Введение
Огненное кольцо (также известное как Тихоокеанское огненное кольцо, Огненный пояс, Пояс огня или Тихоокеанский пояс) – тектонический пояс вулканов и землетрясений. Оно простирается примерно на километров в длину и до километров в ширину, окружая большую часть Тихого океана. Огненное кольцо содержит от 750 до 915 действующих или спящих вулканов, что составляет около двух третей от общего числа вулканов в мире. Точное количество вулканов в пределах Огненного кольца зависит от включенных регионов. Около 90% землетрясений в мире, включая большинство крупнейших, происходят в пределах этого пояса. Огненное кольцо не является единой геологической структурой. Оно образовалось в результате субдукции различных тектонических плит на границах их схождения вокруг Тихого океана. К ним относятся: Антарктическая, Наска и Кокосовая плиты, погружающиеся под Южноамериканскую плиту; Тихоокеанская и Хуан-де-Фука плиты под Североамериканскую плиту; Филиппинская плита под Евразийскую плиту; и сложная граница между Тихоокеанской и Австралийской плитами. Взаимодействие на этих границах плит сформировало океанические желоба, вулканические дуги, междуговые бассейны и вулканические пояса. Включение некоторых территорий в Огненное кольцо, таких как Антарктический полуостров и западная Индонезия, является предметом споров. Огненное кольцо существует более 35 миллионов лет, однако субдукция в некоторых его частях происходила гораздо дольше; внутри кольца расположено множество древних потухших вулканов. Четыре крупнейших извержения вулканов на Земле в эпоху голоцена произошли на вулканах, расположенных в Огненном кольце. Большинство действующих вулканов Земли с вершинами, возвышающимися над уровнем моря, находятся в Огненном кольце. Многие из этих надводных вулканов – стратовулканы (например, гора Сент-Хеленс), образованные взрывными извержениями тефры, чередующимися с эффузивными излияниями лавы. Лавы стратовулканов Огненного кольца в основном представлены андезитами и базальтовыми андезитами, но также встречаются дациты, риолиты, базальты и некоторые другие, более редкие типы. Эта историческая связь между вулканами и огнем отражена в названии Огненного кольца, несмотря на то, что вулканы не сжигают Землю огнем. О существовании пояса вулканической активности вокруг Тихого океана было известно уже в начале XIX века; например, в 1825 году пионерский вулканолог Г. П. Скруп описал цепочки вулканов вокруг края Тихого океана в своей книге «Рассуждения о вулканах». Три десятилетия спустя, в книге об экспедиции Перри в Японию, вулканы Огненного кольца упоминались следующим образом: «Они [Японские острова] находятся на линии этой огромной окружности вулканической активности, которая окружает берега Тихого океана от Огненной Земли до Молуккских островов» (Narrative of the Expedition of an American Squadron to the China Seas and Japan, 1852–54). В 1878 году в журнале Scientific American вышла статья под названием «Огненное кольцо и вулканические пики западного побережья Соединенных Штатов», в которой описывалось явление вулканической активности вокруг границ Тихого океана. Ранние прямые упоминания о вулканах, формирующих «кольцо огня» вокруг Тихого океана, также содержатся в книге Александра П. Ливингстона «Полная история ужасной катастрофы землетрясения и пожара в Сан-Франциско», опубликованной в 1906 году, где он описывает «великое кольцо огня, которое окружает всю поверхность Тихого океана». В 1912 году геолог Патрик Маршалл ввел термин «Андизитовая линия», чтобы обозначить границу между островами в юго-западной части Тихого океана, которые различаются по структуре вулканов и типам лавы. Позднее эта концепция была распространена на другие части Тихого океана. Андизитовая линия и Огненное кольцо тесно совпадают по местоположению. Развитие теории тектоники плит с начала 1960-х годов обеспечило современное понимание и объяснение глобального распределения вулканов и землетрясений, включая те, что находятся в Огненном кольце.
