От фьордов Норвегии к вулканам Исландии

Окончание.
 

Начало в №№ 2-3/2009
 

В памяти человечества остались грандиозные извержения исландских вулканов. В 1783–1784 годах из вулкана Лаки было выброшено 15 куб. км базальтовой лавы, длина лавового потока достигла 150 км! Вулканический пепел, облака ядовитых газов и грязевые потоки нанесли огромный ущерб: от голода и болезней умерло почти четверть населения страны. Извергнутый вулканом тонкий пепел не только погубил животных, но и повлиял на климат Северного полушария. Температура во многих странах была минимальной, а на Аляске летом не поднималась выше нуля. Вызванное катастрофой понижение температуры привело к неурожаю и голоду в Европе и Египте.
 

Особая разновидность извержений — те, которые происходят в море на небольшой глубине (первые сотни метров). Они могут сопровождаться взрывами, образованием бомб и пепла. В результате возникают новые острова, увеличивая территорию страны и, соответственно, ее экономической зоны! Нигде в мире так ярко не проявляется экономическая результативность вулканических процессов! Если бы я был коммерсантом, то подумал бы, как активизировать вулканические процессы в благоприятной обстановке, чтобы возникли новые острова и увеличилась экономическая зона страны. Когда-то промелькнуло сообщение, что пробуренная в геотермальном районе скважина дала лавовое излияние — это ли не пример такой возможности! Пробурить в море скважины, вызвать извержение вулкана и «застолбить» созданную территорию!
 

Сейчас известны два участка рождения новых островов. У северного побережья Исландии на глубине всего 15 м притих подводный вулкан Стритан, у основания которого бьет горячий источник. Второй участок располагается на юге в районе Вестманских островов. В ноябре 1963 года в 50 км от побережья на глубине 130 м началось подводное извержение вулкана, создавшего остров Суртсей, что значит «Остров Суртура» — языческого повелителя «огненных великанов». Постройка сложена пемзой, вулканическими бомбами и шлаками. До июня 1967 года ее площадь выросла до 3 кв. км, однако затем волны и эрозия уменьшили эту величину вдвое.
 

Этот необитаемый остров 32-я сессия ЮНЕСКО в Квебеке (2008 год) включила в число объектов Всемирного наследия. Дело даже не в редком характере извержений, что является заботой геологов, а в проблеме возникновения и развития жизни на ранее необитаемом острове. Это уникальная зоологическая лаборатория, и доступ на остров ограничен. Здесь к 1965 г. появились мхи и лишайники, в середине 1980-х насчитывалось уже 20 видов растений, а в 1998 году появился первый кустарник. Главную роль в заселении острова сыграли перелетные птицы, удобрявшие бесплодные лавы пометом с непереваренными семенами. В 1986 году на острове обнаружилась колония чаек, а через 15 лет и гнездовья специфичных для Исландии красноклювых тупиков. Эти редкие птицы, которых называют «летающими рыбами», являются одним из символов страны.
 

Лавы, гейзеры и айсберги

Наша экскурсия проходила в южной части Исландии. В течение 6 дней нам удалось познакомиться с главными вулканическими структурами этой территории. Мы осмотрели и даже «пощупали» стенки рифтов и кратеров, потоки лав, обнажения вулканического стекла, увидели лавовые пустыни и водопады. Растительность нам не мешала — в лучшем случае вокруг была тундра, а очаги карликовых берез и низкорослых тополей прижимаются к селениям. Исключение составляют чахлые лесопосадки, отдаленно напоминающие рукотворные «леса» казахских полупустынь. Вулканы оставили человеку только узкую полоску суши на юге и западе острова, где возделываются кормовые травы, а в парниково-тепличных хозяйствах выращивают овощи и даже виноград.
 

В экскурсии участвовали 35 человек во главе с сотрудниками Исландского университета Олапуром Ингольссоном и Хреггвидом Нордалем; вел автобус водитель Бреньолфур Эйрикссон. Терпению гидов можно было только поражаться: они многократно повторяли информацию разным группам участников на разнообразных вариантах английского языка. Из себя обоих выводили только следы пребывания туристов в виде разных пирамид и других сооружений из камня. «Это вандализм по отношению к вулканической природе», — причитали они и яростно разрушали «туристические новоделы».
 

