Извержение на Килауэа в мае 1924 года

В мае 1924 года Халема'ума'у, крупнейший кратер в пределах кальдеры Килауэа, на две с половиной недели стал источником более чем 50 взрывных эпизодов. Эти взрывы были и до сих пор остаются самыми мощными событиями на Килауэа с начала XIX века. Их сила была таковой, что выбрасывала из кратера булыжники весом до 14 тонн. В результате извержения диаметр Халема'ума'у увеличился вдвое и ушёл на глубину до почти 400 метров. После окончания активности кратер перестал поддерживать в себе долгосрочное лавовое озеро, бывшее его характерной чертой в XIX-начале XX веков. Лава вернулась в Халема'ума'у на постоянной основе только в 2008 году.

П Предвестники извержения: исчезнувшее озеро лавы и рой землетрясений

Лавовое озеро Килауэа, переполнявшее его кальдеру через кратер Халема'ума'у с 1918-1919 годов, начало неожиданно отступать в феврале 1924 года. Сразу за этим нижний район административного округа Пуна, что находится в нижней части Восточной рифтовой зоны, потряс рой мощных землетрясений, очаг которых находился в 50 километрах от вершины, вниз по рифту. Толчки начались в начале апреля и достигли своего пика 23 числа того же месяца, вызвав трещины и разломы в земле, оседание побережья, а также сотни землетрясений меньшей силы. Всё это указывало на то, что лава покидает своё привычное место и уходит по рифтовой зоне в нижнюю Пуну, хотя и не было ясно, была ли это та самая лава из Халема'ума'у или же её запасы из магматической камеры, вытесняемые отступающей из кальдеры лавой.

По мере движения, магма вторглась в пустоты земли под уклоном к поверхности, что породило свыше 20 широких трещин, протянувшихся от деревни Капохо и вверх по рифту до конуса Пу'у Ки'и. Разломы проходили вдоль Восточной рифтовой зоны, а их общая территория составила 6,5 километров в длину и 1,5 километра в ширину. Эта зона была ограничена сдвигами почвы с вертикальным направлением. Трещины, расположенные на южной её оконечности на протяжении 0,8 километров, вскоре образовали грабен, протянувшийся вдоль рифта до самой береговой линии в районе местечка под названием Капеле, находившимся к северо-западу от мыса Кумукахи. Берега в пределах грабена просели на 3,7 метра, сформировав лагуну с глубиной в 2-2,5 метра, которая протянулась на 60 метров вглубь острова.

К 22 апреля наблюдатель от обсерватории в районе железной дороги Капохо насчитал в течении четырёх часов 238 землетрясений. Однако уже к 27 апреля обстановка в Капохо значительно успокоилась, хотя в тот же день была зафиксирована дюжина толчков, за которыми последовали ещё шесть ночных событий.

22 апреля непрекращающиеся толчки привели к принятию решения о начале массовой эвакуации из зоны бедствия. Репортёр местной газеты Hilo Tribune Herald, Джазз Белкнап, запечатлел толпу людей на железнодорожном вокзале Капохо, ловящих попутные машины, чтобы покинуть район. В целях эвакуации был задействован и специальный поезд, который бесплатно доставлял беженцев в Хило. В ходе эвакуации на поезде свидетели запечатлели искривление отдельных участков железнодорожного полотна. Причиной тому стало вертикальное проседание почвы в зоне трещин параллельно рифту. Максимальное опускание железной дороги, как было измерено позже, составило до 2,4 метров.

Тем временем на вершине лавовое озеро продолжало отступать до полного своего обмеления. Когда процесс завершился, дно кратера Халема'ума'у оказалось на глубине 115 метров. 29 апреля, как только сейсмическая активность в нижней Пуне пошла на убыль, поверхность кратера начала обрушиваться, уйдя на глубину свыше 150 метров по состоянию на 1 мая, и свыше 210 метров — на 7 мая. Все эти дни из кратера вылетали облака пыли, указывавшие на постоянность процесса.

