ВУЛКАНОЛО́ГИЯ

ВУЛКАНОЛО́ГИЯ (от вул­кан и ...ло­гия), нау­ка, изу­чаю­щая вул­ка­ны, их строе­ние, раз­ви­тие, со­став про­дук­тов из­вер­же­ний, при­чи­ны и из­ме­не­ние ха­рак­те­ра дея­тель­но­сти вул­ка­нов во вре­ме­ни, за­ко­но­мер­но­сти их раз­ме­ще­ния на зем­ной по­верх­но­сти. В. рас­смат­ри­ва­ет ши­ро­кий круг про­блем, свя­зан­ных с про­яв­ле­ни­ем вул­ка­низ­ма (об­ра­зо­ва­ние маг­мы, её подъ­ём к зем­ной по­верх­но­сти и из­вер­же­ние на по­верх­ность, фор­ми­ро­ва­ние вул­ка­ни­че­ских гор­ных по­род); изу­ча­ет вул­кани­че­ские га­зы, тер­маль­ные ис­точ­ни­ки (гей­зе­ры и др.), ис­сле­ду­ет влия­ние вул­ка­низ­ма на при­род­ную сре­ду, кли­мат и дея­тель­ность че­ло­ве­ка. Ме­то­ды вул­ка­но­ло­гич. ис­сле­до­ва­ний тра­ди­ци­он­но-гео­ло­ги­че­ские: кар­ти­ро­ва­ние вул­ка­нич. об­ра­зо­ва­ний и наб­лю­де­ние за совр. ак­тив­но­стью вул­ка­нов, в т. ч. с при­ме­не­ни­ем дис­тан­ци­он­ных ме­то­дов ис­сле­до­ва­ния; из­уче­ние со­ста­ва вул­ка­нич. по­род с по­мо­щью оп­тич. мик­рос­ко­па и с прив­ле­че­ни­ем вы­со­ко­точ­ных ме­то­дов хи­мич. и изо­топ­но­го ана­ли­зов. Для мо­де­ли­ро­ва­ния про­цес­сов об­ра­зо­ва­ния, подъё­ма и из­вер­же­ния маг­мы на по­верх­ность ис­поль­зу­ют­ся фи­зич. и ма­те­ма­тич. ме­то­ды. Прак­тич. зна­че­ние В. за­клю­ча­ет­ся в про­гно­зе вул­ка­нич. опас­но­сти, раз­ра­бот­ке ре­ко­мен­да­ций по умень­ше­нию ущер­ба от из­вер­же­ний вул­ка­нов, ме­то­дов ис­поль­зо­ва­ния вул­ка­нич. те­п­ла тер­маль­ных вод и па­ра для хо­зяйств. нужд, а так­же в вы­яв­ле­нии за­ко­но­мер­но­стей об­ра­зо­ва­ния ме­сто­ро­ж­де­ний по­лез­ных ис­ко­пае­мых, свя­зан­ных с вул­ка­низ­мом.

Ис­то­ки В. от­но­сят­ся к сер. 1-го тыс. до н. э.: идеи о при­чи­не вул­ка­нич. из­вер­же­ний вы­ска­зы­ва­ли Анак­са­гор, ко­то­рый счи­тал, что из­вер­же­ния вы­зы­ва­ют­ся «под­зем­ны­ми вет­ра­ми»; Ари­сто­тель, свя­зы­вав­ший при­чи­ну дея­тель­но­сти вул­ка­нов с «внут­рен­ним ог­нём» Зем­ли. Пер­вые из­вест­ные опи­са­ния из­вер­же­ний вул­ка­нов вы­пол­ни­ли Стра­бон (опи­сал из­вер­же­ние вул­ка­на Кай­ме­ни на о. Кай­ме­ни, про­ис­шед­шее в 196 до н. э.) и Пли­ний Млад­ший (опи­сал ка­та­ст­ро­фич. из­вер­же­ние Ве­зу­вия в 79 н. э., оче­вид­цем ко­то­ро­го он был). В 1–17 вв. гос­под­ство­ва­ла идея Се­не­ки о том, что вул­ка­низм вы­зы­ва­ет­ся вос­пла­ме­не­ни­ем го­рю­чих ма­те­риа­лов, гл. обр. се­ры, ко­то­рые на­хо­дят­ся в зем­ных не­драх. В 17 в., бла­го­да­ря раз­ви­тию хи­мии, осн. при­чи­ну дея­тель­но­сти вул­ка­нов ста­ли свя­зы­вать с хи­мич. ре­ак­ция­ми внут­ри Зем­ли. Од­но­вре­мен­но раз­ви­ва­лась идея Де­кар­та о рас­ка­лён­ном яд­ре Зем­ли, яв­ляю­щем­ся ис­точ­ни­ком те­п­ла для вул­ка­низ­ма. В 18 в. на­ча­лось ак­тив­ное изу­че­ние вул­ка­нич. по­род, как вы­сту­паю­щих