Серро-Негро: Активный вулкан в Никарагуа

Введение

Активный вулкан в Никарагуа

Серро Негро – действующий вулкан в горном хребте Кордильера-де-лос-Марибиос в Никарагуа, расположенный примерно в от деревни Малпаисильо. Это очень молодой вулкан, самый молодой в Центральной Америке, впервые появившийся в апреле 1850 года. Он состоит из гравийного базальтового шлакового конуса, который резко контрастирует с окружающей зеленью склонов и объясняет его название, означающее «Чёрный холм». Серро Негро часто извергается с момента своего первого извержения. Одной из особенностей некоторых извержений является выброс пепла из вершины конуса, в то время как лава извергается из трещин у основания. Серро Негро – полигенетический шлаковый конус, являющийся частью вулканической дуги Центральной Америки, образовавшейся в результате субдукции Кокосовой плиты под Карибскую плиту со скоростью в год. Это самый крупный и южный из четырёх шлаковых конусов, сформировавшихся вдоль линии северо-запад – юго-восток в горном хребте Кордильера-де-лос-Марибиос. Несмотря на свою молодость, Серро Негро является одним из самых активных вулканов в Никарагуа, последнее извержение которого произошло в 1999 году. С момента своего образования в 1850 году он извергался приблизительно 23 раза.

История извержения

Первое зарегистрированное извержение Серро-Негро произошло 13 апреля 1850 года, и вулканическая активность продолжалась до 27 мая. Произошли извержения из центрального жерла и взрывные извержения, сопровождавшиеся лавовыми потоками и повреждениями земли и имущества. Индекс вулканической взрывоопасности (VEI) был оценен в 2 из 8, что классифицирует извержение как стромболианского/вулканического типа. Объём извергнутой лавы составил 5,4 x 10⁵ м³, а объём тефры – 6,5 x 10⁵ м³. Второе извержение Серро-Негро произошло 14 ноября 1867 года, а вулканическая активность продолжалась до 30 ноября. Произошли извержения из радиальных трещин и взрывные извержения, с некоторыми лавовыми потоками вдоль трещины, ориентированной по линии северо-восток – юго-запад. VEI также был оценен в 2 (стромболианского/вулканического типа), а объём тефры составил 8,6 x 10⁶ м³. Третье извержение Серро-Негро произошло через 32 года и продолжалось с 22 по 29 ноября 1899 года. Взрывные извержения привели к повреждению земли, а VEI также был оценен в 2. Объём тефры был задокументирован как 1,7 x 10⁶ м³. С 28 октября по 3 ноября 1914 года вулкан взорвался в центральном жерле. Также произошли оползни, которые увеличили повреждения земли, но не привели к человеческим жертвам, поскольку не затронули населённые пункты. Несмотря на то, что VEI снова составил 2, объём тефры был зарегистрирован как 2,8 x 10⁶ м³. Пять лет спустя, с 20 по 30 июня 1919 года, Серро-Негро вновь извергся, взрывные извержения привели к VEI 2. В это время объёмы тефры и лавы не были зарегистрированы. Всего через четыре года, с 23 октября по 11 декабря 1923 года, Серро-Негро извергся на вершине и верхнем северном склоне. В это время произошли взрывы из центрального жерла и радиальных трещин, а в этом субпланианском извержении с VEI 3 были зафиксированы лавовые потоки. Это было крупнейшее извержение в истории вулкана, объём извергнутой лавы составил 1,0 x 10⁷ м³, а объём тефры – 3,6 x 10⁷ м³. Следующее извержение Серро-Негро произошло 10 февраля 1929 года, а вулканическая активность продолжалась до марта. Фланговые (эксцентрические) жерла и радиальные трещины также извергались взрывно, что привело к обильным лавовым потокам. Объём извергнутой лавы был зарегистрирован как всего 1,0 x 10⁵ м³ при извержении VEI 2.

