Гарун Тазиев - Запах серы

• Название: Запах серы
• Автор: Гарун Тазиев
• Издательство: Мысль
• Жанр: Путешествия и география
• Год: 1980

Книга известного вулканолога и путешественника включает три произведения: «Запах серы», «Ньирагонго», «Двадцать пять лет на вулканах мира». Это живой и увлекательный рассказ о вулканах различных континентов.

---

Чтобы постичь механику извержений, необходимо изучить главную его движущую силу — газы, вырывающиеся из самой глубины недр Земли. Их пробы надо подвергнуть всестороннему анализу. Однако взятие проб эруптивных газов требует немалого спортивного навыка, а в ряде случаев просто неосуществимо. Вот почему до сего времени получено очень мало данных об этой летучей материи и почему так важно не упустить возможности получить новые пробы, и, чем больше, тем лучше.

Постоянно действующий вулкан представляет собой идеальную лабораторию в отличие от вулканов, которых я назову «стандартными»; последние погружаются в спячку в перерывах между короткими и часто очень резкими извержениями. К сожалению, именно они составляют 99 % племени вулканов. А редчайших случаях, когда вулканы действуют постоянно, лишь два-три из них не являются взрывоопасными. Говоря так, я имею в виду опасность не для тех, кто приходит полюбоваться диковинным зрелищем, а для тех, кто ведет там длительные научные исследования. Совершенно понятно, что риск, коему подвергаются вулканологи, прямо пропорционален силе и частоте взрывов.

В Эрта-Але мирно лежало озеро расплавленной лавы — вещь, о которой можно только мечтать! Из узких трещин по краям вырывались белые струи пара; судя по резкому свисту, давление было сильным, а следовательно, газы почти не «загрязнены» атмосферным воздухом. Я горько сожалел, что мы не захватили снаряжения для спуска в жерло. До чего заманчиво было взять несколько проб драгоценного первородного газа! Но наша программа и без того была перегружена и не предусматривала вулканологической работы в строгом смысле слова, то есть изучения эруптивной активности. У нас не было ни тросов, ни металлических лестниц, ни жаропрочных костюмов, ни дыхательных масок, а главное, не было необходимых приборов — термопар, трубок и ампул для проб. Я решил, что в следующие экспедиции непременно захвачу «газовый набор». Этого момента пришлось ждать 2 года.

Дело в том, что правила НЦНИ запрещают одному лицу руководить одновременно двумя программами. А поскольку геологическая структура Афара составляла целую программу и я в силу обстоятельств отвечал за ее выполнение, я не мог «распыляться» ни на что другое. По счастью, Гуго Фор согласился взвалить геологию на свои плечи, и я, таким образом, получил право и соответственно необходимые кредиты для новой программы, которую я окрестил «Изучение механизмов извержений». Формальности заняли целый год.

Изучение эруптивных феноменов — негеологическая профессия. Тем не менее «активная» вулканология находится целиком и полностью в руках геологов, и я в этом смысле не являюсь исключением. Может, именно в этом кроется одна из причин, почему в данной отрасли не наблюдается значительного прогресса. Верно, что вулканическое извержение есть геологический процесс, поскольку он неразрывно связан с землей, а геология — это наука о земле; верно, что изучением образующихся в результате пород занимается геологическая дисциплина, называемая петрографией; верно, что места, где происходят извержения, — зоны разломов земной коры, — изучает другой сектор геологии — тектоника; наконец, верно, что процесс наслоения потоков и пепла принадлежит к сфере еще одной геологической ветви — стратиграфии. Но сама активность, то есть подъем расплава и способы его выхода на поверхность, выброс газов, их химическая природа, различные типы взрывов, текучесть лавы — все это лежит в области химии, физики, механики, кинетики, термодинамики, то есть дисциплин, о которых геологи, за очень редким исключением, имеют лишь самые общие представления. И все же именно они долгое время монополизировали изучение извержений, ограничиваясь их описанием. Рано или поздно, несмотря на кажущуюся точность (а в действительности приблизительность) описаний, это заводит в тупик. Иногда — весьма редко — чистые химики, физики или инженеры обращали свои взоры на вулканические явления, но тут их сковывало незнание геологии… Решение проблемы, кто и как должен вести изучение, заключается в комплексном подходе — заветной вещи, о которой столько говорят в научных кругах, но которую очень редко удается осуществить на практике. Комплексный подход означает работу группой, включающей представителей различных научных дисциплин, каждый из которых трудится строго по своей специальности, но в тесном сотрудничестве с остальными.

