Современный активный вулканизм привносит дополнительные особенности в процессы формирования природно-территориальных комплексов (ПТК) и придаёт ландшафтам вулканических регионов специфические черты, проявляющиеся в чрезвычайно интенсивном, зачастую катастрофическом, воздействии вулканических процессов и явлений на рельеф, почвообразующие горные породы и почвы, растительность и даже на климат.
И в самом деле, для вулканического рельефа характерна огромная скорость формирования большинства вулканических построек (табл. 1). Конус вулкана Ключевского, например, с относительной высотой 2400 метров, образовался сего за 5000 лет [Влодавец, 1949]. При этом столь большая скорость сочетается с интенсивным разрушением большинства из них. И только крупные щитовые вулканы гавайского типа, да обширные лавовые равнины платобазальтов, разрушаются за период в миллион лет и более.
Во время вулканических извержений на поверхность ландшафтной сферы поступают самые разнообразные по агрегатному состоянию – твёрдые, жидкие, газообразные – вещества. Так, во время извержения Северного прорыва на Толбачинском долу в 1975 году за два с половиной месяца образовалось три новых шлаковых конуса с высотами в 330, 300 и
97
Таблица 1
Динамичность вулканических и аналогичных им невулканических форм рельефа
| Формы рельефа | Геологическое строение | Время формирования | Время существования | Формы рельефа | Время формирования | Время существования |
| Равнины направленных взрывов | Слабосцементи-рованная пирокластика мощностью от нескольких см до 5–10 м и более | От нескольких минут до нескольких часов | Сотни и первые тысячи лет, в зависимости от мощности и занятой площади | |||
| Пирокласти-ческие потоки и лахары | Слабосцементи-рованная пирокластика мощностью от нескольких см до 30–40 м | Он нескольких часов до нескольких суток | То же | Селевые потоки | От нескольких часов до нескольких суток | Тысячи и первые десятки тысяч лет |
| Моногенные вулканы | Шлаковые конусы со стержнями спекания или без них | От нескольких часов и дней до 1,5–2 лет и более | От нескольких сотен до 20–30 тысяч лет, в зависимости от литологического строения и физико-геогра-фических условий | Холмы и низкие горы | Десятки и сотни тысяч лет | От многих сотен до первых миллионов лет |
| Вулканогенные равнины подножий вулканов | Переотложенный вулканогенно-обломочный материал с видимой мощностью до 100 м | От нескольких тысяч до нескольких десятков тысяч лет | От нескольких десятков до первых сотен тысяч лет | Осадочные равнины | Сотни тысяч и миллионы лет | Миллионы лет |
| Полигенные вулканы | Стратовулканы, сложенные рыхлой пирокластикой, переслаиваемой лавовыми потоками | От нескольких тысяч до нескольких десятков тысяч лет | Преимущественно пирокластические от 10–15 до 30–40 тысяч лет. Преимущественно лавовые – сотни тысяч лет | Среднегорье и высокогорье | Миллионы лет | Миллионы лет |
98
150 м и с объёмами в 0,17, 0,14 и 0,02 км3. По предварительным расчётам [Федотов и др., 1977], ещё около 0,8 км3 пеплов образовали обширный шлаково-пепловый чехол (площадь отложений с мощностью от 10 см и более достигает 480–500 км2 – В. Б.), а в добавок к этому излилось более 0,2 км3 лав, так что общий вес извергнутого материала превысил 17·106 т. Причём осадки, промывающие эруптивное газово-пепловое облако, представляли собой насыщенный раствор солей и кислот (pH 2–3) с большим содержанием фтора и других микроэлементов.
Таким образом, из этого примера можно видеть, что накопление в ландшафтной сфере твёрдых и жидких изверженных продуктов приводит к образованию различных горных пород интрузивного, эффузивного и вулканогенно-осадочного происхождения. А пары воды и газы пополняют атмосферу и гидросферу и лишь частично возвращаются на землю в форме адсорбированных газовых включений шлаково-пепловых частицах (табл. 2). Впрочем, и в этом виде они оказывают значительное влияние на процессы седиментации [Лучицкий, 1971].
