И.С. Белюченко
Экология Краснодарского края (Региональная экология)
Учебное пособие. – Краснодар: КубГАУ, 2010. — 356 с.

11. Стихийные явления, чрезвычайные ситуации и катастрофы

11.2. Неблагоприятные явления на суше

11.2.10. Грязевые вулканы

Грязевые вулканы в Краснодарском крае расположены на Таманском полуострове в наиболее молодых прогибах, окружающих с запада периклинальные окончания мегантиклинория Большого Кавказа. По масштабам развития грязевого вулканизма – это уникальные районы на Земном шаре. Периодические извержения нередко приводят к человеческим жертвам, наносят ущерб хозяйству. На Таманском полуострове распространено около тридцати грязевых вулканов. Грязевые вулканы играют ведущую роль в формировании современного рельефа окружающих их районов, а местами создают его основной фон. Современные процессы грязевого вулканизма почти не создают самостоятельных крупных форм и лишь довершают формирование существующих грязевых вулканов, что указывает на их унаследованное развитие.

Вопрос о генезисе грязевых вулканов вызвал среди исследователей большие разногласия. Сторонники наиболее крайних воззрений, в настоящее время опровергнутых, Г.В. Абих (1865) и С.А.Ковалевский (1940) увязывают происхождение грязевых вулканов с магматическими очагами. Некоторые авторы (Шатский и др., 1929) считают, что извержения грязевых вулканов происходят в результате сочетания дифференциальных горизонтальных движений, вызывающих складчатость и превращение породы в брекчию вследствие тектонического и газового давления. Наиболее полно и комплексно объясняют генезис грязевых вулканов И.М. Губкин (1934), С.Ф. Федоров (1939) и А.А. Якубов (1948), которые тесно увязывают деятельность грязевых вулканов с диапировой тектоникой, газонефтеносностью мезозойско-кайнозойского осадочного комплекса и благоприятной гидрогеологической обстановкой.            Ни одна из предложенных теорий не объясняет полностью явления грязевого вулканизма. Грязевые вулканы связаны с газонефтеносностью осадочного комплекса и особенностями тектонического строения и его развития (ундуляция, резкие изгибания и виргация осей складок, тектонические разрывы и их пересечения), а также с наличием мощных пластичных глинистых пород, насыщенных подземными водами (Лилиенберг, 1956, 1962; Ширинов, 1962, 1965).

В деятельности грязевых вулканов довольно отчетливо выделяются две фазы извержения: эксплозивная и сальзо-грифоновая. Эксплозивная фаза довольно кратковременна; она начинается подземным гулом и взрывом, иногда сопровождаемым локальным землетрясением. При взрыве выбрасывается огромное количество газа и обломков горных пород. Часто при наличии в газе сернистого водорода возникает воспламенение, которое продолжается в течение нескольких дней. После взрыва происходит излияние грязевулканической брекчии. Эксплозивная фаза длится от нескольких часов до нескольких дней. Затем бурная деятельность вулкана прекращается и начинается сальзо-грифоновая фаза. На кратерном плато появляются сопки, сальзы и грифоны, которые, действуя довольно спокойно, выделяют в небольшом количестве брекчию, нефть, газ и воды. По активности проявления грязевые вулканы можно разделить на три категории: 1) активные вулканы, эксплозивная деятельность которых наблюдалась за последние несколько десятков лет; 2) слабо действующие вулканы; их поверхность пологая и задернованная; из небольших грифонов и сальз, расположенных на кратерном плато, происходит незначительное выделение газов, воды и жидкой брекчии; 3) потухшие вулканы, эксплозивная деятельность которых не наблюдалась за последние несколько сотен лет. Классификация грязевых вулканов по степени активности имеет относительный характер, так как потухшие или слабо действующие вулканы могут вновь возобновить свою деятельность.

Анализ расположения грязевых вулканов по интенсивности их проявления показывает, что они почти полностью соответствуют характеру древних тектонических структур, интенсивности новейших и современных движений и степени расчленения рельефа. Все грязевые вулканы расположены в основном вдоль крупных продольных тектонических разрывов, особенно на месте пересечения их с поперечными разрывами, на сводах или периклинальном окончании брахиантиклинальных складок. Изучение грязевых вулканов Таманского полуострова позволяет выделить два основных морфогенетических типа грязевых вулканов: 1) конусовидные грязевые вулканы и 2) плоские сопочные поля. Для Таманского полуострова характерны также грязевые сопки небольшого размера с самостоятельными центрами извержения.