на по­верх­ность, так и в гор­ных вы­ра­бот­ках: франц. ис­сле­до­ва­те­ли Ж. Гет­тар и Н. Де­ма­ре опи­са­ли вул­ка­нич. фор­мы пров. Овернь (Фран­ция); по­след­ний обо­с­но­вал вул­ка­нич. про­ис­хо­ж­де­ние ба­заль­тов, впер­вые оп­ро­верг­нув идею А. Г. Вер­не­ра о том, что ба­заль­ты гл. обр. яв­ля­ют­ся хи­мич. осад­ком океа­на. Дж. Гет­тон пред­ло­жил раз­ли­чать сре­ди ба­заль­тов «на­стоя­щие ла­вы» и «под­зем­ные ла­вы», ука­зы­вая на глу­бин­ное (плу­то­нич.) про­ис­хо­ж­де­ние по­след­них; он впер­вые пред­по­ло­жил, что из­лив­шие­ся по­ро­ды пер­во­на­чаль­но пред­став­ля­ли со­бой рас­плав­лен­ное ве­ще­ст­во. Гет­тон, вслед за итал. ес­те­ст­во­ис­пы­та­те­лем Л. Мо­ро, вы­ска­зал идею о свя­зи пе­рио­дич. под­ня­тий су­ши с вул­ка­низ­мом. Эту идею в нач. 19 в. воз­ро­ди­ли К. Л. фон Бух и А. Гум­больдт, сфор­му­ли­ро­вав­шие тек­то­нич. ги­по­те­зу «кра­те­ров под­ня­тия», в ос­но­ву ко­то­рой бы­ла по­ло­же­на оп­ре­де­ляю­щая роль вул­ка­низ­ма в хо­де го­ро­об­ра­зо­ва­ния. Гум­больдт впер­вые свя­зал ли­ней­ный ха­рак­тер рас­пре­де­ле­ния вул­ка­нов в Центр. и Юж. Аме­ри­ке с глу­бо­ко про­ни­каю­щими в не­дра Зем­ли раз­ло­ма­ми. Во 2-й пол. 19 в. в свя­зи с на­ча­лом при­ме­не­ния по­ля­ри­за­ци­он­но­го мик­ро­ско­па для изу­че­ния из­вер­жен­ных по­род был на­ко­п­лен ог­ром­ный ма­те­ри­ал, что по­зво­ли­ло по-но­во­му рас­смат­ри­вать ус­ло­вия их об­ра­зо­ва­ния и пред­ло­жить клас­си­фи­ка­ции, учи­ты­ва­ю­щие осо­бен­но­сти со­ста­ва и строе­ния по­род (К. Г. Ф. Ро­зен­буш, О. Ми­шель-Ле­ви, Ф. Ю. Ле­вин­сон-Лес­синг). В кон. 19 – нач. 20 вв. раз­вер­ну­лась дис­кус­сия о про­ис­хо­ж­де­нии из­вер­жен­ных по­род толь­ко из ба­заль­то­вой маг­мы (Н. Л. Боу­эн, А. Н. За­ва­риц­кий), из не­сколь­ких ро­до­на­чаль­ных магм – гра­ни­то­вой и базаль­то­вой (Ф. Ю. Ле­вин­сон-Лес­синг, А. Холмс) или из трёх и да­же бо­лее магм. В 20 в., в свя­зи с на­ко­п­ле­ни­ем зна­ний о со­ста­ве зем­ной ко­ры и ман­тии (осо­бен­но в пре­де­лах океа­нов), а так­же с экс­пе­рим. и тео­ре­тич. раз­ра­бот­ка­ми в об­лас­ти тер­мо­ди­на­ми­ки (Ю. Г. Л. Фогт, В. Гольд­шмидт, П. Нигг­ли, А. Н. За­ва­риц­кий и др.), бы­ло ус­та­нов­ле­но, что ис­точ­ни­ков маг­мы не­сколь­ко (ко­ро­вый и ман­тий­ный), что маг­ма об­ра­зу­ет­ся в не­драх Зем­ли при плав­ле­нии ра­зо­гре­тых по­род вслед­ст­вие умень­ше­ния дав­ле­ния (де­ком­прес­сии). Во 2-й пол. 20 в. за­ро­ди­лась и по­лу­чи­ла раз­ви­тие тео­рия тек­то­ни­ки плит, в рам­ках ко­то­рой бы­ло най­де­но ре­ше­ние мн. про­блем В.; в ча­ст­но­сти, по­лу­чи­ли объ­яс­не­ние ха­рак­тер раз­ме­ще­ния вул­ка­нов на по­верх­но­сти Зем­ли и их связь с сейс­ми­че­ски ак­тив­ны­ми зо­на­ми; был пред­ло­жен ме­ха­низм де­ком­прес­сии ман­тий­ных пе­ри­до­тов и об­ра­зо­ва­ния магм.

