ПРИЧИНЫ ВУЛКАНИЗМА. Изучение зон древнего вулканизма. Разновидности магм по химическому составу

В далеком прошлом, на заре развития культуры, вулканы и связанные с ними явления были окружены ореолом различных легенд.

Древние греки с вулканами Этной, Стромболи и другими связывали местопребывание бога огня — Гефеста.

Древние римляне в окрестностях Неаполя, на Флегрейских полях, наблюдали страшные и, казалось, необъяснимые явления: из-под земли вырывались здесь струи горячей воды и грязи; в некоторых участках из небольших отверстий выбрасывались языки красноватого пламени и распространялся удушливый запах сероводорода... И вот силой воображения древние римляне поместили в пределах Флегрейских полей вход в царство мертвых. Расположенное здесь Авернское озеро Вергилий считал входом в ад; ручей Стикс превратился в реку мертвых; ад сторожил стоголовый пес Цербер...

Не только язычникам — грекам и римлянам,— но и христианам вулканы внушали почтение и ужас. У первых завоевателей Америки из-за боязни подземного огня возник обычай крещения вулканов. Виктор Гюго в одном из своих стихотворений пишет об этом обычае:

Чтоб Hie рвался огонь из черных (Недр земли, Крестить испанские решили короли Во имя божие заморские вулканы...

Современные данные о строении вулканов дают основание говорить, что на некоторой глубине, под вулканическим конусом, располагается подземный очаг. Размеры подземного очага помогает нам установить геофизика; с ее помощью мы можем сказать, на какой глубине и какой объем имеет зона подземного жара.

На помощь геологу приходит изучение зон древнего вулканизма, где в результате последующих воздействий воды, льда, ветра разрушаются, снашиваются горные породы и обнажаются застывшие подземные вулканические очаги.

В окрестностях города Свердловска располагается край такого древнего подземного очага, сложенный в настоящее время гранитами,— это хорошо известные свердловчанам Шарташские палатки. Шарташский гранитный массив представлял зону расплавленных горных пород примерно около 300 миллионов лет тому назад. Таких подземных очагов, как Шарташский гранитный массив, мы знаем много в пределах Урала и в пределах других горных районов.

Еще на рубеже XIX—XX столетий геологи почти не задумывались над вопросами происхождения подземных очагов расплавленной магмы. Общепринятой' теорией происхождения Земли тогда была теория Канта Лапласа, по которой Земля представлялась постепенно остывающим телом.

Считалось, что магма проникает в земную кору из подкорковых областей. После этого она начинает расслаиваться в подземном очаге: тяжелые ее части опускаются на дно, легкие — всплывают. В связи с тем, что основная магма имеет больший удельный вес, чем' кислая, предполагалось, что в подошве очага располагаются основные и ультраосновные магмы, а к поверхности — средние и кислые. Считалось далее, что при остывании таких магматических очагов застывающая магма проникает в трещины; этим путем создаются- жилы — носители многих полезных ископаемых. Геологи в то время спорили лишь о том, сколько может быть разнообразных магм. Одни говорили, что есть единая родоначальная магма, другие — что магм две: кислая* и основная, третьи считали, что сколько магматических пород, столько же имеется типов магм. Швейцарский геолог Ниггли даже высказал мысль, что магм 164, в связи с тем, что он установил 164 разновидности магм по химическому составу.

В конце прошлого и начале текущего столетия появилось другое течение, согласно которому геологи стали считать, что никаких расплавов в земной коре нет и что магматические горные породы произошли за счет переработки осадочных горных пород. Дело в том, что есть граниты, происшедшие из глинистых песков. Глинистые пески состоят из кварца и некоторого количества глин. Глины при большом давлении, повышенной температуре и привносе калия и натрия могут перейти в полевой шпат и слюду, так как их химический состав -близок друг к другу. Таким образом возникает порода, состоящая из полевого шпата и кварца с некоторым количеством слюды и по своему минералогическому составу отвечающая граниту.

Позже часть геологов вообще стала сомневаться в том, есть ли магма. Эти геологи говорили, что не только граниты могут произойти путем изменений осадочных горных пород, но так возникают ультраосновные, основные, средние и другие породы. Это течение получило в науке название трансформизма.

В 1953 году в СССР проходила конференция ученых, занимающихся изучением вопросов происхождения магматических пород. На конференции встретились представители двух крайних точек зрения. И та и другая крайние точки зрения были признаны неправильными. Наибольшее одобрение получило мнение.профессора Томского политехнического института Ю. А. Кузнецова, считавшего, что некоторые горные породы из числа так называемых магматических могут пройти стадию развития их из осадочных горных пород, но что, несомненно, существуют породы, происшедшие собственно магматическим путем, то есть путем застывания расплава. Мы еще недостаточно умеем различать между собой эти разные типы магматических горных пород. Известно, что есть, например, граниты, содержащие олово, и есть граниты, которые этого олова не содержат. Изучать нам приходится и те и другие граниты, так как сразу различить оловоносные и неоловоносные граниты мы не можем. Когда мы этому научимся, то сэкономим колоссальное количество денег, которые тратятся на разведочные работы.

Если рассматривать причины подземного жара и расплавления, то здесь может быть высказано несколько предположений. Одни ученые говорят, что причиной расплавления является изменение давления, другие говорят, что горные породы могут расплавляться в результате накопления тепла, возникшего при распаде радиоактивных элементов. В наши дни уместно говорить о естественных атомных реакциях, возникающих на некоторых глубинах, хотя непосредственных указаний на это нет.

Факты, полученные современной наукой, позволяют утверждать, что прежнее представление о повсеместном распространении под земной корой расплавленного слоя огненно-жидких масс не соответствует действительности. Неравномерное распределение современных действующих вулканов свидетельствует о том, что магма сосредоточена лишь в ограниченных по количеству и размерам очагах. Географическое распространение вулканов прошлых геологических эпох позволяет установить, что они приурочены к таким зонам Земли, в которых после эпохи интенсивного вулканизма обычно происходит горообразование. Следовательно, вулканизм является частью единого процесса образования гор, а зоны современного интенсивного вулканизма очерчивают нам области будущих горных сооружений.

Таким образом, причины вулканизма связаны с причинами возникновения горных систем, о чем пойдет речь ниже, в главе о деформациях земной коры.

К содержанию книги: КАМЕННЫЕ ДОКУМЕНТЫ