оглавление
Вулканология и сейсмология на рубеже веков и тысячелетий
Сергей Федотов, академик, директор Ордена Трудового Красного Знамени Института вулканологии ДВО РАН, главный редактор журнала “Вулканология и сейсмология, “Дальневосточный ученый”, 28 декабря 2001 г.
Закончился ХХ век нашей эры. Наступило ее новое ХXI столетие и третье тысячелетие. Человечество подвело итоги прошедшего века и с надеждой вглядывается в будущее.
ХХ век был наполнен грандиозными природными, историческими и научными событиями. Продолжались мощные планетарные глубинные процессы, среди последствий которых были деформации литосферы, вулканические явления и землетрясения. Их наблюдали в ХХ веке несколько поколений, десятки тысяч исследователей и сотни миллионов жителей активных регионов нашей планеты.
На вулканах мира произошли тысячи средних и больших извержений. Среди них были извержения всех типов, за исключением больших трапповых излияний. Образовывались новые вулканические конусы. Несколько десятков извержений были катастрофическими по своим размерам и последствиям. Впечатляющими примерами были взрывы вулкана Катмаи на Аляске (1912), вулкана Безымянный на Камчатке (1956), вулкана Сент-Хеленс на западе США (1980), вулкана Пинатубо на Филиппинах (1991).
Среди крупнейших извержений века, отличавшихся наибольшим разнообразием своих проявлений, было Большое трещинное Толбачинское извержение, происходившее на Камчатке с 6 июля 1975 года по 10 декабря 1976 года. В ходе этого извержения появилась цепь новых крупных моногенных базальтовых конусов, образовался базальтовый лавовый покров площадью 45 квадратных километров, возник провал в вершинной кальдере вулкана Плоский Толбачик глубиной 400 метров и поперечником 1600 метров.
В сейсмичных регионах планеты произошли десятки тысяч средних и сотни сильных землетрясений с размерами области очага более 100 километров. Среди наиболее крупных землетрясений века можно назвать, в качестве примера, землетрясение в Сан-Франциско в 1906 году, Токийское землетрясение 1923 года, Камчатское землетрясение и цунами 1952 года, Аляскинское землетрясение 1964 года и связанные с ним обширные деформации земной поверхности, и др. Автору этих строк в наибольшей мере запомнились Итурупское землетрясение 6(7) ноября 1958 года на Южных Курильских островах с
магнитудой 8,2 и колебания в его эпицентральной зоне. Сильные сотрясения, интенсивность которых достигала 9 баллов, продолжались в течение многих десятков секунд.
Среди землетрясений последних десятилетий ХХ века, принесших наибольшие потери и ущерб, выделялись
Тяньшаньское землетрясение 1976 года в Китае, Спитакское землетрясение 1988 года в Армении и землетрясение 1995 года в Кобе, Япония. Землетрясения унесли в ХХ веке сотни тысяч человеческих жизней и вызвали огромные разрушения.
И все же из-за гигантских масштабов и инерционности глубинных планетарных процессов вулканическая и сейсмическая деятельность, являющаяся их следствием, оставалась в ХХ веке примерно на том же уровне, что в предыдущие столетия.
Совершенно иначе шло развитие и преобразование науки и техники в ХХ веке. Оно было
беспрецедентным по глубине, масштабам и результатам. Были созданы авиация, электроника, телевидение, ядерная энергетика, множество разнообразных новых лишь методами визуальных, геологических и петрографических исследований. Многие действующие вулканы еще не изучались. К концу же ХХ века было завершено описание вулканов Земли и были открыты вулканы на Луне, Марсе, Венере, спутниках Юпитера. Была обнаружена мощная подводная вулканическая деятельность в рифтах срединных океанических хребтов. Десятки вулканологических обсерваторий, оснащенных техникой конца ХХ века, ведут наблюдения в разных частях света за состоянием и деятельностью многих наиболее активных и опасных вулканов мира.
