Причина - вулканические явления

Вулканическими принято называть землетрясения, возникающие в районах современной вулканической деятельности. Обычно эти землетрясения происходят в моменты усиления активности вулкана. Однако области современного вулканизма во многих странах в той или иной степени совпадают с сейсмическими областями, поэтому точное отнесение землетрясения к тектонической или вулканической категории в ряде случаев затруднительно. Говорить о чисто вулканическом происхождении можно лишь в тех случаях, когда землетрясения происходят в непосредственной близости от действующего вулкана, в момент усиления его активности. Площадь, на которой проявляются последствия вулканических землетрясений, обычно не превышает в поперечнике 30-50 км, а линии равных сотрясений - изосейсты - опоясывают конус вулкана и по форме близки к окружностям. Эпицентр, как правило, находится вблизи конуса вулкана, а очаг располагается на небольшой глубине от поверхности земли.

Подземные удары, возникающие при вулканических землетрясениях, могут быть связаны с быстрыми движениями магмы в канале вулкана, а также с резкими взрывными выбросами газов и паров из магмы. Эти энергичные выбросы газов и паров объясняются уменьшением внешнего давления по мере подъема магмы по каналу и происходящими в магме реакциями.

Второй причиной толчков при вулканических землетрясениях, по-видимому, может служить образование разрывов в верхних горизонтах земной коры и в самом конусе вулкана. Однако эти разрывы в огромном большинстве случаев обязаны своим возникновением активности магмы.

Небольшая энергия большинства вулканических землетрясений и малая область их распространения объясняются сравнительно слабым импульсом, вызывающим толчок, и малой, глубиной очага. Если энергия тектонических землетрясений соизмерима с энергией ядерных реакций, то энергия вулканических землетрясений соизмерима с обычными взрывами, происходящими при быстро протекающих химических реакциях. Такие химические реакции взрывного типа, по-видимому, происходят в поднимающейся магме, сопровождаясь выделением огромных количеств газов и паров. Интересно, что механические и акустические явления, наблюдаемые на поверхности Земли вблизи эпицентра вулканического землетрясения, почти не отличаются от явлений, возникающих при тектонических землетрясениях. Разница заключается только в масштабах явлений, размерах захватываемой площади и в отдаленности непосредственного виновника землетрясения.

На Камчатке, на Гавайских островах и в других вулканических областях земного шара извержения всегда сопровождаются землетрясениями. Вблизи вулканов эти землетрясения могут причинять значительные разрушения. Сильнейшее из известных вулканических землетрясений было связано с извержением вулкана Кракатау (Индонезия) в 1883 г. Чудовищный взрыв уничтожил половину вулканического конуса Кракатау. Сотрясение, вызванное взрывом, причинило огромные разрушения на значительном расстоянии от вулкана в городах на островах Суматра и Ява.

В том же 1883 г. на острове Иския, вблизи Неаполя, произошло вулканическое землетрясение, связанное с оживлением вулканической деятельности. Подземные толчки начались 11 июля в районе давно не действовавшего вулкана Ипомео. Через неделю, 18 июля, разразилось сильное землетрясение, в несколько секунд превратившее в развалины небольшой курортный город Казами-чола, находившийся на склоне вулкана. Область сотрясения была настолько мала, что уже в 10-11 км к востоку сейсмографы обсерватории Везувия его почти не отметили. Перед землетрясением повысилась температура газов, выделяющихся из трещин, и воды в минеральных источниках на склоне вулкана. После землетрясения появились новые газовые струи. Однако ни лавы, ни значительных количеств паров и газов не было отмечено. По-видимому, это землетрясение было связано с движением новой порции магмы по каналу вулкана и с происходившими в ней взрывными реакциями; до поверхности магма не дошла и остановилась где-то на небольшой глубине внутри вулкана.

Тесная связь сейсмической и вулканической активности хорошо изучена для Камчатских вулканов. Так, например, в первой половине 1951 г. на Камчатской вулканологической станции было зарегистрировано более 100 местных землетрясений, причем часть из них - вулканического происхождения. Землетрясений, зафиксированных на Камчатке в первой половине 1950 г., было значительно меньше. Особенно заметное усиление сейсмической активности наблюдалось во второй половине марта 1951 г., когда приборы зарегистрировали 54 толчка, то есть более половины общего числа местных землетрясений за полугодие. Очаги этих землетрясений были неглубокие, а эпицентры в большинстве случаев располагались в северной части Камчатки, в окрестностях вулкана Шевелуч.

Дальнейшее усиление сейсмической активности во второй половине 1951 г. завершилось сильным извержением Ключевского вулкана 20 ноября 1951 г. Извержению предшествовало нарастание общего сейсмического неспокойствия на Камчатке. С 15 по 18 ноября было зарегистрировано более трех десятков землетрясений с эпицентрами на материковом склоне северной части Курило-Камчат-ской впадины в районе, прилегающем к южной части Камчатки. Глубина очагов этих землетрясений составляла около 60 км. В это время было отмечено более 700 местных толчков с очагами небольшой глубины, расположенными в районе Ключевского вулкана.

С началом извержения местные землетрясения почти полностью прекратились. Наступило вулканическое дрожание - длительное непрерывное колебание почвы с малыми амплитудами, измеряемыми всего несколькими микронами. Это вулканическое дрожание продолжалось несколько дней и, по-видимому, отражало движение магмы и происходящие в ней реакции внутри вулканического конуса, а также при излиянии лавы на поверхность. Когда сила извержения заметно упала, вулканическое дрожание прекратилось, но возобновились, постепенно затухая, местные землетрясения. Эти заключительные землетрясения, вероятно, были связаны с выравниванием нарушений, вызванных подъемом магмы и излиянием лавы.

Детальное изучение описанных явлений на Камчатке позволяет сделать вывод об активной роли магмы в возникающих землетрясениях. Нарастание сейсмической активности перед сильными извержениями выражается не только в возникновении «роев» неглубоких землетрясений, но и в резком увеличении числа толчков с повышенной глубиной очага. Это заставляет рассматривать вулканические явления и движения земной коры как части единого процесса развития коры и мантии в данном участке планеты.

Современная вулкано-тектоническая активность Камчатки и других подвижных поясов и зон пашей планеты позволяет приблизиться к пониманию генетической связи вулканических и тектонических процессов вообще. Не только неглубокие, явно вулканические землетрясения, но и землетрясения с повышенной глубиной очага, которые в любом невулкаынческом районе считались бы типично тектоническими, на Камчатке в той или иной степени связаны с вулканизмом - с подкоровыми и внутрикоровымн движениями магмы.

Поэтому некоторые советские геологи и геофизики стали называть камчатские землетрясения вулкано-тектони-ческими, подчеркивая тем самым общность происхождения этих двух групп землетрясений.