Соңгы ун мең ел эчендә, голоцен дәвере вакытында, якынча мең ярым вулкан атылган. Дөнья картасына карасак, бу янартауларның тигезле-тигезсез урнашуын күрәбез. Әйе, аларның төп өлеше континент кырыйларында, утраулы дугаларда һәм океан уртасындагы “тау тезмәләрендә” тора. Җир кабыгының ярылган урыннарында килеп чыккан вулканнар да бар. Мондыйларга, мәсәлән, Африка вулканнары керә. Билгеле булганча, хәзер анда, Эфиопиянең төп материктан аерылып барган урынында, яңа океан формалашуы процессы бара. Шулай ук, кайбер урыннарда кайнар нокталар да бар, алары, мәсәлән, Исландиядә һәм Һавай утрауларында урнашкан.

Янартау нигә атыла?

Безнең планетаның өслеге каты. Җирнең мантиясе елына күпмедер миллиметр яисә сантиметр тизлек белән хәрәкәтләнә. Вулкан атсын өчен, мантияне яки аның өстендә яткан җир кабыгын эретергә кирәк. Моны өч төрле ысул белән башкарып чыгарга мөмкин.

Беренчедән, коры һәм кайнар мантияне бик зур булмаган тирәнлеккә күтәрергә була. Коры мантиянең эрү температурасы басым белән нык бәйләнгән, шуңа күрә, басым әзрәк булган саен, эрү температурасы да түбәнрәк. Менә мондый юл белән океан уртасы тау тезмәләре пәйда була: анда конвекция (җылылык бүленеше) аркасында кайнар мантия өскә таба күтәрелә, эри, ә ахыргы чиктә вулканнар барлыкка килә, һәм җир кабыгы “үсеп чыга”.

Икенче юл да бар – мантиягә төрле газларны, беренче чиратта, суны өстәргә мөмкин. Су эрү температурасын түбәнәйтә. Әгәр дә без мантиягә су кушсак, мантия эриячәк. Утрау дугаларында һәм континент чикләрендә нәкъ шундый процесс килеп чыга. Океан плитәсе континентныкының астына керә. Аның белән бергә бик зур күләмдә океан суы да килә. Океан плитәсенең материалы эри, һәм магма барлыкка килә. Ул тирә-ягындагы башка тау токымнарынан җиңелрәк булганга, өскә күтәрелә һәм атылып чыга.

Без әйтеп узган “кайнар нокталар” Җир төше һәм мантиясе арасындагы чиктән күтәрелә торган матдәнең гигант агымнары белән бәйле. Бу агымнар Җир өслегенә чыгып җитмиләр. Алар үзләреннән өстәрәк урнашкан мантияне җылыталар һәм эретәләр. Нәтиҗәдә, мантия бик сыек магма булып атылып чыга. Һавай утрауларында, мәсәлән, нәкъ шундый күренеш күзәтелде.

Вулкан ни рәвешле ата?

Вулкан атулар бик күп төрле була ала. Бик нык ябышучан лавадан торган лава гөмбәзләре үсеп чыга торганнары бар. Болар бик әкрен баручы атылулар. Аларның тизлеге секундына бер сантиметр яки берничә миллиметр гына булырга мөмкин. Һәм әгәр сез үсеп барган лава гөмбәзенә карасагыз, бернинди дә үзгәреш сизмәячәксез – алар бер ел узгач кына күренәчәк. Шартлап атылулар бар. Алар атылу вакытында, тышка лава түгел, ә ватылып вакланган магма кисәкләре һәм газ чыга. Вулканда пәйда булган газ магма кисәкләрен илле-алтмыш километр биеклеккә күтәрә ала.

Вулканнар атылуның төрле рәвешләрдә булуы менә нәрсә белән бәйле.

Эш шунда ки, магмада Җирнең эчендә үк эрегән газлар бар. Алар өскә күтәрелә, магмадан аерылып чыга һәм бик көчле, шартлаулы атылып чыгуларны “оештыра”.

Басым түбәнәйгәндә, газ нык итеп киңәя. Бу вакытта магманың да күләме арта, ул ваклана һәм бик зур тизлек белән Җир өслегенә очып чыга. Әгәр дә магма әлләни ябышучан (если слабовязкая) түгел икән, анда барлыкка килгән куыклар бик тиз өскә күтәрелеп, вулкан каналының диаметры белән чагыштырырлык дәрәҗәдә зур “снарядлар” ясаячаклар. Урта диңгездә урнашкан Стромболи вулканы шундый тәртиптә атыла. Ул инде ике мең ел дәвамында шулай атылып килә.

