искать
Рубрикатор материалов

Сейчас в информационной базе:
рубрик - 109 , авторов - 383 ,
всего информационных продуктов - 3819 , из них
статей журнала - 817 , статей базы знаний - 87 , новостей - 2679 , конференций - 4 ,
блогов - 9 , постов и видео - 176 , технических решений - 7

© 2016-2020 ГеоИнфо

Разработка и сопровождение: InfoDesigner.ru
Дискуссия профессионалов 

Потухшие и спящие Кавказские вулканы. Какие из них потенциально опасны?

Аналитическая служба ГеоИнфо
18 ноября 2020 года

Нельзя исключить, что извержения таких "спящих" кавказских вулканов, как Эльбрус и Казбек, могут произойти в любой момент. К этому надо относиться очень серьезно. И хотя на данную тему имеется множество публикаций и многие научные организации проводят там соответствующие исследования, эффективной общей программы комплексного мониторинга активности этих гигантов и необходимого финансирования со стороны государства пока нет. Предлагаемая познавательная статья является лишним напоминанием об этой проблеме.

Потухшие вулканы Пятигорья

В период от 8 до 10 млн лет назад территория в районе Пятигорска на Кавказских Минеральных Водах (рис. 1) характеризовалась высокой активностью магматизма и вулканической деятельности. Сегодня об этом напоминает ландшафт, похожий на вулканический, и множество источников минеральных вод, в том числе горячих. Очень необычно на Минераловодской предгорной равнине смотрятся 17 изолированных останцовых магматических и/или палеовулканических гор (рис. 2). Эти горы имеют высоту над уровнем моря от 406 до 1401 м и разбросаны на территории площадью около 700 кв. км. Среди них – знаменитые Бештау (рис. 3, а), Юца (рис. 3, б), Машук, Железная и другие.

 

Рис. 1. Расположение Пятигорска, вулканов Эльбрус и Казбек на космическом снимке территории Кавказа [16]
Рис. 1. Расположение Пятигорска, вулканов Эльбрус и Казбек на космическом снимке территории Кавказа [16]

 

Рис. 2. Изолированные останцовые магматические и/или палеовулканические горы на Минераловодской предгорной равнине смотрятся очень необычно [2]
Рис. 2. Изолированные останцовые магматические и/или палеовулканические горы на Минераловодской предгорной равнине смотрятся очень необычно [2]

 

а

б

Рис. 3. Гора Бештау на закате [21] (а); гора Юца и виднеющийся вдалеке «спящий» вулкан Эльбрус [2] (б)

 

Сначала эти останцовые образования Пятигорья считали лакколитами (рис. 4, а), которые возникли в указанный период в результате внедрений магмы между слоями осадочных пород на небольшой глубине без выхода наружу (при этом вышележащие слои образовывали над ними сводообразные поднятия). С течением времени они якобы приблизились к современной дневной поверхности или даже выступили над ней в результате эрозии, выветривания и сноса менее прочных осадочных отложений в процессе тектонического поднятия земной коры.

Однако позже появились доказательства того, что эти интрузивные образования относятся к магматическим диапирам (рис. 4, б), которые примерно 8–10 млн лет назад в расплавленном виде активно протыкали осадочную толщу и либо образовывали купола из осадочных слоев над собой, либо даже выходили наружу. Среди них есть пробкообразные, трещинные, воронкообразные тела (ядра) и тела неправильной формы (рис. 5).

 

Рис. 4. Формы некоторых интрузивных тел: а – лакколита; б – магматического диапира [5]
Рис. 4. Формы некоторых интрузивных тел: а – лакколита; б – магматического диапира [5]

 

Рис. 5. Некоторые морфологические разновидности гор-диапиров в районе Пятигорска [18]
Рис. 5. Некоторые морфологические разновидности гор-диапиров в районе Пятигорска [18]

 

В некоторых местах древнего Пятигорского вулканического центра в указанный период происходили извержения газово-взрывного типа, после чего наверх выдавливались купола из вязкой полузастывшей лавы, реже возникали и непротяженные потоки лавы. Следов той вулканической деятельности сегодня осталось очень мало, но все-таки они обнаружены (например, в разрезах склонов гор Бештау и Змейка были найдены вулканические пеплы, туфы и застывшие лавы).

