История термина кальдера, вопросы классификации
По выражению знатока проблем кальдер Х. Вильямса определение не многих терминов испытывало больше вариаций, чем термин кальдера (Williams, 1941).
Кальдеры описывались в XIX веке как «кратера поднятия» (Lyell, 1855). Но в их современном понимании понятие «кальдера» и сам термин были впервые введены Христианом Леопольдом фон Бухом после его посещения в 1815 году кальдеры Лас Канадас на острове Тенерифе и кальдеры де Табурьенте на острове Лас Пальмас на Канарских островах. Термин происходит от испанского слова «caldaria» – кипящий котел. Бух впервые употребил его в описании природы Канарских островов (Buch. 1825). После посещения кальдеры Табуриенте на острове Лас Пальма, одном из Канарских островов, он, последовательный нептунист, стал востроженным сторонником главенствующей роли магматизма и развил гипотезу «кратеров поднятия». В соответствии с этой теорией образование депрессий рельефа на вулканах связано с подъемом куполов при магматизме. По теории Л. Буха все процессы горообразования связаны с внедрением магматических масс. С этих пор и до наших дней проблема сочетания процессов опускания и поднятия проходит через всю историю изучения кальдер и вулкано-тектонических депрессий. Кальдера представляет огромную котловину округлой формы диаметром 10 км и глубиной до 2000 .метров, расположенную на вершине щитового базальтового вулкана диаметром около 20-км, образовавшегося порядка 2 миллиона лет назад
(Caldera de Taburiente, http://en.wikipedia.org/wiki/caldera_de_Taburiente, Кратера поднятия, www. minigexpo.ru/useful/1539).
Так родился термин “кратер поднятия”.Впечатление от этого визита было так велико, что Бух, бывший ярым приверженцем теории нептунизма, созданной его учителем А. Вернером, полностью переменил свои взгляды. Визит на Канары привел его к убеждению, что вулканизм явился причиной образования Атлантики. Позднее он развил гипотезу магматического происхождения гранитов и высказал идею о том, что формирование горной системы Альп явилось следствием внедрения магматических масс. Так с момента появления самого термина «кальдера» материал по этим структурам стал служить ключом при решении самых острых проблем геологических наук. Так продолжается и по наши дни.
Мне было странно (и почти физически больно!) читать о том, что А. Гумбольдт и Л. Бух развили свою теорию «кратеров поднятия» вслед (или под влиянием?) М. В. Ломоносова (Короновский, Якушева, 2004). Значит «снова – здорово!» Опять ультрапатриотические утверждения о том, что «Россия – родина африканских белых слонов!» и кто говорит – Н. В. Короновский, представитель относительно молодого поколения профессуры МГУ!
Соотношение М. В. Ломоносова и его работ с его великими современниками А. Гумбольдтом и Л. Бухом практически таково же, как соотношение африканских студентов из университета им. Лумумбы с профессорами Московского гос. Университета. Ведь он и был в Саксонии студентом-практикантом из развивающейся (или желающей развиться!) страны. И, право же, смешно думать, что всемирно-признанный А. Гумбольдт знал о нем и его работах. Да и в силу наличия языкового барьера русскоязычные публикации были в этот период мало (мягко скажем) известны за пределами империи.
Можно допустить совпадение тематики работ, но не более. Тематика связанная с кальдерами и кальдерообразованием изначально отражала противоборство двух групп ведущих идей в области геологических знаний –нептунизма, воплощенного в работах Вернера, и плутонизма. Имена Ломоносова, Буха, Гумбольдта упоминаются в одном ряду в двух разных документах и в разном контексте. Один – программа российского министерства высшего образования, где по традиции М. В. Ломоносов выступает в роли основополжника всех наук (геологии в том числе). О соотношении между собой членов этой триады не говорится. Второй раз этот перечень имен появляется в учебнике Общей геологии, изданном Московским Университетом (Короновский, Якушева, 2004). В этом можно видеть попытку поставить вольно или невольно МГУ в один ряд с Фрейбергской Горной Академией, что не может быть признано нормальным.