The first recorded eruption of Cerro Negro occurred on April 13, 1850 and volcanic activity lasted until May 27. Central vent and explosive eruptions transpired, with lava flow and damage to land and property. The Volcanic Explosivity Index (VEI) was recorded at 2 out of 8, classifying the eruption as Strombolian/Vulcanian. Finally, the lava volume was recorded to be 5.4 x 10 and the tephra volume was 6.5 x 105 m3. Cerro Negro's second eruption took place on November 14, 1867 and volcanic activity lasted until November 30. Radial fissure and explosive eruptions occurred, with some lava flows, along the NE SW trend line fissure. The VEI was also recorded at 2 (Strombolian/Vulcanian), and the tephra volume was 8.6 x 106 m3. The third eruption of Cerro Negro occurred 32 years later and lasted from November 22 to November 29, 1899. Explosive eruptions resulted in damaged land, and the VEI was also recorded as a 2. Finally, the tephra volume was documented at 1.7 x 106 m3. From October 28 to November 3, 1914, the volcano erupted explosively at the central vent. Mudslides also resulted in increased damage to the land, but there were no fatalities because they did not flow over any villages or towns. Although the VEI was yet again 2, the tephra volume was a recorded 2.8 x 106 m3. Five years later, Cerro Negro erupted again from June 20–30, 1919, with explosive eruptions resulting in a VEI of 2. No tephra or lava volumes were recorded at this time. Just four years after that, from October 23 until December 11, 1923, Cerro Negro erupted along the summit and upper north flank. Central vent and radial fissure explosions erupted during this time, and lava flows were recorded in this VEI 3 sub plinian eruption. It was the largest eruption in the history of the volcano, with the lava volume being 1.0 x 107 m3 and the tephra volume being 3.6 x 107 m3. Cerro Negro erupted next on February 10, 1929, and volcanic activity lasted until March. Flank (excentric) vent and radial fissures also explosively erupted, resulting in excessive lava flows. The volume of lava erupted was recorded at only 1.0 x 105 m3 in the VEI 2 eruption.

Извержения 1947, 1948 и 1950 годов

Прошло еще 18 лет, прежде чем Серро-Негро извергся вновь, но 9 июля 1947 года произошло самое мощное извержение в его истории на тот момент. Индекс вулканической активности (VEI) был зарегистрирован на уровне 3 у вершины и на северо-восточном склоне, а характеристики извержения включали извержение из центрального жерла, боковые выбросы и лавовые потоки. Была объявлена эвакуация деревни Малпаисильо, и взрывные извержения вулкана привели к значительному ущербу земле и имуществу. Объем излившийся лавы составил 3,8 x 106 м3, а объем выброшенной тефры – 3,1 x 107 м3. Менее чем через год, 31 марта 1948 года, на Серро-Негро было зафиксировано еще одно строболианское извержение (VEI 2) из его центрального жерла. Однако объемы лавы и тефры не были зарегистрированы. Аналогичное извержение произошло в июне 1949 года, строболианское извержение VEI 2 произошло из центрального жерла. С 21 ноября по 17 декабря 1950 года из центрального жерла Серро-Негро произошло еще одно взрывное вулканическое извержение субпланианского типа (VEI 3). Образовались лавовые потоки, но эвакуация не потребовалась. Объем лавы составил 1,0 x 105 м3, а объем тефры – 3,8 x 107 м3 для этого конкретного извержения.

