Грязевые вулканы, из которых на поверхность выходят грязь и газ, формально не относятся к настоящим вулканам, объясняют геологи.
В Украине есть как древние потухшие вулканы, так и грязевые вулканические образования, которые и сегодня могут проявлять активность. Чтобы разобраться, где именно они расположены, чем отличаются друг от друга и могут ли древние вулканические системы вновь активизироваться, УНИАН пообщался с геологом, петрографом, доктором геолого-минералогических наук, профессором Александром Митрохиным, а также с профессором, директором Геологического музея Виктором Нестеровским.
Есть ли в Украине вулканы? И что вообще считать вулканом – ведь есть действующие, потухшие и отдельно грязевые. Какие из этих типов реально встречаются на нашей территории и где именно?
По словам Александра Митрохина, в Украине есть только потухшие вулканы, которые прекратили свою активность задолго до появления человека. Самые молодые из них расположены в Закарпатье – в районе Вулканического хребта. От Ужгорода до Хуста простирается примерно 100-километровая вулканическая гряда. Также известен Кара-даг в Крыму, а самыми древними являются отдельные вулканические структуры на Украинском щите.
Вулканолог пояснил, что вулканом считается природное образование, которое сейчас или в прошлом извергало лаву или другие продукты вулканической деятельности. То есть ключевым является именно связь с магматическими процессами, а не форма или внешний вид. Не каждое образование, которое в быту называют вулканом, является таковым с научной точки зрения.
Например, грязевые вулканы, из которых на поверхность выходят грязь и газ, формально не относятся к настоящим вулканам, подчеркнул он.
"В научной литературе есть понятие "грязевой вулкан", но, на мой взгляд, оно неудачное. То есть вводит в заблуждение, потому что на самом деле это не вулканический процесс. Существуют процессы вулканизма, происходящие в недрах Земли. Под действием высокой температуры горные породы плавятся и извергаются на поверхность. Вот это и есть вулканическое извержение. Соответственно, во время такого извержения формируется сооружение, которое и называют вулканом. Грязевые вулканы внешне могут напоминать настоящие вулканы, там образуется такая сопка, но это не вулканический процесс", – пояснил ученый.
В то же время Виктор Нестеровский пояснил, что не все грязевые вулканы выглядят так же, как обычные. Во время извержений вулканы выбрасывают миллионы тонн вещества. Из-за этого в недрах образуется дефицит массы, а поверхность территории постепенно проседает. Поэтому грязевые вулканы часто имеют вид не конусов, как магматические, а впадин и провалов.
Отдельное чудо – грязевые вулканы на Керченском полуострове, которые действуют и сегодня. Чем они отличаются от "огненных", что именно извергают и почему активизируются зимой?
"Я исследовал грязевые вулканы Керченско-Таманского региона. Они расположены как на Керченском полуострове, так и на противоположном берегу Керченского пролива – в Краснодарском крае. В целом в этом регионе насчитывается немало грязевых вулканов", – рассказал Нестеровский.
Он добавил, что грязевые вулканы распространены и в других регионах мира. Например, их много на Апшеронском полуострове в Азербайджане, где даже издан специальный атлас грязевых вулканов мира.
"В Украине, по нашим подсчетам, может быть более 100 грязевых вулканов, если учитывать как действующие, так и те, что прекратили активность. Впрочем, обнаружить древние вулканы значительно сложнее. Когда грязевая масса перестает выходить на поверхность, она постепенно уплотняется, и со временем такое место трудно отличить от окружающих пород", – пояснил профессор.
Что касается того, чем отличаются процессы в настоящих и грязевых вулканах, эксперт отметил, что грязевые вулканы формируются в осадочной оболочке Земли, тогда как настоящие связаны с магматическими процессами и высокими температурами.
Если во время извержения обычного вулкана на поверхность выходит лава, температура которой может превышать 1000 °C, то грязевые вулканы значительно холоднее. Для образования грязевого вулкана необходима мощная толща пластичных, преимущественно глинистых пород, в которых содержатся вода и газ. Они создают повышенное давление, под действием которого породы могут продвигаться к поверхности через ослабленные участки земной коры. В то же время грязевой вулканизм часто рассматривают как следствие более древних магматических процессов на этих территориях, которые могли повлиять на формирование соответствующих геологических условий, отметил профессор.
"И, как правило, грязевулканические территории связаны с нефтегазоносными регионами. То есть там должен быть газ, который поступает в водонасыщенные пластичные породы и создает аномальное давление. Поэтому, скажем, грязевой вулканизм является одним из поисковых критериев нефтегазоносных объектов", – сказал Нестеровский.
Эксперт добавил, что в ходе исследования грязевых вулканов Керченского полуострова он также пытался установить их связь с сейсмической активностью. После землетрясений в районе Румынии и Карпат активность вулканов усиливалась. Подземные волны вызывали движение пород и провоцировали выбросы воды, газа и грязи. Иногда такие извержения были настолько мощными, что могли повреждать здания поблизости. Объемы грязевых масс могут достигать миллионов тонн. Во время активизации сначала слышны шипение и потрескивание, затем вулкан выбрасывает глину, куски камней, воду, газ. Активная фаза может длиться одни-двое суток, после чего вулкан постепенно затихает.
