Все побывавшие на Камчатке путешественники рассказывали в своих записках о покрытых снегами и льдом огнедышащих сопках полуострова.
Одно из наиболее ранних, дошедших до нас описаний Ключевского вулкана было сделано приказчиком Анадырского «острога» (деревянная крепость) Владимиром Атласовым в XVII в., совершившим путешествие на Камчатку, который пишет: «А от устья итти вверх по Камчатке реке неделю есть гора — подобна хлебному скирду, велика гораздо и высока, а другая близ нее — подобна сенному стогу и высока гораздо. Из нее днем идет дым, а ночью искры и зарево. А сказывают камчадалы: буде человек взойдет до половины тое горы, и там слышит великий шум и гром, что человеку терпеть невозможно. А выше половины той горы которые люди всходили, назад не вышли, а что тем людям на горе учинилось, не ведают».
Хотя, действительно, восхождение на Ключевскую сопку — очень трудная задача, однако побывавший на Камчатке в XVIII в. «горный кондуктор» Даниил Гаусс поднялся на вершину этого действующего вулкана и оставил очень интересное описание Камчатского вулкана.
«Для восхождения я выбрал, — говорит он, — путь, который обозначен на плане пунктирной линией. С помощью палки с железным наконечником, карабкаясь по льду, я дошел до остроконечной вершины продолговатого и сильно крутого холма. Холм состоит из материалов, скатившихся с вершины горы (вулкана)… Когда вулкан выделяет новый подобный материал или лаву, то эта последняя увлекает скалу и образует новые. Происходящий при опрокидывании и скатывании скалы грохот похож на громовой раскат, который слышен часто на расстоянии 100 и более верст. Я заметил в нескольких местах нагроможденные камни, как высокие горы, и подобные этим остроконечным продолговатым холмам, которые были опрокинуты. 4 августа я был очевидцем обвала подобной горы, которая образует в то же время новую подобную гору. Я ожидал на каждом шагу найти свою могилу и, погруженный в глубокое размышление, предавался воле всемогущего. Мое любопытство увлекло меня до самой вершины горы, чтобы там увидеть самый кратер и чтобы дать потомству интересное описание. Подобно делающим открытие, я хотел быть первым вскарабкавшимся на эту гору, тем более, что уже были посланы три лица в различные эпохи для описания этого великого явления природы. Возвратился только один и ничего не мог сказать, кроме слов: «О, как там все страшно», и немедленно после этого умер. Причина их несчастья произошла от их невежества: от того, что они неудачно выбрали день и погибли или от удушливых паров, или были раздавлены падением огромных камней. По мере того, как я двигался вперед среди длинных холмов, я заметил, что все они были наполнены толстым и блестящим льдом, покрытым в нескольких местах сажей и пеплом, под которым стремительно неслась шумная вода, которая увлекала обожженный материал. Я ожидал каждое мгновение быть раздавленным этой массой, из осторожности я всегда держался сзади этих больших глыб, расположенных на этом склоне. Я шел целый день среди опасностей и трудностей. По мере того, как я приближался к вершине, вода убывала так же, как и скатывание (падение) камней, но зато ветер усилился, и я чуть-чуть не был сброшен. Облака, среди которых я находился, создавали глубокую темноту, которая мешала видеть землю под моими ногами и меня предохраняла от головокружения. Когда я поднялся выше, я заметил достаточно ясно солнце, но холод был такой сильный, как зимой. Я отдохнул в течение нескольких минут, так как слишком долго нельзя заниматься этим делом. Достигнув, наконец, вершины горы, я увидел весь кратер, который имел почти трехугольную форму протяжением в одну версту. Он был окружен лавой. Середина кратера была наполнена лавой в виде корки. Эта лава черная, твердая и была представлена несколькими разновидностями. Она образует возвышенность в 60 и более саженей над краем кратера. Длина по периферии приблизительно около полверсты. На боках этой лавовой горы, кроме главного кратера, несколько значительных отверстий, откуда выходят пары и огонь. В самой горе также слышен страшный шум, как будто она дрожит под ногами. Вредные пары направлялись в мою сторону, испуская сильный сернистый запах. Он принудил меня покинуть эту пропасть возможно скорей, и я употребил на это все мои силы и способности. Непосредственно после этой экспедиции я и мои два компаньона по путешествию лежали в постели больными в течение нескольких дней».