The Ring of Fire (also known as the Pacific Ring of Fire, the Rim of Fire, the Girdle of Fire or the Circum Pacific belt) is a tectonic belt of volcanoes and earthquakes. It is about long and up to about wide, and surrounds most of the Pacific Ocean. The Ring of Fire contains between 750 and 915 active or dormant volcanoes, around two thirds of the world total. The exact number of volcanoes within the Ring of Fire depends on which regions are included. About 90% of the world's earthquakes, including most of its largest, occur within the belt. The Ring of Fire is not a single geological structure. It was created by the subduction of different tectonic plates at convergent boundaries around the Pacific Ocean. These include: the Antarctic, Nazca and Cocos plates subducting beneath the South American Plate; the Pacific and Juan de Fuca plates beneath the North American Plate; the Philippine plate beneath the Eurasian plate; and a complex boundary between the Pacific and Australian Plate. The interactions at these plate boundaries have formed oceanic trenches, volcanic arcs, back arc basins and volcanic belts. The inclusion of some areas in the Ring of Fire, such as the Antarctic Peninsula and western Indonesia, is disputed. The Ring of Fire has existed for more than 35 million years but subduction has existed for much longer in some parts of the Ring; many older extinct volcanoes are located within the Ring. while the four largest volcanic eruptions on Earth in the Holocene epoch all occurred at volcanoes in the Ring of Fire. Most of Earth's active volcanoes with summits above sea level are located in the Ring of Fire. Many of these subaerial volcanoes are stratovolcanoes (e. g. Mount St Helens), formed by explosive eruptions of tephra alternating with effusive eruptions of lava flows. Lavas at the Ring of Fire's stratovolcanoes are mainly andesite and basaltic andesite but dacite, rhyolite, basalt and some other rarer types also occur. This historical link between volcanoes and fire is preserved in the name of the Ring of Fire, despite the fact that volcanoes do not burn the Earth with fire. The existence of a belt of volcanic activity around the Pacific Ocean was known in the early 19th century; for example, in 1825 the pioneering volcanologist G. P. Scrope described the chains of volcanoes around the Pacific Ocean's rim in his book "Considerations on Volcanos". Three decades later, a book about the Perry Expedition to Japan commented on the Ring of Fire volcanoes as follows: "They [the Japanese Islands] are in the line of that immense circle of volcanic development which surrounds the shores of the Pacific from Tierra del Fuego around to the Moluccas." (Narrative of the Expedition of an American Squadron to the China Seas and Japan, 1852–54). An article appeared in Scientific American in 1878 with the title "The Ring of Fire, and the Volcanic Peaks of the West Coast of the United States", which outlined the phenomenon of volcanic activity around the boundaries of the Pacific. Early explicit references to volcanoes forming a "ring of fire" around the Pacific Ocean also include Alexander P. Livingstone's book "Complete Story of San Francisco's Terrible Calamity of Earthquake and Fire", published in 1906, in which he describes " the great ring of fire which circles round the whole surface of the Pacific Ocean.". In 1912, geologist Patrick Marshall introduced the term "Andesite Line" to mark a boundary between islands in the southwest Pacific, which differ in volcano structure and lava types. The concept was later extended to other parts of the Pacific Ocean. The Andesite Line and the Ring of Fire closely match in terms of location. The development of the theory of plate tectonics since the early 1960s has provided the current understanding and explanation of the global distribution of volcanoes and earthquakes, including those in the Ring of Fire.
Географические границы
Существует консенсус среди геологов относительно большинства регионов, входящих в состав Тихоокеанского огненного кольца. Однако существуют несколько регионов, по которым нет единого мнения. (См. ). Индонезия расположена на пересечении Тихоокеанского огненного кольца и Альпийско-Гималайского пояса (который является другой протяженной субдукционной зоной Земли, связанной с вулканической и сейсмической активностью, также известной как Средиземно-Индонезийский вулканический пояс, простирающийся с востока на запад через Южную Азию и Южную Европу). Некоторые геологи включают всю Индонезию в состав Тихоокеанского огненного кольца, в то время как многие исключают западные острова Индонезии (относя их к Альпийско-Гималайскому поясу). Некоторые геологи включают Антарктический полуостров и Южные Шетландские острова в Тихоокеанское огненное кольцо, поскольку границы подводных плит в этой части Тихого океана (Тихоокеанский-Антарктический хребет, Восточно-Тихоокеанский хребет и хребет Чили) являются расходящимися, а не сходящимися. Хотя в этом регионе наблюдается некоторая вулканическая активность, она не связана с субдукцией. Некоторые геологи включают острова Идзу, Бонинские острова и Марианские острова, другие – исключают их, и они не являются частью Тихоокеанского огненного кольца.
Конфигурации тектонических плит
Огненное кольцо существует уже более 35 миллионов лет. Современная конфигурация Тихоокеанского огненного кольца сформировалась в результате развития современных зон субдукции, первоначально (около 115 миллионов лет назад) в Южной Америке, Северной Америке и Азии. По мере постепенного изменения конфигурации плит сформировались современные зоны субдукции Индонезии и Новой Гвинеи (около 70 миллионов лет назад), а затем, наконец, зона субдукции Новой Зеландии (около 35 миллионов лет назад). Тихоокеанская плита образовалась в раннем юрском периоде около 190 миллионов лет назад, вдали от границ тогдашнего Палео-Тихоокеанского океана. До того, как Тихоокеанская плита достигла достаточного размера, чтобы достичь границ океанического бассейна, более древние плиты подвергались субдукции перед ней по краям этого бассейна. Например, субдукция у побережья Южной Америки происходит с юрского периода, более 145 миллионов лет назад, и там сохранились остатки юрских и меловых вулканических дуг. Примерно 120–115 миллионов лет назад плита Фараллон субдуцировала под Южную Америку, Северную Америку и северо-восточную Азию, а плита Изанаги – под восточную Азию. К 85–70 миллионам лет назад плита Изанаги сместилась на северо-восток и субдуцировала под восточную Азию и Северную Америку, в то время как плита Фараллон субдуцировала под Южную Америку, а Тихоокеанская плита – под восточную Азию. Около 70–65 миллионов лет назад плита Фараллон субдуцировала под Южную Америку, плита Кула – под Северную Америку и северо-восточную Азию, а Тихоокеанская плита – под Восточную Азию и Папуа-Новую Гвинею. Около 35 миллионов лет назад плиты Кула и Фараллон были полностью субдуцированы, и Тихоокеанская плита субдуцировала по всему своему периметру, образуя конфигурацию, очень похожую на современное Огненное кольцо.
