ИЗВЕРЖЕНИЯ САНТОРИНА [1976 Резанов И.А. - Атлантида: фантазия или реальность?]

Изучение глубоководных отложений восточной части Средиземного моря, начатое в 1947—1948 гг. шведской экспедицией и продолженное морскими геологами Колумбийского университета США, открыло новую главу в атлантологии.

Донные осадки глубоководных морей и океанов обычно исследуются с помощью специальных трубок — грунтоносов, опускаемых па дно океана с палубы корабля. Эти трубки, полые внутри, врезаясь в приповерхностные слои донных отложений, заполняются ими и затем извлекаются па дневную поверхность. Вынутая из трубки грунтоноса колонка донных осадков достигает в длину нескольких метров, а в некоторых случаях — и первых десятков метров. По колонке поднятого грунта можно проследить последовательность отложения морских осадков. Самый верхний слой колонки образовался в современную эпоху, чем ниже по разрезу колонки, тем осадки древнее.

Рис. 12. Распространение нижней тефры в донных осадках Восточного Средиземноморья (по Д. Нинковичу и В. Хейзену). Мощность слоев в см. Извержение Санторина произошло примерно 25 тыс. лет назад

В колонках грунта, поднятого со дна восточной части Средиземного моря, были обнаружены два слоя вулканического пепла, который геологи называют тефрой. Это принесенные ветром п упавшие в море мелкие пепловые частицы размером во много раз меньше песчинки, на 95% состоящие из бесцветного вулканического стекла. Проведенное американскими исследователями Д. Нинковичем и Б. Хейзеном детальное изучение добытых колонок грунта и, в частности, массовые определения показателя преломления вулканического стекла позволили различить верхнюю и нижнюю тефры, построить карты площадного распространения этих двух вулканических слоев и выяснить их толщину (рис. 12, 13). Конфигурация площади, где обнаружены вулканические осадки, и характер распределения мощности двух пепловых прослоев не оставляют сомнения в том, что этот пепел образовался в результате извержении вулкана Санторин, расположенного в 120 км к северу от острова Крит. Так, наибольшая толщина нижнего пеплового слоя, достигающего 22 см, отмечена к юго-востоку от Сапторина. Пепел разносился на 1000 км от вулкана. Судя по карте на рис. 12, можно заключить, что пепел Санторина не выпадал в восточной части Тирренского моря и на Африканском побережье. К северу, востоку и югу от Санторина максимальное расстояние, на которое переносился пепел, — 300—400 км. Все острова в Эгейском море, включая Крит, находившиеся в радиусе 200 км от Санторина, были покрыты слоем эолового пепла толщиной в несколько сантиметров.

Pис. 13. Распространение верхней тефры в донных осадках восточной части Средиземного моря 550 (по Д. Нинковичу и В. Хейзену). Мощность слоев показана в сантиметрах. Тефра образовалась во рремя минойского извержения Санторина около 1400 г. до н. э

Верхний горизонт вулканических осадков (верхняя тефра) достигает наибольшей толщины также вблизи Санторина. В 130 км к юго-востоку от вулкана толщина его превышает 2 м. Карта на рис. 13 показывает, что пепел второго извержения не покрывал слоем более 1 мм берега Африки, Малой Азии или Балканского полуострова. Максимальное расстояние, на которое переносился пепел, составляло не более 700 км.

В местах наибольшего скопления пепла обнаружено, что пепловый слой верхней тефры состоит из шести горизонтов — трех крупнозернистых и трех тонкозернистых с резкими контрастами между ними (рис. 14). Это указывает на то, что верхний пепловый слой образовался вследствие трех последовательных извержений Санторина, из которых первое было наиболее сильным и пеплообильным.

Рис. 14. Колонка донных отложений Средиземного моря к северо-западу от острова Карпатос. Видны три слоя (А, Б и В) верхней тефры, заключенной между карбонатными осадками: 1 - крупный вулканический пепел; 2 - тонкий вулканический пепел; 3 - карбонатные осадки

Д. Нинкович и Б. Хейзеи отмечают, что вулканические извержения часто выбрасывают пепел на высоту около 50 км. Дальнейшее его распространенно зависит в первую очередь от направления и скорости высотных ветров. Проанализировав воздушные токи в восточной части Средиземноморья, они пришли к выводу, что распределение материала нижней тефры свидетельствует о его переносе ветрами высокой скорости, что указывает на извержение вулкана в зимнее время.