Конусовидные грязевые вулканы имеют форму правильных усеченных конусов и нередко представляют собой крупные возвышенности. Конусы грязевых вулканов, как правило, расчленены густой и глубокой радиальной расходящейся овражно-балочной сетью, напоминающей типичные барранкосы. Среди конусовидных вулканов различаются два подтипа: 1) насаженные вулканы и 2) насыпные вулканы, целиком сложенные сопочной брекчией (Благоволин, 1962). Грязевые конусовидные вулканы Таманского полуострова (Мыская, Бориса и Глеба, Карабетова, Нефтяная и др.) в большинстве случаев насажены на брахиантиклинальные складки (в участках максимального воздымания осей). Некоторые конусовидные грязевые вулканы насажены на наложенные синклинали.

Насыпные вулканы (Горелая, Шуго, Джау-Тепе на Таманском полуострове) расположены обособленно и имеют форму правильных конусов. Насыпные вулканы совпадают с погребенными брахиантиклинальными складками. Величина этих вулканов определяется интенсивностью извержений и густотой брекчий. На вершине конусовидных вулканов расположено кратерное плато, форма которого варьирует от щитообразной плосковыпуклой до чашеобразно-вогнутой (кальдероподобной). Кратерные плато крупных конусовидных вулканов окаймлены рядом концентрических кольцевых прикратерных валов. Количество их соответствует числу извержений, высота их — от нескольких метров до 15-20 м и больше. При последующих извержениях валы прорываются местами мощными потоками грязи. Мелкие потоки не в состоянии прорвать кольцевые валы и переваливаются через их края. Длина наиболее крупных потоков сопочной брекчии измеряется несколькими километрами.

При выветривании грязевулканической брекчии происходит окисление, вымывание из нее различных солей, изменяется ее окраска. Начинается заселение грязевых потоков травянистой растительностью. По степени выветривания и сохранности потоки грязевых вулканов разделены на три группы: новейшие, молодые и древние потоки (Лилиенберг, 1962; Ширинов, 1962).          Новейшие потоки имеют пепельно-серый цвет. Эрозионные борозды еще только начинают закладываться, но еще не расчленили тело потока. Поверхность лишена растительного покрова или заселяется отдельными экземплярами солянок (селитрянки, солянки древовидная и жирная). Молодые потоки серого цвета, расчленены узкими V-образными оврагами и покрыты первоначально полынными ассоциациями в сообществе с древовидной солянкой, а позднее — бобово-злаковыми эфемерами. Древние потоки отличаются буровато-серой или желто-бурой окраской, что указывает на длительность процессов выщелачивания и окисления, и расчленены корытообразными оврагами. В растительном покрове преобладают бобово-злаковые группировки, а полынь играет подчиненную роль.

Грязевые вулканы, морфологически выраженные в современном рельефе, сформированы в четвертичное время. Геологический возраст грязевых вулканов определяется по корреляции с морскими террасами на Таманском полуострове. Начало проявления грязевого вулканизма в Керченско-Таманской области относится к началу плиоцена (Благоволин, 1962). В дальнейшем формы рельефа, созданные грязевыми вулканами, были размыты морскими трансгрессиями и снивелированы денудацией. На Таманском полуострове, судя по наличию ископаемой сопочной брекчии в осадочной толще, первые следы грязевулканической деятельности относятся к началу плиоцена, а наибольшей интенсивности она достигала в середине и конце плиоцена и в плейстоцене (Благоволин, 1962).

Сопочные поля образуют уваловидные возвышенности размером от нескольких гектаров до нескольких квадратных километров. Созданные площадными излияниями сопочной брекчии, они имеют округлые очертания, относительную высоту сопок до 30-50 м, небольшие вздутия в центре и хорошо выделяются на фоне степей и полупустынь своей пепельно-серой поверхностью с мелкими конусами и грифонами. Сопочные поля возникают на относительно пологих брахиантиклинальных структурах и в зоне погружения их осей. Эти структуры в рельефе выявляются слабо и не имеют значительных ундуляций. Условия для скопления в этих структурах нефтяных газов мало благоприятны, поэтому и активность проявления грязевого вулканизма значительно ниже, чем у конусообразных вулканов, а излияния сопочной брекчии не приводят к созданию крупных конусов, так как она растекается по плоской поверхности. Между грязевыми вулканами этих двух типов имеется серия переходных форм. Встречаются недоразвитые конусы на линейно-вытянутых антиклинальных структурах, вследствие чего движение сопочной брекчии возможно лишь в одном или двух направлениях; типичные кратерные плато при этом обычно отсутствуют.

