СУПЕРВУЛКАНЫ-4: ТОБА - КАК ОНО УЖЕ БЫЛО НЕ РАЗ… +индекс
"За последние 1,2 миллиона лет в ходе четырех извержений из Комплекса кальдер Тоба было выброшено не менее 3.400 кубических КИЛОМЕТРОВ магмы".
"Несмотря на внушительные размеры Тоба (см. ЗДЕСЬ) и его известность как возрожденной кальдеры, попыток провести всеобъемлющее петрологическое исследование до сих пор не предпринималось". Craig A. Chesner*
Первым европейцем, посетившим и описавшим озеро Тоба, стал голландец Х.Н. ван дер Туук, попавший туда всего полтора века тому назад - в 1853 году. То, что это кальдера супервулкана, ему и в голову не пришло…
Уже в 20-х годах прошлого века у западного побережья Суматры плавали две голландские подводные лодки - Her Majesty K II & Her Majesty K XIII, - внутри которых геофизик из Дельфтского технического университета Феликс Венинг Мейнес посредством изобретенного им гравиметра тешил свое научное любопытство изучением гравитационных аномалий (поясов низкой гравитации) в районе пролегающей к вдоль океанского побережья Суматры и Явы Яванской (Зондской) впадины.
Понырять в озере Тоба - а там есть, где развернуться субмарине! - не догадался и он.
И лишь во второй половине 40-х годов голландский геолог Рейнаут Виллем ван Беммелен, выполявший задание правительства восстановить утраченные в ходе второй мировой войны геологические архивы, сделал вывод о том, что игнимбритовые склоны озера - это вулканический туф. А значит, Тоба - имеет вулканическое происхождение.
*Добавляем в библиотеку по супервулканам (см. ПЕРВЫЙ ПОСТ серии; индекс серии там же) вот эту отличную работу, которая, к тому же, находится в открытом доступе: Craig A. Chesner Petrogenesis of the Toba Tuffs, Sumatra, Indonesia (Journal of Petrology | Volume 39 | Number 3 | Pages 397-438 | 1998).
А вот эту статью можно не читать (тем более что в открытом доступе ее все равно нет): "Discovery of the Toba Ash (c. 70 ka) in a high-resolution core recovering millennial monsoonal variability off Pakistan" (Ulrich Von Rad, Klaus-Peter Burgath, Muhammad Pervaz & Hartmut Schulz, Geological Society, London, Special Publications; 2002; v. 195; p. 445-461, 2002).
Вполне достаточно ее заголовка, который переводится так: "Обнаружение пепла Тоба (ок. 70 тысяч лет назад)… позволяет восстанавить тысячелетние перемены в протекании муссонов у берегов Пакистана". А также двух предложений экстракта: "В северо-западной части Аравийского моря был обнаружен обособленный слой пепла Тоба... Мы рассматриваем источник, перенос и откладывание периферических слоев пепла в Аравийском море, образовавшихся в результате ультраплинийских изевержений на вулканическом Индонезийском архипелаге, а также их применение в области палеоклиматологической корреляции".
Я поясню: это уже не крошечная проба, обнаруженная при глубоком бурении неторопливо формировавшегося себе ледника… А целый "обособленный слой", образовавшийся в море, где постоянно волны себе плещут и течения себе текут. Да и дно у морей в здешних водах живое - по крайней мере, было…
Предсталяете, СКОЛЬКО должно было выпасть вот на таком расстоянии от Тоба (КАРТА), чтобы через 74 тысячи лет по слоям на дне моря можно было спокойно изучать изменения климата?
А происходит во время сверхизвержения примерно следующее: обычно образуется колцеобразный разлом (будущая кальдера), из которого и идут (порой - неделями) титанические выбросы в виде достигающих 40 километров и более в высоту колонн пепла.
Впрочем, не только пепла: выбрасываются и раскаленные каменные обломки, и те самые пемзосодержащие игнимбриты, и тефра - наиболее крупные частицы пепла (по пеплу см. подробную СПРАВКУ USGS). Все это, конечно, падает ближе к месту извержения, а вот мельчайшие части пепла оседают в заметных количествах на территории, сопоставимой с площадью целых континентов (а в малозаметных - по всей планете).
Вот на этом снимке извержения Анак-Кракатау хорошо видно, как более мелкие частицы образуют колонну, а более крупные - пирокластические потоки (подробнее о них см. ЗДЕСЬ).