Верхняя тефра отлагалась в условиях более низких скоростей ветра. Это согласуется с метеорологической схемой летних северо-западных пассатных ветров, имеющих относительно низкие скорости.

Детальное изучение обнаруженных в колонках грунта раковин микроорганизмов, а также определение радиоуглеродным методом абсолютного возраста слоев, расположенных выше и ниже пепловых горизонтов, привело Д. Нинковича и Б. Хейзена к выводу, что отложение нижней тефры произошло еще в доисторическое время — не менее чем 25 тыс. лет назад. Возраст верхнего пеплового горизонта оказался значительно моложе. Хотя и наблюдается довольно значительный разброс цифр, все же очевидно, что верхняя тефра образовалась менее 5 тыс. лет назад.

Время возникновения верхней тефры можно датировать и более точно. Несомненно, что формирование верхнего пеплового горизонта вызвано извержением Санторина, когда появилась одна из крупных кальдер земного шара. А извержение Санторина датируется достаточно надежно путем определения абсолютного возраста но короткоживущему изотопу углерода С¹⁴ в куске дерева, найденного под 30-метровой толщей пепла. Заметим, что пепел с кальдеры Санторина и из верхнего слоя донных отложений восточного Средиземноморья совершенно идентичен как по химическому составу, так и по показателю преломления вулканического стекла. Извержение Санторина, сопровождавшееся образованием кальдеры, произошло 3370±100 лет назад. Значит, это грандиозное событие относится приблизительно к 1400 г. до н. э.

Исследование донных отложений Восточного Средиземноморья п изучение геологического строения Санторинского архипелага позволяют сейчас достаточно полно восстановить последовательность извержений.

Вулкан Санторин необычайно молод. Он возник всего 200—100 тыс. лет назад, т. е. уже в четвертичном периоде, на месте древней суши, существовавшей в области Эгейского моря сотни миллионов лет. Наверное, прошло около 100 тыс. лет, прежде чем там, где была глубинная трещина, рассекавшая земную кору, начали формироваться вулканические конусы. Общее погружение древнеэгейской суши, происходящее во вторую половину четвертичного периода, привело к тому, что подножие будущего вулкана погрузилось ниже уровня моря и он стал островом. Однажды магматический канал оказался закупоренным застывшей лавой, как пробкой. Газы и расплавленная лава, поднимавшиеся с глубин в десятки километров, скопились в жерле вулкана почти у самой земной поверхности. Когда давление газов превысило прочность горных пород, раздался взрыв. Вулкан раскололся, и огромные массы пара и газов вырвались наружу, подняв на высоту 30—40 км колоссальные количества пепла. Свидетелем этого извержения п является слой нижней тефры, обнаруженный океанологическими экспедициями. Выход из недр Земли на дневную поверхность лавы, пепла и газов привел к образованию обширных пустот под вулканом, что вызвало обрушение прилежащих к вулкану участков земли и формирование крупной кальдеры обрушения. Это было приблизительно 25 тыс. лет назад.

Новый цикл извержений Санторина начался в центре образовавшейся кальдеры. Постепенное заполнение ее вулканическими лавами привело к возрождению острова. Сначала возникли небольшие вулканические островки (Акротири, Лумаравн и Фанари) на юге древней кальдеры. Затем центр активности сместился на север — возник крупный остров Тира (Фера) с высотой вулканического конуса около 1600 м. Постепенно большой остров сросся с малыми островками, расположенными южнее. После достаточно сильного извержения, давшего мощные накопления пемзы, вулкан Тира угас. Лишь на самом севере продолжал жить вулкан Перистер. В это время на западе поднялся еще один крупный конус — вулкан Симандир, завершивший формирование всего вулканического острова.

Перед катастрофой, образовавшей верхнюю тефру, Санторин представлял сложную группу сросшихся друг с другом вулканических конусов, расположенных преимущественно по его периферии. Как была устроена до катастрофы центральная часть Санторвнского архипелага, нам доподлинно не известно.