После восхождения Даниила Гаусса в течение длинного ряда лет никому не удалось взойти на вершину сопки. В наше время в 1931 г. на вершину Ключевской сопки поднялись Г. К. Семенов и В. К. Дингес. Они взошли по восточному склону, который до высоты 1700 м идет очень отлого, далее до высоты 3000 и имеет среднюю крутизну, а выше становится почти отвесным и отличается гладкостью откосов.
Однако эти исследователи преодолели все трудности подъема и поднялись до самого кратера вулкана.
В июне 1935 г. на Ключевскую сопку было совершено восхождение двумя нашими пограничниками, а через месяц — целой группой лиц с геологом В. Л. Кулаковым во главе. В. дальнейшем на Ключевскую сопку поднимались несколько раз геологи и наблюдатели Ключевской вулканологической станции Академии Наук.
Изучив условия подъема, советские геологи сделали его обычным своим делом, которое может быть теперь выполнено каждым, хорошо подготовившимся к подъему, здоровым человеком.
Целью их восхождений было наблюдение вулканического извержения с наивозможно близкого расстояния, взятие проб выделяющихся при извержениях газов и сбор образцов горных пород, слагающих кратер этого вулкана, и т. п. В результате работы наблюдателей Вулканологической станции замечательнейший из современных вулканов Азии теперь довольно хорошо изучен.
Вулкан — это гора, образование которой связано с наличием канала или трещины в земной коре, из которых извергаются на поверхность земли горячие пары и раскаленные газы, выбрасываются куски раскаленной лавы-бомбы и, наконец, изливается расплавленная лава.
Извержение вулкана может произойти в виде единовременного страшного взрыва огромного количества паров и газов, выносящих с собой массу пепла. Таково было, например, извержение Кракатау в 1883 г., когда на воздух взлетела большая часть острова, на котором возвышался этот вулкан; на месте его после взрыва оказалось море глубиной 300 м, а поверхность океана покрылась огромным количеством вулканического пепла на пространстве более 20000 км2.
Но чаще извержение вулкана носит характер периодической деятельности. Сперва выбрасываются пары, газы, пепел и камни, а затем из жерла его начинает изливаться лава. Этому явлению предшествует подземный гул и удары землетрясения. На склонах вулкана образуются трещины, из которых также вырываются пары и раскаленные газы. Насыщенные пеплом массы паров и газов иногда со страшной скоростью несутся вниз по склону вулкана, уничтожая на своем пути леса, селения, пашни и сады.
Температура излившейся лавы бывает около 1100°. В зависимости от состава лава движется с разной скоростью. Кислая лава (с большим содержанием кремнезема) отличается вязкостью и движется сравнительно медленно, выделяя большое количество паров и газов. Извержение ее происходит бурно, со взрывом. Основная лава (с малым содержанием кремнезема) отличается подвижностью и бедна газами и парами.
В результате извержения кислых лав вокруг жерла вулкана скопляются твердые вулканические материалы, постепенно образующие конусообразную гору (тип Везувия). Размеры таких вулканических гор разнообразны — от небольших холмов до гигантских горных массивов, вершины которых могут быть покрыты вечными снегами и ледниками. Основная лава спокойно стекает по очень пологим склонам, образуя вулканы типа гавайских, как, например, Моана-Лоа и Килауэа.
Периоды деятельности вулканов отличаются разнообразной продолжительностью, и потухший вулкан, в течение тысячелетий не проявлявший никакой жизни, может неожиданно пробудиться. Так случилось, например, со считавшимся потухшим Везувием, который в 79 г. нашей эры разразился сильным извержением, во время которого были погребены под потоками смеси воды и пепла цветущие города Помпея и Геркуланум. С той поры в течение почти 2000 лет извержения Везувия повторялись неоднократно через различные промежутки времени, и он перешел в разряд действующих вулканов.
Следующей стадией деятельности вулкана является прекращение излияний лавы, причем из жерла его продолжают выделяться газообразные продукты (пары воды, углекислота, азот, окислы серы, хлор, фтор и другие газы).
Вулканический пепел может переноситься воздушными течениями на огромные расстояния и держаться в атмосфере во взвешенном состоянии в течение длительных промежутков времени. Так, например, при извержении Крака-тау выброшенный им пепел воздушными течениями был обнесен вокруг всего земного шара.