Позже, когда либо застыла магма под поверхностью земли, либо вулканы потухли, их интрузивные ядра буквально выдавливались наверх уже в твердом состоянии в условиях общего сжатия земной коры. А к нашему времени с их вершин и склонов в результате эрозии и выветривания было удалено большинство осадочных пород.

Таким образом, можно считать небольшие отдельно стоящие горы на Минераловодской равнине остатками (почти обнажившимися ядрами) древних вулканов или их корневых частей. Но на сегодняшний день они никакой опасности не представляют.

 

Потенциально опасные вулканы Кавказа

На Кавказе было множество и других вулканов – гораздо более мощных. Например, 2,5–3 млн лет назад Центральный Кавказ вообще представлял собой безжизненное лавово-пепловое поле. В тот период и позже там действовали десятки вулканов. Но на сегодняшний день в «спящем», но потенциально опасном состоянии сохранилось только два из них.

Многие люди, стремящиеся съездить на Кавказ и своими глазами увидеть или покорить Эльбрус и Казбек, до сих пор, несмотря на множество публикаций, не знают, что это не просто высокие вершины на расстоянии 183 км друг от друга (см. рис. 1), а стратовулканы, имеющие коническую форму и сложенные из множества затвердевших слоев когда-то вязкой и густой лавы, тефры, вулканического пепла и туфа. Когда-то они характеризовались периодическими извержениями (в основном взрывными с последующим выходом густой лавы), а теперь являются «спящими», но потенциально активными. То есть возможность их «пробуждения» не исключена, что может быть чрезвычайно опасным для обширных территорий вокруг.

Может быть, именно из-за достаточно «гладких» конических силуэтов этих вулканов на них по некоторым маршрутам могут взойти даже обычные туристы (естественно, при соответствующей экипировке и в сопровождении опытного руководителя-проводника) (рис. 6–8).

 

 

 

 

Вулкан Эльбрус

Эльбрус (рис. 9, 10) – это часть вулканического горного массива, расположенного в пределах Бокового (Передового) хребта в 10–12 км к северу от Главного Кавказского хребта, но соединенного с последним достаточно высокой горной перемычкой. Через западную вершину Эльбруса проходит граница между Карачаево-Черкесией и Кабардино-Балкарией.

 

 

 

Гигантский двуглавый конус высотой около 1900 м образовался в результате извержений прошлого. Он имеет в основании средний диаметр около 18 км и «стоит» на громадном обрывистом пьедестале из древних кристаллических пород высотой примерно 3700 м (см. рис. 6). Расстояние между двумя вершинами Эльбруса составляет около 1500 м. Западная вершина достигает высоты 5642 м над уровнем моря, а восточная – 5621 м. Нижняя точка седловины между ними находится на высоте 5320 м. При этом, как и другие горы Большого Кавказа, Эльбрус из-за продолжающегося столкновения тектонических плит растет со скоростью до 3 см в год. Эта самая высокая вершина Европы возвышается над всеми другими горами Кавказа, поэтому издалека иногда кажется отдельно стоящей (см. рис. 2). Среди вулканов всей планеты, расположенных на суше, Эльбрус занимает по высоте 8-е место.

Выше линии вечного снега он сегодня поднимается примерно на 2300 м. Снежно-ледяная шапка вулкана занимает площадь около 144 кв. км. Толщина некоторых из его 17 крупных ледников (имеется также 62 ледника поменьше), питающих множество рек, достигает 150 м (рис. 11). На его склонах вплоть до высоты 4140 м имеются одни из самых высокогорных гостиниц и приютов мира (более того, имеются три хижины даже на седловине Эльбруса – на высоте 5300 м).

 

 

На двух вершинах Эльбруса неплохо сохранились кратеры от извержений прошлого (рис. 12, 13). Это самые молодые кратеры данной вулканической зоны, причем западный моложе восточного, хотя в какие-то периоды они действовали попеременно. Диаметр западного кратера составляет – 600 м, а глубина – 300 м. Диаметр восточного – 300 м, а глубина – 80 м. При этом Эльбрус как бы вырастает из более древнего кратера, остатки которого обнаруживаются с юго-западной стороны.