Взрыв в 1954 году

В феврале 1954 года из центрального жерла Серро-Негро произошло еще одно стромболианское извержение VEI 2, однако объемы лавы и тефры не были зафиксированы. Три года спустя, с 4 по 24 сентября 1957 года, активность VEI 2 была зарегистрирована через вершину и восточный склон Серро-Негро. Лавовые потоки повредили территорию в результате взрывного извержения, объем лавы составил 4,5 x 106 м3, а объем тефры – 2,8 x 106 м3. 28 сентября 1960 года произошла активность вершины и южного склона, которая продолжалась до 26 декабря. Этот VEI был определен как уровень 3 после извержений по радиальным трещинам и из центрального жерла. Повреждения территории были вызваны лавовыми потоками, объем лавы составил 5,2 x 106 м3, а объем тефры – 3,4 x 107 м3. Следующее извержение произошло 25 октября 1961 года на северо-восточном склоне Серро-Негро. Хотя извержение по радиальным трещинам и лавовые потоки были характерны для этого события, VEI был зарегистрирован только как 1, и объемы лавы и тефры не были зафиксированы. Это было самое слабое извержение Серро-Негро на сегодняшний день. Еще одно извержение из центрального жерла произошло 21 марта 1962 года и продолжалось до начала апреля. VEI был зарегистрирован как 2, наблюдались лавовые потоки, однако повреждений территории зафиксировано не было. Ровно через год, 21 марта 1963 года, из центрального жерла Серро-Негро произошло извержение VEI 1.

Взрыв 1968 года

Вулканическая активность с 23 октября по 10 декабря 1968 года ознаменовалась образованием кратера Кристо Рей, когда вершина и южный склон Серро Негро изверглись с субплиниовым VEI 3. Новый жерло образовало лавовый поток длиной 750 м, шириной 600 м и толщиной 3 м. Тринадцать деревень, расположенных вблизи извергающегося вулкана, были эвакуированы 27-го числа из-за обильного выпадения пепла. Вторая по величине город Никарагуа, Леон, зафиксировал выпадение пепла толщиной более 1 см. Лавовые потоки продвигались со скоростью 23 м/день, что привело к дополнительному разрушению земель, поскольку лава изливалась из трех кратеров Серро Негро, поднимаясь в воздух фонтанами на высоту 30 м. Эруптивные пепельные колонны достигали высоты от 2,3 до 4,8 км. Кроме того, раскаленные газы из жерл поднимались на высоту 120 метров и были видны на расстоянии более 50 км от вулкана. Когда вулканическая активность прекратилась, общий объем лавы составил 6,9 x 106 м3, а объем тефры – 2,7 x 107 м3.

Взрыв 1969 года

Еще одно небольшое извержение VEI 1 произошло после взрыва центрального жерла с 19 по 29 декабря 1969 года. Но два года спустя, с 3 по 14 февраля 1971 года, города вокруг Серро-Негро были вновь эвакуированы из-за внезапного субплинианского извержения вершины и формирования и извержения нового восточного склона. Вулканические бомбы выбрасывались на высоту около 600 метров, а раскаленные газы выделялись между извержениями. Пепельные столбы поднимались на высоту около 10 км, а объем выброшенной тефры составил 5,8 x 107 м3 (более 300 квадратных километров), что нанесло значительный ущерб местным посевам и строениям. Только в городе Леон выпало 18 см пепла, что привело к масштабным обрушениям зданий.

Извержение 1992 года

Прошло более 20 лет, и вулкан Серро-Негро был в состоянии покоя, пока 9 апреля 1992 года не произошло одно из крупнейших извержений в его истории. Вулканическая активность продолжалась в общей сложности пять дней, при этом основное субплинианское извержение (VEI 3) длилось два дня и сформировало столб пепла высотой около семи километров. Более 20 000 человек были немедленно эвакуированы, главным образом из-за выхода из строя систем водоснабжения, до прекращения извержений 14 апреля. Это извержение привело к человеческим жертвам и обширным разрушениям земли и имущества, поскольку объем выброшенной тефры составил 2,6 x 107 м3. Этот большой объем тефры вызвал выпадение примерно четырех сантиметров пепла на большей части Леона, что привело к обрушению многих крыш, а также к дополнительным травмам и смертям.