Современная конфигурация плит
Восточные части Огненного кольца образовались в результате столкновения нескольких относительно крупных плит. Западные части кольца более сложны и характеризуются столкновением множества крупных и мелких тектонических плит. В Южной Америке Огненное кольцо является результатом поддвигания Антарктической плиты, плиты Наска и плиты Кокос под Южноамериканскую плиту. В Центральной Америке плита Кокос поддвигается под Карибскую плиту. Часть Тихоокеанской плиты и небольшая плита Хуана де Фука поддвигаются под Североамериканскую плиту. Вдоль северной части Тихоокеанская плита, движущаяся в северо-западном направлении, поддвигается под Алеутскую островную дугу. Дальше к западу Тихоокеанская плита поддвигается под Камчатский полуостров и Курильскую островную дугу. Южнее, в Японии, на Тайване и Филиппинах, Филиппинская плита поддвигается под Евразийскую плиту. Юго-западная часть Огненного кольца более сложна, здесь множество мелких тектонических плит сталкиваются с Тихоокеанской плитой в районе Марианских островов, Филиппин, восточной Индонезии, Папуа-Новой Гвинеи, Тонги и Новой Зеландии; Австралия исключена из этой части кольца, поскольку находится в центре своей тектонической плиты вдали от зон субдукции. В Северной Америке наблюдается разрыв в вулканической активности, связанной с субдукцией, в северной Мексике и южной Калифорнии, что частично обусловлено расходящейся границей в Калифорнийском заливе и частично – разломом Сан-Андреас (не вулканической границей сдвига). Еще один разрыв в вулканической активности, связанной с субдукцией, в Северной Америке наблюдается в северной Британской Колумбии, Юконе и юго-восточной Аляске, где вулканизм вызван внутриплитным континентальным рифтингом.
Распределение вулканов
Распространение вулканов Тихоокеанского огненного кольца, активных в голоцене (последние 11 700 лет)КонтинентСтранаРегионВулканы (зона субдукции)Вулканы (другие)КомментарииКонсенсус включенияАнтарктидаАнтарктический полуостров (Земля Грэма)03 внутриплитныеНетАнтарктидаЮжные Шетландские острова04 внутриплитныевнутриплитные рифтовые вулканы, связанные с рифтингом дуги, связанным с субдукциейНетЮжная АмерикаЧили710исключая остров Пасхи (океанический рифт)ДаЮжная АмерикаЧили Аргентина180общая граница между двумя странамиДаЮжная АмерикаАргентина154 внутриплитныебез выхода к Тихому океануНетЮжная АмерикаЧили Боливия60общая граница между двумя странамиДаЮжная АмерикаБоливия50без выхода к Тихому океануНетЮжная АмерикаЧили Перу10общая граница между двумя странамиДаЮжная АмерикаПеру160ДаЮжная АмерикаЭквадор210исключая Галапагосские острова (горячая точка)ДаЮжная АмерикаЭквадор Колумбия10общая граница между двумя странамиДаЮжная АмерикаКолумбия130ДаСеверная АмерикаПанама20ДаСеверная АмерикаКоста-Рика100ДаСеверная АмерикаНикарагуа170ДаСеверная АмерикаГондурас40ДаСеверная АмерикаСальвадор180ДаСеверная АмерикаСальвадор Гватемала20общая граница между двумя странамиДаСеверная АмерикаГватемала210ДаСеверная АмерикаГватемала Мексика10общая граница между двумя странамиДаСеверная АмерикаМексика268 рифтоваяисключая 3 океанических рифтовых вулкана; 8 континентальных рифтовых вулканов в Нижней КалифорнииДаСеверная АмерикаСоединенные ШтатыКалифорния, Орегон, Вашингтон229 рифтовая9 континентальных рифтовых вулканов (6 в Южной Калифорнии и 3 в Орегоне)ДаСеверная АмерикаКанада616 внутриплитныеисключая 2 океанических рифтовых вулканаДаСеверная АмерикаСоединенные ШтатыАляска804 внутриплитныена юго-востоке Аляскивключая 39 вулканов в Алеутских островах; исключая 4 внутриплитных вулкана на западе Аляски, далеко от зоны субдукцииДаАзияРоссияКамчатка670включая 1 подводный вулкан (Пиип) в Алеутской дугеДаАзияРоссияКурильские острова440включая 3 подводных вулкана; 15 вулканов, на которые претендует ЯпонияДаАзияЯпония810исключая острова Идзу и Бонинские островаДаАзияТайвань40включая 2 подводных вулканаДаЯпонияОстрова Идзу и Бонинские острова260включая 13 подводных вулкановНетСоединенные ШтатыСеверные Марианские острова и Гуам250включая 16 подводных вулкановНетАзияФилиппины410включая 1 подводный вулканДаАзияИндонезиязападные острова70Суматра (27 вулканов), Кракатау, Ява (36 вулканов), Бали (3 вулкана), Ломбок, Сумбава и Сангеанг (т.