Таблица 2
Химический состав пеплов извержения Северного прорыва в 1975 г.
| Компоненты | SiO2 | TiO2 | Al2O3 | Fe2O3 | FeO | MnO | MgO |
| Среднее содержание ( %) | 50,889 | 1,019 | 13,728 | 4,109 | 5,473 | 0,15 | 8,639 |
| Среднее квадратичное отклонение | 1,294 | 0,045 | 0,738 | 0,653 | 0,791 | 0,131 | 1,859 |
| Компоненты | CaO | N2O | K2O | H2O- | H2O+ | P2O5 | |
| Среднее содержание ( %) | 11,212 | 2,652 | 1,096 | 0,513 | 0,304 | 0,23 | |
| Среднее квадратичное отклонение | 1,527 | 0,344 | 0,118 | 0,541 | 0,263 | 0,063 |
П р и м е ч а н и е. Расчёты произведены автором по данным химического анализа девяти пепловых образцов, собранных в июле-августе 1975 г. и выполненных О. Н. Волынцом и др.
Более того, поскольку с завершением извержения выделение вулканических паров и газов из магматического очага прекращается не сразу, то они продолжают циркулировать в толще горных пород, окружающих вулканические постройки, сосредотачиваясь при этом в участках территории, тектонически наиболее благоприятных для их фильтрации, перемещения и накопления.
О масштабах таковых вторичных геохимических процессов по перемещению вулканогенного вещества в районах проявления активного вулканизма особенно наглядно можно судить по степени минерализации грунтовых и речных, которая заметно повышается после особо крупных извержений. К примеру, после катастрофического извержения направленного взрыва вулкана Безымянный 30 марта 1956 года, количество воднорастворимого вещества, поступившего в бассейн реки Камчатки составило около 20 миллионов тонн [Товарова, 1958].
Вполне понятно, что вследствие поступления на дневную поверхность громадных объёмов рыхлой пирокластики, вулканическая деятельность по масштабам своего воздействия на почвообразующие процессы может быть поставлена наравне с такими ведущими факторами почвообразования, как рельеф, климат, растительность и почвообразующие горные породы [Соколов, 1973]. При этом от зональных почв невулканических райнов собственно вулканические почвы отличаются более широким соотношением C:N, большим содержанием гумусовых кислот, связанных с B2О2, менее сложным составом гумуса и преобладанием группы фульвокислот.
99
Из физических свойств для них характерны: низкий объёмный вес, высокая порозность, хорошая фильтрационная способность, прекрасная аэрация и высокая нидрофильность.
Всё это позволяет выделять почвы областей современного активного вулканизма в собственно вулканический тип почв, которые не имеют среди почв в тех районах бореального пояса, где отсутствует активный вулканизм. И в то же время с почвами других вулканических регионов (Анды, Индонезия, Исландия, Новая Зеландия, Япония), расположенных иных географических поясах, их объединяет периодическое поступление на их поверхность рыхлой пирокластики (табл. 3).