Типичную картину вулканического извержения представляла Авачинская сопка в марте 1926 г., которая до этого оставалась спокойной в течение 17 лет.
Над вершиной ее сперва поднялся громадный столб черного дыма. Быстро меняя форму, становясь похожим то на завиток листьев капусты, но на гриб, он принял, наконец, форму кроны итальянской сосны. Не теряя связи с кратером вулкана, столб дыма медленно плыл к берегу океана.
Наконец над кратером взлетели раскаленные докрасна вулканический песок, камни и куски магмы, казавшиеся издали столбом пламени, выброшенные вместе с газами. Они рассыпались блестящим фейерверком падавших дождем камней по склонам горы.
Когда пламя погасло, над вулканом показался столб выброшенных газов высотой около 17 км, прорезаемый яркими огненными полосами молний. Взрывы повторялись несколько раз, а в перерывах между ними из кратера выходила мощная струя сероватого дыма, заменившегося к концу извержения белым паром. От вулкана легли две длинные полосы толстого слоя пепла. Одна из них протянулась далеко на юго-восток по поверхности океана.
На следующий день вулкан дымился, как обычно, и не было никаких признаков предстоящей катастрофы. По склонам его были видны черные потоки грязи от растопленного снега и льда, смешавшихся с пеплом и камнями, которые заполняли ямы и овраги и неудержимо стремились вниз. На третий день жерло вулкана вдруг запылало, огненно-жидкая магма поднялась и заполнила кратер, вулкан выбрасывал раскаленные бомбы и пепел, а вечером 3 апреля из него хлынула лава. Сплошная огненная река разрывалась на отдельные куски, которые низвергались вниз. Поток спускался с быстротой нескольких метров в секунду.
Потом опять начались страшные взрывы газов: огромные черные клубы дыма поднимались на тысячи метров над кратером вулкана и медленно уплывали, из жерла взвивалось пламя и разлетались во все стороны имевшие вид падающих звезд вулканические бомбы; сплошная шапка огненной лавы покрывала вершину; потоки ее стремительно, со скоростью десятков метров. в секунду, спускались вниз по склонам горы, а остывшие в воздухе бомбы снова ярко вспыхивали при падении на землю.
В течение нескольких дней пепел засыпал окрестность, превращая день в непроглядную ночь.
Вулканы не разбросаны в беспорядке на всей поверхности земного шара, но почти все расположены вдоль зон разлома земной коры, которые одновременно являются зоной горообразовательных процессов. Одна из них проходит вдоль берегов и цепи островов Тихого океана.
Вулканическая деятельность сыграла большую роль в образовании форм земной поверхности, так как в течение только последней геологической эры вулканами было выброшено около 2 млн. км твердых продуктов. В течение предшествовавших, гораздо более длительных геологических эр вулканическая деятельность дала, конечно, еще более значительные результаты, и известны целые горные цепи, сложенные продуктами вулканических извержений, как, например, Каскадные горы в Америке.
Ярким примером значения вулканической деятельности для формирования поверхности земли может служить действовавший в последнюю геологическую эру, но потухший в незапамятные для человека времена вулкан Эльбрус, об извержениях которого не сохранилось никаких воспоминаний. Эта величайшая вершина Кавказского хребта сложена из изверженных вулканом камней, пепла и излившихся из его жерла застывших потоков лавы, покрытых в настоящее время почти сплошными ледниками.
На Камчатке, кроме складчатых горных хребтов, наблюдаются также сбросы и разломы. Они идут в различных направлениях, но в общем продолжают линяю разлома земной коры, проходящую вдоль берегов Тихого океана через Японские и Курильские острова. Вдоль этой линии и вытянулись в ряд камчатские вулканы — сопки.
Покрытая снегами и ледниками вершина величайшего из них — Ключевской сопки — возвышается над уровнем моря более чем на 4800 м. Это высочайший из действующих вулканов во всей Азии и Европе. Из ближайших к нему сопок, составляющих одну группу и, очевидно, связанных между собой, в наше время действует только Плоский Толбачик; остальные девять крупнейших сопок (Ближний Плоский, Дальний Плоский, Средний, Камень, Безымянный, Зимина, Большая Удина, Малая Удина и Острый Толбачик) — потухшие вулканы.