Извержение в некотором роде застало Гавайскую вулканическую обсерваторию врасплох — директор обсерватории, Томас Август Джаггер, в то время отбыл на материк по делам, и вся ответственность за наблюдения за извержением легла на плечи двух оставшихся сотрудников, одним из которых был Руй Финч, взявший на себя обязанности заместителя директора Гавайской вулканической обсерватории в отсутствие Джаггера. Отлично осознавая, что для надзора за таким событием собственных сил обсерватории не хватит, Финч обратился к жителям местных поселений, и собрал под своим руководством большую группу добровольцев. Действуя на правах наблюдателей от обсерватории, эти люди помогли составить идеальную круглосуточную хронологию извержения от начала и до конца.

В Взрывы длились на протяжении двух с половиной недель

Первый взрыв, никем не замеченный и не увиденный, случился ночью с 9 на 10 мая. Впоследствии сообщалось, что именно он привёл к выбросу первых, пока ещё небольших камней из кратера. Взрывы продолжались на протяжении трёх следующих дней, пока 13 мая их сила не возросла, а периодичность стала составлять несколько часов. В это же время кратер Халема'ума'у продолжал рушиться, и фрагменты его стен часто вылетали наружу во время взрывов. В воздух вздымались целые облака из частиц горной породы, препятствуя всякой возможности разглядеть кратер. К концу стало даже трудно отличить облако от небольшого взрыва, происходящего в кратере, от облака пыли, вызываемого каскадом рушащихся скал; в связи с этим точная дата окончания извержения так и не была установлена, и официально этим днём признано 27 мая, когда на кратере произошёл последний наблюдаемый выброс обломков.

Тучи от самых крупных взрывов достигли нескольких километров в высоту. По расчётам Руя Финча, самый высокое вулканическое облако поднялось на 9 километров. Во время извержения пассатные ветра дули северо-востока, но по крайней мере один раз влажный пепел выпал в том же направлении от Халема'ума'у, то есть прямо противоположно направлению ветра. Этот случай совпал с поднятием на высоту 5 километров очередного облака пепла, которое, очевидно, угодило в поток порывистого ветра, пришедшего с запада. Водосточные жёлоба на крыше одного из магазинов в поселении Гленвуд, что в 16 километрах к северо-востоку от Халема'ума'у, в результате этого переноса обрушились под весом влажного пепла.

Некоторые взрывы сопровождались тропическими штормами с молниями, но доподлинно неизвестно, были ли эти погодные условия напрямую связаны с вулканической активностью.

Вероятно самый крупный взрыв этого извержения прогремел в 11:15 утра 18 мая. В тот момент рядом с кратером в качестве наблюдателей находились люди, вынужденные в момент взрыва бежать, чтобы спастись от падающих на них булыжников. Один из них — Трумэн Тейлор, бухгалтер с сахарной плантации в Пахале — получил мощный ушиб обломком и прополз некоторое расстояние по земле, прежде чем его нашла группа во главе с Руем Финчем, которые доставили его в безопасное место. К несчастью, нанесённые булыжником раны оказались смертельными, и несчастный скончался от них ночью того же дня.

Ещё один снимок этого взрыва, сделанный Финчем, показывает двух наблюдателей, побежавших при виде огромных камней, выброшенных на высоту почти 600 метров. Эти обломки ударили по расположенному неподалёку взлётному полю для аэропланов. По воспоминаниям Лоррина Тёрстона, одного из свидетелей извержения и известной исторической фигуры на Гавайях, люди, бывшие рядом с кратером Халема'ума'у в момент того взрыва, кто как мог, побежали изо всех сил, борясь за свои жизни.