Но вернемся на Тоба. Установить, что озеро имеет не просто вулканическое происхождение, а является кальдерой супервулкана, и датировать даты его извержений (а их, как вы увидите позже, было много) вообще смогли лишь в 90-е годы. И, возможно, обо всем этом спорили бы до сих пор, если бы не получилось так, что практически одновременно в четырех разных районах мира были совершены сразу четыре открытия:
- во-первых, изучавший ледники Гренландии известный климатолог Грег Зелински обнаружил резкий скачок проводимости в слоях, датируемых 74 тысячами лет назад (это говорит о повышении содержания серной кислоты в атмосфере). Скачок был настолько сильным, что, по словам самого Зелински, мог быть вызван только каким-то "катаклизмом" общепланетного масштаба (оцениваемое содержание серной кислоты примерно эквивалентно разовому выбросу 25-кратного объема всех современных ее выбросов промышленностью Земли за целый год);
- во-вторых, изучавший океанское дно во многих тысячах километров от Гренландии геолог Майкл Рампино зарегистрировал резкое повышение содержания двух изотопов кислорода в останках морских простейших фораминифер (см. ЗДЕСЬ), что, по его подсчетам, говорило о падении общепланетной температуры примерно 75 тысяч лет назад примерно на 5,5 градуса. По словам самого Рампино: "Как будто кто-то переключил регулятор глобальной температуры с положения "Жара" на "Холод";
- в-третьих, Джон Уэстгейт - специалист по хронологии тефры из университета Торонто - получил несколько образцов вулканического пепла из мест, отдаленных друг от друга расстояниями до 7.000 километров. Его анализ не только показал, что эти образцы имеют одинаковый химический состав, а, значит, происходят из одного источника, но позволил датировать их одним и тем же временем - все те же 75 тысяч лет назад;
- наконец, то самое первое "всеобъемлющее петрологическое исследование" Тоба, проведенное Крейгом Чеснером (см. эпиграф), породемонстрировало, что отвесные склоны кальдеры не просто сложены из вулканических материалов, но и эти туфы на всю свою высоту являются следами одного и того же извержения…
Ну, а теперь - о четырех самых больших извержениях Тоба.
Первое из них произошло аж 1,2 миллиона лет назад, когда взорвался выросший в северной части нынешней кальдеры за сто тысяч лет до этого вулкан Харангоал (рисунки a. & b. на ЭТОЙ СХЕМЕ), который выбросил 35 кубических километров магмы в плотнопородном эквиваленте (НЕ сверхизвержение).
В целом, это было очень похоже на извержение Тамборы (см. ЗДЕСЬ), но не было выраженной плинийской фазы: видимо, магма поднялась очень быстро и не успела накопиться.
Следующее последовало почти через полмиллиона лет - около 800 тысяч лет назад (запомните эту дату - она нам еще понадобится в шестом посте) в южной части нынешней кальдеры (КАРТА). Оставившее по себе память в виде так называемых старейших туфов Тоба (Oldest Toba Tuff - OTT) оно выбросило 500 кубических километров магмы в плотнопородном эквиваленте (первое сверхизвержение).
Третьим стало извержение (снова из северной части кальдеры, снова не сверхизвержение) полмиллиона лет назад - 60 кубических километров магмы в плотнопородном эквиваленте - средние туфы Тоба (Middle Toba Tuff - MTT). Рисунок с. СХЕМЫ.
Наконец, самое важное для нас СВЕРХизвержение произошло 74 тысячи лет назад - опять в южной части, где было выброшено 2.800-3.000 км3 в плотнопородном эквиваленте (молодые туфы Тоба = Youngest Toba Tuff = YTT). О том, как оно происходило, мы поговорим в следующей серии - потому что именно по такому сценарию, скорее всего, будут проходить и будущие…
А в завершение - три факта:
1. И Самосир, …
…и суша в северной части кальдеры (см. рисунок f. СХЕМЫ и КАРТУ)…
…поднялись из кальдеры уже после извержения и продолжают подниматься и сейчас (анализ осадочных пород на о.Самосир показывает, что он "подрос" из озера, как минимум, на 450 метров).
2. Вокруг Тоба нет недостатка в молодых, возникших уже после сверхизвержения 74 тысячи лет назад вулканах…
…и горячих источниках - те самые фумарольные термы - см. ТРЕТИЙ ПОСТ.
(вот это серое пятно над пальмами на снимке выше)
3. Проведенное в 2001 году американскими и индонезийскими учеными совместное исследование зарегистрировало за четыре месяца ПОЛТОРЫ ТЫСЯЧИ локальных землетрясений.