Из других групп действующих вулканов Камчатки ближе всех к Ключевской сопке Шевелуч на севере от нее и Шапинская сопка на юге.
Камчатские вулканы относятся к типу Везувия и Этны, т. е. конусы и куполы их образованы вследствие нагромождения продуктов вулканических извержений. Они возвышаются на поверхности наклонного плато, также сложенного вулканическим пеплом, песком, выброшенными, из вулканических жерл камнями и застывшими потоками лавы. В самой высокой части оно приподнято на 1300—1400 м над уровнем океана. Такие плато на Камчатке называют долами.
Ключевской дол, окаймленный долинами рр. Камчатки, Толбачик и Хапичей, через Высокий дол соединен с горным узлом хребтов Кумроч, Тымрек и Николка.
До высоты 800 м склоны сопок покрыты лесом, до 100 м — кустарником, выше — до 1500 м — зеленеют альпийские луга, над которыми до 2000 м склоны покрыты, лишь скудной растительностью высокогорья. Начиная же с высоты 2000 м, на склонах сопок залегают только льды, вечные снега, рыхлые продукты вулканических извержений и черные потоки застывшей лавы.
Ключевская сопка от высоты 2500 м и до вершины имеет форму правильного усеченного конуса со склонами, наклоненными к плоскости горизонта под углом 33—35°.
В юго-западной части на высоте 3280 м она соединена перемычкой с сопкой Камень.
Ниже 2700 м склоны Ключевской сопки становятся еще более пологими, и их наклон к плоскости горизонта не превышает 10—12°, а ниже 1500 м даже 4°.
От бортов кратера до высоты 4250 м вулкан несет на себе ледниковый «воротник», состоящий из слоев фирнового льда и отложений вулканических рыхлых продуктов. Среди них выделяются каменистые гряды застывших лавовых потоков.
Ледниковый воротник играет роль области питания ледников, которые на высоте 4250—1800 м сползают по склонам вулкана и которые, однако, не представляют обычной картины глетчеров, сверкающих под лучами солнца белизной снегов и льдов: они, наоборот, спускаются в виде темных, почти черных языков, придавая поверхности вулкана мрачный, неприветливый вид. Это явление объясняется выпадением на поверхность ледников большого количества рыхлых и твердых продуктов вулканических извержений.
Только немедленно после снегопада на поверхности склонов сопки можно видеть белые полосы и пятна свежего снега. Крупнейший из ледников Ключевского вулкана — ледник Эрмана — спускается со склонов Ключевской и Плоской сопок и достигает зоны 1600 м. Со склонов Ключевского вулкана и сопки Камень сползает также другой большой ледник — Богдановича, из-под которого вытекает р. Студеная. Поверхность ледников несет на себе разнообразные морены. Глыбы, камни и мелкий вулканический песок и пепел загромождают его поверхность, сползая вместе с ним вниз и отлагаясь в виде конечных морей на пологих склонах. Начиная сверху до высоты 3800 м, ледниковый покров представляет сплошную кору, и только ниже в нем появляются трещины, чаще всего поперечные. Так, ледник Эрмана на протяжении нескольких километров весь изборожден ими.
Весной и летом по продольным трещинам бегут ручьи и реки талой воды. Потоки воды, вытекающие из-под ледников, промывают себе глубокие русла в отложениях рыхлых вулканических пород. Соединяясь вместе, они дают начало многочисленным речкам, отличающимся очень крутыми берегами.
Накопленный на вершине вулкана материал — продукты вулканических извержений, снег и лед — разрушается водой и сносится к подошве, где отлагается снова.
На нижних склонах вулкана, не выше 1500 м, рассеяны многочисленные «паразитические» кратеры, из которых производились выбросы газов, паров и других вулканических продуктов. Почти все кратеры расположены по радиусам, проведенным от главного кратера Ключевского вулкана, как из центра. Они сложены из шлаков, вулканического песка, камней и бомб.
Холм такого кратера, известного под названием Кругленького, высится среди леса на высоте около 300 м. Рыхлый вулканический материал этого кратера сцементирован образовавшимся впоследствии красным железняком в плотный вулканический туф.
