«Гора, извергающая адский пламень, несущая смерть и опустошение. Вулкан-убийца, вулкан-разрушитель…» — именно так принято называть проснувшиеся вулканы. Однако, вулканологи считают, что «огненные драконы» больше создают, нежели разрушают. Вулкан, по крайней мере, в момент своего зарождения, не гора, а, скорее, дыра. Отверстие в земной коре, через которое вырывается раскаленная магма. Застывая, она вместе с другими продуктами извержения — пеплом, обломками горных пород — образует конусообразные горы. Таким образом, вулканы строят сами себя, а также играют роль поставщика материалов, из которых создавалась и продолжает создаваться земная кора. Согласно подсчетам, общее количество действующих вулканов на Земле извергает ежегодно от 3 до 6 млрд, тонн вещества — приблизительно тысячу пирамид Хеопса. Во время извержений происходит обогащение почвы различными химическими элементами: калием, натрием, магнием, железом, алюминием. Она также обогащается и укрепляется упавшими на нее пеплом и песком. Конечно, нужны сотни и тысячи лет, чтобы все эти вещества под действием дождей, ветров, микроорганизмов были усвоены почвой, но результат получается замечательный.
Одной из нерешенных проблем проявления вулканической активности является определение источника тепла, необходимого для локального плавления базальтового слоя или мантии. Такое плавление должно быть узколокализованным, поскольку прохождение сейсмических волн показывает, что кора и верхняя мантия обычно находятся в твердом состоянии. Более того, тепловой энергии должно быть достаточно для плавления огромных объемов твердого материала. Например, в США в бассейне реки Колумбия (штаты Вашингтон и Орегон) объем базальтов более 820 тыс. куб. км; такие же крупные толщи базальтов встречаются в Аргентине (Патагония), Индии (плато Декан) и ЮАР (возвышенность Большое Кару). В настоящее время существуют три гипотезы. Одни геологи считают, что плавление обусловлено локальными высокими концентрациями радиоактивных элементов, но такие концентрации в природе кажутся маловероятными. Другие предполагают, что тектонические нарушения в форме сдвигов и разломов сопровождаются выделением тепловой энергии. Существует еще одна точка зрения, согласно которой верхняя мантия в условиях высоких давлений находится в твердом состоянии, а когда вследствие трещинообразования давление падает, она плавится, и по трещинам происходит излияние жидкой лавы.
После извержений, когда активность вулкана либо прекращается навсегда, либо он «дремлет» в течение тысяч лет, на самом вулкане и его окрестностях сохраняются процессы, связанные с остыванием магматического очага и называемые поствулканическими. К ним относят фумаролы, термы и гейзеры. В фумаролах — местах выхода горячих вулканических газов — вулкана Катиаи на Аляске (США) в 1912 г. была зарегистрирована рекордно высокая температура 6450 °C.
Ученые всего мира пристально следят за вулканами, отмечая даже мельчайшие проявления активности «огненного дракона». Это необходимо для того, чтобы своевременно подготовиться к извержению, исключив всевозможные неожиданности, приводящие к гибели людей или другим чрезвычайным происшествиям. Однако во время периода «спокойствия» вулкана его можно вполне свободно исследовать. Внутрь кратера часто спускаются скалолазы и исследователи, чтобы подробнее изучить это явление.
Наибольшую пользу от активности вулканов, расположенных на территории одной страны, сумели извлечь специалисты Исландии. Тепло огнедышащих гор используется здесь для обогрева оранжерей и даже жилых помещений. Вулканическому пеплу также нашли достойное применение — он является ценным удобрением для повышения урожая овощей и южных плодов.
Вулканы Гавайских островов
Гавайские острова известны не столько своей тропической природой, сколько вулканической деятельностью. Они расположены в северной части Тихого океана, протянувшись почти на 2500 км между 19° и 29° северной широты от Куре и островов Мидуэй на западе до самого острова Гавайи на востоке. На первый взгляд кажется, что острова не имеют отношения к веренице вулканов, расположенных вдоль побережья Тихого океана и образующих так называемое Огненное кольцо. Большинство этих вулканов связано с глубоководными желобами, возникающими там, где литосферная плита дна океана сталкивается с плитой края континента. Трение подобных подземных процессов дает колоссальное количество тепла, что в свою очередь «разогревает» вулканы.
Локализация Гавайских островов примечательна тем, что они лежат над постоянным тепловым источником — «горячей» точкой в мантии Земли. Геологи считают, что существует около 30 таких «горячих» точек, неподвижных относительно внутренней части планеты и представляющих собой долговременные явления в масштабах геологического времени. Это означает, что «горячая» точка под движущейся корой океана создает, по мере того как кора проходит над ней, цепочку вулканов.