Грязевые вулканы встречаются и под водой. Во время мощных извержений они способны выбрасывать столько материала, что прямо посреди моря образуются острова.
"Процессы, связанные с грязевым вулканизмом, происходят на глубине до 12–13 километров. Снаружи все может казаться спокойным, но в недрах накапливается давление, и извержение может произойти очень внезапно", – отметил геолог.
Что касается сезонной привязки, то грязевые вулканы Керченского полуострова ею не обладают – они не "просыпаются" именно зимой. Их активность зависит прежде всего от сейсмических процессов.
Старуню в Ивано-Франковской области порой называют "единственным активным вулканом Украины". Что это на самом деле – настоящий вулкан или что-то другое? И почему земля там поднимается и реагирует даже на далекие землетрясения?
Что касается Старуни, то этот объект также имеет осадочное происхождение, то есть является грязевым вулканом, пояснил Нестеровский. Он рассказал, что миллионы лет назад на территории современной Ивано-Франковской области был морской бассейн. На его дне скапливались глины, пески, известковые отложения и органические остатки. Впоследствии море отступило, но эти породы остались. Органическое вещество со временем стало основой для образования нефти и газа, которые образовывались и накапливались в порах горных пород.
Под действием давления нефть и газ могут перемещаться в ослабленные участки земной коры и подниматься к поверхности, увлекая за собой воду и грязь. Когда аномальное давление уменьшается, активность прекращается.
Вокруг Старунского вулкана в свое время возникало немало предположений, сказал профессор.
"Первое, что приходит на ум, – это заброшенная скважина. Их нужно замуровывать, чтобы не пересекались водоносные горизонты, но жизнь такова, что иногда об этом забывают", – предположил Нестеровский.
"В ходе наблюдений мы пытались установить связь между землетрясениями и изменениями в активности грязевых вулканов, в частности их увлажненностью и появлением газовых аномалий в атмосфере. Сначала на поверхности фиксируются легкие газы, в частности, гелий, метан, а также углекислый газ, за три-четыре суток до основного извержения. И животные обычно чувствуют приближение этого процесса: они реагируют на колебания в недрах Земли и убегают. Человек так почувствовать не может, разве что с помощью специальных приборов", – рассказал геолог.
Даже грязевой вулкан, не проявлявший активности сотни лет, может вновь "проснуться". И даже в период затишья такие вулканы могут подавать признаки "жизни": выделять газы или глубинную воду. Перед новой активизацией усиливается выделение газа, меняется состав воды или возникают газовые аномалии над вулканом.
Самые древние потухшие вулканы – Кара-Даг в Крыму действовал более 120 млн лет назад, Аполлоновский в Днепропетровской области – вообще миллиарды лет назад. Что они рассказывают о прошлом Украины и может ли такой вулкан когда-нибудь "пробудиться", или они спят навсегда?
По словам Митрохина, Кара-Даг в Крыму сформировался еще в юрский период, когда на Земле жили динозавры, в результате вулканических извержений. Кара-Даг – не единственный древний вулкан Крыма: на полуострове их было несколько десятков. Просто именно Кара-Даг является самым известным, в частности как геологический памятник.
В то же время значительно больше вулканических образований расположено в Закарпатье, где простирается так называемый Вулканический хребет Украинских Карпат, хотя эти вулканы и являются самыми молодыми.
Отдельно ученый упомянул Украинский щит. Здесь вулканические образования настолько древние, что самих вулканов уже не осталось. Однако о древней вулканической активности свидетельствуют породы, сохранившиеся до наших дней. Например, в Ровенской области в базальтовых карьерах можно увидеть древние вулканические образования.
На вопрос, может ли потухший вулкан возобновить активность, Нестеровский ответил, что теоретически такая возможность существует. Но для этого должны произойти масштабные процессы на больших глубинах – примерно 50–60 километров.
"Это движение тектонических плит. Вы, наверное, слышали, что наши геофизики прогнозируют: в очень далеком будущем Земля снова может стать единым континентом, потому что когда-то материки разошлись, а сейчас постепенно сближаются. Если посмотреть на их контуры, они местами действительно словно складываются в пазл. Но это не просто какое-то движение. Оно происходит на разных глубинах, по разным траекториям и в разных плоскостях. То есть вероятность есть, но чтобы все совпало, должно сойтись очень много переменных", – ответил геолог.
В то же время застывшая лава может многое рассказать о прошлом Земли. Ученые исследуют ее слой за слоем и могут установить, когда происходили извержения, сколько их было и какими были эти процессы.
Каждый поток лавы имеет свои особенности – отличается составом и количеством минералов. Это помогает воссоздать древние условия на территории Украины. По совокупности геологических данных, ископаемых организмов и других следов можно определить, где когда-то было море, каким был климат, насколько соленой была вода и какие организмы там обитали, рассказал профессор.
Украина имеет очень древнюю вулканическую историю. Даже граниты представляют собой застывшие магматические породы, которые когда-то формировались из расплавленного вещества в недрах Земли.