Это в совокупности означает, что магматическая камера под Тоба жива и новое извержение неизбежно. Как оно будет протекать - в следующей части:
Супервулканы-5: ТОБА - КАК ОНО БУДЕТ СНОВА И ТОЖЕ НЕ РАЗ (НО УЖЕ БЕЗ НАС)
ИНДЕКС собственно по Тоба:
Знакомство: ENTER THE DRAGON
Дух озера Тоба
Запоздалое слово о батаках
Деревня сималунгун Пематанг-Пурба
Еще на Тоба были: tertiumdatur; xploncuk;
"Несмотря на внушительные размеры Тоба (см. ЗДЕСЬ) и его известность как возрожденной кальдеры, попыток провести всеобъемлющее петрологическое исследование до сих пор не предпринималось". Craig A. Chesner*
Первым европейцем, посетившим и описавшим озеро Тоба, стал голландец Х.Н. ван дер Туук, попавший туда всего полтора века тому назад - в 1853 году. То, что это кальдера супервулкана, ему и в голову не пришло…
Уже в 20-х годах прошлого века у западного побережья Суматры плавали две голландские подводные лодки - Her Majesty K II & Her Majesty K XIII, - внутри которых геофизик из Дельфтского технического университета Феликс Венинг Мейнес посредством изобретенного им гравиметра тешил свое научное любопытство изучением гравитационных аномалий (поясов низкой гравитации) в районе пролегающей к вдоль океанского побережья Суматры и Явы Яванской (Зондской) впадины.
Понырять в озере Тоба - а там есть, где развернуться субмарине! - не догадался и он.
И лишь во второй половине 40-х годов голландский геолог Рейнаут Виллем ван Беммелен, выполявший задание правительства восстановить утраченные в ходе второй мировой войны геологические архивы, сделал вывод о том, что игнимбритовые склоны озера - это вулканический туф. А значит, Тоба - имеет вулканическое происхождение.
*Добавляем в библиотеку по супервулканам (см. ПЕРВЫЙ ПОСТ серии; индекс серии там же) вот эту отличную работу, которая, к тому же, находится в открытом доступе: Craig A. Chesner Petrogenesis of the Toba Tuffs, Sumatra, Indonesia (Journal of Petrology | Volume 39 | Number 3 | Pages 397-438 | 1998).
А вот эту статью можно не читать (тем более что в открытом доступе ее все равно нет): "Discovery of the Toba Ash (c. 70 ka) in a high-resolution core recovering millennial monsoonal variability off Pakistan" (Ulrich Von Rad, Klaus-Peter Burgath, Muhammad Pervaz & Hartmut Schulz, Geological Society, London, Special Publications; 2002; v. 195; p. 445-461, 2002).
Вполне достаточно ее заголовка, который переводится так: "Обнаружение пепла Тоба (ок. 70 тысяч лет назад)… позволяет восстанавить тысячелетние перемены в протекании муссонов у берегов Пакистана". А также двух предложений экстракта: "В северо-западной части Аравийского моря был обнаружен обособленный слой пепла Тоба... Мы рассматриваем источник, перенос и откладывание периферических слоев пепла в Аравийском море, образовавшихся в результате ультраплинийских изевержений на вулканическом Индонезийском архипелаге, а также их применение в области палеоклиматологической корреляции".
Я поясню: это уже не крошечная проба, обнаруженная при глубоком бурении неторопливо формировавшегося себе ледника… А целый "обособленный слой", образовавшийся в море, где постоянно волны себе плещут и течения себе текут. Да и дно у морей в здешних водах живое - по крайней мере, было…
Предсталяете, СКОЛЬКО должно было выпасть вот на таком расстоянии от Тоба (КАРТА), чтобы через 74 тысячи лет по слоям на дне моря можно было спокойно изучать изменения климата?
А происходит во время сверхизвержения примерно следующее: обычно образуется колцеобразный разлом (будущая кальдера), из которого и идут (порой - неделями) титанические выбросы в виде достигающих 40 километров и более в высоту колонн пепла.
Впрочем, не только пепла: выбрасываются и раскаленные каменные обломки, и те самые пемзосодержащие игнимбриты, и тефра - наиболее крупные частицы пепла (по пеплу см. подробную СПРАВКУ USGS). Все это, конечно, падает ближе к месту извержения, а вот мельчайшие части пепла оседают в заметных количествах на территории, сопоставимой с площадью целых континентов (а в малозаметных - по всей планете).
Вот на этом снимке извержения Анак-Кракатау хорошо видно, как более мелкие частицы образуют колонну, а более крупные - пирокластические потоки (подробнее о них см. ЗДЕСЬ).