Обзор существующих определений термина кальдера можно видеть на сайте Caldera, 2010.
Под кальдерой понимается депрессия рельефа, образующаяся в процессе кальдерообразующего извержения большой силы. В противоположность этому используется термин «кальдера-вулканы» или его синоним «супер-вулканы» для обозначения центров вулканических извержений, связанных с упомянутыми депрессиями. Огромная мощность кальдерообразующих извержений служит важным доводом в пользу необходимости предсказания их времени в целях устранения или по крайней мере понижения их воздействия на населенные пункты с тем, чтобы избежать человеческих жертв или по крайней мере уменьшить их количество.
Одновременно существует термин «кальдера-вулканы». Мощные кальдерообразующие извержения вызывают необходимость предупреждения населения окружающих районов о возможной опасности. Грозные последствия подобных извержений были в полной мере оценены в связи с извержением в районе озера Тоба на Суматре близ одного из основных центров происхождения человеческого вида в результате которого погибло по разным оценкам от 10 до 20% населения Земли и было поставлено под вопрос само существование человечества. Это явление получило название «эффект Тобы». Значение этого фактора резко возросло в новейшее время, когда близ кальдер располагаются крупные центры народонаселения.
Считается, что объем продуктов, выброшенный в ходе «кальдерообразующих» извержений на 1-2 порядка превосходит средний объем продуктов, извергаемых обычными вулканами. Именно поэтому кальдера-вулканы получили название супер-вулканов (Rampino, 2002, Sparks, Self, et al., 2005, Bindeman, 2006). Катастрофические последствия таких извержений для всего живого на Земле очевидны. По оценкам вулканологов геологической службы США если извержение такой силы произойдет в районе кальдеры Иеллоустон, большая часть США будет покрыта покровом обломков общей мощностью до 2 метров, а от понижения температуры атмосферы и кислотных дождей, которые будут вызваны таким извержением, пострадают миллионы людей на всей планете (calderas. http://en.wikipedia.org./wiki/caldera, см. также Bates and Jakson, eds., 1980). Недаром в 2007 в Перудже Всемирная Ассоциация вулканологии провела в рамках очередного симпозиума специальную сессию, посвященную катастрофическим последствиям крупнейших извержений (см. http://www.iugg2007perugia.it). Те же мотивы привели к составлению в Геологической службе США фундаментальной сводки посвященной вулканической и гидротермальной активности наблюдавшихся в историческое время в пределах кальдер всего мира (Newhall and Dzurizin, 1988). Признавая большую теоретическую важность изучения подобных вопросов, нельзя однако в связи со всем этим невольно встает вопрос о каких мерах может идти речь. Ведь приостановить любое извержение, тем более извержение огромной силы, не в человеческих силах, невозможно и эвакуировать население из угрожаемых районов, учитывая что речь идет о миллионах человек, а любое даже лучшее из возможных предсказаний сегодня более чем проблематично.
Рассматривая определения разного типа вулкано-тектонических депрессий мы сталкиваемся с необходимостью разграничить кратера, кальдеры и вулкано-тектонические депрессии. Изначально встает вопрос о сходстве и различии трех видов депрессий – кратеров, кальдер и вулкано-тектонических депрессий, образование которых в той или иной мере связано с вулканическими процессами. Кроме того, в англоязычной литературе широоко используется термин cauldron (от испанского котел), имеющий то же значение, что и кальдера. Можно считать удачным определение этого термина как определяющего корневые формирования под собственно кальдерами, в комбинации показывающие что же собственно делается в «котле» (Anderson, 1936, 1937). Термин кальдрон предлагается использовать для структур, где эрозией удалены все поверхностные вулканические формации , связанные с обрушением рельефа в ходе кальдерообразующего извержения и сегодня на поверхности наблюдаются вулканические и осадочные формации сформированные в докальдерный период. однако используемый для обозначения корневой структуры кальдерного комплекса, обнажающейся после эрозии наиболее поверхностной ее части то есть при отсутствии депрессии рельефа как таковой (Cole, Millner, Sprinks, 2005).