 

 

Рис. 13. На аэрофотоснимке Эльбруса хорошо видно наличие вулканических кратеров на двух вершинах (западный – крупнее, восточный – меньше). Черная нисходящая полоса справа по направлению «на 4 часа» - проступивший сквозь снег застывший лавовый поток [16]
Рис. 13. На аэрофотоснимке Эльбруса хорошо видно наличие вулканических кратеров на двух вершинах (западный – крупнее, восточный – меньше). Черная нисходящая полоса справа по направлению «на 4 часа» - проступивший сквозь снег застывший лавовый поток [16]

 

Первый вулкан на месте нынешнего Эльбруса возник, по разным данным, примерно 0,6–1 млн лет назад. Но он разрушился (возможно, это происходило неоднократно), и от него осталась только кальдера большого диаметра, внутри которой примерно 220–250 тыс. лет назад началось формирование современной вулканической постройки. С тех пор извержения происходили около 15 раз. При этом Эльбрус проявлял вулканическую активность в течение трех дискретных фаз (170–225, 70–110 и менее 30 тыс. лет назад) и «спал» между ними десятки тысяч лет. Но в последние 10 тыс. лет извержения Эльбруса стали происходить чаще – примерно раз в 1,5–3 тыс. лет. Последние три из них были примерно 6; 3 и  1,7 тыс. лет назад.

О неимоверной силе многих извержений этого вулкана говорят застывшие потоки лавы, длина которых иногда достигает 15–16 км. Вулканические пепел, лапилли и бомбы от взрывных извержений Эльбруса были обнаружены за десятки и даже сотни километров от него. Слой его вулканического пепла толщиной 70 см (возрастом 120 тыс. лет) был найден даже за 750 км – вдоль левого берега Волги между Ахтубинском и Астраханью. Мощность слоев выброшенного Эльбрусом за один раз пепла в некоторых местах достигает 10–15 м. Отложения лахаров (потоков из воды, вулканических материалов, грязи и камней), сходивших со склонов вулкана при таянии ледников в результате извержений, найдены на расстояниях до 150 км от него и более. Также обнаружено огромное количество следов как крупных, так и более мелких извержений на расстояниях в пределах десятков километров от вулкана (рис. 14).

 

а

б

Рис. 14. Черный вулканический песок (а) и останцы из вулканического туфа (б) в пределах урочища Джилы-Су (фото автора)

 

Периоды интенсивной вулканической деятельности Эльбруса сменялись относительными затишьями. В периоды такой «спячки», продолжавшиеся сотни или тысячи лет, конус вулкана частично или полностью разрушался в результате эрозии и выветривания, а после «пробуждения» вырастал новый конус или вновь увеличивался старый. И так было неоднократно. С момента своего возникновения Эльбрус возобновлял свою вулканическую деятельность около 10 раз. Последнее его извержение, как уже упоминалось, произошло примерно 1700 лет назад. Однако в средневековых рукописных источниках есть свидетельства того, что Эльбрус также выбросил мощный столб пепла около 500 лет назад.

В недрах под конусом Эльбруса и на расстоянии 20–50 км от него (например, в районе города Тырныауз) геофизическими методами обнаружены магматические камеры и их материнские очаги с температурой от 600 до 1100 град. по Цельсию (рис. 15). По словам профессора Вадима Милюкова, заведующего лабораторией Государственного астрономического института имени П.К. Штернберга, вулкан Эльбрус представляет собой не отдельную постройку, а целую вулканическую систему – сложную и обширную структуру, состоящую из различных магматических образований на разном расстоянии от конуса. Об этом свидетельствует и множество встречающихся в Приэльбрусье источников минеральных вод, насыщенных газами (углекислым, сернистым, сероводородом), в том числе термальных (рис. 16). А на склонах самого вулкана из трещин иногда происходят выбросы фумарольных газов с запахом сероводорода (это случается даже на высоте более 5400 м между вершинами Эльбруса). Иногда выходы газов выглядят как столбы свечения (рис. 17). Среди снегов вулкана были обнаружены свободные ото льда и снега небольшие теплые каменистые участки, а в районе восточного кратера обнажившиеся скалы даже покрылись лишайником.