Характер, размеры и морфология грязевых вулканов определяются особенностями и морфологией тектонических структур, на которых они расположены. Имеет также значение интенсивность извержения, зависящая от запаса газа, мощности и литологии пород, создающих грязевую брекчию (ее консистенцию и количество, так как чем больше продуктов извержения, тем крупнее грязевые вулканы). На участках расчлененного рельефа с крутыми склонами грязевая брекчия, особенно насыщенная водой, растекается вниз по склону и не образует положительных форм. Кроме того, большой наклон склонов усиливает процессы денудации и размыв продуктов извержения вулканов. Сопочная брекчия выполаживает и изменяет формы рельефа. На размытых антиклиналях, окруженных равнинным рельефом, движение сопочной брекчии затруднено; происходит ее аккумуляция вокруг жерла вулкана и создается резко выраженный в рельефе конус. Во время сальзо-грифоновой фазы при выделении вязкой брекчии в кратере вулканов образуются грязевые сопки, а при жидком составе брекчии – грифоны и сальзы. По петрографическому составу выбросы грязевых вулканов представляют собой или глинистые третичные отложения, или глинистые отложения, включающие значительное количество щебня меловых и верхнеюрских пород. Это указывает, что корни этих грязевых вулканов находятся в меловых и юрских отложениях, и позволяет предполагать о наличии нефтяных залежей в породах мезозоя.

Грязевой вулканизм генетически связан с новейшими и современными тектоническими движениями, что отмечено почти всеми исследователями. В последние годы установлена закономерность проявления грязевых вулканов во времени, хотя по этому вопросу мнения расходятся. В Таманско-Керченской области в миоцене грязевый вулканизм активно проявился в западной и центральной частях Керченского полуострова. В начале плиоцена ареалы максимального развития грязевого вулканизма переместились на восток в район Керченского пролива. Бурное проявление грязевого вулканизма на Таманском полуострове происходило в среднем и позднем плиоцене. В плейстоцене деятельность грязевых вулканов несколько затухает; наиболее активной она была в центральной и восточной части Таманского полуострова (Благоволин, 1962).

За последние 140 лет отмечается определенная закономерность в проявлении грязевого вулканизма. Периоды бурной грязевулканической деятельности сменяются периодами покоя. С 1810 по 1950 гг. намечаются две слабые и две активные фазы извержения грязевых вулканов. Слабыми фазами были периоды с 1810 по 1839 и с 1868 по 1906 гг., активными – с 1839 по 1868 и с 1906 по 1950 гг. С 1952 г. ежегодно происходило извержение нескольких вулканов, что указывало на начало новой фазы активизации грязевых вулканов (Благоволин и др., 1977). Многие исследователи сделали вывод о прямой связи деятельности грязевых вулканов с колебаниями уровня моря. Периодам интенсивной грязевулканической деятельности соответствует низкий уровень моря, а периодам слабой интенсивности грязевых вулканов – высокий уровень моря. Колебания уровня моря (особенно периоды его быстрого падения или поднятия) вызывают резкую смену нагрузок водных масс, что в ряде случаев приводит к разрядке напряжений в земной коре, вызывая активизацию сейсмичности и изменение интенсивности вертикальных движений (Горин, 1952).

Длительность периодов активизации грязевых вулканов и их покоя составляет 15-20, 35-40 и 60-65 лет. В рамках каждого периода отмечается как бы волновое перемещение активности грязевых вулканов от склонов Большого Кавказа в сторону периклинальных окончаний, что, вероятно, связано с надвиганием горного сооружения на погребенный срединный массив основания этого прогиба. Некоторые авторы считают, что грязевые вулканы не связаны с новейшими тектоническими движениями, а совпадают с зонами несоответствия плиоценово-четвертичного и нижележащих структурных этажей и приурочены к тектоническим разрывам, определяющим расположение брахиантиклиналей (Агабеков, Ахмедбейли, 1956). С этим предположением нельзя согласиться, так как разломы и брахиантиклинальные складки, на которых расположены грязевые вулканы, являются новейшими, плиоценово-четвертичными структурами.