Таблица 3
Влияние шлакопеплопадов на структуру почв вулканических районов Камчатки
| Типы местности | Рельеф | Растительность | Интенсивность шлакопеплопадов | Преобладающие почвы |
| Скально-нивальный | Верхние крутые участки вулканических конусов | Отсутствует | Интенсивные Умеренные Слабые | Отсутствуют |
| Гольцовый горно-тундровый | Средние участки вулканических склонов и верхние части пролювиальных конусов выноса | Горно-тундрово-луговая | Интенсивные Умеренные
Слабые | Слоисто-пепловые вулканические, тундровые Тундрово-иллювиально-гумусовые, вулканические, деструктивные Тундрово-глеевые и примитивные тундрово-иллювиально-гумусовые |
| Подгольцовый горно-стланиковый | Выположенные нижние и средние участки вулканических склонов | Стелющиеся кедровые и ольховые стланики | Интенсивные Умеренные
Слабые | Слоисто-пепловые вулканические стлаников Торфянисто-иллювиально-гумусовые вулканические Торфянисто–иллювиально-гумусовые |
| Низкогорный горно-лесной | Нижние участки вулканических склонов и вулканогенные равнины подножий | Лугово-лесная и таёжная в средней части полуострова | Интенсивные
Умеренные
Слабые | Слоисто-пепловые вулканические и слоисто-охристые вулканические Слоисто-охристые вулканические и охристые вулканические Охристые вулканические лесные и охристо-подзолистые лесные |
| Предгорный | Вулканогенные равнины подножий и флювиогляциальные террасы | Лугово-лесная и таёжная в средней части полуострова | Интенсивные | Слоисто-пепловые вулканические и слоисто-охристые вулканические Слоисто-охристые вулканические и охристые вулканические Охристые вулканические лесные и охристо-подзолистые лесные |
П р и м е ч а н и е. Таблица составлена с привлечением материалов И. А. Соколова (1973).
Прямое влияние вулканизма на климаты вулканических районов, в частности – Камчатки, преимущественно сказывается в локальных и кратковременных изменениях состояния атмосферы и, прежде всего, в уменьшения притока солнечной радиации вследствие поступления большого количества пеплов, паров воды, углекислого и сернокислого газов, галоидов серы, сероводорода и других компонентов [Башарина, 1974]. Вплоть до того, что особо интенсивные проявления вулканической активности могли существенно повлиять на термический режим атмосферы всей Земли [Будыко, 1974].
Что же касается влияния на климатические особенности вулканического рельеф, то он способствует формированию высотно-климатической поясности и образованию местных микроклиматов межгорных долин и котловин, наветренных и подветренных склонов, а также ландшафтов предгорной и теневой барьерности.
Ведущим способом происхождения вулканических построек является вертикальный тектономагматический процесс переноса магматического вещества и энергии. То есть либо вертикальный подъём расплавленной магмы и её извержение и аккумуляция на поверхности ландшафтной сферы, либо вертикальное же обрушение сводов магматических очагов после их опустошения. И так как поле земного притяжения в любой точке земной поверхности характеризуется симметрией конуса [Шафрановский, 1968], то все вулканы и вулкано-тектонические депрессии, понимаемые в качестве оригинальных вулканогенных ПТК, имеют радиально кольцевую симметрию, отвечающую одной из подгрупп симметрии конуса (рисунок).
100
Рис. 1. Стадии преобразования кратера Ключевского вулкана в 1951–1966 гг.
Цифрами на рисунке обозначены: 1 – лавовое озеро, 2 – эруптивное облако действующих шлаковых конусов, 3 – фумаролы (рис. автора по материалам В. И. Влодавца, Б. И. Пийпа, Е. К. Мархинина, В. А. Ермакова, С. М. Трубицина и И. Т. Кирсанова).
101
Характерной особенностью ПТК вулканического происхождения является их генетическое, точнее – парагенетическое, единство. И в самом деле, взаимодействие экзогенных (климатогенного и биогенного) факторов ландшафтообразования с вулканизмом не ограничивается только лишь поражением растительного и почвенного покровов (табл. 4) или образованием собственно вулканических почв. Это взаимодействие завершается формированием ПТК более низких рангов (типов местности и урочищ), а также вулканогенных экосистем, составной структурной частью входящих в единый природный парагенез вулканогенных ландшафтов. При этом отмечается как отчётливая высотная поясность этих вторично-производных ПТК [Быкасов, 1977], так и радиально-концентрическое их размещение вокруг центров извержений.
