На вулканах

В самом деле, если бы не газы, магма не смогла бы подняться на поверхность, так как ее плотность выше плотности породы земной коры, под которой она залегала. И выходит она наружу с глубин в десятки километров вовсе не потому, что какие-то силы "выжимают" ее, словно пасту из тюбика, как считают некоторые: вулканические зоны приурочены вовсе не к районам тектонического сжатия, где образуются складки и вырастают горные цепи, а, напротив, к районам растяжения. В таком случае поднятие более плотной магмы к поверхности сквозь менее плотные слои земной коры должны объясняться включением в работу некоего фактора, обращающего отношение плотности магмы и плотности вмещающих пород. Мы считаем, что таким фактором является возникновение множества газовых пузырей в жидкой магме, перенасыщенной газом. Причинами перенасыщения могут стать уменьшение давления, испытываемого магмой, возрастание ее температуры, увеличение содержания водяного пара и т. д. Как бы то ни было, пузыри "разрыхляют" кипящее каменное тесто, подобно тому как действуют на хлебное тесто пузырьки углекислого газа из дрожжей.

Став относительно легче, магма идет вверх - если находит себе лазейку. Чем выше она поднимается, тем меньше гидростатическое давление. Пузырьки становятся крупнее, и их число растет. Это в свою очередь приводит опять-таки к уменьшению общей плотности и ускоряет подъем. К моменту выхода на поверхность пузыри достигают нескольких метров и даже нескольких десятков метров в диаметре, хотя наряду с этим в магме содержатся также мириады микроскопических пузырьков Газ давит изнутри на стенки пузыря и разрывает их в клочья, которые вылетают из жерла вверх: это и есть вулканические бомбы, лапилли и пепел.

Таким образом, роль газов в вулканическом извержении исключительно велика. Мы называем это явление фундаментальным - по той причине, что без него не было бы ни расширения океанского дна, ни миграции континентов, не возникли бы океаны и атмосфера. Фундаментальна его роль и в еще более важном событии: возникновении жизни. А это значит, что всякий, интересующийся вулканизмом, должен вплотную заняться исследованием газов.

В течение почти уже двух веков химики пытаются выяснить состав этих газов, ими занимались еще Спалландзани, Дэви, Фуке, Джеггер и продолжают заниматься наши современники. К сожалению, в данной области мы не можем похвастать столь значительными достижениями, какие были получены почти во всех других научных дисциплинах. Это обусловлено не столько отсутствием до самого последнего времени необходимого оборудования, сколько трудностью получения проб надлежащего качества - как из-за сложности работы на вулкане, так и ввиду нестойкого, летучего характера самого отбираемого материала. Кроме того, чтобы обнаружить имеющие значение вариации состава, отбор проб необходимо вести по возможности непрерывно или по крайней мере повторять взятие проб как можно чаще. Наша исходная гипотеза состоит в том, что такие изменения предшествуют, сопровождают или происходят вслед за изменениями эруптивной деятельности. Это и дает нам право надеяться, что изучение подобных изменений позволит прогнозировать поведение вулкана.

Спалландзани был, бесспорно, человеком отважным и обладал ловкостью горца, но ему было трудно подобраться к самим эруптивным газам. В наше время техника скалолазания и отбора проб шагнула вперед, однако в данном случае прогресса почти нет. В эпоху вертолетов, ЭВМ и полетов в космос кратер действующего вулкана остается почти столь же недоступным, как и в былые времена.

С самого начала периода активности северо-восточной бокки я надеялся что нам удастся, как уже не раз бывало в 60-е годы, добраться до ее края и задержаться там достаточно долго для продуктивной работы. Располагая к тому времени гораздо более совершенной техникой исследования газов, я мечтал применить ее на практике для изучения настоящих эруптивных газов, а не эманаций, которыми мы так долго были вынуждены довольствоваться на вулканах, в том числе и на Этне; несмотря на их почти тысячеградусную температуру, эманации все-таки не вполне соответствуют исходному составу: газы перемешиваются с воздухом или водой под землей, то есть еще до эмиссии, или же непосредственно внутри кратера.

Увы на этот раз губа северо-восточной бокки подвергалась таким опасным бомбежкам, что приблизиться к ней нечего было и думать. Пришлось брать пробы на выходах газов 500 м ниже, у скалы Пунта-Лючия, где они вырывались наружу вместе с лавой.

За все три года что шло извержение, мы ни разу так и не смогли приблизиться к северо-восточному кратеру. Ничего удивительного. Те случаи когда удается подойти к кратеру, побыть около него и тем более осмелиться залезть внутрь следует рассматривать как исключительные.