Извержение 1995 года

Три года спустя, 29 мая 1995 года, началась вулканическая активность, ознаменовавшая начало первой фазы этого извержения. Малые фреатические извержения происходили часто в течение этой фазы, в среднем 100–160 взрывов в день. Эти строболианские извержения генерировали конвективные столбы пепла, достигающие высоты 200–1000 метров, и продолжались в течение 79 дней. 2 июня на северо-западном склоне был зафиксирован низкоэнергетический пирокластический поток. После 6 июня количество извержений постепенно уменьшалось со скоростью 30–40 взрывов в день. К 19 июля вся вулканическая активность прекратилась на 95 дней. К середине ноября перерыв закончился и началась вторая фаза. Извержения продолжались в течение тринадцати дней и завершились 3 декабря 1995 года. В это время извержения стали более мощными, из Серро-Негро выбрасывались вулканические бомбы и глыбы диаметром до двух метров. Столбы пепла достигали высоты 2–2,5 метра. Несмотря на то, что VEI был оценен только в 2, взрывы центрального жерла, пирокластические потоки, фреатические взрывы и экструзия лавового купола были характерны для этого периода извержения. Новая лава заполнила около 2/3 кратера, образовавшегося в 1992 году, а дополнительные лавовые потоки повредили землю, простираясь на 1,5 км к северу от северного конуса основания. Выпадение пепла нанесло ущерб имуществу и сельскохозяйственным угодьям, в Леоне (~20 км от вулкана) в среднем выпадало два миллиметра пепла в день, однако во время безопасной эвакуации 6000 человек из окрестных деревень погибших не было. В целом объем лавового потока достиг 8,0 x 106 м3, а объем тефры достиг пика в 5,8 x 106 м3 в течение этого периода извержения, что привело к увеличению высоты шлакового конуса примерно на 50 метров.

Извержение 1999 года

Последняя вулканическая активность на Серро-Негро произошла 5 августа 1999 года и продолжалась в общей сложности два дня. За три часа произошло три землетрясения магнитудой 5,2, которые спровоцировали небольшое извержение вулкана. Это было первое в истории Серро-Негро событие, когда извержению предшествовали землетрясения большой магнитуды. Индекс вулканической эксплозивности (ВЭИ) был зарегистрирован только как 1, поскольку на южном фланге (вблизи кратера Кристо Рей) наблюдались извержения по радиальным трещинам, а также взрывные и фреатические извержения, в результате которых образовались три новых вентиляционных отверстия. Была проведена частичная эвакуация близлежащих деревень, но объем лавы низколетучей, высококристаллической базальтовой магмы составил всего 6 x 105 м3. Кроме того, объем выброшенной тефры находился в пределах 106 м3. Было сделано заключение, что вулканическая активность Серро-Негро в 1999 году была вызвана тектоническими процессами, и если бы не произошло этих трех землетрясений, извержение также бы не произошло. Последние извержения на Серро-Негро произошли в августе 1999 года, хотя в начале 2004 года была зарегистрирована сильная сейсмическая активность. В 1998 году предполагалось, что извержение произошло вскоре после прохождения урагана Митч, но позже выяснилось, что обильные клубы пара, поднимающиеся над вулканом, были вызваны дождевой водой, просачивающейся сквозь горячую лаву, оставшуюся после извержения 1995 года. После извержения 1999 года, кратер вершины и трещины, образовавшиеся в результате этого извержения, в настоящее время являются основным источником вулканических газов. По оценкам, общий выброс CO2 Серро-Негро составляет, по консервативным оценкам, 2800 тонн в сутки. Несмотря на то, что вулкан Серро-Негро существует всего 159 лет, он извергался по меньшей мере 23 раза, что является очень высокой активностью по сравнению с большинством вулканов. Этот исторический рост вулкана позволил документировать его развитие с течением времени. Было установлено, что сроки будущих извержений коррелируют с объемом предыдущего значительного извержения. Поскольку с 1900 года наблюдались устойчивые извержения, была разработана модель прогнозирования объема и времени извержений Серро-Негро. Хотя небольшое извержение произошло в 1999 году, в ближайшем будущем ожидается еще одно извержение большего масштаба. Серро-Негро не отличается от большинства вулканов тем, что вулканическая активность сопряжена с многочисленными опасностями. К ним относятся лавовые потоки, оползни, пирокластические потоки и землетрясения, но наибольшую опасность представляет собой воздействие пепла и тефры. В настоящее время Серро-Негро контролируется Никарагуанской сейсмической сетью, которая входит в состав INETER (Instituto Nicaragüense de Estudios Territoriales). Эта сеть включает в себя 36 станций по всей Никарагуа, и каждая из них имеет наблюдательный пункт на Серро-Негро. Сейсмическая активность, концентрация газов, деформация поверхности и колебания температуры тщательно отслеживаются для смягчения последствий возможного извержения. Поскольку Серро-Негро расположен в малонаселенной местности Никарагуа, риск для жизни людей меньше, чем у многих других вулканов в мире. Оползни и пирокластические потоки, сходящие с Серро-Негро, не угрожают крупным городам или поселкам. Тем не менее, извержения Серро-Негро, как известно, наносят катастрофический ущерб зданиям и сельскохозяйственным угодьям из-за широкого распространения пепла и тефры.

