где наблюдаются необычайно высокие темпы поднятия и эрозии, по всей видимости, не прошли и одного цикла, включающего ука­занные процессы, хотя на протяжении всех гипотетических эпох таких циклов могло быть не менее сотни.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Наблюдаемые темпы эрозии, вулканизма и поднятия горных хребтов, пожалуй, слишком высоки для стандартной шкалы геологического време­ни, отводящей миллиарды лет на возникновение осадочных напластова­ний и эволюцию представленных в них форм жизни. Несоответствия весь­ма значительные (см. табл. 15.3), и потому ими нельзя пренебречь. Едва ли кто из ученых поручится, что условия, существовавшие на Земле в про­шлом, оставались постоянными настолько, чтобы обеспечивать одни и те же темпы изменений на протяжении миллиардов лет. Эти изменения могли идти быстрее или медленнее, но цифры, приведенные в таблице 15.3, по­казывают, насколько велики расхождения, когда мы сопоставляем совре­менные их темпы со шкалой геологического времени. Геологи выдвигают различные объяснения, пытаясь согласовать эти данные, однако их гипо­тезы в значительной мере строятся на догадках.

С другой стороны, с тем же успехом можно утверждать, что многие из вышеупомянутых процессов идут слишком медленно для креационной мо­дели, согласно которой возраст Земли не превышает 10000 лет. Однако этот довод не имеет большого веса, поскольку креационная модель вклю­чает катастрофический, всемирный потоп, способный во много раз уве­личить темпы каждого из этих процессов. К сожалению, наши знания об этом уникальном событии слишком скудны, чтобы мы могли произвести какие-то серьезные расчеты, однако последние тенденции в геологичес­кой науке в сторону катастрофических интерпретаций позволяют судить, насколько быстро могли происходить подобные изменения 35 .

Факторы, противоречащие стандартной геохронологии Таблица 15.3

Можно попытаться согласовать современные высокие темпы измене­ний с геологическим временем, предположив, что в прошлом эти темпы были ниже, либо их отличала цикличность. Однако расчеты показывают, что отдельные процессы должны были протекать в десятки и сотни раз медленнее, чем сейчас. А это едва ли возможно, учитывая тот факт, что Земля прошлого не очень отличалась от Земли настоящего, о чем говорят виды животных и растений, встречающиеся в летописи окаменелостей. Ис­копаемые леса, к примеру, нуждались в значительной влажности, как и их современные аналоги. Кроме того, более медленные изменения в прошлом, по всей видимости, противоречат общему геологическому сценарию, со­гласно которому Земля была более активной в начале своей истории 36 . Гео­логи считают, что в то время тепловой поток и вулканическая активность отличались гораздо большими масштабами. Возможно ли, чтобы ученые-эволюционисты поставили эту модель с ног на голову и заявили, что изме­нения в настоящее время идут гораздо быстрее? К сожалению, подобная тенденция совершенно не соответствует тому, что мы можем ожидать от эволюционной модели. Эта модель предполагает изначально разогретую Землю, остывающую до более стабильного состояния, а также темпы гео­логических изменений, медленно понижающиеся с течением времени на пути к равновесию.

Когда мы рассматриваем современные темпы эрозии и поднятия гор, периодически возникает один и тот же вопрос: почему геологическая ко­лонка так хорошо сохранилась, если подобные процессы протекают в течение миллиардов лет. Впрочем, нынешние темпы геологических измене­ний легко списываются в концепцию недавнего творения и последующего катастрофического потопа. Отступившие потопные воды должны были оставить после себя значительные части геологической колонки в том виде, в котором они пребывают и по сей день. В контексте потопа относительно низкие темпы эрозии, вулканизма и поднятия горных хребтов, наблюдае­мые нами ныне, могут представлять собой затяжные последствия того ка­тастрофического события.

Современная интенсивность геологических преобразований ставит под сомнение обоснованность стандартной шкалы геологического времени.

1. Smiles S. n.d. Self-help, chapter 11. Quoted in: Mackay AL. 1991. A dictionary of scientific quotations. Bristol and Philadelphia: Institute of Physics Publishing, p. 225.

2. Более полно эти и связанные с ними факторы обсуждаются в: Roth AA. 1986. Some questions about geochronology. Origins 13:64-85. Раздел 3 данной статьи, касающийся вопросов геохронологии, нуждается в обновлении.

3. a) Huggett R. 1990. Catastrophism: systems of earth history. London, New York, and Melbourne: Edward Arnold, p. 232; b) Kroner A. 1985. Evolution of the Archean continental crust. Annual Review of Earth and Planetary Sciences 13:49-74; c) McLennan SM, Taylor SR. 1982. Geochemical constraints on the growth of the continental crust. Journal of Geology 90:347-361; d) McLennan SM, Taylor SR. 1983. Continental freeboard, sedimentation rates and growth of continental crust. Nature 306:169-172; e) Taylor SR, McLennan SM. 1985. The continental crust: its composition and evolution: an examination of the geo-chemical record preserved in sedimentary rocks. Hallam A, editor. Geoscience texts. Oxford, London, and Edinburgh: Blackwell Scientific Publications, pp. 234-239; f) Veizer), Jansen SL. 1979. Basement and sedimentary recycling and continental evolution. Journal of Geology 87:341-370.

4. I.e., Garrels RM, Mackenzie FT. 1971. Evolution of sedimentary rocks. New York: W. W. Norton and Co., p. 260.

5. JudsonS.RitterOF. 1964. Rates of regional denudation in the United States, Journal of Geophysical Research 69:3395-3401.