На берегу рч. Крутенькой близ границы лесной растительности лежит в виде открытого на северо-восток кольцевого вала кратер Атласова. Из него, по-видимому, изливалась лава, застывший поток которой обнажается на берегу реки. Этот кратер еще не совсем потух, так как зимой слагающие его породы остаются теплыми.
Подобный же кольцевой, открытый на северо-восток вал образует паразитический кратер Забытый. Его деятельность происходила в два приема, и внутри первого кратера возвышается сохранивший форму чаши второй.
Очень интересен паразитический кратер «Е», имеющий вид усеченного конуса с впадиной в виде чаши диаметром около 150 м. Склоны его завалены различного размера камнями, среди которых лежит и самая крупная из всех найденных на Ключевской сопке бомб. Длина этой гигантской бомбы более 3 м, а диаметр утолщенной части около 1 м. Форма ее напоминает грушу с веретенообразным заворотом всего тела. По-видимому, бомбы — это начинающие затвердевать еще в жерле вулкана куски лавы, выбрасываемые давлением газов из кратера со скоростью 130—200 м/сек. При отрыве от массы магмы они увлекают за собой хвост из жидкой лавы и, будучи еще пластичными, при полете вследствие сопротивления воздуха принимают веретенообразную, грушевидную, бутылкообразную и другие формы.
Высочайший из всех паразитических кратеров Ключевской сопки — кратер «Д» — имеет вид усеченного конуса высотой около 200 м; края кратера почти не имеют понижений и образуют чашу; кратер сложен из шлаков и бомб.
По склонам Ключевской сопки повсюду лежат застывшие потоки лавы, излившейся из главного или паразитических кратеров. Длина потоков 4—6 км, ширина 200—1000 м, а видимая толщина слоя застывшей лавы 10—60 м.
На древних потоках уже успела образоваться почва, и они покрыты растительностью. Более молодые лежат под слоем вулканического пепла и песка.
Извержения вулканов на Камчатке можно видеть очень часто, хотя некоторые из них бездействуют в течение десятков лет.
Между тектонически ми землетрясениями, которые очень часты на Камчатке, и извержениями вулканов существует некоторая связь. Вместе с тем сами извержения также могут служить причиной землетрясений, которые чувствуются лишь в окрестностях вулкана. Так, в районе Ключевской сопки с 1 сентября по 31 декабря 1935 г. наблюдалось пять таких землетрясений силой от 2 до 5 баллов. Во время них толчки следовали один за другим, вызывая почти непрерывное дрожание почвы. В домах стены давали трещины, и обваливалась штукатурка. Удары были направлены с юга на север, а фокус землетрясения находился под Ключевской сопкой.
Ключевская сопка почти без перерыва парит и клубит. Очень часты и более грозные проявления ее жизни. За последние 200 лет наблюдалось более 50 сильных извержений, при которых изливалась лава. Этот вулкан ежегодно выбрасывает в атмосферу миллионы кубических метров твердых продуктов—пепла, песка и камней.
После сильного тектонического землетрясения в ноябре 1936 г. последовал ряд извержений этого вулкана. Сперва в начале апреля над кратером его появилось свечение — отражение света, излучаемого поднявшейся раскаленной лавой. Иногда оно имело вид двух огненных столбов, соответственно двум жерлам в кратере вулкана, в которых показалась лава.
В середине апреля слышались грохочущие раскаты со стороны покрытой обломками вершины сопки. Выбросы темных вулканических материалов, прорывая нависшие над кратером тучи, поднимались на высоту до 1500 м.
В середине мая на северном склоне вулкана показались сползавшие вниз потоки лавы длиной 200—300 м, а 6 июня из жерла полетели камни и бомбы, которые с наступлением темноты можно было различить не только в бинокль, но и невооруженными глазами.
После этого казалось, что извержение закончилось, но через 3 дня над кратером снова поднялся столб паров и газов — пиния — на высоту более 3000 м и было выброшено много бомб.
24 июня произошло новое, третье, извержение, во время которого столб паров и газов поднялся на 8000 м и вытянулся на север в виде хвоста длиной 85 км и шириной 35 км. Через края кратера переливалась лава, стекавшая по восточному и западному склонам горы.
Для изучения деятельности вулканов, работниками Вулканологической станции Академии Наук не раз совершались восхождения на сопки Камчатки в то время, когда происходили выбросы паров и газов.