П Причиной столь мощных взрывов послужил водный пар

Взрывы извержения 1924 года подпитывались в основном паром, возникавшим при контакте грунтовых вод с раскалённой породой. Вулканологи полагают, что в случае с Килауэа данный процесс происходит тогда, когда лава покидает канал, связывающий лавовое озеро с более глубокой магматической камерой. Магма ниже уровня грунтовых вод за счёт своей высокой температуры не пускает воду в жерло, блюдя определённый баланс системы, но стоит магме уйти на глубину, как вода начинает просачиваться в по-прежнему раскалённый канал, где она мгновенно испаряется, генерируя огромные объёмы пара. Большую часть времени этот пар поднимается по жерлу и покидает его без взрывов. Для этого в игру должен вступить ещё один фактор, а именно — оползни. Стены жерла, более не поддерживаемые магматической массой, начинают время от времени обрушиваться, временно создавая преграду для выхода паров. Как только это случается, пар быстро накапливает под завалом давление, которое в считанные минуты превосходит вес каменной пробки, что приводит в выбросу обломков из кратера. С исчезновением давления заканчивается и взрыв, после чего пар вновь до очередного коллапса породы начинает пассивно покидать жерло.

Высока вероятность того, что в 1924 году имел место и выброс каких-либо вулканических газов, для регистрации которых на тот момент не было соответствующего оборудования. Характеристики выхода газа полностью совпадают с паром, и он также мог порождать наращивание давления после обвалов.

Р Размеры Халема'ума'у удвоились более чем в два раза

За время извержения кратер заметно увеличился, поскольку его стены подвергались постоянным коллапсам, а дно проседало. После исчезновения лавового озера, диаметр Халема'ума'у удвоился до почти 1000 метров и опустился до отметки в 285 метров. Вскоре после извержения Руй Финч вместе с Томасом Джаггером, который во время извержения отсутствовал на острове в связи с делами на материке, подсчитали, что объём материалов, затронутых расширением кратера, составил около 200 миллионов кубических метров, из которых в воздух было выброшено всего 0,8 миллионов кубических метров. Другими словами, из всей горной породы в картере, задействованной при его росте, объём выброшенной доли составил всего 0,4%. Как впоследствии было написано Джаггером, «Эксплозивное извержение стало лишь инцидентом в механизме поглощения.»

В Возможно ли такое извержение в будущем?

Определённо да, и извержение 2018 года (его вершинная часть), хотя и значительно уступающее в силе извержению 1924 года, подтвердило это предположение. Для запуска такого механизма извержения на Килауэа достаточно лишь оттока магмы из жерла, простирающегося на глубину от 1 до 3 километров, и соединяющего кальдеру на вершине с магматическим очагом в глубине. Следует также отметить, что все известные в прошлом взрывные извержения на Килауэа происходили во время одного из периодов, в которых эксплозивный тип извержений доминировал на вулкане. События же 1924 года пришлись на период эффузивных извержений на Килауэа, длящийся и сегодня. Это стало первым знаком к тому, что взрывные извержения могут быть спровоцированы и значительным оттоком магмы от вершины в одну из рифтовых зон.

Учёные Гавайской вулканической обсерватории настаивают на том, что Килауэа — неважно, на какой фазе своих извержений он находится — должен в первую очередь рассматриваться как взрывоопасный вулкан. Несмотря на всю свою мощь, извержение 1924 года было сравнительно слабым в сравнении с аналогичными извержениями в прошлом — настолько слабым, что его отложения крайне трудно отыскать где-либо за пределами кальдеры. Последний период доминирования эксплозивных извержений Килауэа, длившийся с 1500-х годов до 1823 года, оставил в районе кальдеры мощные отложения толщиной в 11 метров, известные как тефра Кеанакако'и. Поэтому майское извержение 1924 года можно вполне рассматривать как дарованную вулканом возможность заглянуть в своё прошлое — увидеть в миниатюре, какими ещё могут быть извержения Килауэа помимо излияний лавы.

Данный материал является вольным переводом общедоступной информации, изложенной на сайте Геологической службы США (USGS) в разделе Программы вулканических угроз (Volcano Hazards Programm). Все прилагающиеся фотографии являются свободным для распространения достоянием общественности кроме случаев, оговариваемых с правообладателями данных медиа-материалов. При публикации изображений рекомендуется ссылка на сайт USGS.

Источник: m.vk.com