Самая большая делегация — 8 человек — была из России (фото внизу): старшим по положению был один из руководителей геологической службы Минприроды Андрей Федорович Морозов, многие годы лет работавший на Полярном Урале; Олег Владимирович Петров — директор главного геологического института России (ВСЕГЕИ), более 20 лет отдавший изучению Северной Сибири; директор Тюменской нефтяной компании Юрий Иванович Никитин; молодые сотрудницы московских институтов Ольга Агеева и Валерия Матвеева, а также автор этих строк. Петрова и Никитина сопровождали деятельные супруги: Татьяна Васильевна и Ольга Владимировна, создавшие в группе доверительную обстановку. Удивительное совпадение: с Т.В. Петровой мы учились в одном городе — Донецке, а О.В. Никитина окончила институт в Саратове, хорошо мне известном по семейным поездкам. Так что мы имели возможность в разговорах вернуться в молодость. Значительной была китайская делегация во главе с профессором Хи. По 1–2 человека были из Австралии, Великобритании, Кореи, Новой Зеландии, Словении, США, Франции, Японии.
 

Экскурсия проходила с запада на восток, и мы ощутили смену рифтов разных поколений. Начали мы с самых древних, возникших 60 млн лет назад и закончили современными. Ширина зоны с расколами земной коры, развивавшимися за это время, порядка 30 км. Кроме рифтов нам показали и сдвиги, так называют пологие и наклонные смещения, которые распознаются по штрихам скольжения. Наши попытки определить направление сдвига по таким бороздам на стенках не увенчались успехом — для этого нужна многолетняя практика. Но китайские участники долго гладили руками шероховатые стенки, стараясь постичь эту премудрость.
 

Расскажу об основных геологических явлениях, с которыми мы познакомились в ходе экскурсии.
 

Лавы и туфы. Практически вся Исландия сложена базальтовыми лавами и продуктами их разрушения. Исландские базальты имеют высокую температуру и очень низкую вязкость. В лавовых потоках под тонкой отвердевшей коркой лава оставалась жидкой и, вытекая, оставляла обширные пустоты, своеобразные «тоннели». Среди вулканических бомб преобладали ленточные разновидности, толщина которых составляла всего несколько миллиметров. Потоки лав мощностью в несколько метров заливали очень большое пространство. На поверхности покровы иногда имеют «канатную» поверхность, по которой можно проследить следы движения лавы. Нередкими являются так называемые подушечные потоки, в которых лавы слагают комки соответствующей формы. Они возникают в случае излияний в водную среду, например, в море или озеро. Именно по таким формам узнаются подледные извержения прошлых эпох.
 

Своеобразны «вторичные извержения» из прибрежных потоков, которые выглядят, как степные курганы, только поражает их несметное количество. Эти локальные извержения обусловлены возникновением пара при встрече лавы с погребенной морской водой. Высота этих сооружений 3–7 м, диаметр 10–30 м.
 

Подводящие каналы лавовых излияний лучше всего обнажены в толще песчаников, на которых залегают наиболее древние лавы. Мы увидели вертикальные плитообразные тела. По ним двигалась магма и захватывала обломки глубинных пород, которые выделяются светлыми пятнами на фоне темного базальта.
 

Впечатляют лавовые пустыни в центральной части Исландии. Это безжизненные пространства с отдельными вулканами, покрытые пеплом и перемытыми обломками лав, так называемой тефрой. Пейзаж напоминает лунный, не зря здесь проводили тренировки американские астронавты.
 

В Исландии очень много водопадов, которые образуются на лавовых уступах. Крупнейшие из них достигают высоты 100–130 м. Мы увидели несколько таких красавцев: они действительно великолепны. Пожалуй, это самое привлекательное для посетителей зрелище, сопровождаемое водяной пылью, грохотом и радугами. Миллионы снимков расходятся по всему миру, унося воспоминания о природе этой страны!
 

Обсидиановые купола. Для многих участников особый интерес представляли лавы иного, чем базальты, состава, не характерные для океанических рифтов. На геологической карте они обозначены как обсидиановые купола; их больше десятка. Мы посетили четыре таких вулкана, два из которых вскрыты карьерами: эти породы содержат много кремнезема и используются как цементное сырье. Дух захватывает от хитросплетения различных порций лавы в недрах куполов! А к этому стоит добавить смоляной блеск камней на свежих сколах и причудливый рисунок их выветренных поверхностей. Эти постройки действительно напоминают купола размером сотни метров в поперечнике. Обычно эта лава очень вязкая и выдавливается из недр, но от некоторых куполов берут начало потоки стекловатой лавы мощностью с десятиэтажный дом. Породы перекручены, смяты в складки, разорваны течением лавы. У фронта одного из таких потоков приютился лагерь туристов, которые ищут встречи с лавами.
 

