Долгое время считали, что у некоторых типов вулканов, существующих на нашей планете, например маленьких грязевых и гигантских магматических, выбрасывающих с огромных глубин раскаленную магму, нет генетического родства. Однако, изучая в течение ряда лет самые разные вулканы, районы их распространения, периоды, когда они извергаются, мы пришли к выводу, что «работа» всех вулканов связана с единым глобальным геодинамическим процессом — перемещением огромных литосферных плит. При анализе распространения вулканов мира выяснилось, что они (как, впрочем, и районы, где происходят землетрясения) чаще всего располагаются на границах литосферных плит — в узких зонах тектонической активизации. Существует несколько типов границ. Один из них — в зонах субдукции, где литосферная плита погружается в верхнюю мантию. Эти зоны, для которых характерны глубинные (глубокофокусные) землетрясения, получили еще одно название — зон Заварицкого — Беньофа. Они обнаружены во многих областях Земли — в южноамериканских Андах, на островах Тонга, Новых Гебридах, в Японском море, Индонезии, на Антильских о-вах и т. д. Здесь часто встречаются крупные магматические вулканы, корни которых проникают в недра Земли на десятки километров. Второй тип границ между плитами — зоны спрединга, где дно океана раздвигается и образуется узкая протяженная впадина (рифт), в которой возникает новая кора.

В 1950 г. к Канаде (Квебек, Унгавя) в северной части п-ова Лабрадор был открыт гигантский кратер, который по диаметру в два с половиной раза превосходит знаменитый кратер Каньон Диабло (США, Аризона) и в три с половиной раза кратер Вулф-крик (Западная Австралия). Кратер заполнен водой; он очень интересен особенностями своего строения, которое позволяет сделать выводы о его происхождении и о механизме удара метеорита. Впервые озеро-кратер Лило заснято с воздуха в начале второй мировой войны. Снимок был повторен в 1946 г., и озеро было нанесено на одну нз ведомственных гидрографических карт. Географические координаты кратера 73°40' западной долготы и 61°17' северной широты. Его диаметр около 3 км, высота вала от 90 до 150 м, глубина не известна. Симметричность формы совершенно круглого озера, заполняющего кратер, свидетельствует о том, что кратер образовался после последнего оледенения или в конце ледникового периода, когда уже прекратилось движение льдов. Наличие высокого вала исключает возможность карстового происхождении кратера или же образования его в результате таяния льда материкового оледенения. Следов новейших вулканических явлений в районе кратера не обнаружено. Остается предполагать его метеоритное происхождение.

еологические процессы активно вмешиваются в жизнь человечества. Землетрясения, цунами и извержения вулканов были и остаются ведущими природными факторами риска для человека и среды обитания. Несколько лет группа специалистов нашего института работает над созданием геоинформационных систем (ГИС) в области вулканологии, в частности над одной из них, получившей название «Вулканоопасность». Как известно, извержения вулканов принесли немало бед людям. Вот примеры известных вулканических катастроф за последние три века. Во время взрыва вулкана Тамбора (Индонезия) в 1815—1816 гг. по разным оценкам погибло от 66 до 92 тыс. человек, было выброшено в атмосферу около 150 км3 горных пород, образовалась кальдера диаметром 6 км. Вулкан Кракатау (Индонезия) в 1883 г. похоронил около 36 тыс. человек. При взрыве в атмосферу было поднято свыше 18 км3 горных пород и пепла, которые покрыли площадь около 827 тыс. км2. Тончайшая пыль достигла стратосферы, из-за чего на несколько градусов снизилась среднегодовая температура на обширных территориях Земли. Извержение вулкана Катмаи (США, Аляска) в 1912 г. хотя и обошлось без человеческих жертв, считается крупнейшей катастрофой XX в. В этот раз огромное количество вулкан Невадо-дель-Руис (Колумбия) в 1985 г. уничтожил расположенный в 45 км от него город Армера с населением около 26 тыс. человек. Вулкан Пинатуба (Филиппины) в 1991 г. разрушил две военно-морские базы США и несколько поселков у подножия вулкана.

Сейсмические наблюдения позволяют фиксировать возникновение роя землетрясений с большей величиной сейсмического момента и с более низкочастотным излучением; изменения в рое землетрясений непосредственно перед извержением; вулканическое дрожание — как краткосрочный (за месяц) предвестник побочных извержений. Землетрясения в верхней мантии служат среднесрочным (менее чем за год, но более, чем за месяц) предвестником, а связь извержений с 19-летним лунным приливом — долгосрочным (более чем год) предвестником. Соблюдение принципа технологической открытости ГИС «Вулканоопасность» позволяет подключать новые базы данных, наращивать производительность программно-аппаратного комплекса системы. Большое значение для системы имеет классификация вулканических извержений. Обычно используют три основные характеристики. Первая — масштаб (объем изверженных продуктов), по этому признаку они подразделяются на пять классов: более 100 км3; 10—100 км3; 1 — 10 км3; до 1 км3; менее 0.1 км3. Важен состав извергаемого материала, от которого зависят механизм и динамика извержения: эффузивная — излияние лавы, экструзивная — выжимание лавовых куполов, эксплозивная — взрывная, комплексная. По интенсивному затуханию сейсмических волн или по положительным гравиметрическим аномалиям под вулканами, наряду с глубоко залегающим слоем судят о существовании «промежуточных» магматических очагов («периферических» вулканических очагов или «интрузий» под вулканами), характерных для всех современных вулканических областей.