Вулканологические исследования требовали довольно много научных работников — от специалистов по химии и геохимии до физиков и механиков, сведущих в природе лав и способах их выхода. Требовалось собрать и исследовать то, что находится на поверхности планеты, а затем рассчитать, что происходит в ее глубинах, подвергнуть планету геофизическому «прослушиванию» — сейсмическому, магнитному, электрическому, гравиметрическому — и представить результаты в численном выражении. Короче, необходим мощный арсенал средств, которыми не располагала французская вулканология. Поэтому мне пришлось удовлетвориться промежуточными целями, и прежде всего элементарным изучением газов.

Бюджета, выделенного в мое распоряжение Национальным центром научных исследований, хватало от силы на четверть этой скромной программы, включавшей сбор и химический анализ газовых проб, измерение объема выходов газов, их температуры и количества высвобождаемой энергии. Я начал искать помощи в других организациях и нашел ее в Комиссариате по атомной энергии (КАЭ).

«С какой стати КАЭ занялся вулканологией?» — неоднократно спрашивали меня за время нашего 6-летнего счастливого сотрудничества. Все дело заключалось в значительном сходстве техники анализа газов, выходящих из заводских труб, — КАЭ специализируется также на защите атмосферы от загрязнений, — и газов, вырывающихся из вулканического жерла.

Это я привожу в объяснение того, зачем понадобилась отдельная программа для изучения лавового озера Эрта-Але. Сейчас, в последней трети XX века, нельзя уподобляться геологам XVIII века и довольствоваться описанием лавовых потоков и султанов дыма, дабы не выказать своего невежества.

Эрта-Але

Итак, в декабре 1971 года мы ступили на северную застывшую часть лавового озера и двинулись к тому месту, где виднелся расплав. Для группы, оказавшейся в кратере вулкана Эрта-Але, подъем лавы не был особенным сюрпризом: расстояние до большого круглого озера расплава, лежавшего под обрывом, уменьшилось до каких-нибудь 10 метров. Мы уже дважды посещали «наш» вулкан и каждый раз убеждались, что уровень магмы неуклонно поднимается. Это было очень кстати, ибо облегчало трудности спуска и особенно подъема из жерла (спуститься по веревке — пустяковое дело, зато вот подниматься по отвесной стене всегда нелегко).

Первые шаги мы делали с превеликой осторожностью, но затем, убедившись, что корка прочная, а температура ее терпимая, отважно разбрелись по темной, с тусклым отливом лаве. Потоки застывали здесь самым причудливым образом — то в виде булыжной мостовой, то свернувшись гигантскими удавами или перекрутившись, подобно канатам (подобную форму они принимают, когда материалы успевают лишиться основной части газов). Сквозь змеившиеся там и тут трещины менее чем в 35 сантиметрах под коркой проглядывал кровавый расплав. Слева от нас курились густые клубы белого пара; мы обошли их вниманием: судя по скорости подъема, они выходили под небольшим давлением, а значит, успевали смешаться с воздухом. Дело в том, что воздух проникает под «кожу» вулкана через многочисленные поры и смешивается там с восходящими из чрева планеты газами — кроме случаев, когда газы выбиваются под очень сильным давлением. Нам требовались для взятия проб именно такие трещины.

Впереди как раз виднелись две подходящие отдушины: пар вырывался со свистом, разносившимся на 300 метров вокруг. Дыры открывались в верхушках двух невысоких конических башенок, так называемых хорнито, образуемых наслоениями вяло вытекающего расплава. В этом случае лава застывает прямо на краю эруптивного жерла. Если извержение проходит более бурно, продукты расплава успевают пролететь по воздуху и охладиться, поэтому плотного склеивания не происходит. Хорнито, напротив, представляют собой почти монолитный микровулкан, — и его непроницаемость особенно дорога вулканологам. Воздух не в силах проникнуть сквозь плотно спаянные вертикальные стенки, и газы под большим давлением почти в чистом виде выбиваются сквозь крохотные отдушины в вершинах хорнито. По опыту мы знали, что эти газы менее всего смешаны с атмосферным кислородом, азотом и аргоном. Два последних химически инертных вещества не вступают в реакцию с вулканическими газами и не имеют для нас особого значения. Зато кислород серьезно искажает «оригинал».

Кислород, как явствует из названия, окисляет водород и серу, образуя с ними воду или двуокись серы, а в сочетании с окисью углерода или сероводородом дает опять-таки двуокиси, что нарушает первородный баланс вулканических газов.