Әгәр магма бик ябышучан (сверхвязкая) да булса, анда газлар да бик күп булса, ул өскә әкрен генә күтәреләчәк. Газы таралып беткәч, ул кристаллашачак. Нәтиҗәдә, өслектә лава гөмбәзләре үсә башлаячак.

Кракатау вулканының атылуы

1883 елда Индонезиядәге Кракатау вулканы шартлап атыла башлады. Вулкан колоннасы якынча 30 километрга күтәрелде. Бер көн дәвамында Кракатау бик актив рәвештә атылды. Шуннан соң вулканның түбәсе ишелергә тотынды, һәм океан суы магма учагына керә башлады. Су кайнар магма белән үзара тәэсир итешкәч, гаять зур вулкан колоннасы күтәрелде. 50 километр! Кракатауның шартлап атылуы нәтиҗәсендә, якынча 30 метр биеклектәге цунами барлыкка килде, ул вулкан тирәсендә яшәгән 300ләп авылны юк итте. Кракатау аркасында барлык океаннарда да төрле биеклектәге башка цунамилар килеп чыкты. Шушы бер вулкан атылу аркасында 1-2 көн эчендә 30 меңнән артык кеше һәлак булды.

Тамбора вулканының атылуы

Кеше затына күрергә насыйп булган иң зур вулкан атылу шул ук Индонезиядә 1815 елда була. Тамбора исемле вулкан атып чыгарган материалның күләме 50 кубик километрдан арта. Кракатауда кебек үк, искиткеч биек вулкан колоннасы һәм цунами барлыкка килә. Вулканның “кыланмышлары” аркасында 10 мең кеше һәлак була, якынча 70 мең кеше вулкан көле иген кырларын басып, авыл хуҗалыгының гадәти тормышын туктаткач, үлемгә дучар ителә. Вулкан атылудан соң килгән 1816 елны тарихчылар «җәйсез ел» дип атый. Тамбора атып чыгарган көл җиргә бик әкрен утырганга, кояш нурлары начар таралган. Нәтиҗәдә, Аурупада да, Көньяк һәм Төньяк Америкада да көзге уңыш бик мул була алмаган.

27 миллион ел элек булган вулкан атылу

Ләкин шулай да, кешелеккә чын мәгънәсендә зур һәм кодрәтле вулкан атылулар чорын күрергә туры килмәгән. Тамбора вулканы 50 кубик километр материал чыгарып орса, 27 миллион ел элек бер вулкан 5000 кубик километр күләмдә Җир матдәсен тышка аттырган. Бу атылу Фиш каньонында булган. Аннан соң шунда утырып калган катламны галимнәр Fish Canyon Tuffs дип йөртәләр. Тамбора вулканының көле бик күп кешене бер елга уңышсыз калдырса, 27 миллион ел элек аткан, Тамборадан 100 тапкыр көчлерәк булган вулкан ниләр майтарган икән? Мөгаен, ул бөтен Җиргә тәэсир иткән климат үзгәрешләрен китереп чыгаргандыр, дип фаразлый галимнәр.

Йеллоустон вулканының атылуы

Тагын бер бик зур вулкан – Йеллоустон кальдерасы – АКШ белән Канада чигендә урнашкан. Ул һәр 600-700 мең ел саен атыла һәм меңләгән кубик километр матдә чыгарып ора. Аның соңгы тапкыр атылуы нәкъ 600 ел элек булган, шуңа күрә Йеллоустон тиздән уянырга мөмкин дигән сүзләр дә йөри. Әгәр ул уянса, АКШ территориясенең зур гына бер өлешен бер метрлык көл катламы каплап китәчәк. Йеллоустон хәзер атыла башлармы, яки йөз, яисә илле мең елдан соңмы – монысы безгә нәмәгълүм, ләкин әлегә бу вулканның уянуын күрсәтүче бер билге дә юк.