После катастрофы там возникла кальдера обрушения, и большая часть острова рухнула в воду. Выросли новые островки Неа-Каймени и Палеа-Каймени (рис. 15). Однако существование до катастрофы вулканических конусов преимущественно по периферии Санторинского архипелага позволяет предположить, что в центральной его части крупного вулкана не было. Возможно, внутренняя часть Санторинского архипелага и до катастрофы частично представляла собой лагуну или же равнинную территорию, образовавшуюся за счет сноса вулканических продуктов с горной цепи, обрамлявшей остров. В пользу такой точки зрения свидетельствует анализ вулканических выбросов, непосредственно предшествовавших катастрофе.

Рис. 15. Санторинекий архипелаг

Мы сейчас знаем, что извержение, сопровождавшееся образованием современной кальдеры Санторина, не было мгновенным. Геологические наблюдения свидетельствуют, что первые проявления вулканизма не носили катастрофического характера. Интенсивность постепенно возрастала.

X. Рекк подразделяет накопившиеся в процессе извержения выбросы пемзы на три слоя. Нижняя, «розовая», пемза извергалась при более низкой температуре. Характер распределения ее толщины и размеры зерен позволяют предположить, что в период ее образования действовало несколько жерл в северной части острова. Средняя группа слоев пемзы, встреченная на юге и востоке острова Тиры, отличается резко выраженной неправильной слоистостью. Тонкий материал отсортирован и сложно переслаивается с грубым. Это указывает на серию слабых и умеренных взрывных извержений, разделенных спокойными интервалами. Отсутствие обломков древних лав говорит об активности прежних жерл.

Максимум извержения Санторина приходится на время отложения третьего (верхнего) слоя. Oб этом свидетельствуют размеры обломков и обилие в пемзе чужеродных включений. Изобилуют глыбы свежей стекловатой лавы, застывшей до того, как она была выброшена взрывом, обломки древних андезитов и даже глыбы кристаллических сланцев и известняков, слагающих довулканическое основание Санторинского архипелага. Объем некоторых глыб достигал кубометра. Накопление верхнего слоя тоже было не единовременным актом. Обнаруженная слоистость и водная сортировка материала доказывают неоднократность взрывных извержений, происходивших из многочисленных источников.

Выброс огромных масс богатой газами магмы неизбежно вызвал обрушение кровли подземного резервуара (рис. 16). Процесс этот мог начаться еще во время извержений, но сильнее всего проявился вскоре после их окончания.

Рис. 16. Схематические геологические разрезы через Санторинский вулканический архипелаг по линии островов Тирасия—Тира: А — в начале минойского извержении. По краям древней кальдеры расположены вулканы. На глубине возник новый магматический очаг. Давление в нем превысило прочность пород, и произошел взрыв и выброс раскаленной эмульсии; Б — опорожнившаяся магматическая камера вызвала обрушение ее кровли. На поверхности возникшей кальдеры с 197 г. до н. э. началось образование молодых вулканов. 1 — породы древнего фундамента (сланцы, метаморфизованные известняки); 2 — лавы и туфы цоминойских извержений; 3 — лава послеминойских извержений; 4 — разломы

Анализируя причины образования кальдеры Санторина, Рекк обратил внимание на то, что общий план кальдеры в первом приближении имеет форму прямоугольника (рис. 17), что указывает на определяющую роль в ее образовании разломов меридионального и широтного направлений. Многие частные конусы расположены по краям этого параллелограмма. Далее Рекк отметил округлые овалы на ее краях, образующие зубчатый характер линии обрушения. Центры многих дугообразно изогнутых ниш совпадают с жерлами прежних вулканов. Oтсюда он сделал вывод, что удаление магмы из-под вулканических конусов обусловила появление кольцевых трещин. Вероятно, каждый из конусов Санторинского архипелага располагался под единым обширным куполом, прикрывавшим сверху магматический резервуар. Oбщее опускание уровня магмы в резервуаре должно было вызвать обрушение кровли, которое скорее могло начаться под отдельными частными конусами, где вес кровли больше. Oбрушению кальдеры способствовало также значительное число радиальных и диагональных разломов.