6. a) Dott RH, Jr.. Batten RL. 1988. Evolution of the Earth. 4th ed. New York, St. Louis, and San Francisco: McGraw-Hill Book Co., p. 155. Другие авторы, использующие те же оценки: b) Garrels and Mackenzie, p. 114 (note 4); с) Gilluly J. 1955. Geologic contrasts between continents and ocean basins. In: Poldervaart A, editor. Crust of the earth. Geological Society of America Special Paper 62:7-18; d) Schumm SA. 1963. The disparity between present rates of denudation and orogeny. Shorter contributions to general geology. G.S. Geological Survey Professional Paper 454-H.

7. Sparks BW. 1986. Geomorphology. 3rd ed. Beaver SH, editor. Geographies for advanced study. London and New York: Longman Group, p. 510.

8. a) Ahnert F. 1970. Functional relationships between denudation, relief, and uplift in large mid-latitude drainage basins. American Journal of Science 268:243-263; b) Bloom AL. 1971. The Papuan peneplain problem: a mathematical exercise. Geological Society of America Abstracts With Programs 3(7):507,508; c) Schumm (noteGd).

9. Ruxton BP, McDougall 1.1967. Denudation rates in northeast Papua from potassium-argon dating of lavas. American Journal of Science 265:545-561.

10. Corbel J. 1959. Vitesse de L"erosion. Zeitschrift fur Geomorphologie 3:1 -28.

11. Menard HW. 1961. Some rates of regional erosion. Journal of Geology 69:154-161.

12. Mills HH. 1976. Estimated erosion rates on Mount Rainier, Washington. Geology 4:401-406.

13. OHierCD, Brown MJF. 1971. Erosion of a young volcano in New Guinea. Zeitschrift fbr Geomorphologie 15:12-28.

14. a) Blatt H, Middleton G, Murray R. 1980. Origin of sedimentary rocks. 2nd ed. Englewood Cliffs, N.J.: Prentice-Hall, p. 36; b) Schumm (note 6d).

15. Площадь поверхности наших континентов составляет примерно 148429000 квадратных километров. При средней высоте континентов 623 метра объем составляющих их пород, находящихся выше уровня моря, равен приблизитель­но 92471269 кубическим километрам. Если считать, что средняя плотность пород равна 2,5, то их масса будет составлять 231171х10 12 тонн. Если поде­лить это число на 24108x10 6 тонн осадков, переносимых мировыми реками в океаны за один год, то получится, что полная эрозия континентов должна про­изойти приблизительно за 9,582 миллиона лет. То есть за 2,5 миллиарда лет при таких темпах эрозии континенты могли быть размыты 261 раз (2,5 милли­арда разделить на 9,582 миллиона).

17. Остаток древних осадочных пород должен быть весьма незначительным. Все осадочные породы (включая значительную часть тех, что находятся ниже уров­ня моря) должны были подвергнуться неоднократной эрозии. Общая масса осадочных пород составляет 2,4x10 18 тонн. Реки до развития сельского хозяй­ства переносили приблизительно 1x10"° тонн в год, так что эрозионный цикл должен быть равен 2,4x10 18 , деленному на 10x10 9 тонн в год, что составляет примерно 240 миллионов лет, или десять полных циклов эрозии осадочных по­род за 2,5 миллиарда лет. Это довольно сдержанные оценки; некоторые уче­ные полагают, что таких циклов было "от трех до десяти со времен позднего кембрия" ([a] Blatt, Middleton, and Murray, pp. 35-38; ). Более того, элювий (остаток) осадочных пород на единицу времени еще значительней в некоторых более древних периодах (например, силуре и девоне) по сравне­нию с достаточно близкими к современности (от миссисипского до мелового) (см: [b] Raup DM. 1976. Species diversity in the Phanerozoic: an interpretation. Paleobiology 2:289-297). По этой причине некоторые ученые высказывают мысль о двух цикличных последовательностях изменений в темпах эрозии в фа-нерозое (например, [с] Gregor СВ. 1970. Denudation of the continents. Mature 228:273-275). Данная схема идет вразрез с гипотезами о том, что благодаря цикличности образовались более древние осадки меньшего объема. Кроме того, наши бассейны осадконакопления зачастую оказываются меньше в глубоких участках, ограничивающих объем самых нижних (древнейших) осадков. Кто-то может также заявить, что в прошлом из гранитных пород возникло гораздо больше осадков, чем мы сейчас имеем, и что лишь малая их часть осталась. Эти осадки могли перенести несколько циклов. Вероятно, самая серьезная пробле­ма, с которой сталкивается данная модель, заключается в химическом несоответствии между осадочными породами и гранитной корой Земли. Извержен-ные породы гранитного типа в среднем содержат более чем наполовину мень­ше кальция по сравнению с осадочными породами, в три раза больше натрия и в сто с лишним раз меньше углерода. Данные и их анализ можно найти в: d) Garrels and Mackenzie, pp. 237, 243, 248 (note 4); e) Mason В, Мооге СВ. 1982. Principles of geochemistry. 4th ed. New York, Chichester, and Toronto: John Wiley and Sons, pp. 44,152,153; f) Pettijohn FJ. 1975. Sedimentary rocks. 3rd ed. New York, San Francisco, and London: Harper and Row, pp. 21, 22; g) RonovAB, Yaroshevsky AA. 1969. Chemical composition of the earth"s crust. In: Hart PJ, editor. The earth"s crust and upper mantle: structure, dynamic processes, and their relation to deep-seated geological phenomena. American Geophysical Union, Geophysical Monograph 13:37-57; h) Othman DB, White WM, Patched J. 1989. The geochemistry of marine sediments, island arc magma genesis, and crust-mantle recycling. Earth and Planetary Science Letters 94:1-21. Подсчеты, основанные на предпосылке, согласно которой все осадочные породы возникли из магма­тических пород, дают неверные результаты. Следует пользоваться расчетами, строящимися на действительных измерениях различных типов осадков. Труд­но представить себе рецикличность между гранитными и осадочными порода­ми при подобном несовпадении основных элементов. Одна из более серьез­ных проблем заключается в том, как из гранитных пород с относительно низ­ким содержанием кальция и углерода может получиться известняк (карбонат кальция). Более того, переотложение осадочных пород в локализованном рай­оне на континенте, похоже, не решает проблему быстрой эрозии, поскольку цифры, используемые для расчетов, основываются на количестве осадков, по­падающих с континентов в океаны, и не включают локальное переотложение. Кроме того, обычно основные участки геологической колонки выходят на по­верхность и размываются в бассейнах главных мировых рек. Эта эрозия осо­бенно быстро идет в горах, где много древних осадочных пород. Почему эти древние осадки до сих находятся там, если они подвергаются переотложению?