Патомский кратер, расположенный на севере Иркутской обл. (Бодайбинский р-н), продолжает привлекать внимание многих исследователей несмотря на то, что прошло уже около 60 лет со времени его обнаружения. В.В. Колпаков, открывший Патомский кратер в 1949 г., первым высказал гипотезу о его образовании в результате падения метеорита. Известный вулканолог С.В. Обручев считал, что метеоритная гипотеза неприменима к данной структуре, а могла она «образоваться только в результате прорыва со значительных глубин газов или паров, которые пробили цилиндрическую трубку в участке, ослабленном тектоническими разломами». Значительно позже Е.Ф. Малеев также относил Патомский кратер к вулканическому образованию, представленному эруптивными (раздробленными глубинными породами, выброшенными на современную поверхность) или взрывными брекчиями. А.М. Портнов, тщательно исследовавший кратер, отвергал возможное участие вулканических процессов в его образовании и даже оценил глубину залегания в нем метеорита около 180-200 м. В 1963 г. Сибирская комиссия по метеоритам СО АН СССР на общественных началах направила экспедицию на Патомское нагорье.

Один из наиболее крупных вулканов Камчатки — Мутновский — более 40 лет находился в фазе спокойной фумарольно-гидро-термальной деятельности. Однако 17 марта 2000 г. произошло извержение сразу в двух из трех его действующих кратеров: в так называемой Активной Воронке и в непосредственно примыкающем к ней Юго-Западном кратере, точнее в воронке, расположенной в его северной части, где за много лет скопился мощный слой снега и льда. После извержения там образовалось кислое термальное озеро с высокой минерализацией вод (около 17 г/л), низкими значениями рН=1.3 и температурой 40 —50°С. Впоследствии оно стало остывать и к зиме 2002 — 2003 гг. замерзло. В начале мая 2003 г. взрывная воронка опять активизировалась: за три-четыре дня мощная толща льда и снега в ней растаяли, а талые воды прогрелись до 35°С. А через три года, в апреле 2007 г., произошло еще одно извержение вулкана. Всем этим событиям предшествовали очень похожие, постоянно наблюдаемые нами изменения гидрогеохимических характеристик термальных вод, которые в большом количестве имеются в пределах постройки Мутновского вулкана. Для выбора и апробации методов геохимического прогноза извержений вулканов Камчатки и Курильских о-вов вот уже более 15 лет проводится мониторинг вулкана Мутновского.

На Камчатке располагается 29 из более чем 600 действующих вулканов нашей планеты. Все они принадлежат к Тихоокеанскому вулканическому поясу, в котором сосредоточено больше половины активных вулканов. Пояс располагается в зоне сочленения земной коры океанического типа с корой континентального типа. Здесь океаническая кора пододвигается под континентальную. С этим движением связано частичное плавление более тонкой океанической коры на глубине с образованием базальтовой магмы. Кроме того, большое количество морской воды, затягиваемое в места стыка, способствует плавлению верхних слоев мантии и земной коры. Так образуются магматические очаги, дающие начало вулканам островной дуги. На Камчатском полуострове на сравнительно небольшой территории сконцентрировано такое обилие вулканов — действующих и потухших. различающихся по строению, типу извержений, внешнему виду — что в мире, пожалуй, трудно найти еще один подобный уголок. Наиболее примечательной является Ключевская группа вулканов. Здесь в пределах окружности радиусом 30 км расположено крупнейшее скопление вулканических сооружений Камчатки. Считается, что это обусловлено ее положением на стыке двух островных вулканических дуг: Курило-Камчатской и Алеутской.

Наша планета состоит из концентрических сферических оболочек — мантии и земной коры, окружающих шарообразное железоникелевое ядро. Они образовались при дифференциации недр, происходившей на протяжении всей истории Земли в течение 4,6 млрд. лет. Эти процессы продолжаются до сих пор и обуславливают геологическую активность. Магматизм1 и движение литосферных плит земной коры, протекающие за счет внутренней энергии Земли, изменяют лик нашей планеты, вздымают горные цепи, приводят к образованию морей и океанов. Явления, вызываемые внешними причинами (геологическая деятельность гидросферы и атмосферы, колебание суточных температур), а также гравитация противодействуют внутренним силам. Они постепенно сглаживают возникающие неровности, «срезают» горы, заполняют осадками впадины. Так, в противоборстве стихий, формируется рельеф. Одной из самых грандиозных его форм, вызывающей интерес и восхищение, стали вулканические постройки, не только возникшие в разные геологические эпохи, но и растущие в настоящее время на глазах человека.