Таблица 4
Характер поражения растительности Толбачинского дола шлакопеплопадами
в 1975 г. и её восстановления на лето 1977 г. (в баллах)
| Мощность | шлака и пепла | (в см) | |||
| Растительность | 60–40 | 40–20 | 30–10 | 15–5 | ≤ 5 |
| Горные тундры Кедровый стланик Ольховый стланик Горные леса Каменная берёза Лиственница Тополь Ивы древовидные Шиповник Жимолость Рододендрон золотистый Голубика Багульник Ивки кустарниковые Вейник Лангсдорфа Чемерица Кипрей узколистный Колосняк Мхи Лишайники | 5/1 5/1 5/1 5/1 5/1 5/1 5/1 5/1 5/1 5/1 5/1 5/1 5/1 5/1 5/1 5/1 5/1 5/1 5/0 5/0 | 5/1 5/1 4/2 5/2 5/1 4/2 5/1 5/2 5/2 5/1 5/1 5/1 5/1 5/1 5/1 5/1 5/1 5/2 5/0 5/0 | 4/2 4/2 3/3 4/3 4/1 3/3 4/1 4/3 4/3 4/2 5/1 5/1 5/1 4/2 5/3 5/2 5/2 5/3 5/0 5/0 | 3/3 4/3 2/4 3/3 3/2 2/4 3/2 3/4 3/4 3/4 4/3 4/3 4/2 3/4 4/4 3/4 4/4 4/4 5/1 5/1 | 3/4 3/3 1/5 2/4 2/3 1/4 2/4 1/5 1/5 1/5 2/4 2/5 2/4 2/5 2/4 1/4 2/4 2/5 5/1 5/1 |
П р и м е ч а н и е. Поражение (в числителе): 1 – слабое, 2 – умеренное, 3 – сильное, 4 – очень сильное, 5 – катастрофическое (полное уничтожение. Восстановление (в знаменателе): 1 – отсутствует, 2 – единичное, 3 – слабое, 4 – хорошее, 5 – благотворное воздействие.
Иными словами, локализация в пространстве и во времени проявления эндогенного вулкано-магматического (тепломассоперенос) ландшафтообразующего фактора приводит к формированию генетически единых функционально-целостных систем взаимосвязанных и взаимообусловленных ПТК низших рангов, входящих в вулканогенные природные образования моногенных и полигенных вулканов, кратеров, кальдер и вулканотектонических депрессий с наложенными на них вторичными парагенетическими комплексами временных водотоков и сухих рек
102
Итак, основными особенностями природных комплексов областей современного активного вулканизма являются: 1) чрезвычайно высокая динамичность литогенной основы (почвообразующих горных пород) ландшафтов; 2) исключительно интенсивное воздействие вулканизма не только на отдельные природные компоненты (рельеф, почвы, растительность, животный мир и климат), но и на само формирование и развитие разнообразных ПТК; 3) радиально-концентрическое, кольцевое морфологическое строение; 4) парагенетическое единство и функциональная целостность.
Эти особенности, на наш взгляд, требуют выделения вулканогенных ландшафтных комплексов в особый ряд природных единиц, так как при попытках их изучения только как региональных [Жучкова и др., 1973; Зонов, 1977], или только как типологических природных образований [Куницын, 1963; Преображенский, 1966], функциональное единство этих ПТК отходит на второй план. А ведь, скорее всего, именно функциональная целостность генетически и парагенетически взаимосвязанных в одну общую систему таковых ПТК природных комплексов более низших рангов определяет как само существование, так и основные тенденции развития вулканогенных ПТК (табл. 5).