The last volcanic activity at Cerro Negro occurred on August 5, 1999 and lasted for a total of two days. Three earthquakes ( 5.2) occurred in three hours, which triggered a small scale eruption of the volcano. It was the first time in the history of Cerro Negro that large magnitude earthquakes preceded the eruption. The VEI was only recorded as a 1, as the south flank (near the Cristo Rey crater) experienced radial fissure eruption, along with explosive and phreatic eruptions, in the formation of three new vents. Small scale evacuations of surrounding villages were carried out, but the low volatile, highly crystalline basaltic magma only had a lava volume of 6 x 105 m3. Additionally, the tephra volume was only in the 106m3 range. It was concluded that the volcanic activity of Cerro Negro in 1999 was tectonically induced, and had three earthquakes not occurred, the eruption would have also not occurred. The most recent eruptions at Cerro Negro occurred in August 1999, although strong seismic activity was registered in early 2004. In 1998, an eruption was thought to have occurred shortly after the passage of Hurricane Mitch, but it later transpired that the copious amounts of steam seen rising from the volcano were caused by rainwater percolating through to hot lava from the 1995 eruption. Following the 1999 eruption, the summit crater and fissures created from this eruption are currently the main source of volcanic gas flux today. It is estimated that the total CO2 output of Cerro Negro is conservatively estimated to be 2,800 t d 1. Although the Cerro Negro volcano has only been around for a period of 159 years, it has erupted at least 23 times, which is highly active compared to most volcanoes. This historical growth of the volcano has allowed for documentation of the growth of this volcano over time. It was discovered that the timing of future eruptions is correlated with the volume of the previous significant eruption. Since there have been steady state eruptions since 1900, a Cerro Negro Time Volume Prediction Model was made. Although a small scale eruption did occur in 1999, another larger scale eruption is expected to occur in the immediate future. Cerro Negro does not differ from most volcanoes, in that numerous hazards are associated with volcanic activity. These hazards include lava flows, mudslides, pyroclastic flows, and earthquakes, but the biggest hazard of Cerro Negro is the effects of the ash and tephra fallouts. Currently, Cerro Negro is being monitored by the Nicaraguan Seismic Network, which is affiliated with INETER (Instituto Nicaragüense de Esdudios Territoriales). These programs have a total of 36 stations throughout Nicaragua, and they each have a monitoring station on Cerro Negro. Seismic activity, gas concentrations, surface deformation, and temperature fluctuations are all carefully watched in order to mitigate the effects of a possible eruption. As Cerro Negro lies in a less populated area of Nicaragua, there is less volcanic risk to human life compared to many of the other volcanoes in the world. Mudslides and pyroclastic flows that come from Cerro Negro are not in the direct path of major cities or towns. Nevertheless, the eruptions of Cerro Negro have been known to cause catastrophic damage to buildings and farmland, due to the widespread ash falls and tephra fallouts.