18. a) Gilluly J, Waters AC, Woodford АО. 1968. Principles of geology. 3rd ed. San _ Francisco: W. H. Freeman and Co., p. 79; b) JudsonS. 1968. Erosion of the land, or what"s happening to our continents? American Scientist 56:356-374; c) McLennan SM. 1993. Weathering and global denudation, Journal of Geology 101:295-303; (d) Milliman JD, Syvitski JPM. 1992. Geomorphic/tectonic control of sediment discharge to the ocean: the importance of small mountainous rivers. Journal of Geology 100:525-544.

19. Frakes LA. 1979. Climates throughout geologic time. Amsterdam, Oxford, and New York: Elsevier Scientific Pub. Co., Figure 9-1, p. 261.

20. Daily B, Twidale CR, Milnes AR. 1974. The age of the lateritized summit surface on Kangaroo Island and adjacent areas of South Australia. Journal of the Geological Society of Australia 21(4):387-392.

21. Проблема и некоторые общие ее решения приведены в: Twidale CR. 1976. On the survival of paleoforms. American Journal of Science 276:77-95.

22. Gregor GB. 1968. The rate of denudation in post-Algonkian time. Koninklijke Nederlandse Academic van Wetenschapper 71:22-30.

23. Izett GA. 1981. Volcanic ash beds: recorders of upper Cenozoic silicic pyroclastic volcanism in the western United States. Journal of Geophysical Research 868:10200-10222.

24. См. перечень в: Simkin Т, Siebert L, McClelland L, Bridge D, Newhall C, Latter JH. 1981. Volcanoes of the world: a regional directory, gazetteer, and chronology of volcanism during the last 10,000 years. Smithsonian Institution Stroudsburg, Pa.: Hutchinson Ross Pub. Co.

25. Decker R, Decker B, editors. 1982. Volcanoes and the earth"s interior: readings from Scientific American. San Francisco: W. H. Freeman and Co., p. 47.

26. a) Ronovand Yaroshevsky (note 17g); b) Ронов говорите 18 процентах вулкани­ческого материала для одного только фанерозоя; см.: Ronov AB. 1982. The earth"s sedimentary shell (quantitative patterns of its structure, compositions, and evolution). The 20th V. I. Vernadskiy Lecture, Mar. 12, 1978. Part 2. International Geology Review 24(12): 1365-1388. Оценки объема осадочных пород по Роно-ву и Ярошевскому высоки по отношению к некоторым другим. На их выводы сильно повлияли расхождения. Общая расчетная толща: 2500х10 6 лет х 4 ку­бических километра в год = 10000x10 6 кубических километров, поделенных на 5,1x10 8 квадратных километров = 19,6 километров в высоту.

27. Schumm (note 6d).

28. Mueller St. 1983. Deep structure and recent dynamics in the Alps. In: Нзь KJ, editor. Mountain building processes. New York: Academic Press, pp. 181-199.

29. Hand SH. 1982. Figure 20-40. In: Press F, Siever R. 1982. Earth. 3rd ed. San Francisco: W. H. Freeman and Co., p. 484.

30. a) Gansser A. 1983. The morphogenic phase of mountain building. In: Hsb, pp. 221-228 (note 28); b) Molnar P. 1984. Structure and tectonics of the Himalaya: constraints and implications of geophysical data. Annual Review of Earth and Planetary Sciences 12:489-518; c) Iwata S. 1987. Mode and rate of uplift of the central Nepal Himalaya. Zeitschrift for Geomorphologie Supplement Band 63:37-49.

31. Wellman HW. 1979. An uplift map for the South Island of New Zealand, and a model for uplift of the southern Alps. In: Walcott Rl, Cresswell MM, editors. The origin of the southern Alps. Bulletin 18. Wellington: Royal Society of New Zealand, pp. 13-20.

32. Tsuboi C. 1932-1933. Investigation on the deformation of the earth"s crust found by precise geodetic means. Japanese Journal of Astronomy and Geophysics Transactions 10:93-248.

33. a) Blatt, Middleton, and Murray, p. 30 (note 14a), основаны на данных из: b) Ahnert (note8a).

34. a) Blatt, Middleton, and Murray, p. 30 (note 14a); b) Bloom AL. 1969. The surface of the earth. McAlester AL, editor. Foundations of earth science series. Englewood Cliffs, NJ.: Prentice-Hall, pp. 87-89; c) Schumm (note 6d).