Гейзеры и гейзериты. На нашем пути гейзеры встретились в межрифтовой зоне восточнее вулкана Гекла. Слово «Гейзер» некогда было именем собственным и использовалось в Исландии для обозначения конкретного фонтанирующего горячего источника. Позже это название распространилось по всему миру. В России известна камчатская Долина гейзеров, но я не мог предположить, что в Исландии имеется старший двойник с абсолютно таким же названием! В этой долине первый гейзер был открыт в 1224 году после мощного землетрясения. В то время возник фонтан кипятка диаметром 8 м, который «бил» столбом почти на 100 м. Систематическое посещение Гейзера отмечено с 1750 года, и с тех пор бесчисленные посетители смогли полюбоваться этим удивительным зрелищем.
 

Гейзеры — капризные явления природы, они непостоянны и зависят от состояния недр. Землетрясения, извержения вулканов и даже оползни меняют положение подводящих каналов — изменяется расположение и рисунок фонтанов. Это относится ко всем гейзерам, вспомним селевый поток в камчатской Долине гейзеров, о котором газеты с тревогой сообщали несколько лет назад. Остались свидетельства, что самый высокий гейзер некоторое время был в Новой Зеландии. Там с 1899 по 1904 г. извергался гейзер Ваймангу с высотой струи 457 м!
 

Первая теория механизма извержений гейзеров была предложена МакКензи в 1810 году, который предположил, что концентрированный пар вырывается из подземных камер. Затем исландский геофизик Траусти Эйнарсон выдвинул идею о том, что взрывы возникают при перегреве и вскипании воды в вертикальных шахтах.
 

Сейчас «самый главный» Гейзер не очень активен, он фонтанирует раз в день, выбрасывая столб воды на высоту 55 м. Его «помощник» — горячий источник Стоккур бьет на высоту 20 м приблизительно раз в 10 минут, и этого момента ждут многие экскурсанты, чтобы сфотографировать эффектное явление (фото справа). Но меня больше привлекли гейзериты — кремнистые отложения, сформированные в устьях кипящих источников. Они слагают пологие слоистые холмы высотой до 5–8 м и диаметром десятки метров. Есть и многоярусные каскады, сходные с гейзеритовыми террасами гидротермального поля Памуккале в Турции. Все эти сооружения являются дальними родственниками подводных сульфидных построек, которые я изучаю с коллегами. Может быть, в недрах гейзеритовых сооружений находятся сульфидные трубы, подобные обнаруженным в кипящих котлах Курильских островов и других областей вулканизма?
 

Айсберги мы увидели в самой восточной части маршрута под одним из глетчеров ледника Ватнайёкюдль, спускающегося с самого высокого вулкана (2119 м). Здесь льдины скапливаются в небольшой бухте и доступны для обозрения. Можно не только любоваться издали, но и проплыть между льдинами: к услугам посетителей специально оборудованные катера. Лед разного цвета и сложения: голубой и серый, белый и желтый, однородный и слоистый. Окраска обусловлена примесями от извержений вулканов и пород, которые захвачены по пути ледником. Размеры льдин не превышают 50 м, так как скапливаются они далеко от материнского ледяного массива. Конечно, это не такие гиганты, как возле Гренландии и Антарктиды, но все равно впечатляют! Пока от ледяного массива спустится глетчер, он испытает большие напряжения и покроется сетью трещин, по которым и распадется ледник.
 

Геотермальный завод в Несьявеллир располагается в 40 км к востоку от Рейкьявика. Главный технолог детально рассказал нам о строении месторождения паро-водяной смеси и окружающих вулканах. Это был очень темпераментный рассказ человека, влюбленного в свое предприятие. Тепловое поле месторождения имеет поперечник несколько км и приурочено к вулканической депрессии. Завод выполняет две функции: производит электричество при помощи геотермального пара и горячую воду для бытовых нужд Рейкьявика. Геотермальный флюид по трубам подается на станцию, где он разделяется на пар и воду. Электричество вырабатывается четырьмя паровыми турбинами мощностью по 50 MW, а пар конденсируется, очищается от вредных примесей и охлаждается холодными подземными водами. Горячая вода подается в город по трубопроводу длиной 40 км. Однако основное электричество Исландии дают гидроэлектростанции, построенные на многих реках.
 