е. Зондская дуга, к северу от Зондской зоны субдукции между Австралийской плитой и Зондской плитой)НетАзияИндонезиявосточные острова54Сулавеси, Малые Зондские острова (исключая Бали, Ломбок, Сумбаву и Сангеанг), Халмахера, Банда, Сангихеские островаДаПапуа — Новая Гвинея471 рифтоваявключая 2 подводных вулканаДаСоломоновы Острова80включая 4 подводных вулканаДаВануату140Дапретендуется Вануату и Францией (Новая Каледония)21 рифтоваяОстров Хантера и остров Мэтью; East Gemini Seamount — подводная гора в океаническом рифтеДаФиджи30ДаФранцияУоллис и Футуна10мантийный плюм и субдукцияНетСамоа20мантийный плюм и субдукциявключая 1 подводную горуНетТонга173 рифтоваявключая 13 подводных вулканов, 3 из которых являются вулканами рифтовой дуги, связанными с субдукциейДамежду Тонгой и островами Кермадек10Подводная гора Моноваи (между исключительными экономическими зонами Тонги и Новой Зеландии)ДаНовая ЗеландияОстрова Кермадек60включая 4 подводных вулканаДаНовая Зеландия200исключая острова Кермадек; включая 8 подводных вулкановДаИтого91359
Извержения вулканов
Четыре крупнейших извержения вулканов на Земле в эпоху голоцена (за последние 11 700 лет) произошли на вулканах, расположенных в Огненном кольце. Это извержения в кальдере Фишера (Аляска, 8700 г. до н.э.), озере Курил (Камчатка, 6450 г. до н.э.), кальдере Кикай (Япония, 5480 г. до н.э.) и горе Мазама (Орегон, 5677 г. до н.э.). Считается, что они были вызваны мощными землетрясениями в зонах субдукции. Антарктический полуостров (земля Грэма) также иногда включают в состав кольца. Вулканы, расположенные к югу от Антарктического круга (например, вулканы Земли Виктории, включая гору Эребус, и вулканы Земли Мэри Бёрд), не связаны с процессами субдукции и, следовательно, не являются частью Огненного кольца.
Южная Америка
Самый высокий действующий вулкан в мире — Охос-дель-Саладо, расположенный в Андах, в зоне Тихоокеанского огненного кольца. Он является частью границы между Аргентиной и Чили и последний раз извергался в 750 году нашей эры. Другой вулкан Анд в зоне Тихоокеанского огненного кольца, находящийся на границе Аргентины и Чили, — Льюльяйльяко, который является самым высоким вулканом в мире, извергавшимся в историческое время, и последний раз извергался в 1877 году.
Боливия
На территории Боливии расположены как действующие, так и потухшие вулканы. Действующие вулканы находятся в западной Боливии, где они формируют Кордильеру Оксидентал – западную границу плато Альтиплано. Некоторые из действующих вулканов являются трансграничными, расположенными на границе с Чили. Все вулканы кенозоя Боливии входят в состав Центральной вулканической зоны (ЦВЗ) Андского вулканического пояса, образованного процессами, связанными с субдукцией плиты Наска под Южноамериканскую плиту. Центральная вулканическая зона представляет собой крупную вулканическую провинцию позднего кенозоя.
Перу
Сабанаяка — активный стратовулкан в Андах южного Перу, расположенный примерно к северо-западу от Арекипы. Это самый активный вулкан в Перу, с продолжающимся извержением, начавшимся в 2016 году. Убинас — ещё один действующий вулкан в южном Перу, его последнее извержение произошло в 2019 году. Вулканы в Перу находятся под наблюдением Перуанского геофизического института.
