Грязевой вулкан извергается уже 10 лет, и ученые все еще не определились с его причиной

Самый разрушительный в мире грязевой вулкан возник возле города Сидоарджо на острове Ява в Индонезии чуть более 11 лет назад и до сих пор не прекратил извергаться. Вулкан Луси начал извергаться 29 мая 2006 года, и на пике выбрасывал ошеломляющие 180 000 кубических метров грязи в день, погребая деревни под слоем до 40 метров. Это худшее событие такого рода в истории наблюдений: извержение унесло 13 жизней и разрушило дома 60 000 человек. Однако, хотя грязь продолжает течь и спустя более десяти лет, ученые все еще не пришли к единому мнению о его причине.

Дебаты ведутся о том, было ли извержение Луси вызвано землетрясением несколькими днями ранее или же катастрофической аварией на газовой разведочной скважине Banjar Panji 1, которую бурили поблизости в то время. Учитывая огромное влияние вулкана на местные сообщества и поля, бывшие их средством к существованию, почему мы все еще не уверены в причине?

Грязевые вулканы чрезвычайно распространены на Земле, известно тысячи примеров по всему миру. Они бывают разных форм и размеров и ведут себя немного подобно своим магматическим аналогам, переживая длительные периоды бездействия с периодическими сильными извержениями. Однако грязевые вулканы извергают не расплавленную лаву из мантии Земли, а обычно холодную смесь газа, воды и твердых веществ.

Некоторые из самых впечатляющих примеров грязевых вулканов находятся в Азербайджане, где их размер может варьироваться от нескольких метров в поперечнике до размеров небольшой горы. Они часто встречаются на границах тектонических плит, а также под водой в речных дельтах, где осадки быстро погребаются, вызывая аномально высокое давление под землей. Грязевая смесь также выталкивается на поверхность содержащимся в ней плавучим газом. Обычно грязевые вулканы растут медленно, слой за слоем грязи. То, что произошло в Сидоарджо в 2006 году, уникально: Луси — безусловно, самый быстрорастущий грязевой вулкан из известных нам, затопивший окружающие дома, фабрики, храмы и школы зловонной, похожей на эмульсию грязью.

Бурение или землетрясение?

Журнал Marine and Petroleum Geology публикует специальный выпуск, в котором рассматриваются пути развития этого удивительного явления. Он включает статью геологов Стивена Миллера и Адриано Маццини ("Более десяти лет Луси: обзор фактов, совпадений, а также прошлых и будущих исследований"), которая вновь поднимает дебаты о причине извержения, предлагая веские доводы в пользу землетрясения как спускового механизма и отвергая идею о причастности скважины.

Объяснение, связывающее причину с бурением, заключается в том, что вода из окружающих пород попала в скважину Banjar Panji 1 глубиной 2834 метра, нижние 1743 метра которой не были защищены стальной и цементной обсадной колонной. Давление, оказываемое водой, было достаточным, чтобы разрушить окружающую породу или существовавшие ранее разломы. Смешавшись с подземной грязью формации Калибенг, которая является частью геологии Явы, эта вода и грязь под давлением устремились к поверхности по разлому, образовав грязевой вулкан Луси всего в 200 метрах от места бурения.

Альтернативное объяснение состоит в том, что, несмотря на близость, буровая скважина была совпадением, а землетрясение магнитудой 6,3 в Джокьякарте 27 мая в 260 км от места вызвало вибрации в грязевом слое формации Калибенг, заставив его разжижаться и подниматься к поверхности под давлением.

То, что землетрясения могут вызывать извержения, было задокументировано еще в энциклопедии Плиния в первом веке. Также дело в том, что извержение началось как серия небольших извержений, выстроившихся вдоль геологического разлома, поэтому роль землетрясения, безусловно, заслуживает полного рассмотрения. Но по сравнению с другими извержениями, вызванными землетрясениями, например, в Азербайджане, Пакистане и Калифорнии, землетрясение в Джокьякарте было очень далеко для своей магнитуды. Еще более убедительно то, что были более сильные и близкие землетрясения, которые не вызывали извержений, в то время как другие землетрясения вызывали более сильные толчки и вибрации прямо на месте Луси, но в те случаи ничего не произошло. Если бы землетрясение вызвало разжижение, мы ожидали бы повсеместного высвобождения газа из разжиженного слоя, но исследование Марка Тингэя и его коллег в 2015 году показало, что этого не произошло.

Скважину бурила индонезийская компания PT Lapindo Brantas, которая винила землетрясение. Информация о скважине была передана нам в то время и показала, что произошел приток воды, который, по нашим оценкам, был достаточным, чтобы вызвать растрескивание пород вокруг необсаженной скважины. Таким образом, новая статья Миллера и Маццини не привносит в дебаты никакой новой информации или аргументации, которые, вероятно, теперь останутся в тупике, если только не появятся новые данные со скважины или за критический период конца мая 2006 года, что маловероятно.

Разграничение двух гипотез для уникального события может быть сложной задачей. Мы не можем вернуться в прошлое и собрать идеальный набор данных и образцов для проверки гипотез, равно как и провести прямые сравнения с другими подобными явлениями, причина которых нам известна. Существуют и другие крупные катастрофы, в которых мы до сих пор не можем быть уверены в антропогенной причине, например, землетрясения, потенциально вызванные наполнением водохранилищ водой.

В случае с Луси мы очень сильно склоняемся к аргументу, что причиной было бурение, но ни один из нас не находился на месте инцидента почти в двух километрах под землей в то время, чтобы засвидетельствовать его, и спустя более десяти лет ясно, что данные и аргументация, лежащие в основе нашей позиции, еще не убедили всех.