35. Несколько примеров можно найти в главе 12.

Глава 12. Характеристика различных чувств. 4) его поведение, рассматриваемое как исследовательская активность в ситуации, когда ребенок находится на коленях у матери;

Диуретики. Противопадагрические средства. Утеротропные лекарственные средства. Средства влияющие на сократительную активность миометрии

Кейс 17. Инвестиционная активность в российской экономике

В СМИ и в некоторых научных публикациях стали появляться различные тревожащие людей высказывания о приближении некой глобальной геологической катастрофы.

Пресс-служба Всемирной Организации для Научного Сотрудничества «Наука без границ» (WOSCO SWB) попросила прокомментировать ситуацию известного ученого – геофизика, специалиста в области сейсмологии и геодинамики, Вице-Президента Международной Академии Наук H&E (Австрия, Иннсбрук), Академика Российской Академии Естественных Наук, доктора геолого-минералогических наук, директора НИИ прогнозирования и изучения землетрясений Эльчина Халилова.

Уважаемый профессор Халилов, в последнее время в СМИ появилось много информации о приближении глобальной природной катастрофы. Некоторые связывают это с возможностью, так называемой, переполюсовки или сменой знака северного и южного магнитных полюсов Земли, другие предсказывают катастрофические климатические изменения и глобальное затопление огромных территорий суши, третьи предрекают землетрясения, извержения вулканов и цунами невероятной силы. Другие прогнозы основываются на возможности прохождения недалеко от орбиты Земли огромного астероида, который гравитационным воздействием может вызвать глобальные природные катаклизмы на Земле. Чему же на самом деле верить? Пожалуйста прокомментируйте данную ситуацию.

Я занимаюсь исследованиями сейсмической и вулканической активности с точки зрения глобальных геодинамических процессов более 25 лет. Все эти годы исследования проводятся мною совместно с выдающимся ученым современности, всемирно известным российским геологом, академиком АН СССР, РАН и многих национальных и международных академий, Почетным Президентом Международной Академии Наук (здоровье и экология), заслуженным профессором МГУ им.М.В.Ломоносова Виктором Ефимовичем Хаиным. Но я хочу особо подчеркнуть, что все высказанное мною, основано на наших многолетних совместных исследованиях.

Прежде всего, мне хотелось бы отметить, что многие тревожащие факторы, о которых вы упомянули, действительно имеют место быть, но возможно, они не всегда корректно трактуются. Дело в том, что проведенные нами совместно с известными учеными, академиками В.Хаиным, Ш.Мехтиевым и Т.Исмаилзаде исследования, позволили впервые установить необычную современную цикличность в проявлениях землетрясений и извержений вулканов нашей планеты. Давно было обращено внимание на то, что в какие-то периоды времени, как бы, по особой команде, начинают почти одновременно происходить сильные землетрясения и извергаться вулканы в различных частях планеты, затем также внезапно наступает затишье.

На самом деле, результаты исследований показали, что эта цикличность в проявлениях сильных землетрясений и извержений вулканов вовсе не простая. В частности выяснилось, что в то время, как землетрясения и извержения вулканов активизируются в одних зонах (в поясах сжатия Земли), в других зонах они затихают (в поясах растяжения Земли), потом происходит обратный процесс, сейсмическая и вулканическая активность в поясах сжатия Земли снижается и повышается активность в зонах растяжения Земли.

Для геологов, очевидно, что землетрясения и вулканы являются прекрасным индикатором тектонической активности на планете. То есть, если активизируются землетрясения поясов сжатия Земли, это значить, что усилились процессы сжатия на планете, если активизация происходит в зонах растяжения Земли, значить происходит усиление процессов растяжения.

Результаты наших исследований были признаны в качестве научного открытия в 2003 году.

- Что из этого исходит и где расположены зоны сжатия и растяжения Земли?

Пояса сжатия и растяжения Земли - это планетарные, относительно узкие и имеющие гигантскую протяженность, области вулканической и сейсмической активности, в которых выделается более 80% энергии землетрясений и извержений вулканов мира. Для лучшего понимания, не вдаваясь в дебри геологии, поясню, что самая верхняя оболочка нашей планеты разделена на гигантские блоки, которые горизонтально перемещаются друг относительно друга. Они называются литосферными плитами. Так вот, почти все сильные землетрясения и вулканы мира сконцентрированы на границах этих плит. Там, где плиты расходятся - происходят процессы растяжения литосферы Земли, а там, где они сталкиваются - процессы сжатия.

Почти по центральной оси всего мирового океана находятся океанические рифтовые зоны - гигантские разломы, отражающие границы литосферных плит, где они расходятся.

Именно здесь литосфера Земли подвергается растяжению и обновлению. В некоторых местах эти зоны зарождаются и на континентах, например гигантская рифтовая зона проходит в меридиональном направлении вдоль Восточной части Африки, в зоне озера Байкал, через Исландию.

Пояса сжатия Земли - это, в основном, гигантские горные системы, а в океанах - глубоководные впадины и граничащие в ними гряды островов, часто вулканического происхождения. Классическими гигантскими поясами сжатия Земли являются горные цепи, проходящие вдоль западной части материков Северной и Южной Америки, Альпийско-Гималайский сейсмический пояс - горная цепь начинающаяся с Альпийских гор и доходящая до Гималаев, захватывая часть Китая и Индии. В Альпийско - Гималайский сейсмический пояс входят некоторые страны Среднего и Ближнего Востока, страны Южной и Юго-восточной Европы, Кавказ, Средняя Азия и часть Юго-Восточной Азии.