Эквадор
Котопакси — стратовулкан в Андах, расположенный примерно к югу от Кито, Эквадор, Южная Америка. Это вторая по высоте вершина в стране, достигающая высоты 5 897 метров. С 1738 года Котопакси извергался более 50 раз, в результате чего вокруг вулкана образовались многочисленные долины, сформированные грязевыми потоками. В октябре 1999 года вулкан Пичинча извергся в Кито и покрыл город несколькими сантиметрами пепла. До этого, последние крупные извержения были в 1553 и 1660 годах, когда на город выпало около 30 см пепла. Вулкан Сангай — активный стратовулкан в центральной части Эквадора, один из самых высоких действующих вулканов в мире и один из самых активных вулканов Эквадора. Он демонстрирует преимущественно стромболианскую активность; извержение, начавшееся в 1934 году, закончилось в 2011 году. Произошли и более поздние извержения. Геологически Сангай отмечает южную границу Северной вулканической зоны, а его положение на стыке двух крупных плит земной коры объясняет высокий уровень его активности. Около 500 000-летняя история Сангая отмечена нестабильностью; две предыдущие версии горы были разрушены массивными обрушениями флангов, следы которых до сих пор разбросаны вокруг. Сангай — один из двух действующих вулканов, расположенных в одноименном национальном парке Сангай, другим является Тунгурахуа, расположенный на севере. В 1983 году он был включен в список Всемирного наследия ЮНЕСКО. Ревентадор — активный стратовулкан, расположенный в восточных Андах Эквадора. С 1541 года он извергался более 25 раз, последнее извержение началось в 2008 году и, по состоянию на 2020 год, все еще продолжается, но самое крупное историческое извержение произошло в 2002 году. Во время этого извержения шлейф из вулкана достиг высоты 6 000 метров, а пирокластические потоки протянулись на 8 км от конуса. 30 марта 2007 года вулкан снова изверг пепел, который поднялся на высоту около 3 км. В Эквадоре EPN (Национальная политехническая школа) осуществляет мониторинг вулканической активности.
Коста-Рика
Вулкан Поас — активный стратовулкан, расположенный в центральной части Коста-Рики; он извергался 39 раз с 1828 года. Вулканологическая и сейсмологическая обсерватория Коста-Рики (OVSICORI, Observatorio Vulcanológico y Sismológico de Costa Rica) при Национальном университете Коста-Рики имеет специализированную команду, занимающуюся исследованием и мониторингом вулканов, землетрясений и других тектонических процессов в вулканической дуге Центральной Америки.
Гватемала
В 1902 году вулкан Санта-Мария в Гватемале извергся с большой силой, самые мощные взрывы произошли в течение двух дней, выбросив, по оценкам, огромное количество магмы. Это извержение стало одним из крупнейших в XX веке, лишь незначительно уступая по масштабу извержению вулкана Пинатубо в 1991 году. Индекс взрывной силы извержения составил 6. Сегодня Сантьягито – один из самых активных вулканов в мире.
Мексика
Вулканы Мексики, связанные с субдукцией Кокосовой и Риверской плит, расположены в Трансмексиканском вулканическом поясе, который простирается с запада на восток по центральной южной Мексике. Попокатепетль, находящийся в восточной части Трансмексиканского вулканического пояса, является второй по высоте вершиной Мексики после Пико-де-Орисаба. Это один из наиболее активных вулканов Мексики, зарегистрировавший более 20 крупных извержений с момента прибытия испанцев в 1519 году. Извержение Эль-Чичона в 1982 году, унесшее жизни около 2000 человек, проживавших вблизи вулкана, образовало кальдеру шириной 1 км, которая заполнилась кислотным кратерным озером. До 1982 года этот относительно малоизвестный вулкан был густо заросшим лесом и не превышал высоты соседних невулканических гор.
Соединенные Штаты
Каскадная вулканическая дуга расположена на западе Соединенных Штатов. Эта дуга включает почти 20 крупных вулканов, среди в общей сложности более 4000 отдельных вулканических отверстий, включая многочисленные стратовулканы, щитовые вулканы, лавовые купола и шлаковые конусы, а также несколько изолированных примеров более редких вулканических форм, таких как туи. Вулканизм в дуге начался около 37 миллионов лет назад, но большинству современных вулканов Каскад меньше 2 миллионов лет, а самым высоким вершинам меньше 100 000 лет. Дуга образована субдукцией плит Горды и Хуана де Фука в зоне субдукции Каскадии. Это разлом длиной 1094 километра, проходящий в 80 километрах от побережья Тихоокеанского Северо-Запада от северной Калифорнии до острова Ванкувер в Британской Колумбии. Плиты движутся с относительной скоростью более чем в год под наклонным углом к зоне субдукции. Из-за очень большой зоны разлома зона субдукции Каскадии может производить очень большие землетрясения магнитудой 9,0 