 

Рис. 15. Предполагаемые магматическая камера (сверху) и ее материнский очаг (снизу) под вершиной Эльбруса [36]
Рис. 15. Предполагаемые магматическая камера (сверху) и ее материнский очаг (снизу) под вершиной Эльбруса [36]

 

 

 

Рис. 17. Столб свечения в результате выброса мантийных газов [36]
Рис. 17. Столб свечения в результате выброса мантийных газов [36]

 

Поэтому многие считают «спящий» вулкан Эльбрус бомбой замедленного действия. Он может «проснуться» через несколько столетий или даже десятилетий, а то и раньше. Никто этого точно не знает, хотя высказываются самые разные мнения и называются самые разные сроки. При этом основную опасность для Приэльбрусья и более дальних районов будут представлять не столько вулканические выбросы (предположительно характер будущего извержения будет взрывным), сколько почти моментальное таяние ледников из-за повышения температуры с возникновением стремительных горячих и холодных лахаров, селей и наводнений. Можно представить себе опасность таких катастроф, если вспомнить, что общий объем льдов Эльбруса составляет около 10,5–11,0 куб. км. При их резком таянии по каньонообразным долинам рек, берущих начало на вулкане, могут пройти потоки высотой в десятки метров, обладающие колоссальной разрушительной силой.

Стоит хотя бы вспомнить последнее извержение колумбийского вулкана Невадо-дель-Руис высотой 5300 м, которое случилось 13 ноября 1985 года. Тогда из-за таяния ледников, которое произошло за полчаса, под страшным селевым потоком из 90 млн куб. м воды и пирокластического материала погибло 25 тыс. человек – в основном в городе Армеро, находившемся в 65 км от вулкана. Причем работавшие там итальянские вулканологи заранее сообщили о совершено определенных изменениях в характере выделения и составе газов на склонах и из жерла вулкана, которые обычно происходят именно при приближении магмы к поверхности. Но местные власти ничего не предприняли. Видимо, решили, что «обойдется», раз уже 140 лет не было никаких извержений. Не обошлось.

Остается надеяться, что российские власти в случае чего отнесутся к подобным вопросам более серьезно. Тем более что объем льда на Эльбрусе в 5 раз превышает объем льда, который был на вулкане Невадо-дель-Руис в ноябре 1985 года. 

 

Вулкан Казбек

Не менее знаменитая гора Казбек – также «спящий» вулкан. И он тоже является двуглавым, хотя это видно далеко не на всех доступных в прессе фотографиях (рис. 18). Его западная вершина имеет высоту 5015 м над уровнем моря, а восточная – почти 5034 м (при относительной высоте над пьедесталом 2353 м). Самая нижняя точка седловины между этими двумя вершинами находится на высоте 5005 м.

 

 

 

 

Рис. 18. Вулкан Казбек в разных ракурсах и в разное время года [4, 14, 25]
Рис. 18. Вулкан Казбек в разных ракурсах и в разное время года [4, 14, 25]

 

Казбек расположен в восточной части Центрального Кавказа (в восточной части Хохского хребта) и занимает пограничное положение между Россией (Северной Осетией) и Грузией. Начиная с высоты 3000 м он покрыт ледниками общей площадью 135 кв. км.

На территории расположения этого вулкана также происходили мощные извержения в районе 3 млн лет назад и позже. Формирование Казбека в нынешнем виде началось около 800 млн лет назад внутри обширной древней взрывной кальдеры, возникшей при взрыве, уничтожившем предыдущую вулканическую постройку (ее остатки с южной стороны сохранились до сих пор).

Сегодняшний вершинный конус вулкана представляет собой экструзивный («выжатый») купол из затвердевших вязких лав, сформировавшийся где-то 10–60 млн лет назад и носящий следы последующего мощного вулканического взрыва в виде крупного провала посередине. Грязекаменные потоки, возникшие при том взрыве, оставили свои следы на расстоянии более 200 км в виде валунов диаметром до 1,5 м. А излившаяся после взрыва лава образовала потоки длиной до 20 км. Под современным экструзивным куполом Казбека залегает несколько мощных застывших лавовых потоков.

Примерно в современном виде Казбек существует уже 450 тыс. лет.

