Кольцо огня: почему вокруг Тихого океана столько вулканов

Карта землетрясений и вулканов мира выглядит необычно: гигантская подкова обводит почти весь Тихий океан, и точки на ней идут почти без разрывов. Её называют Кольцом огня. Что это за пояс, почему он такой активный и какие из громких цифр о нём выдерживают проверку?

Что такое Кольцо огня и почему оно не кольцо

Кольцо огня, или Циркум-Тихоокеанский пояс, тянется примерно на 40 000 километров. По описанию Национального управления океанических и атмосферных исследований США (NOAA), это не замкнутый круг, а подкова: она идёт от южной оконечности Южной Америки вдоль западного берега Северной Америки, через Берингов пролив, вниз через Японию и дальше к Новой Зеландии.

Образовательный ресурс National Geographic добавляет деталь: подкову «замыкают» действующие и спящие вулканы Антарктики. Так что кольцо получается, но условно.

Важно и другое. Пояс не образует единую геологическую структуру. Он возник на стыках разных плит, которые погружаются друг под друга в разных местах и с разной скоростью.

Откуда берутся вулканы: как работает субдукция

Главный механизм называется субдукцией. По определению USGS, это участок, где одна тектоническая плита уходит под другую. Тяжёлая океаническая плита опускается в мантию, и, как пишет NOAA, плавление приводит к образованию магмы, которая поднимается сквозь верхнюю плиту и изливается вулканом.

Там же, где плита изгибается и уходит вниз, возникают океанические желоба. Геологическая служба США приводит сравнение: Челленджер, южная часть Марианского жёлоба, уходит почти на 11 000 метров, а Эверест поднимается над уровнем моря примерно на 8854 метра. Желоб образовался там, где быстрая Тихоокеанская плита сходится с более медленной Филиппинской.

Вдоль Южной Америки то же самое происходит между плитой Наска и Южно-Американской. Погружающаяся плита приподнимает край материка, и так растут Анды. USGS отмечает, что разные части погружающейся плиты могут надолго застревать, а потом внезапно сдвигаться и порождать сильные землетрясения.

Откуда именно берётся магма, наука окончательно не решила. В обзоре «This Dynamic Earth» USGS сказано, что учёные «энергично спорят», плавится ли погружающаяся плита, верхняя плита или обе.

Почему именно здесь происходит 90% землетрясений

Цифра в 90% встречается повсюду, и у неё есть официальный источник. Подпись USGS к карте Кольца огня гласит: около 90% землетрясений мира происходят в этой зоне. Следующий по активности район, Альпийский пояс, даёт 5–6%.

Есть и вторая цифра, которую нередко путают с первой. По данным USGS, около 81% самых сильных землетрясений планеты приходится на окружность Тихого океана. Это разные показатели: первый считает все толчки, второй только сильнейшие. Альпийский пояс, протянувшийся от Явы и Суматры через Гималаи и Средиземноморье, даёт около 17% сильнейших событий.

Рекордсмены принадлежат Кольцу огня. Землетрясение в Чили в 1960 году имело магнитуду 9,5 по оценке USGS. Аляскинское землетрясение 27 марта 1964 года, магнитуда 9,2, длилось около 4,5 минуты: это самое мощное землетрясение в истории США и второе по силе из когда-либо зарегистрированных.

Сколько вулканов в Кольце огня: цифры расходятся

Обычно пишут, что в поясе находятся 75% вулканов Земли, то есть более 450. National Geographic и NOAA приводят именно эти числа. Но общая оценка USGS другая: около 1350 потенциально активных вулканов в мире, не считая подводных хребтов вроде Срединно-Атлантического. Около 500 из них извергались за историческое время.

Простая арифметика показывает: 450 вулканов не составляют 75% от 1350. Значит, цифры относятся к разным спискам и разным определениям «активного». Энциклопедические обзоры называют диапазон от 750 до 915 действующих или спящих вулканов, примерно две трети мирового числа. И сами авторы оговариваются: точное число зависит от того, какие регионы включать в пояс.

Вывод для читателя простой: доля «большинства» вулканов у Кольца огня подтверждается, а конкретное число зависит от методики подсчёта. К тому же NOAA напоминает, что большая часть действующих вулканов Земли находится под водой.

Землетрясения без вулканов: трансформные границы

Не везде пояс устроен одинаково. National Geographic указывает на исключение: граница Тихоокеанской и Североамериканской плит. Это трансформная граница, где плиты не сходятся, а скользят друг вдоль друга. Вулканов она почти не порождает, зато даёт много землетрясений: напряжение в коре накапливается и сбрасывается толчками.

Так что формула «Кольцо огня равно вулканы плюс землетрясения» работает не на каждом участке. Где-то преобладает вулканизм субдукции, где-то разломы, где-то и то и другое сразу.

Чего не стоит приписывать Кольцу огня

Его не стоит считать причиной всех катастроф. Альпийский пояс принёс Пакистанское землетрясение 2005 года с магнитудой 7,6 и Индонезийское 2004 года магнитудой 9,1, породившее цунами, как отмечает USGS. Опасная вулканическая зона может лежать и вне пояса: историю смертоносного озера в Камеруне мы разбирали в статье про озеро Ньос.

Не стоит верить и в «цепную реакцию». USGS пишет, что убедительных доказательств того, что извержение одного вулкана запускает извержение другого за сотни километров, нет. Известны лишь немногие случаи одновременной активности вулканов в пределах примерно 10 километров друг от друга, и даже там трудно сказать, что было причиной.

О том, что удалось найти при бурении на глубину 12 километров, рассказывает материал про Кольскую сверхглубокую.

Какая цифра о Кольце огня вам встречалась чаще других, и проверяли ли вы её источник?

Источники

• Ring of Fire, National Geographic Education
• What is the Ring of Fire? NOAA Ocean Exploration
• Where do earthquakes occur? USGS
• How much of the Earth is volcanic? (подпись к карте Кольца огня), USGS
• Understanding plate motions, USGS, This Dynamic Earth
• M9.2 Alaska Earthquake and Tsunami of March 27, 1964, USGS
• Ring of Fire, Wikipedia