или более, если разрыв произойдет на всей ее территории. Когда "запертая" зона накапливает энергию для землетрясения, "переходная" зона, хотя и в некоторой степени пластичная, может разорваться. Исследования термических и деформационных характеристик показывают, что запертая зона полностью заперта для погружения вниз от фронта деформации. Далее вниз по склону происходит переход от полностью запертой к асейсмическому скольжению. В отличие от большинства зон субдукции во всем мире, в Каскадии вдоль континентальной границы нет океанических желобов. Вместо этого терраны и аккреционный клин были подняты, чтобы сформировать ряд прибрежных хребтов и экзотических гор. Высокая скорость осадконакопления от стока трех основных рек (Фрейзер, Колумбия и Кламат), пересекающих Каскадный хребет, способствует дальнейшему скрытию присутствия желоба. Однако, как и в большинстве других зон субдукции, внешний край медленно сжимается, подобно гигантской пружине. Когда накопленная энергия внезапно высвобождается в результате скольжения по разлому с нерегулярными интервалами, зона субдукции Каскадии может создавать очень большие землетрясения, такие как землетрясение магнитудой 9 в Каскадии в 1700 году. Геологические данные свидетельствуют о том, что за последние 3500 лет произошло по меньшей мере семь крупных землетрясений, что указывает на период их возврата в 400–600 лет. Кроме того, имеются свидетельства сопровождающих цунами при каждом землетрясении, поскольку основной причиной, по которой эти землетрясения известны, являются "шрамы", оставленные цунами на побережье, и японские записи (волны цунами могут пересекать Тихий океан). Извержение вулкана Сент-Хеленс в 1980 году было самым значительным из произошедших в 48 континентальных штатах США в истории наблюдений (VEI = 5, объем извергнутого материала), превысив разрушительную силу и объем материала, выброшенного при извержении вулкана Лассен в Калифорнии в 1915 году. Извержению предшествовала двухмесячная серия землетрясений и выбросов пара, вызванных внедрением магмы на небольшой глубине под горой, что создало огромную выпуклость и систему трещин на северном склоне горы Сент-Хеленс. Землетрясение в 8:32 утра 18 мая 1980 года вызвало обрушение всего ослабленного северного склона, внезапно обнажив частично расплавленную, богатую газами породу в вулкане перед пониженным давлением. Порода отреагировала взрывом в очень горячую смесь измельченной лавы и более старых пород, которая устремилась к озеру Спирит настолько быстро, что быстро обогнала лавинообразный северный склон. Аляска известна своей сейсмической и вулканической активностью, она является рекордсменом по второму по величине землетрясению в мире, землетрясению в Великую пятницу, и имеет более 50 вулканов, которые извергались примерно с 1760 года. Вулканы встречаются не только на материке, но и на Алеутских островах. Геологическая служба США и Национальный центр информации о землетрясениях отслеживают вулканы и землетрясения в Соединенных Штатах.
Канада
Британская Колумбия и Юкон являются домом для региона вулканов и вулканической активности в Тихоокеанском Огненном кольце. Более 20 вулканов извергались в западной Канаде в эпоху голоцена, но только 6 из них напрямую связаны с субдукцией: Bridge River Cones, Mount Cayley, Mount Garibaldi, Garibaldi Lake, Silverthrone Caldera и массив Mount Meager. У некоторых вулканов имеются горячие источники. С 1975 года сейсмическая активность, по-видимому, была связана с некоторыми вулканами в Британской Колумбии, включая шесть вулканов, связанных с субдукцией, а также внутриплитными вулканами, такими как вулканическое поле Уэллс Грей Клируотер. Вулканический пояс Гарибальди в юго-западной части Британской Колумбии является северным продолжением Каскадной вулканической дуги в Соединенных Штатах (которая включает горы Бейкер и Сент-Хеленс) и содержит самые взрывоопасные молодые вулканы в Канаде. Он образовался в результате субдукции плиты Хуан-де-Фука (остаток гораздо большей плиты Фаралон) под Североамериканскую плиту вдоль зоны субдукции Каскадии. Чилкотинская группа – это северо-южный хребет вулканов в южной части Британской Колумбии, идущий параллельно Вулканическому поясу Гарибальди. Большинство извержений в этом поясе произошло либо 6–10 миллионов лет назад (миоцен), либо 2–3 миллиона лет назад (плиоцен), хотя некоторые извержения были немного более поздними (в плейстоцене). Считается, что он сформировался в результате растяжения в задней дуге зоны субдукции Каскадии. Программа геологоразведки в целях общественной безопасности при Natural Resources Canada проводит исследования для снижения рисков, связанных с воздействием космической погоды, землетрясений, цунами, вулканов и оползней.
