Перед лицом катастрофы люди, как правило, не задаются вопросом: что, почему, откуда? Тут лишь бы спастись. Вопросы приходят потом. Верующий обращается к богу: «За что?» Благоразумный хочет знать мнение науки: «Почему? И нельзя ли было это предвидеть?»
Распознанием всего, что, образно говоря, творится под нашими ногами — от дневной поверхности до центра земного ядра — занимается геология. Изучение ведется по многим специализированным направлениям. Вулканология — одно из таких направлений.
Советская вулканология очень молода. Другие науки наследовали многое из накопленного русской теоретической мыслью еще в дореволюционные годы. Вулканологам не досталось ничего, кроме свидетельств о тех извержениях, которые, начиная с конца XVII века, эпизодически наблюдали русские землепроходцы и первые исследователи Камчатки. Пространные и лаконичные, они в любом случае были всего лишь добросовестным описанием увиденного. Примером ранних вулканологических трудов могут служить записи Тимофея Шмалева, касающиеся извержения Ключевской сопки:
«Оная в 1762 году так сердито разгоралась, что из нее пламя на низость означалось наподобие текущих рек, и производила по близости живущим немалое трясение, так что слышен был внутри великий стук, и с горы по излому пустилась от жару растопившаяся снежная вода вышиною в сажень, которою двоих камчадал, находившихся там по случаю за промыслом баранов, затопило… И сопка выбрасывала сажи великое множество, так что за триста верст на снегу было в дюйм»[6].
Сейчас, когда выпадает торжественный случай, докладчики с гордостью говорят: ордена Трудового Красного Знамени Институт вулканологии Дальневосточного научного центра Академии наук СССР — самое крупное вулканологическое учреждение в мире. В нем три больших научных отдела: вулканизма и геологии, геотермии и геохимии, геофизики. Они объединяют шестнадцать лабораторий, в которых работают шесть докторов, сорок девять кандидатов наук и еще много сотрудников, чьи степени дозревают в кропотливых исследовательских трудах. Лучшие в мире данные о строении глубоких недр под областью активного вулканизма получены советскими вулканологами, которые ведут сейсмологические наблюдения в содружестве с сотрудниками Института физики Земли.
Давно интересуясь работой вулканологов, я приблизительно знаю, с чего они начинали. Матерью института была вулканологическая станция в поселке Ключи, открытая в 1935 году. Беседуя недавно с молодыми коллегами, основатель станции профессор В. И. Влодавец сравнил нынешнее с прошлым:
— В вашем распоряжении прекрасные лаборатории, точные приборы. В любой момент вы можете совершить облет вулканов на вертолете и даже на Як-сорок. Мы в тридцатых годах имели только геологический молоток и ноги.
Три десятилетия длился так называемый описательный период. Описывали внешний вид вулканов, размеры кратеров, минералогическое сложение конусов, окраску, величину и форму выброшенных взрывами бомб. Скрупулезно замерялось количество извергнутого материала — лавы, пеплов и шлаков; бесчисленные пипетки заполнялись паром и газами. А сколько взятых от вулкана камней перемолото, проанализировано в химических лабораториях!
Для чего?
Была цель: научиться предсказывать извержения. Для этого надо было разгадать механизм, приводящий вулкан в действие. А для этого, в свою очередь, следовало разобраться в индивидуальных особенностях каждого действующего вулкана.
Накопление сопровождалось анализом, сопоставлением с тем, что было известно зарубежной вулканологии. Накопление идет и сейчас. Глубинный организм Земли, подобно человеческому, не только функционирует, но и развивается. Пройдут, быть может, многие миллиарды лет, прежде чем будет зарегистрирован последний удар его пульса.
Но теперь вулканология пришла к некоторым обобщениям. Оказалось: энергия взрыва находится в определенной зависимости от вязкости лавы и времени, протекающего между извержениями; химический и минералогический состав извергнутой массы одного вулкана иногда резко отличается от состава материалов, выброшенных соседним вулканом; магматические очаги находятся на глубинах до ста двадцати километров, в верхних слоях мантии[7], вулканические процессы формируют рудные месторождения.
Геофизическое (с применением искусственных сейсмических волн) зондирование земной толщи в вулканических районах позволяет выявлять не только глубину расположения магматических бассейнов, но также их размеры. Отдел геофизики Института вулканологии — им руководит директор института член-корреспондент Академии наук СССР Сергей Александрович Федотов — разработал схему механизма, поднимающего расплавленную магму к поверхности.
6
Цитируется по монографии Б. И. Пийпа «Ключевская сопка и ее извержения в 1944—1945 гг. и в прошлом». М., изд-во АН СССР, 1956.