Имеются неопровержимые доказательства в том числе мощнейшего взрывного извержения Казбека примерно 40 тыс. лет назад и излияния из его недр лавы около 4 тыс. лет назад. Последнее извержение произошло примерно в 650 году до н.э.

На склонах и в окрестностях Казбека также имеются многочисленные выходы минеральных вод. Наиболее известны из них горячие сероводородные Кармадонские источники на северных склонах. Это свидетельствует о том, что данный вулкан еще «жив» и в любой момент может «проснуться».

Но опасность не только в возможных его извержениях и связанных с ними лахарах, селях и наводнениях. Он опасен даже в состоянии «спячки». Например, вспомним катастрофический сход ледника Колка с северного склона Казбек-Джимарайского массива по ущелью реки Геналдон 20 сентября 2002 года (рис. 19–22). Тогда почти моментально сорвавшаяся масса льда, снега и камней заполнила Кармадонское ущелье в узких местах на высоту до 450 м и погубила 128 человек, в том числе съемочную группу фильма «Связной» и его режиссера Сергея Бодрова-младшего (причем доподлинно известно, что подобные трагедии происходили там и в прошлые столетия).

 

Рис. 19. Последствия схода ледника Колка с северного склона Казбек-Джимарайского массива. Фото конца сентября 2002 года [36]
Рис. 19. Последствия схода ледника Колка с северного склона Казбек-Джимарайского массива. Фото конца сентября 2002 года [36]

 

 

 

 

 

 

Первоначальной версией причин той катастрофы было обрушение колоссальной глыбы из льда и скального материала с горы Джимара на и без того увеличенный из-за обилия осадков ледник Колка, что буквально вытолкнуло его из ложа.

Но на VI Международной конференции «Инновационные технологии для устойчивого развития горных территорий», проходившей в Северной Осетии под эгидой ЮНЕСКО в 2007 году, было высказано мнение о возможном газодинамическом воздействии спящего вулкана Казбек на ледник Колка, тем более что после катастрофы вблизи места отрыва ледяной лавины действительно наблюдалось облако пара и газа. А на американских космических снимках Колки, сделанных за 8,5 часов до катастрофы, позже были выявлены ледяные купола, предположительно «надутые» вулканическими газами, которые, вероятно, перекосили ледник и нарушили его стабильность. Этому, возможно, способствовали также сейсмические события и разогрев окружающих скал при выделении газов.

По мнению профессора МГУ Н.В. Короновского и его сотрудников, одной из причин того схода ледника могло быть его подтаивание снизу также и под воздействием источников минеральных вод и скопления подо льдом большой массы воды. Ведь ледник Колка имел небольшой уклон (всего 7–9 град.), а сошел он с огромной скоростью – «как по маслу», то есть по водяной прослойке.

Скорее всего, сыграло свою роль прежде всего то, что под скальным ложем Колки, по некоторым оценкам, имеется магматический очаг с температурой до 1000 град. по Цельсию, который находится на глубине от 5–7 до 1–2 км.

 

Мониторинг активности кавказских вулканов

За активностью «спящих» кавказских вулканов и сейсмическими процессами в их недрах постоянно наблюдают не менее десяти российских научных организаций: Геофизическая служба Российской академии наук, институты геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии, физики Земли, вулканологии и сейсмологии, географии и др. Проводятся геохимические, изотопные, геофизические, спутниковые исследования, гелиевая съемка, выполняются GPS-измерения скорости вертикальных и горизонтальных смещений поверхности земли, дистанционно определяется ее температура, отслеживается гляциологическая обстановка, проводится мониторинг поведения магматических камер в вулканических постройках и их фундаментах и т.д. Такой разнообразный мониторинг нацелен на то, чтобы попытаться зафиксировать любой намек на возможное начало извержения.

При этом, как отмечает ведущий научный сотрудник Высокогорного геофизического института Михаил Докукин, «пробуждение» вулкана можно точно определить лишь за несколько дней, а то и часов до извержения. И за это время надо успеть провести эвакуацию населения. Но, к счастью, пока признаков готовящихся извержений знаменитых кавказских гигантов не наблюдалось.