Россия
Полуостров Камчатка на Дальнем Востоке России – один из наиболее активных вулканических регионов мира, с 20 исторически активных вулканов. Он расположен между Тихим океаном на востоке и Охотским морем на западе. Непосредственно у тихоокеанского побережья полуострова простирается Курильско-Камчатский желоб, где субдукция Тихоокеанской плиты является причиной вулканизма. Здесь представлены различные типы вулканической активности, включая стратовулканы, щитовые вулканы, извержения по типу гавайских трещин и гейзеры. Активные, дремлющие и потухшие вулканы Камчатки сосредоточены в двух основных вулканических поясах. Наиболее недавняя активность наблюдается в восточном поясе, начиная с севера, с вулканического комплекса Шивелуч, расположенного на стыке Алеутской и Камчатской вулканических дуг. Непосредственно к югу находится вулканическая группа Ключи, включающая двойные вулканические конусы Ключевского и Камена, вулканические комплексы Толбачика и Ушковского, а также ряд других крупных стратовулканов. Ичинский, единственный действующий вулкан в центральном поясе, расположен дальше к западу. Продолжая движение на юг, восточный пояс стратовулканов тянется до южной оконечности Камчатки и далее – на Курильские острова, где находится 32 исторически активных вулкана.
Япония
Около 10% действующих вулканов мира находятся в Японии, расположенной в зоне крайней нестабильности земной коры. Они образовались в результате субдукции Тихоокеанской и Филиппинской плит. Ежегодно регистрируется до 1500 землетрясений, а магнитуда от 4 до 6 – явление нередкое. Незначительные толчки происходят почти ежедневно в той или иной части страны, вызывая небольшую тряску зданий. Сильные землетрясения случаются редко; наиболее известными в XX веке были: Великое Канто́ское землетрясение 1923 года, унесшее жизни 130 000 человек, и Великое землетрясение Хансина 17 января 1995 года, в результате которого погибло 6434 человека. 11 марта 2011 года Японию потрясло землетрясение магнитудой 9,0, ставшее самым мощным в истории страны и пятым по силе за всю историю наблюдений, согласно данным Геологической службы США. Подводные землетрясения также подвергают японское побережье опасности цунами. Гора Бандай, один из наиболее известных вулканов Японии, возвышается над северным берегом озера Инавасиро. Гора Бандай состоит из нескольких перекрывающихся стратовулканов, крупнейшим из которых является О-Бандай, сформировавшийся внутри кальдеры в форме подковы, образовавшейся около 40 000 лет назад, когда более ранний вулкан обрушился, вызвав оползень Окинадзимы, который двинулся на юго-запад и сопровождался плинианским извержением. За последние 5000 лет произошло четыре крупных фреатических извержения, два из которых – в историческое время, в 806 и 1888 годах. Если смотреть с юга, Бандай имеет конический профиль, но значительная часть северного склона вулкана отсутствует из-за обрушения вулкана Ко-Бандай во время извержения 1888 года, в результате которого оползень погреб несколько деревень и образовал несколько крупных озер. В июле 1888 года северный фланг горы Бандай обрушился во время извержения, очень похожего на извержение горы Сент-Хеленс 18 мая 1980 года. После недели сейсмической активности 15 июля 1888 года произошло сильное землетрясение, за которым последовал громкий грохот и мощный взрыв. Очевидцы слышали от 15 до 20 дополнительных взрывов и отметили, что последний был выброшен почти горизонтально на север. Гора Фудзи – самый высокий и известный вулкан Японии, занимающий важное место в японской культуре и являющийся одной из самых популярных достопримечательностей страны. Современный постледниковый стратовулкан сформировался над группой перекрывающихся вулканов, остатки которых создают неровности на профиле Фудзи. Рост молодой горы Фудзи начался с периода обильных лавовых потоков с 11 000 до 8000 лет назад, что составляет четыре пятых объема молодой горы Фудзи. Небольшие взрывные извержения преобладали в период с 8000 до 4500 лет назад, за которым последовал другой период крупных лавовых потоков с 4500 до 3000 лет назад. Впоследствии происходили периодические крупные взрывные извержения с незначительными лавовыми потоками и небольшими пирокластическими потоками. Вершинные извержения преобладали с 3000 до 2000 лет назад, после чего активизировались боковые жерла. Обширные базальтовые лавовые потоки с вершины и некоторые из более чем 100 фланговых конусов и жерл заблокировали дренаж у подножия Третичных гор Мисака на северном склоне вулкана, образовав Пять озер Фудзи. Последнее извержение этого преимущественно базальтового вулкана в 1707 году выбросило андезитовую пемзу и образовало большой новый кратер на восточном фланге. В ближайшие несколько лет возможна незначительная вулканическая активность.