Вот рассказ одного из участников, геолога В. И. Влодавца, об одном из таких восхождений: «28 августа 1936 г. Восхождение началось в 4 ч. 20 м. из хижины, построенной на склоне Ключевского вулкана на высоте 2850 м. Путь лежал сначала вдоль ледника с многочисленными трещинами, затем по каменным обломкам, покрывающим ледник; дальше вдоль гребня, представляющего собой остатки лавового потока, и, наконец, последние 600 м по ровному фирну. Первые дуновения огромной «химической лаборатории», которой являлся вулкан, почувствовали на высоте 3200 м; чем выше, тем они были сильнее, и выше 4500 м исследователи все время шли в атмосфере газов и паров, выделяющихся из вулкана и смешивающихся с воздухом и снегом, который пошел, когда они были еще на высоте 4000 м. Выше 4000 м подъем происходил в густом тумане бурого цвета от наполнявшего воздух вулканического песка и пыли. После 12 ч. подъема был достигнут востоко-северо-восточный край кратера. Газы и пары выбрасывались из кратера с большим шумом, напоминающим шум морского прибоя во время шторма, с грохотом и воем. Временами извергались вулканический песок и пыль. Восточный и юго-восточный края кратера делались видимыми только иногда и на несколько мгновений. Вдруг на один момент стала видима вся внутренность кратера. Кратер представляет собой чашеподобное углубление с крутыми, почти вертикальными стенками. Края кратера неровные — северная и южная стенки выше, чем западная и восточная.
Северо-восточный край кратера сложен вулканическим песком, сцементированным льдом.
Дно кратера овальное, размерами, на-глаз, 200×150 м. Северная часть дна — ровная песчаная платформа; наоборот, южная часть — черная бездна, причем эти две части отграничиваются прямой линией.
Наш подъем в атмосфере газов, нахождение у края кратера около 1 часа и последующий спуск (все это заняло в общем 3 часа) не дали в общем болезненных явлений, хотя с нами не было противогазов. Мы только чувствовали неприятный вкус во рту, и перед самым спуском некоторые из нас почувствовали легкую головную боль, которая по выходе из этой атмосферы скоро исчезла. Это объясняется тем, что концентрации газов препятствовали ветер и снег, а главное, в их составе преобладающую роль играли холодные пары. Четыре трубки с пробами газов были положены в рюкзак у края кратера. Сильное извержение подбросило рюкзак, и он покатился вниз по северному склону.
По запаху можно было различить присутствие хлористого водорода, сернистого газа и временами в незначительном количестве сероводорода».
Очень интересно также восхождение на вершину вулкана, совершенное в 1937 г. Оно было осуществлено группой геологов 18 июля, когда в течение дня им удалось подняться на высоту 3600 м, где они на ночь разбили палатку. Дул сильный ветер, шел снег. Вулкан непрерывно грохотал, на палатку сыпался песок, а иногда неподалеку падали и камни. К вечеру следующего дня грохот затих, но ночью по северо-восточному склону спустился поток раскаленной лавы до высоты 3500 м. К счастью, палатка исследователей была на северном склоне горы и осталась в стороне.
На следующий день в 4 часа началось восхождение на вулкан. Из кратера поднимались газы и пары, выбрасывался пепел, вылетали бомбы. Край кратера — воротник — был покрыт песком, темнозелеными камнями и черными шлаковыми бомбами. Под этим каменным покровом лежал фирновый лед, переслаивающийся с продуктами извержений.
Исследователи провели 2 часа на краю кратера, наблюдая картину извержения вулкана, из жерла которого беспрерывно вылетали крупные бомбы объемом в 1—2 м°. Эти глыбы камня имели неправильную форму с рваными краями.
Внутри кратера высился новый конус, насыпанный над жерлом вулкана только за последний месяц. Вершина его высоко поднималась над краем кратера. Сбоку конуса было видно отверстие, из которого периодически выбрасывались клубы черного пепла.
По дну кратера проходила трещина, из которой также выделялись пары и газы. Лава, очевидно, поднималась и изливалась по концам этой трещины. на запад или восток.