Дистанционные наблюдения с искусственных спутников Земли позволяют следить за состоянием и извержениями вулканов во всех частях света. Строение вулканов, механизм их извержений, состав и свойства их продуктов, воздействие вулканической деятельности на окружающую среду, экологию и климат изучаются комплексом современных геологических, геофизических и геохимических методов исследований. Значительны успехи в изучении природы магматических и вулканических процессов. Совершенствуется прогноз извержений вулканов. Развивается геотермальная энергетика.
Сейсмологам в наследство от XIX века достались, в основном, только макросейсмические описания землетрясений и механические сейсмографы. Инструментальная и теоретическая сейсмология, аппаратура для сейсмических исследований, сети сейсмических станций - это детище двадцатого века. В течение него было изучено размещение очагов землетрясений планеты, определены их энергия и механизм, были обнаружены глубокие землетрясения, в большой мере выяснены связи сейсмичности с глобальной тектоникой. Сейсмографы, доставленные на поверхность Луны, дали возможность получить первые записи лунотрясений. Велики достижения в изучении физики очага землетрясений, глубинного строения Земли, оценки сейсмической опасности. Проведены разнообразные исследования по прогнозу землетрясений, имеется ряд успехов.
Скорость развития мировой науки и техники, скорее всего, не замедлится в XXI веке. Трудно предугадать те важнейшие фундаментальные открытия нового столетия, которые существенно повлияют на жизнь человечества и науку. Не исключено, что некоторые научные и технические достижения этого века опередят самые смелые предположения. Однако уже сейчас можно выделить ряд тех крупных проблем, которые почти определенно предстоит решать науке в ближайшие десятилетия.
В области вулканологии к таким проблемам относятся происхождение магм, состав и свойства глубинных флюидов, подъем магм, строение и механизм деятельности магматических питающих систем вулканов, связь вулканизма с геодинамикой, механизм извержений и их прогноз, воздействие вулканической деятельности на окружающую среду и климат, образование месторождений полезных ископаемых вулканогенного происхождения, использование подземного тепла. Значение последней названной проблемы будет повышаться по мере истощения мировых запасов горючих полезных ископаемых.
Среди наиболее важных направлений сейсмологических исследований начала XXI века должны бы быть следующие: дальнейшее изучение физики очага землетрясений и сейсмического процесса; изучение глубинного
строения Земли; изучение связей сейсмичности с напряженным состоянием той хрупкой части литосферы, в которой происходят землетрясения, и с перемещениями вещества мантии под ней; развитие методов долгосрочного, среднесрочного и краткосрочного прогноза землетрясений.
Огромные достижения вулканологии и сейсмологии в ХХ столетии были частью общего взлета и прогресса науки в этот период истории. Они являются плодом творчества и великого труда нескольких поколений, десятков тысяч ученых, инженеров, техников во всем мире, заслуживших благодарность человечества. Назовем имена некоторых представителей отечественной - российской, советской науки из числа тех, чей вклад был наибольшим, выдающимся и общепризнанным.
Это основоположники советской вулканологии академики Ф.Ю. Левинсон-Лессинг и А.Н. Заварицкий, их преемники профессор В.И. Влодавец, член-корреспонденты АН ССР Б.И. Пийп и Г.С. Горшков. Это сейсмологи академик Б.Б. Голицын, член-корреспондент АН СССР П.М. Никифоров, академик М.А. Садовский, член-корреспондент А.Н. СССР Е.Ф. Саваренский, академик РАН С.Л. Соловьев и другие.
На рубеже веков и тысячелетий хочется высказать наилучшие пожелания нашим коллегам в России, США, Японии, Италии, Франции, Мексике, Исландии и всех других странах мира. Пусть XXI век принесет дальнейшие замечательные успехи в исследованиях на благо человечеству во славу науки. Пусть быстрее совершится восстановление науки в Российской Федерации и странах СНГ, пострадавшей от “перестройки” в конце ХХ века. Продвижение науки и прогресс будут гораздо более плодотворными, эффективными и радующими, если доброжелательное сотрудничество, а не конкуренция будет преобладать в мире.