Филиппины
Извержение вулкана Пинатубо в 1991 году стало вторым по величине извержением в мире в XX веке. Успешные прогнозы начала кульминационного извержения позволили эвакуировать десятки тысяч людей из окрестных районов, что спасло множество жизней. Однако, поскольку окружающие территории были сильно повреждены пирокластическими потоками, пепловыми отложениями, а позднее – лахарами, образовавшимися в результате повторной мобилизации более ранних вулканических отложений дождевой водой, тысячи домов были разрушены. Вулкан Майон – самый активный вулкан на Филиппинах. Он характеризуется крутыми верхними склонами со средним уклоном 35–40° и небольшим кратером на вершине. Исторические извержения этого базальтово-андезитового вулкана датируются 1616 годом и варьируются от стромболианских до базальтовых плинианских извержений. Извержения происходят преимущественно из центрального жерла и сопровождаются лавовыми потоками, стекающими далеко по склонам. Пирокластические потоки и грязевые потоки часто сходили с примерно 40 ущелий, расходящихся от вершины, и нередко опустошали населенные низменные районы. Вулкан Тааль зафиксировал 33 извержения с 1572 года. Разрушительное извержение произошло в 1911 году и унесло более тысячи жизней. Отложения этого извержения состоят из желтоватой, достаточно выветренной (немолодой) тефры с высоким содержанием серы. Последний период активности продолжался с 1965 по 1977 год и характеризовался взаимодействием магмы с водой озера, что привело к мощным фреатическим и фреатомагматическим извержениям. Вулкан находился в состоянии покоя с 1977 года, но с 1991 года проявлял признаки активности, включая сильную сейсмическую активность, трещины в земной коре, а также образование небольших грязевых гейзеров на некоторых частях острова. Извержение произошло в январе 2020 года. Вулкан Канлаон, самый активный вулкан в центральных Филиппинах, извергался 25 раз с 1866 года. Извержения обычно представляют собой фреатические взрывы небольшой и умеренной силы, вызывающие незначительное выпадение пепла вблизи вулкана. 10 августа 1996 года Канлаон извергся без предупреждения, в результате чего погибли 3 человека из 24 альпинистов, оказавшихся в ловушке вблизи вершины.
Индонезия
Индонезия расположена в зоне пересечения Тихоокеанского Огненного кольца и Альпидского пояса (простирающегося от Юго-Восточной Азии до Юго-Западной Европы). Восточные острова Индонезии (Сулавеси, Малые Зондские острова (за исключением Бали, Ломбока, Сумбавы и Сангеанга), Халмахера, острова Банда и Сангихе) геологически связаны с субдукцией Тихоокеанской плиты или её связанных с ней небольших плит, поэтому эти острова часто относят к Огненному кольцу. Западные острова Индонезии (Сундская дуга, включающая Суматру, Кракатау, Яву, Бали, Ломбок, Сумбаву и Сангеанг) находятся к северу от зоны субдукции в Индийском океане. Несмотря на то, что средства массовой информации, научно-популярные издания и некоторые геологи относят западные острова (и их известные вулканы, такие как Кракатау, Мерапи, Тамбора и Тоба) к Огненному кольцу, геологи часто исключают их из его состава, включая вместо этого в Альпидский пояс.
Новая Зеландия
В Новой Зеландии сосредоточена самая высокая в мире концентрация молодых риолитовых вулканов, а большая часть Северного острова покрыта мощными слоями туфа. Самое раннее исторически зафиксированное извержение произошло на Вакаари/Белом острове в 1826 году, а в 1886 году на горе Таравера произошло крупнейшее историческое извержение в стране. Большая часть акватории к северу от Северного острова Новой Зеландии состоит из подводных гор и небольших островов, включая 16 подводных вулканов. За последние 1,6 миллиона лет основная вулканическая активность Новой Зеландии связана с вулканической зоной Таупо. Гора Руапеху, расположенная в южной части вулканической зоны Таупо, является одним из самых активных вулканов Новой Зеландии. Она начала извергаться не менее 250 000 лет назад. В историческое время крупные извержения происходили примерно с интервалом в 50 лет. Между крупными извержениями в теплом кислом кратерном озере, питаемом талой водой, формируется озеро. Крупные извержения могут полностью вытеснить воду из озера. Если крупное извержение сформировало тефровую плотину в месте выхода озера, плотина может обрушиться после того, как озеро наполнится и уровень воды превысит обычный уровень выхода, что приведет к мощному лахару. Наиболее известный лахар стал причиной катастрофы в Тангивай 24 декабря 1953 года, когда 151 человек, находившихся в экспресс-поезде Веллингтон – Окленд, погибли после того, как лахар разрушил железнодорожный мост Тангивай непосредственно перед прибытием поезда. В 2000 году на горе была установлена система ERLAWS для обнаружения подобных обрушений и оповещения соответствующих служб. Оклендское вулканическое поле на Северном острове Новой Зеландии сформировало разнообразные взрывные кратеры, шлаковые конусы и потоки лавы. В настоящее время поле находится в состоянии покоя, но, вероятно, вновь активизируется в течение следующих «сотен или тысяч лет» – очень короткий срок в геологическом масштабе. В поле находится по меньшей мере 40 вулканов, последний из которых, остров Рангитото, был активен около 600 лет назад, извергая лаву.
Почва
В почвах Тихоокеанского огненного кольца встречаются андозолы, также известные как андизолы; они образовались в результате выветривания вулканического пепла. Андозолы содержат значительное количество вулканического стекла. Огненное кольцо является основным местом в мире, где распространены эти почвы, которые обычно отличаются высоким уровнем плодородия.