А что значит – уснувший вулкан? Это тот, который сохранил специфическую форму и под которым происходят локальные землетрясения. Они-то и свидетельствуют; что он может проснуться и проявить себя как действующий. Правда, уснувший вулкан может со временем превратиться в потухший – сильно разрушенный и размытый без каких-либо проявлений вулканической деятельности.
Как известно, к тектоническим процессам в земной коре, кроме вулканической деятельности, относятся также землетрясения, причем оба этих процесса взаимосвязаны.
Изучением тектоники дна Средиземного моря, занималась экспедиция Института океанологии АН СССР в апреле – мае 1987 г. на НИС «Рифт». Это сравнительно небольшое судно, построенное в Волгограде, имеет специфическую особенность: оно является носителем самовсплывающих донных станций, дающих возможность проводить длительные наблюдения на дне морей в намеченных точках. Такой прибор сбрасывают в воду, а по истечении установленного срока работы, на дне он всплывает на поверхность по заложенной в него программе или же по акустическому сигналу с судна. Экспедицией руководил видный советский ученый-сейсмолог член-корреспондент АН СССР С. Л. Соловьев.
Сергей Леонидович рассказал, что экспедиция работала в Эгейском и Тирренском морях в тесном научно-техническом сотрудничестве с греческими и итальянскими учеными. В каждом из этих морей было опущено на дно по пять донных станций. В Эгейском море приборы, находясь на глубине 1100–1800 м за 8 суток работы записали сигналы 420 землетрясений, в большинстве случаев локальных, ничтожных по энергии, из них для 130 было определено положение очага.
Специфическая особенность работы донных станций заключается в том, что они регистрируют самые слабые землетрясения, которые невозможно уловить береговым станциям. Работа донных сейсмографов показала, что большинство зарегистрированных подземных очагов – около 75 % – находятся на небольших глубинах от 2 до 25 км, то есть в земной коре. Это явилось новым открытием, так как до сих пор считалось, что землетрясения возникают на значительно больших глубинах, в мантии Земли. Таким образом, сейсмичность Эгейского моря оказалась очень высокой.
В Тирренском море донные приборы были установлены на глубинах 1000–1800 м. Одновременно итальянские ученые установили на побережье Апеннинского полуострова свои приборы в 22 наблюдательных пунктах, которые работали параллельно в составе единой системы наблюдений. Наблюдения проводились в течение 10 суток.
Оказалось, что сейсмичность в Апеннинокой дуге значительно ниже. Удалось установить очаги только 17 землетрясений, причем так же, как и в Эгейском море, они сконцентрированы в основном в земной коре. А ведь по наблюдениям наземных станций считалось, что земная кора в Тирренском море асейсмична. Установленные на дне моря приборы показали, что находящиеся там подводные вулканы являются не потухшими, а только уснувшими. Донные сейсмографы зарегистрировали около 200 слабых сигналов, похожих на толчки, вызываемые деятельностью подводных вулканов.
Для нас изучение вулканической деятельности представляет особую важность. В первую очередь это связано с необходимостью прогнозировать начало вулканических извержений и землетрясений. Ведь в районах расположения вулканов и вообще в сейсмически активных районах проживают люди. Значит, внезапное извержение или землетрясение может привести к гибели людей и разрушению созданного ими. Точный прогноз позволит предотвратить все это.
Затем изучение вулканической деятельности необходимо для познания фундаментальных законов возникновения и эволюции планеты Земля. Нельзя забывать и о том, что горячая вода и пар, вырывающиеся из глубин в районах активного вулканизма, – это даровой, экологически чистый источник тепловой энергии, которым грех пренебрегать в наш век – век острого энергетического и экологического кризисов.
Для изучения природы вулканизма большое значение имеет тщательная научная классификация и описание вулканов, расположенных на дне океана, на островах и в прибрежных районах. Ученые различают два типа вулканизма, связанных с океаном: серединно-океанический и периферийно-океанический. К первому типу относятся вулканы, расположенные в районах серединных подводных рифтов, в глубоководных впадинах, поднятиях и островах на них. Именно вулканическая деятельность этого типа привела к образованию Азорских островов, островов Вознесения, Святой Елены, Тристан-да-Кунья в Атлантике, островов Галаиагос, Гавайские, Лайн, Туамоту, Кука и др. в Тихом океане.
К этому же типу вулканизма относятся расположенные на дне океанов плосковершинные подводные горы – гайоты – и погруженные потухшие вулканы, увенчанные коралловыми рифами. Их насчитывается ни много ни мало, а несколько десятков тысяч.
А вот периферийно-океанический тип вулканизма проявляется преимущественно на островных дугах и в окраинных морях. Именно такого типа вулканы расположены в районе Камчатки и Курил. С островными дугами связано более половины всех молодых вулканов на Земле.
Даже географическое размещение вулканов указывает на тесную связь между поясами вулканической Деятельности и расположенными под ними подвижными зонами земной коры. Именно разломы, образующиеся в этих зонах, формируют каналы, по которым горячая магма движется к земной поверхности. А на глубине, где давление растворенных в магме газов становится больше давления вышележащих земных толщ, газы начинают стремительно продвигаться и увлекают за собой магму вверх. А затем гигантский взрыв – и начинается извержение.
Безусловно, не случайно, что Институт вулканологии Дальневосточного отделения АН СССР расположен именно в Петропавловске-Камчатском. Это ведущее научное учреждение АН СССР, которое занимается изучением вулканов. Конечно, в первую очередь ученых интересуют вулканы Курило-Камчатской зоны, а среди них немало подводных. В институте даже имеется специальная лаборатория подводного вулканизма.
С конца 70-х гг. исследование подводных и островных вулканов учеными института значительно активизировалось в связи с получением специализированного НИС «Вулканолог» водоизмещением 1100 т, предназначенного для проведения геолого-геохимических исследований в районах проявления подводной вулканической деятельности.
Это судно является одной из разновидностей унифицированного среднетоннажного НИС, созданного в 70-х гг. в нашей стране. Расскажем более подробно об этих судах, явившихся наглядным подтверждением передового и экономически исключительно эффективного принципа строительства судов – «един во многих ликах», который в совершенстве освоен и воплощен в практику судостроения нашими учеными и инженерами.
Начнем несколько издалека. В век научно-технической революции наука становится непосредственной производительной силой. Такая истина теперь не требует доказательств. Но это достигается не бесплатно. Постоянно растут затраты на проведение научных исследований. Научное оборудование, которое используется для познания тайн природы, становится все более дорогостоящим, сложным и объемным. Можно упомянуть в связи с этим хотя бы исследовательские ядерные реакторы, колоссальные ускорители элементарных частиц, установки «Токомак» для получения управляемых термоядерных реакций, гигантские радиотелескопы для изучения глубин Вселенной и т. д.
Таким же дорогостоящим и сложным основным техническим средством изучения океанов, морей, рек и озер являются НИС. Стоимость их создания и эксплуатации превосходит в 1,5–2 раза стоимость того же для транспортных судов аналогичных размеров, которая сама по себе не мала. И это без учета затрат на содержание научной экспедиции и приобретение специального научного оборудования. Вместе с тем необходимость их постройки и напряженного использования неоспорима.
Ведь каждое направление требует оснащения исследовательского судна специальным, специфическим оборудованием. Так, для проведения гидрологических исследований необходимо наличие на судне средств для замера температуры воды на различных глубинах, скорости и направления течений, определения прозрачности, степени турбулентности (завихрения) и перемешивания водных масс, параметров волнения (в первую очередь высоты и периода волн).