Если говорить о молодых и, пожалуй самых активных поясах сжатия Земли - то это, в основном, страны так называемого, огненного кольца.

«Огненное кольцо» - это имеющая форму подковы полоса вулканов и тектонических разломов длиной в 40 тысяч километров, опоясывающая Тихий океан, пролегающая вдоль побережья Южной и Северной Америки до южной части Аляски, затем поворачивающая к Японии, (включая Дальний Восток России), Филиппинам и Индонезии и завершающаяся в районе острова Новая Гвинея, Новой Зеландии и юго-западной Океании. Именно в «Огненном кольце» находится более 80% из примерно полутора тысяч известных действующих вулканов планеты.

Для лучшего восприятия нами показана карта, на которой указаны все обозначенные мною зоны.

- Что же нам ждать в ближайшем будущем в указанных Вами регионах?

Мне очень хочется успокоить читателей, сказать, что никакого повышения сейсмической и вулканической активности не ожидается, что я неоднократно делал во многих своих высказываниях прошлых лет. Но, к сожалению, я не могу этого сделать сейчас, так как мой долг ученого предоставлять объективную информацию обществу, попытаться спрогнозировать дальнейшее развитие событий. Вообще-то, в этом основной смысл сейсмологии и вулканологии, иначе для чего нужно заниматься этими исследованиями.

Сейчас уже стало очевидным, что Земля должна рассматриваться, как неотъемлемый элемент космоса, неразрывно связанный с происходящими в нем процессами. Известный российский ученый А.Л.Чижевский еще в 20-х годах прошлого столетия посвятил много научных работ изучению влияния солнечной активности на земные процессы биологического, социально-психологического и геологического характера.

Многие ученые мира подтверждают факт влияния активности Солнца на активизацию землетрясений и извержений вулканов, но все-таки в этих результатах чувствуется некоторая неоднозначность. В своих исследованиях с участием академиков В.Хаина и Ш.Мехтиева, нам удалось обнаружить новые аспекты в этом вопросе. Так оказалось, что солнечная активность неодинаково влияет на активизацию землетрясений и извержений вулканов различных регионов нашей планеты. Например, с увеличением солнечной активности повышается активность землетрясений и извержений вулканов поясов сжатия Земли, а в поясах растяжения, наоборот, уменьшается.

Причем, что особенно важно, чем выше амплитуда цикла солнечной активности, тем выше сейсмическая и вулканическая активность.

В тоже время, неодновременность планетарных процессов сжатия и растяжения свидетельствует о возможности периодических изменений радиуса Земли в пределах нескольких сантиметров, что, по нашему мнению, нашло отражение в изменениях угловой скорости ее вращения.

Наиболее ярко выраженным циклом солнечной активности считается 11-летний цикл. С момента начала регулярного наблюдения за солнечными пятнами, официально зарегистрировано 23 цикла солнечной активности, причем 23-й цикл приходился на 2001-й год. Наверняка специалисты помнят, что с конца 1999 по 2004 год произошло много катастрофических землетрясений, унесших более полумиллиона человеческих жизней. 2007-й год можно назвать годом минимума солнечной активности, но уже с 2008 года она опять начала повышаться. Казалось бы, ну что тут необычного, пережили же до этого 23 цикла, ну пройдет еще один. К сожалению, 24-й цикл прогнозируется не совсем обычным.

Для любых прогнозов, прежде всего, создаются модели процессов. Наиболее точную модель зарождения солнечных пятен разработала в 2004 году группа ученых, работающая под руководством доктора Маусуми Дикпати из Национального Центра атмосферных исследований США (NCAR). По их расчетам, магнитные структуры, формирующие пятна, зарождаются в районе экватора Солнца. Там они «впечатываются» в плазму и вместе с ней движутся к полюсам. Достигнув полюса, плазма погружается вовнутрь звезды на глубину, порядка, 200 тыс. км. Оттуда, она начинает течь обратно к экватору со скоростью 1 м/сек. Один такой круг соответствует циклу солнечной активности - 17–22 года. Свою модель исследователи назвали «моделью динамо-транспортировки магнитного потока». Сейчас мы находимся в начале 24-го 11-летнего солнечного цикла. Заложив в модель данные о 22-х предшествующих 23-му циклу, ученые просчитали, каким должен стать 23-й цикл. Результат совпал с тем, что мы наблюдаем, на 98%. Проверив, таким образом, свою модель, исследователи в начале 2006 года рассчитали 24-й цикл солнечной активности, пик которого придется на 2012 год.

Прогнозируется, что 24-й цикл солнечной активности будет в 1,5 раза мощнее предыдущего 23-го. А это значить, что число и энергия землетрясений и извержений вулканов в этот период будут существенно выше всех предыдущих. Кроме того, нами установлено, что в этот период совпадут максимумы циклов солнечной активности, как минимум трех порядков, что должно привести к своеобразному энергетическому резонансу.

Наши исследования показали, что существует некоторая инертность в повышении сейсмической и вулканической активности, по отношению к солнечной. То есть, если пик солнечной активности придется на 2012-й год, то максимумы сейсмической и вулканической активности придутся на 2012–2015 годы. Хотелось бы особо подчеркнуть, что этот вывод подтверждают и установленные нами цикличности в активности землетрясений и извержений вулканов поясов сжатия нашей планеты, пики которых также приходятся на этот период. Одним словом, с 2012 по 2015 годы на нашей планете будет, мягко говоря, «жарковато».