Вулкан атылуларының нәтиҗәсе

Ике мең кубик километр күләмендә матдә чыгарып аткан вулкан атылу 25 миллион ел элек булган. Бу – Тоба вулканы. Биологлар уйлавынча, бу бик кодрәтле атылудан соң Җир йөзендәге тере организмнарның төрләре саны шактый кимегән. Җирдә ул вакытта булган җан ияләренең 75% шушы вулкан аркасында юк булгандыр, бәлки. Менә, беренчедән, шартлап атылу вакытында магма агымы секундына йөзәрләгән метр тизлек белән бәрелеп чыга, илле, хәтта алтмыш мең метр биеклеккә кадәр күтәрелә һәм, әгәр аеруча зур атылу булса, бөтен җир шары буйлап тарала. Бу берничә атна эчендә бара, ләкин зур вулкан атылуларыннан калган болытлар, Җир шарын берничә кат әйләнеп чыгып, озак вакыт дәвамында җиргә көл коялар. Икенчедән, бик еш кына бу агым күтәрелә башлый, ләкин, һавадан авыррак булганга күрә, кире ишелеп төшә. Бу очракта пирокластик агымнар – кайнар газ һәм төрледән төрле, нечкә көл кебек тә, галәмәт зур бомбалар сыман да була алган кисәкчәләрдән торган катнашма барлыкка килә. Мондый “ташкыннар” вулкан тирәсендә сәгатенә йөз километрдан да артыграк тизлек белән әйләнә. Алардагы температура 600 градуска кадәр күтәрелә. Пирокластик ташкын берәр авыл яки шәһәр өстеннән узса, анда нигез ташларыннан башка берни дә калмаячак. Борынгы чордагы пирокластик ташкыннар гаять зур булган. Мәсәлән, хәзерге Неаполь шәһәре тирәсендә кальдера бар. Бу – бик көчле вулкан атылу аркасында хасил булган зур гына бер тишек. Әлеге вулкан атылу – Кампи Флегреи кальдерасы – 30 мең ел элек булган. Ул атылып беткәндә, пирокластик ташкыннар пәйда булган. Ташкын Аппенин тауларына менеп, шунда ярты метрлы катлам булып утырган. Көчле вулкан атылулар вакытында килеп чыккан пирокластик ташкыннар радиусы дистәләрчә, йөзләрчә чакрымга җиткән зур җирләрне каплап алып, анда булган барча тереклекне юк итә ала. Әгәр өстендә кар яткан вулканда көчле атылу башланса, пычрак судан торган силлар (ташкыннар) ага башлаячак. Алар да биналарны җимерә, кешеләрне үтерә ала. Әкрен генә ага торган лава ташкыннары да бик куркыныч. 1783 елда аткан Лаки вулканының лава агымы 130 километрга җиткән. Ашыкмыйча гына агып яткан лавадан чыккан газ Исландиядә булган барча мал-туарның өчтән берен һәлак иткән. Нәтиҗәдә, Исландиядә – ачлык башлана, ә агулы газ Аурупага кадәр барып җитеп, атмосфераны пычрата.

Вулкан активлыгын алдан билгеләү

Әлегә кешелек бәхетле. Без чын мәгънәсендә зур, кодрәтле һәм куркыныч вулкан атылулар белән очрашмадык. Галимнәрнең теге яки бу вулканның куркыныч тудыра башлавын билгеләү һәм аңлау өчен төрле алымнар уйлап табарга вакыты да бар. Әлегә без вулканның атыла башлау вакытын сирәк очракта гына алдан белә алабыз, шулай да, вулкан атылса, нәрсә килеп чыгасын шактый төгәл итеп фаразларга була. Зур фәнни берләшмәләрнең эшчәнлеге нигезендә вулкан куркынычы карталары төзелә, вулканнар янында урнашкан җирләрдә төзелеш эшләре алып бару планнары корыла. Кызганычка, кешеләр Сент-Экзюпериның «Нәни принц»ында кебек вулканнарны чистарта алмый. Без вулкан атылуларын туктата алмыйбыз. Ләкин бу табигать күренешенең кешеләргә дә, инфраструктурага да китерә торган зыянын киметү – без булдыра торган эш.

Олег Мельник, физика-математика фәннәре докторы, РФА мөхбир әгъзасы, МДУ Механика институтының гомуми һидромеханикасы лабораториясе мөдире

Айдар Шәйхи тәрҗемәсе

Чыганак: Постнаука

фото: wikimedia.com, esgeo.su