Но вернемся на Тоба. Установить, что озеро имеет не просто вулканическое происхождение, а является кальдерой супервулкана, и датировать даты его извержений (а их, как вы увидите позже, было много) вообще смогли лишь в 90-е годы. И, возможно, обо всем этом спорили бы до сих пор, если бы не получилось так, что практически одновременно в четырех разных районах мира были совершены сразу четыре открытия:
- во-первых, изучавший ледники Гренландии известный климатолог Грег Зелински обнаружил резкий скачок проводимости в слоях, датируемых 74 тысячами лет назад (это говорит о повышении содержания серной кислоты в атмосфере). Скачок был настолько сильным, что, по словам самого Зелински, мог быть вызван только каким-то "катаклизмом" общепланетного масштаба (оцениваемое содержание серной кислоты примерно эквивалентно разовому выбросу 25-кратного объема всех современных ее выбросов промышленностью Земли за целый год);
- во-вторых, изучавший океанское дно во многих тысячах километров от Гренландии геолог Майкл Рампино зарегистрировал резкое повышение содержания двух изотопов кислорода в останках морских простейших фораминифер (см. ЗДЕСЬ), что, по его подсчетам, говорило о падении общепланетной температуры примерно 75 тысяч лет назад примерно на 5,5 градуса. По словам самого Рампино: "Как будто кто-то переключил регулятор глобальной температуры с положения "Жара" на "Холод";
- в-третьих, Джон Уэстгейт - специалист по хронологии тефры из университета Торонто - получил несколько образцов вулканического пепла из мест, отдаленных друг от друга расстояниями до 7.000 километров. Его анализ не только показал, что эти образцы имеют одинаковый химический состав, а, значит, происходят из одного источника, но позволил датировать их одним и тем же временем - все те же 75 тысяч лет назад;
- наконец, то самое первое "всеобъемлющее петрологическое исследование" Тоба, проведенное Крейгом Чеснером (см. эпиграф), породемонстрировало, что отвесные склоны кальдеры не просто сложены из вулканических материалов, но и эти туфы на всю свою высоту являются следами одного и того же извержения…
Ну, а теперь - о четырех самых больших извержениях Тоба.
Первое из них произошло аж 1,2 миллиона лет назад, когда взорвался выросший в северной части нынешней кальдеры за сто тысяч лет до этого вулкан Харангоал (рисунки a. & b. на ЭТОЙ СХЕМЕ), который выбросил 35 кубических километров магмы в плотнопородном эквиваленте (НЕ сверхизвержение).
В целом, это было очень похоже на извержение Тамборы (см. ЗДЕСЬ), но не было выраженной плинийской фазы: видимо, магма поднялась очень быстро и не успела накопиться.
Следующее последовало почти через полмиллиона лет - около 800 тысяч лет назад (запомните эту дату - она нам еще понадобится в шестом посте) в южной части нынешней кальдеры (КАРТА). Оставившее по себе память в виде так называемых старейших туфов Тоба (Oldest Toba Tuff - OTT) оно выбросило 500 кубических километров магмы в плотнопородном эквиваленте (первое сверхизвержение).
Третьим стало извержение (снова из северной части кальдеры, снова не сверхизвержение) полмиллиона лет назад - 60 кубических километров магмы в плотнопородном эквиваленте - средние туфы Тоба (Middle Toba Tuff - MTT). Рисунок с. СХЕМЫ.
Наконец, самое важное для нас СВЕРХизвержение произошло 74 тысячи лет назад - опять в южной части, где было выброшено 2.800-3.000 км3 в плотнопородном эквиваленте (молодые туфы Тоба = Youngest Toba Tuff = YTT). О том, как оно происходило, мы поговорим в следующей серии - потому что именно по такому сценарию, скорее всего, будут проходить и будущие…
А в завершение - три факта:
1. И Самосир, …
…и суша в северной части кальдеры (см. рисунок f. СХЕМЫ и КАРТУ)…
…поднялись из кальдеры уже после извержения и продолжают подниматься и сейчас (анализ осадочных пород на о.Самосир показывает, что он "подрос" из озера, как минимум, на 450 метров).
2. Вокруг Тоба нет недостатка в молодых, возникших уже после сверхизвержения 74 тысячи лет назад вулканах…
…и горячих источниках - те самые фумарольные термы - см. ТРЕТИЙ ПОСТ.
(вот это серое пятно над пальмами на снимке выше)
3. Проведенное в 2001 году американскими и индонезийскими учеными совместное исследование зарегистрировало за четыре месяца ПОЛТОРЫ ТЫСЯЧИ локальных землетрясений.
Это в совокупности означает, что магматическая камера под Тоба жива и новое извержение неизбежно. Как оно будет протекать - в следующей части:
Супервулканы-5: ТОБА - КАК ОНО БУДЕТ СНОВА И ТОЖЕ НЕ РАЗ (НО УЖЕ БЕЗ НАС)
ИНДЕКС собственно по Тоба:
Знакомство: ENTER THE DRAGON
Дух озера Тоба
Запоздалое слово о батаках
Деревня сималунгун Пематанг-Пурба
Еще на Тоба были: tertiumdatur; xploncuk;