- Какие все-таки страны, по Вашему мнению, будут наиболее подвергнуты природным катаклизмам?

Начну, в первую очередь, с «огненного кольца» - я перечислил регионы, входящие в эту зону, выше. Огненное кольцо будет соответствовать своему названию, ибо именно там расположено наибольшее число крупнейших активных вулканов мира.

Там же будут происходить и самые сильные землетрясения. На втором месте по уровню сейсмической активности (но не вулканической) я бы поставил Альпийско- Гималайский сейсмический пояс, и в нем, наиболее опасные территории приходятся на северо-западную часть Индии, Китай, Пакистан и Афганистан, южную часть республик Средней Азии, Иран, страны Кавказа, Турцию, Италию, Грецию. В Италии также большая вероятность срабатывания, в отмеченный период, имеющихся на ее территории вулканов Этна и Везувий. Наряду с указанными территориями, на аналогичном уровне ожидается повышение сейсмической активности вдоль всего западного побережья Северной и Южной Америк.

- Вы перечислили столько территорий, что становится жутковато. Где же все-таки не так сильно будет трясти?

Конечно, есть немало территорий, которые не будут затронуты сейсмической и вулканической активностью - это так называемые внутриплитные зоны или - платформы.

Например это вся центральная и северная часть России, восточная часть Скандинавии, центральная и северная части Европы, Австралия, о.Гренландия, вся западная часть Африканского континента, восточная часть Южной и Северной Америк и вся северная часть Северной Америки. Так что, можете заведомо перебраться в эти зоны. Но хочу предупредить, что часть из них могут быть подвергнута природным катаклизмам другого характера.

- Ну что Вы последнюю надежду отнимаете? Какие еще сюрпризы нам готовит природа?

Я хочу напомнить, что в начале нашей беседы Вы упомянули о тревожной информации, касающейся возможной смены знаков магнитных полюсов Земли.

Так вот, я хотел бы остановиться на этом несколько подробнее. Дело в том, что многие часто идентифицируют магнитные и географические полюса Земли. Но на самом деле, это совершенно разные понятия и их расположение не совпадает.

Геомагнитное поле не так уж постоянно и оно время от времени меняется.

Роль геомагнитного поля для существования и развития жизни на Земле трудно переоценить, ибо силовые линии магнитного поля Земли создают вокруг планеты своеобразный магнитный экран, защищающий поверхность Земли от губительных, для всего живого, космических лучей и потока заряженных частиц высоких энергий.

Новейшие данные по состоянию арктического магнитного полюса (движущегося по направлению к Восточно-Сибирской мировой магнитной аномалии через Ледовитый океан) показали, что на начало 2002-го года скорость дрейфа северного магнитного полюса увеличилась с 10 км/год в 70-х годах, до 40 км/год в 2001-м году.

Кроме того, по данным ИЗМИРАН (Россия, Москва), наблюдается падение напряжённости земного магнитного поля, причём весьма неравномерно. По мнению ученых из ИЗМИРАН, ускорение движения полюсов (в среднем на 3 км/год) и движение их по коридорам инверсии магнитных полюсов (более 400 палеоинверсий позволили выявить эти коридоры) приводит к предположению о том, что в данном перемещении полюсов следует усматривать не экскурс, а переполюсовку магнитного поля Земли.

В 2007 году в Центре космических исследований Дании, после анализа новейших данных, полученных со спутника, осуществляющего мониторинг магнитных полей Земли, пришли к неутешительным выводам. По мнению Датских ученых, происходит интенсивная подготовка геомагнитного поля Земли к инверсии магнитных полюсов и это может произойти значительно раньше, чем ожидалось.

Но я хотел бы особо отметить, что геофизиков не может не тревожить факт ускорения движения магнитных полюсов за последние четыре десятилетия почти в пять раз. Что лежит в основе движений магнитных полюсов? Прежде всего это процессы, происходящие в ядре Земли. Если магнитные полюса задвигались значительно быстрее, значить и энергетика в ядре Земли стала значительно увеличиваться. В то же время, как известно, именно глубинные энергетические процессы в ядре Земли приводят в движение гигантские конвективные потоки в мантии, двигающие, в свою очередь литосферные плиты, на границах которых происходят землетрясения и извержения вулканов.

Следовательно, пятикратное ускорение движения магнитных полюсов свидетельствует о том, что скорость и масштабы энергетических процессов в недрах нашей планеты резко возросли, что соответствует нашим выводам о приближении периода необычно высокого уровня сейсмической и вулканической активности.

Что же касается климатических изменений, то они будут являться следствием вышеуказанных процессов.

Что Вы хотите этим сказать, что глобальные изменения климата будут связаны и землетрясениями и извержениями вулканов?

Вы знаете, глобальным климатическим изменениям, в последнее десятилетие, посвящено немало работ и, в большинстве из них, основная роль в глобальном потеплении отводится техногенной деятельности человека. Но так ли это на самом деле?

В своих работах мы вместе с Виктором Ефимовичем Хаиным провели детальные сравнения графиков цикличности вулканической активности за последние 150 лет и среднегодовых изменений температуры на нашей планете. Так вот, результат превзошел все наши ожидания. Во первых, по форме и периодам циклов графики почти повторяют друг друга. Но, зато, циклы на графике повышения температур, примерно на 15 лет запаздывают по отношению к циклам повышения вулканической активности. В основе этого запаздывания лежит причинно-следственная связь между этими двумя процессами.