Когда исследователи спускались по склону сопки, произошло землетрясение, центром которого, несомненно, был Ключевской вулкан. Оно ощущалось только на его склонах и в ближайших к нему пунктах. Люди испытывали покачивание, а скала, на которой была разбита палатка, спустилась на несколько сантиметров; громадные камни срывались со склонов и с грохотом исчезали внизу. Во время землетрясения наблюдалось усиление извержения. Из ранее спокойно «парившей» трещины происходили выбросы паров и газов и летели фонтаны раскаленных бомб, которые, раскалываясь на лету, падали вниз.
Многократные поднятия на вершину Ключевской сопки доказали, что форма кратера действующего вулкана часто меняется и в разное время наблюдается различное число жерл. По-видимому, главный канал вулкана имеет несколько выходов на поверхность, которые действуют не все одновременно.
Горячие воды, конденсирующиеся из паров в трещинах горных пород, по которым они проникают с больших глубин, выходят на поверхность в окрестностях камчатских сопок. Так, например, по берегам р. Банной, в которую можно попасть из района Начика через горные цепи Табуретки, Сементик и Ягодный хребет, есть много источников горячих вод. Спустившись в долину р. Банной, путешественник попадает в густые заросли ольховника и луговых трав. Двигаясь вверх по течению р. Банной, вы встретите ключ Кухта, вокруг которого на целый метр галька так горяча, что к ней нельзя прикоснуться рукой. На высоком берегу реки лежит Тикина группа горячих ключей с кратерами шириной до 1,5 м, из которых вырывается чистая кипящая вода.
В овальном углублении диаметром более 2 м выбрасывает клокочущую воду ключ Шипящий. Из земли, как из трубы парового котла, со свистом вырывается горячий пар. В центре площади, занятой кипящими ключами, лежит небольшое озеро — бассейн горячей воды.
Группа горячих ключей Восьмерки интересна своей глубиной: несмотря на чрезвычайную прозрачность чистой воды, заглянув в кратер ключа, нельзя заметить признаков дна.
Горячая вода ключей левого берега р. Банной образует впадающую в Банную небольшую речку. На площади длиной около 1 км и шириной 0,4 км разбросаны 18 групп горячих ключей. Их легко сосчитать по столбам паров, поднимающихся в холодном воздухе на заре.
Горячие ключи р. Банной, по берегам которой селятся в хижинах больные, во время землетрясения иногда становятся похожими на вулкан, и из кратера их вылетают камни.
Изучение вулканической деятельности очень важно для того, чтобы предсказывать вулканические явления и принимать меры для спасения лежащих вблизи действующих вулканов селений и городов.
Замечательный случай спасения города от угрожавшего ему потока лавы применением бомбардировки с бомбовозов был на Гавайских островах во время извержения вулкана Моана-Лоа.
Вот рассказ об этом, приводимый акад. Левинсон-Леосингом на страницах журнала «Природа».
«21 /XII началось излитие лавы из большого лавового озера: которое скопилось на седловине между двумя горами. Продвинувшись быстро на целую милю на восток, лавовый поток шириной в 200 фут. направился по долине, которая вела его непосредственно на г. Хило, расположенный на морском берегу. Было ясно, что может случиться катастрофа. При движении такой лавы, частью очень вязкой и передвигающей на своей поверхности крупные глыбы, частью переливающейся жидкоплавкими струями, легко образуются лавовые галлереи-туннели, по которым лава движется под влиянием как силы тяжести, так и давления горячих газов. По такому туннелю лава со скоростью больше мили в день и направлялась в сторону г. Хило. При этих условиях лава могла бы уже 9 января выйти на дорогу, ведущую в Хило, и вскоре беспрепятственно его достигнуть. 23 декабря было созвано совещание вулканологов обсерватории на Килауэа с военным командованием в Гонолулу и было решено, что необходимо бомбардировкой вскрыть источник лавы на высоте 8500 фут., разрушить здесь начальную часть двух лавовых галлерей-туннелей, и таким образом дать лаве свободный выход по другим направлениям. 24 декабря воздушной разведкой и фотографированием с самолетов была определена топография соответствующего склона горы. Бомбовозы с интервалами в 10 мин. вылетали из аэропорта в сторону моря, чтобы не лететь с опасным грузом над городом, и, достигнув требуемой высоты, направлялись обходным путем над пустынной местностью к намеченному для бомбардировки району, который был по возможности оцеплен, чтобы не было случайных жертв. С высоты 3000 фут. было сброшено 6 т бомб, которые произвели необходимые разрушения в области истоков лавы, разрушили туннели и дали выход газам, уничтожили гидростатические давления и дали лаве возможность распространяться по другим направлениям, и г. Хило был спасен».