Мо­ну­мен­таль­ные опи­са­ния в об­лас­ти В. бы­ли вы­пол­не­ны А. Ф. А. Лак­руа, со­ста­вив­шим опи­са­ние из­вер­же­ний вул­ка­на Мон-Пе­ле (1904), А. Рит­ма­ном (Швей­ца­рия) – ав­то­ром обоб­щаю­ще­го тру­да о вул­ка­нах (1962), Х. Си­гурдсо­ном (США) – ре­дак­то­ром-со­ста­ви­телем эн­цик­ло­педии вул­ка­нов (2000), а так­же Г. Мак­до­нал­дом, Р. Фи­ше­ром (США), Ш. Ара­ма­ки (Япо­ния), К. Кот­то­ном (Но­вая Зе­лан­дия) и др.; в Рос­сии – А. Н. За­ва­риц­ким, де­таль­но опи­сав­шим Ава­чин­ский вул­кан и сла­гаю­щие его по­ро­ды, В. И. Вло­дав­цем – ав­то­ром вул­ка­но­ло­гич. спра­воч­ни­ка (1984), Г. С. Горш­ко­вым, изу­чив­шим из­вер­же­ния ти­па на­прав­лен­ных взры­вов на при­ме­ре из­вер­же­ния вул­ка­на Бе­зы­мян­ный в 1956.

Пер­вая в ми­ре вул­ка­но­ло­гич. об­сер­ва­то­рия бы­ла ор­га­ни­зо­ва­на в 1842 в Ита­лии на скло­не вул­ка­на Ве­зу­вий. В 1911 соз­да­на об­сер­ва­то­рия на вул­ка­не Ки­лау­эа на о. Га­вайи, за­тем об­сер­ва­то­рии в Ин­до­не­зии и Япо­нии. В Рос­сии ис­сле­до­ва­ния в об­лас­ти В. ве­дут­ся в Вул­ка­но­ло­гии и сейс­мо­ло­гии ин­сти­ту­те ДВО РАН (Пе­тро­пав­ловск-Кам­чат­ский), Гео­ло­гии руд­ных ме­сто­ро­ж­де­ний, пет­ро­гра­фии, ми­не­ра­ло­гии и гео­хи­мии ин­сти­ту­те РАН (Мо­ск­ва), а так­же Мор­ской гео­ло­гии и гео­фи­зи­ки ин-те РАН (Юж­но-Са­ха­линск) и др. В на­ча­ле 21 в. ок. 100 об­сер­ва­то­рий и ин­сти­ту­тов объ­е­ди­не­ны под эги­дой Все­мир­ной орг-ции вул­ка­но­ло­гич. об­сер­ва­то­рий (WOVO). Ко­ор­ди­на­ция ис­сле­до­ва­ний в об­лас­ти В. про­во­дит­ся Ме­ж­ду­нар. ас­со­циа­ци­ей вул­ка­но­ло­гии и хи­мии недр Зем­ли (IAVCEI), ко­то­рая из­да­ёт ж. «Bulletin of Volcano­logy». Др. жур­на­лы, пуб­ли­кую­щие ре­зуль­та­ты вул­ка­но­ло­гич. ис­сле­до­ва­ний: «Journal of Volсanology and Geother­mal Research», «Journal of Geophysical Research», «Вул­ка­но­ло­гия и сейс­мо­ло­гия». В Смит­со­нов­ском ин­сти­ту­те со­з­дан и об­нов­ля­ет­ся все­мир­ный ка­та­лог из­вер­гав­ших­ся в те­че­ние по­след­них 10 тыс. лет вул­ка­нов (дос­ту­пен на сай­те www. vol­cano.si.edu).