Каков механизм причинно-следственной связи вулканической активности и изменения температуры на Земле? Повышение числа извержений вулканов приводит к увеличению поступления в атмосферу вулканических газов способствующих усилению парникового эффекта и, как следствие, приводящих к повышению температуры атмосферы. С 1860 года по 2000 годы число извержений вулканов увеличилось на 80%.

Увеличение практически вдвое среднегодового числа извержений вулканов должно привести к увеличению вдвое поступающих в атмосферу вулканических газов и, прежде всего СО2, которому отводится ведущая роль в формировании парникового эффекта и повышении среднегодовой температуры на Земле.

На основе установленных нами закономерностей, сделана попытка долгосрочного прогноза, как изменения вулканической активности поясов сжатия Земли, так и глобального изменения средней температуры на нашей планете до 2060 года.

Глобальное повышение среднегодовой температуры на Земле, на фоне незначительных вариаций, по результатам наших исследований, будет наблюдаться с 2020 до 2050 года.

Повышение среднегодовой температуры, естественно, будет сопровождаться таянием льдов, повышением уровня мирового океана и выпадаемых на Землю осадков.

Вы хотите сказать, что если даже люди спасутся от землетрясений и извержений вулканов, то их настигнет другая беда — глобальное затопление гигантских территорий суши?

Мне не хотелось бы быть голословным, поэтому я прибегну к помощи официальных данных Межправительственной комиссии по изменению климата (IPCC) http://www.ipcc.ch/ Как следует из отчетов этой комиссии, грядет «парниковое» потепление, в результате чего могут растаять некоторые ледниковые покровы и уровень океана повысится на 5-7 м всего за десятки лет. Это будет поистине глобальная катастрофа: целые страны (например, Голландия), крупнейшие города мира - Нью-Йорк, Токио, Санкт-Петербург и др.- окажутся под водой (IPCC, 2007).

Разница наших выводов с комиссией IPCC лишь в оценке масштабов геологического фактора в глобальном потеплении. Если комиссия отводит основную роль техногенной деятельности человека, то мы считаем, что роль естественных природных процессов существенно выше. По нашему мнению, нельзя выделять в отдельное независимое русло глобальные климатические изменения в отрыве от общего контекста геологического развития Земли.

Правда, людям от этого нисколько не легче. Хотя, возможно осознание того, что во всем этом виновата не столько человеческая цивилизация, сколько природа, несколько снижает наше чувство вины перед будущими поколениями.

- Вы хотите сказать, что наступает конец света?

Конечно нет - это не конец света, но это один из тяжелейших этапов в жизни человеческой цивилизации. В этот период следует ожидать большого числа человеческих жертв, обострения мирового экономического кризиса, деструктуризации систем государственного управления и международной координации действий. Но в определенных регионах будет относительно спокойно и эти территории можно определить заранее, чтобы заблаговременно подготовить на них соответствующую инфраструктуру.

Вы прогнозируете тяжелую участь целым поколениям, но есть ли у Вас и академика Виктора Ефимовича Хаина предложения, если не по предотвращению, то хотя бы по некоторому снижению катастрофических последствий надвигающихся катаклизмов?

Безусловно есть и я их перечислю здесь:

· Прежде всего, необходимо принять рамочную Конвенцию ООН по Глобальным Природным Катаклизмам, по примеру принятия в 1992 году Рамочной конвенции ООН об изменении климата (РКИК ООН), в ответ на появление всё большего числа научных свидетельств, что глобальное изменение климата определяется антропогенным изменением содержания парниковых газов атмосферы.

· На втором этапе необходимо создать при ООН специальную Международную Межправительственную Комиссию по примеру Межправительственной комиссии по изменению климата (IPCC) с включением в ее состав специальной экспертной группы, объединяющей ведущих ученых мира в областях сейсмологии, вулканологии, геодинамики, климатологии, метеорологии, гидрологии и др.

· На третьем этапе необходимо, в экстренном порядке, разработать и утвердить Международную Программу ООН по изучению и прогнозированию развития сейсмической и вулканической ситуации в совокупности с глобальными климатическими изменениями.

· Последним и завершающим этапом этого процесса должно стать создание единого международного финансового фонда и финансового механизма подготовки человечества к возможным глобальным природным катаклизмам планетарного масштаба. В этот этап будет также входить выявление наиболее стабильных и безопасных территорий на нашей планете и создание на них специальной инфраструктуры для размещения и жизнеобеспечения большого количества беженцев, которые станут в основе зарождения новых центров человеческой цивилизации.

В завершении я хотел бы подчеркнуть, что только объединив свои усилия, экономические, технические и людские ресурсы, невзирая на расовую принадлежность, различие культуры и вероисповедания, человеческая цивилизация сможет перейти через тот великий порог, который уготовила ей природа. Именно этот этап ее жизни даст ростки к созданию новой формации человеческого общества с совершенно новым позитивным мышлением.

Большое спасибо за столь детальное, научно обоснованное и интересное интервью. В заключении мы хотели бы уточнить, где могут ознакомится с результатами Ваших исследований ученые и специалисты?