Несьявеллир — очень сложная геотехническая система, и некоторые моменты нам остались непонятны. Возник даже довольно затяжной технологический спор между нашими знатоками Петровым и Морозовым: закачивают ли в скважины холодные воды для поддержания давления паро-водяной смеси, или наоборот, излишний пар выпускается при определении дебита месторождения. Кто из них прав или правы оба в отдельных случаях, выяснить без энциклопедических справочников не удалось.
 

Невольно мы сравнивали наши геотермические станции на Камчатке и Курилах с исландскими. Мощность нашего первенца — Паужетской станции на Охотском побережье Камчатки 5 MW, такая же мощность Океанской станции на острове Итуруп, что позволяет обеспечить электроэнергией близлежащие поселки. В десять раз более мощная Мутновская станция построена для обеспечения Петропавловска-Камчатского. Так что российские достижения в области геотермической энергетики вполне реальны, хотя и не соответствуют нашим масштабам.
 

* * *
 

Рассказ об экскурсии будет неполным без впечатлений об исландских дорогах, особенно в необитаемой местности. Когда я увидел географическую карту со штрихами горных и гравийных дорог, то подумал, что мы многое не увидим, так как не сможем подъехать на доступное расстояние. Из 500 км маршрута половина пришлась на неудобицы. Оказалось, я зря переживал. Несмотря на внушительные размеры автобуса, он легко продвигался вперед, поскольку имел возможность приподниматься перед препятствиями. На сложных отрезках дороги нельзя было разъехаться, и иногда водители долго сдавали назад, чтобы освободить путь. На этих участках водители обязательно приветствуют друг друга. Здесь очень заметны мотоциклы и горные велосипеды. А кольцевая трасса безупречна, живет обычной жизнью, здесь не до приветствий!
 

Несколько слов о международном сотрудничестве в области вулканизма Исландии. В 1972 –1976 гг. работала Советская комплексная геолого-геофизическая экспедиция, организованная межведомственным геофизическим комитетом при президиуме АН СССР. В итоге вышла монография, посвященная вулканизму Исландии. Но в дальнейшем контакты геологов наших стран прекратились. Во всяком случае, гиды не знали о существовании Института вулканологии в Петропавловске-Камчатском, который мог бы стать побратимом исландского вулканологического центра.
 

Данный центр представлен научными лабораториями Исландского университета и Геологической службы Исландии. Эти организации осуществили основные геолого-съемочные работы в стране и сейчас обслуживают все проявления вулканизма, изучают проблемы происхождения магм различного состава, жизнь ледников и гляциальных отложений.
 

В публикациях последних лет отражены наиболее актуальные проблемы геологического строения региона. Специалисты из Рейкьявика сотрудничают с геофизиками из Голландии и США по изучению глубинного строения и сейсмической структуре территории. Совместно с китайскими учеными разработано представление о сочетании зон растяжения с активными вулканическими явлениями. Геохимические особенности магматических пород разного возраста исследованы совместно с представителями французских и английских университетов. Очень важная для будущей энергетики проблема использования геотермальной энергии обсуждалась со специалистами из США. Увы, среди соавторов нет ни одного русского имени!
 

* * *
 

После конгресса прошло почти полгода, но впечатления от заседаний и путешествия в Норвегию и Исландию не потускнели. Перед глазами встречи с коллегами из разных стран, дискуссии, обсуждение докладов, прогулки по веселым улицам Осло, хмурое, а иногда безоблачное скандинавское небо. Не забывается океанское побережье Исландии с экзотическими скалами, вулканами и ледниками. Полученный «заряд» информации о вулканических и ледниковых процессах на гребне Срединно-Атлантического хребта я передам студентам в надежде, что кому-нибудь из них удастся побывать в Исландии.
 

В. ЗАЙКОВ
 

На фото:

«готический собор» подледного вулкана на начальной стадии развития.

Российская команда (слева направо): О. Петров, Т. Петрова, О. Никитина, Ю. Никитин, В. Зайков, А. Морозов.

Гейзер Стоккур.