Таблица 5
Основные стадии развития ВЛК стратовулканов
| Возраст | Морфологичес-кое строение | Элементарные ПТК | Типы местности | Растительность | Почвы |
| Q4 | Правильные конусы с нерасчленён-ными склонами | Кратеры. Вершинные ледники. Временные водотоки и сухие реки. Моногенные вулканы. | Скально-нивальный Гольцовый
Подгольцовый Низкогорный
Предгорный | Растительный покров отсутствует
Горно-тундрово-луговая
Горные стланики Каменноберезняки и лиственничники Каменноберезняки и лиственничники | Почвенный покров отсутствует
Слоисто-пепловые вулканические и тундровые Слоисто-пепловые вулканические Слоисто-пепловые и слоисто-охристые вулканические Слоисто-охристые и охристо-вулканические |
| Q3 | Правильные, иногда усечённые, ребристые конусы | Кратеры и кальдеры. Барранкосы. Ледники Временные водотоки и сухие реки. Моногенные вулканы. | Скально-нивальный Гольцовый
Подгольцовый
Низкогорный
Предгорный | Растительный покров отсутствует
Горно-тундрово-луговая
Горные стланики
Каменноберезняки и лиственничники Каменноберезняки и лиственничники | Почвенный покров отсутствует
Слоисто-пепловые вулканические и тундрово-иллювиально-гумусовые вулканические Торфянисто-гумусовые вулканические и торфянисто-гумусовые Охристо-вулканические и охристо-подзолистые Охристые и охристо-подзолистые |
| Q3–Q2 | Неправильные, сильно усечённые и расчленённые конусы | Фрагменты эродированных кратеров или кальдер. Цирки. Троги. Ледники | Скально-нивальный Гольцовый
Подгольцовый
Низкогорный
Предгорный | Растительный покров отсутствует
Горно-тундрово-луговая
Горные стланики
Каменноберезняки и лиственничники Каменноберезняки и лиственничники | Почвенный покров отсутствует
Тундрово-иллювиально-гумусовые и тундрово-глеевые примитивные Торфянисто-иллювиально- гумусовые Охристые, светло-охристые и охристо-подзолистые Охристые, светло-охристые и охристо-подзолистые |
| Q1 | Реликты (скелетоны) конусов | Кары. Цирки. Троги. Ледники. Постоянные водотоки | Скально-нивальный Гольцовый
Подгольцовый
Низкогорный
Предгорный | Растительный покров отсутствует, или крайне фрагментарен Горно-тундрово-луговая
Горные стланики
Каменноберезняки и лиственничники Каменноберезняки и лиственничники | Почвенный покров отсутствует, или крайне фрагментарен Тундрово-иллювиально-гумусовые и тундрово-глеевые примитивные Торфянисто-иллювиально- гумусовые Охристые, светло-охристые и охристо-подзолистые Охристые, светло-охристые и охристо-подзолистые |
103
Такой таксономической системой может стать парагенетическая система ландшафтных комплексов [Мильков, 1970]. По целям и методам выделения ПТК этой системе практически полностью соответствует система функционально-целостного членения земной поверхности [Ретеюм, 1975]. И это не случайно, так как функциональный подход – то есть обособление ПТК по основным системообразующим потокам вещества и энергии – взят за основу выделения разнообразных парагенетически взаимосвязанных природных образований и геоморфологами [Шанцер, 1966], и геохимиками [Перельман, 1966]. С полным на то основанием можно говорить и о том, что системы факторально-динамических рядов фаций [Сочава, 1973], и совокупность элементарных смежных геосистем [Михеев, 1973], и функционально-целостные системы геосистемы [Харвей, 1974; Арманд, 1975] тождественны понятию парагенетического ландшафтного комплекса.
Таким образом, мы предлагаем все вулканические по происхождению образования областей современного активного вулканизма относить к парагенетической таксономической системе природных единиц. Называть такие ПТК будет удобнее вулканогенными парагенетическими ландшафтными комплексами (ВПЛК). Понимать же под ними следует функционально-целостные системы пространственно смежных природных единиц (и региональных, и типологических, и парагенетических), единство происхождения которых обусловлено проявлением вулкано-магматических процессов по перемещению и отложению вулканического вещества на поверхности ландшафтной сферы.