Во-первых, я хочу сообщить, что недавно, в международном издательстве SWB была издана наша совместная монография с Академиком Виктором Ефимовичем Хаиным: Хаин В.Е., Халилов Э.Н. Пространственно-временные закономерности сейсмической и вулканической активности. Bourgas, SWB, 2008. ISBN 978-9952-451-00-9

Учитывая большой интерес к проблеме, по согласованию с издательством S WB книга размещена для свободного пользования в Международной Научной Электронной Библиотеке Всемирной Организации для Научного Сотрудничества — WOSCO Science Without Borders: www.wosco.org, а также на сайте: www.khalilov.biz

Но с некоторыми из затронутых в интервью проблем можно ознакомиться прямо сейчас в статьях:

В.Е.Хаин, Э.Н.Халилов. О ВОЗМОЖНОМ ВЛИЯНИИ СОЛНЕЧНОЙ АКТИВНОСТИ НА СЕЙСМИЧЕСКУЮ И ВУЛКАНИЧЕСКУЮ АКТИВНОСТЬ: ДОЛГОСРОЧНЫЙ ПРОГНОЗ

В.Е.Хаин, Э.Н.Халилов. ГЛОБАЛЬНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ КЛИМАТА И ЦИКЛИЧНОСТЬ ВУЛКАНИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ

Вулканы, отдельные возвышенности над каналами и трещинами земной коры, по которым из глубинных магматических очагов выводятся на поверхность продукты извержения. Вулканы обычно имеют форму конуса с вершинным кратером (глубиной от нескольких до сотен метров и диаметром до 1,5 км). Во время извержений иногда происходит обрушение вулканического сооружения с образованием кальдеры - крупной впадины диаметром до 16 км и глубиной до 1000 м. При подъеме магмы внешнее давление ослабевает, связанные с ней газы и жидкие продукты вырываются на поверхность и происходит извержение вулкана. Если на поверхность выносятся древние горные породы, а не магма, и среди газов преобладает водяной пар, образовавшийся при нагревании подземных вод, то такое извержение называют фреатическим.

К действующим относятся вулканы, извергавшиеся в историческое время или проявлявшие другие признаки активности (выброс газов и пара и проч.). Некоторые ученые считают действующими те вулканы, о которых достоверно известно, что они извергались в течение последних 10 тыс. лет. Например, к действующим следовало относить вулкан Ареналь в Коста-Рике, поскольку при археологических раскопках стоянки первобытного человека в этом районе был обнаружен вулканический пепел, хотя впервые на памяти людей его извержение произошло в 1968, а до этого никаких признаков активности не проявлялось.

Вулканы известны не только на Земле. На снимках, сделанных с космических аппаратов, обнаружены огромные древние кратеры на Марсе и множество действующих вулканов на Ио, спутнике Юпитера.

Распространение вулканической активности

Распределение вулканов по поверхности земного шара лучше всего объясняется теорией тектоники плит, согласно которой поверхность Земли состоит из мозаики подвижных литосферных плит. При их встречном движении происходит столкновение, и одна из плит погружается (поддвигается) под другую в т.н. зоне субдукции, к которой приурочены эпицентры землетрясений. Если плиты раздвигаются, между ними образуется рифтовая зона. Проявления вулканизма связаны с этими двумя ситуациями.

Вулканы зоны субдукции располагаются по границе подвигающихся плит. Известно, что океанские плиты, образующие дно Тихого океана, погружаются под материки и островные дуги. Области субдукции отмечены в рельефе дна океанов глубоководными желобами, параллельными берегу. Полагают, что в зонах погружения плит на глубинах 100-150 км формируется магма, при поднятии которой к поверхности происходит извержение вулканов. Поскольку угол погружения плиты часто близок к 45°, вулканы располагаются между сушей и глубоководным желобом примерно на расстоянии 100-150 км от оси последнего и в плане образуют вулканическую дугу, повторяющую очертания желоба и береговой линии. Иногда говорят об «огненном кольце» вулканов вокруг Тихого океана. Однако это кольцо прерывисто (как, например, в районе центральной и южной Калифорнии), т.к. субдукция происходит не повсеместно.

Вулканы рифтовых зон существуют в осевой части Срединно-Атлантического хребта и вдоль Восточно-Африканской системы разломов.

Есть вулканы, связанные с «горячими точками», располагающимися внутри плит в местах подъема к поверхности мантийных струй (богатой газами раскаленной магмы), например, вулканы Гавайских о-вов. Как полагают, цепь этих островов, вытянутая в западном направлении, образовалась в процессе дрейфа на запад Тихоокеанской плиты при движении над «горячей точкой».

Сейчас эта «горячая точка» расположена под действующими вулканами о.Гавайи. По направлению к западу от этого острова возраст вулканов постепенно увеличивается.

Тектоника плит определяет не только местоположение вулканов, но и тип вулканической деятельности. Гавайский тип извержений преобладает в районах «горячих точек» (вулкан Фурнез на о.Реюньон) и в рифтовых зонах. Плинианский, пелейский и вулканский типы характерны для зон субдукции. Известны и исключения, например, стромболианский тип наблюдается в различных геодинамических условиях.

Вулканическая активность: повторяемость и пространственные закономерности.

Ежегодно извергается приблизительно 60 вулканов, причем и в предшествовавший год происходило извержение примерно трети из них. Имеются сведения о 627 вулканах, извергавшихся за последние 10 тыс. лет, и о 530 - в историческое время, причем 80% из них приурочены к зонам субдукции. Наибольшая вулканическая активность наблюдается в Камчатском и Центрально-Американском регионах, более спокойны зоны Каскадного хребта, Южных Сандвичевых о-вов и южного Чили.

Вулканы и климат . Полагают, что после извержений вулканов средняя температура атмосферы Земли понижается на несколько градусов за счет выброса мельчайших частиц (менее 0,001 мм) в виде аэрозолей и вулканической пыли (при этом сульфатные аэрозоли и тонкая пыль при извержениях попадают в стратосферу) и сохраняется таковой в течение 1-2 лет. По всей вероятности, такое понижение температуры наблюдалось после извержения вулкана Агунг на о.Бали (Индонезия) в 1962.