Рис. 17. Прямоугольная форма кальдеры Санторина: 1 — куполы; 2 — пемза; 3 — вулканы Тирасия — Скарос; 4 — вулкап Симандир; 5 — вулкан Перистерия; 6 — вулкан Тира; 7 — вулкан Акротири; 8 — вулкан Лумарави; 9 — известняковый массив; 10 — жерло; 11 — разломы; 12 — прямоугольный план кальдеры и радиальные разломы

Форма дна кальдеры Санторина, по мнению известного вулканолога X. Вильямса, имеет типичные черты провального, а не взрывного происхождения. На дне не обнаружено воронкообразных впадин. Подводный выступ, ограниченный двумя параллельными разломами, разделяет кальдеру на две части — более глубокую северную и более мелкую южную. В обеих впадинах прослежены также радиальные рвы, ограниченные разломами.

Минойское извержение не было последней страницей в истории Санторина. 1200 лет вулкан молчал. Потребовалось время, чтобы на глубине под ним скопились новые порции лавы и газов. Но вот в 197 г. до н. э. Санторин заговорил вновь. В центре его кальдеры показался над поверхностью воды остров Палеа-Каймени. Началось новое заполнение кальдеры вулканическим материалом. М. Непмайер пишет, что с этого времени наблюдался целый ряд грозных извержений, которые иногда вызывали появление новых островов, вскоре опять бесследно исчезавших, а иногда способствовали увеличению размеров Палеа-Каймени. Так, например, в 726 г. н. э. этот остров вырос в объеме, а позже часть его была разрушена. После периода покоя, продолжавшегося 847 лет, в 1573 г., произошло извержение, в результате которого образовался остров Микра-Каймени. Подводное же извержение, случившееся в 1650 г. вне кольцевого вала, вблизи Санторина, дало мель Колумба. Необычайно сильный вулканический процесс отмечался в центре кольца в 1707 г.; он не прерывался в течение пяти лет и послужил причиной возникновения Неа-Каймени — самого большого из внутренних островов группы.

Период покоя продлился затем до января 1886 г., когда началось извержение, ознаменовавшее последний период деятельности вулкана. Это извержение Санторина, случившееся сравнительно недавно, представляет для нас исключительный интерес, и мы остановимся на нем подробнее.

26 января 1886 г. стали катиться камни с древнего конуса Неа-Каймени. 30 января количество камней увеличилось. Жители острова заметили, что во многих местах бухты вода заметно потеплела. Скоро из воды стали выделяться облака паров, распространявшие запах серы. На следующий день пар уже вырывался из воды с шумом, часто слышался легкий подземный гул. В это же время неподалеку от бухты появилась в земле трещина. Ощущалось слабое, но продолжительное трясение земли, вследствие чего многие дома в деревушках на Санторинском архипелаге дали трещины. Перепуганные жители, ища спасения, перебрались па самый большой из островов — Тиру.

1 февраля вулканическая деятельность усилилась, и около полудня посредине бухты показалась из воды черпая зубчатая скала, окутанная белым паром, возвестившая о рождении острова Гергиос, который 5 февраля присоединился к Неа-Камени. Ночью над возникшим островом видно было красное зарево. Температура воды в море продолжала повышаться. Так, у острова Неа-Камени она поднялась до 46°, а около только что образовавшегося острова достигла 84° С.

13 февраля после сильного подводного гула на поверхности воды показался еще один остров, названный Афроэсса. Наконец, 20 февраля подводное извержение достигло максимума. На Гергиосе раздался ужасный взрыв. Огромный столб пепла и пара поднялся на высоту нескольких сотен метров, а вылетавшие из моря раскаленные куски лавы поднимались вверх не менее чем на 500 м.

Скоро возник третий остров — Река, который затем составил одно целое с Афроэссой. На протяжении мая выдвинулись острова Майонизи, Извержения продолжались в течение года, причем периоды усиления вулканической деятельности чередовались с периодами относительного затишья. Затем наступил покой, но вулкан продолжает действовать, хотя и слабо, до настоящего времени.

Все извержения Санторина, известные за историческое время, описывались как катастрофические для населения, жившего на этом вулканическом архипелаге. Излияния лавы и сильные взрывы газов часто сопровождались цунами, вызывавшими сильные разрушения па берегах Эгейского моря.

Подчеркнем, что самое сильное (минойское) извержение Санторина не было известно ни в классическую эпоху, ни в средние века. Лишь изучение геологического строения острова Тиры, начатое в конце прошлого века, да недавние океанологические исследования в Восточном Средиземноморье позволили обнаружить это грандиозное геологическое явление.