План спасения города был составлен на основании многолетних наблюдений обсерватории на Килауэа, которые выяснили особенности движения потоков лавы.
Вулканологическая станция Академии Наук в селе Ключи также может сыграть большую роль в разрешении задачи предотвращения гибельных последствий вулканических извержений.
Количество энергии, которое освобождается при извержении вулканов, очень велико. Энергии, освободившейся во время последнего извержения Этны в 1928 г., как показывают подсчеты, было бы достаточно, чтобы снабжать ею всю Италию в течение 3 лет. Однако до настоящего времени использование энергии вулканов очень скромно.
В Исландии горячие источники используют хозяйки для изготовления пищи и стирки. В Италии и Японии используют вулканическое тепло для небольших индустриальных установок и в домашнем быту, хотя количество пара, которое можно получать, измеряется миллионами килограммов.
С вулканами и их деятельностью связано образование различных полезных ископаемых. Среди них в первую очередь надо назвать самородную серу, которая образуется или непосредственной возгонкой при вулканических извержениях, или путем окисления выделяющегося сероводорода. При температуре около 200° сера осаждается, плавится и стекает по окружающим породам, частью пропитывая их. Месторождения серы вулканического происхождения известны на протяжении всей вулканической цепи от острова Формозы до Курильских островов. Наиболее важные из них находятся в Японии — вулкан Киришима и др., где сера добывается десятками тысяч тонн. Много ее извлекают также на старых вулканах Такора и Чупикуина в Чили.
Не менее важны и интересны содержащие бор горячие пары и ключи, выходящие на земную поверхность вблизи центров вулканической деятельности. Классической областью борных фумарол (парообразных выделений) и соффиони (горячие ключи, насыщенные газами) является Тоскана в Северной Италии. Здесь известны многочисленные естественные выходы струй водяных паров и перегретой воды, богатых сассолином (борной кислотой). Около этих выходов образуется подобие маленьких кратеров, в которых накапливается вода, содержащая на 1 м около 0,5 г борной кислоты. Из фумарол и соффиони в Италии добывается до 5000 т сырой борной кислоты в год.
Нередко среди вулканических пород образуются скопления квасцового камня — алунита (действием сернокислых вод и сернистого газа на лаву или туфы). Алунит служит исходным минеральным сырьем для получения калиевых квасцов и сернокислого алюминия. Крупное месторождение алунита в СССР находится в Заглике (Азербайджанская ССР).
Некоторые лавы, содержащие минерал лейцит (алюмосиликат калия), как, например, лавы Везувия, разрабатываются в целях получения из них калиевых солей и металлического алюминия.
На Кавказе уже много лет из кислотоупорных лав Казбека — андезитов и андезито-базальтов — обтесываются плиты и куски различной формы, идущие для надобностей кислотного производства.
Среди продуктов вулканических извержений большое значение приобрели также так называемые вулканические пеплы. Под влиянием вторичных процессов они обычно уплотняются и превращаются в вулканические туфы. Некоторые из них обладают ценным свойством затвердевать под водой в смеси с гашеной известью и таким образом служить в качестве гидравлических добавок. Если такие продукты являются рыхлыми, то их называют пуццоланами (по местности Пуццуоли недалеко от Неаполя, с пользующимися мировой известностью залежами пуццолана), а в случае их компактности — трассами. Лучшие разработки трасса в СССР находятся на вулкане Кара-даг в восточном Крыму.
Очень пористая застывшая лава — пемза — применяется в качестве абразивного материала для шлифовки и полировки. Некоторые сорта лав, богатых минералом нефелином, — фонолиты — используются для варки бутылочного стекла.
Наконец, нельзя не отметить широкого употребления различных лав и вулканических туфов в качестве каменного строительного материала. Большой известностью в СССР пользуются артикские туфы Армении, из которых в значительной части построен г. Ереван.
Приведенные примеры показывают, что вулканы являются не только замечательными природными феноменами, но и несут с собой ряд ценных продуктов.