 

Заключение

В любом случае нельзя исключить, что извержение Эльбруса или Казбека может произойти в любой момент. Поэтому, как отмечает, например, руководитель лаборатории дистанционного зондирования Земли Института географии РАН Лев Десинов, к данной проблеме надо относиться предельно серьезно – как к важнейшей государственной задаче, для решения которой необходим комплексный подход с мобилизацией всех необходимых научных сил. Но, к сожалению, пока каждый занимающийся этой проблемой институт работает практически сам по себе. Нет ни эффективной общей программы, ни четкой координации работ, ни единого банка данных, ни необходимого финансирования. Нет единого государственного подхода, нет заинтересованности властных структур. Доколе?


Источники

  1. 1trek.com/vulkan-kazbek/.
  2. 1ul.ru/travel/elbrus_kavkazskiy_hrebet_severnaya_storona_ne_pokoryat_a_poklonitsya_eksklyuziv/.
  3. 900igr.net/kartinka/geografija/kavkazskij-khrebet-58085/lakkolit-9.html.
  4. aquaworldonline.ru/439-s-dnem.php
  5. bookonlime.ru/lecture/glava-15-magmatizm.
  6. climbingbrothers.org/vulkan-kazbek/.
  7. elbrustours.ru/articles/vozniknovenie-i-vulkanicheskaya-deyatelnost-elbrusa/.
  8. geocenter.info/article/sejsmicheskaja-aktivnost-vulkana-elbrus.
  9. gruziapro.ru/gora-kazbek/.
  10. hikikomori13.livejournal.com/11385.html.
  11. igras.ru/sites/default/files/Karmadon%20catastrophe.pdf.
  12. kmvline.ru/article/a_38.php.
  13. kmvline.ru/lib/elbrus_2.php.
  14. maxpark.com/community/4707/content/5857816.
  15. my-travel.pro/2011/10/16/elbrus-2.
  16. na-goru.ru/stati/snimki-elbrusa-s-vyisotyi-ptichego-polyota.html.
  17. nauka.club/geografiya/protyazhyennost-i-geograficheskoe-polozhenie-kavkazskikh-gor.html.
  18. neotec.ginras.ru/comrus/_gerasimov-i-p-1974-pyatigorskie-lakkolity-i-proishozhdenie-kavkazskih-mineralnyh-vod.pdf.
  19. news-mining.ru/analitika/izverzhenie_elbrusa_bez_paniki/.
  20. okavkaze.ru/?p=2725.
  21. pixabay.com/ru/photos/пятигорск-закат-небо-вечернее-небо-1499603/.
  22. pixabay.com/ru/photos/эльбрус-горы-вер-природа-высота-4627301/.
  23. pixabay.com/ru/photos/эльбрус-горы-кавказ-836782/.
  24. pixabay.com/ru/photos/кавказ-грузия-казбек-гора-природы-3083734/.
  25. risk.ru/blog/202027.
  26. ru.wikipedia.org/wiki/Казбек.
  27. ru.wikipedia.org/wiki/Стратовулкан.
  28. ru.wikipedia.org/wiki/Эльбрус.
  29. skgazeta.ru/main/68630-kogda-rvanet-elbrus.html.
  30. sk-news.ru/news/raznoe/43807/.
  31. stav.aif.ru/society/nature/elbrus_prosypaetsya_vulkanolog_o_tom_stoit_li_zhdat_izverzheniya_na_kavkaze.
  32. studbooks.net/1772514/geografiya/obschee_stroenie_magmaticheskogo_rayona_pyatigorya.
  33. tainaprirody.ru/mesta/vulkan-elbrus.
  34. vivovoco.astronet.ru/VV/JOURNAL/NATURE/10_03/310_37-43.PDF.
  35. vulkania.ru/interesn.
  36. vulkania.ru/vulkanyi/vulkanyi-rossii/vulkan-kazbek.html.
  37. yandex.ru/turbo/mir24.tv/s/articles/16354770/sila-zhivogo-vulkana-elbrus-mozhet-prosnutsya-v-lyubuyu-minutu.
  38. yie-fakty/vulkan-elbrus-i-vse-taki-on-prosnetsya.html.

Отправить сообщение, заявку, вопрос

Отправить заявку на посещение мероприятия

Отправить заявку на участие как экспонент

Запросить консультацию специалистов по данному техническому решению