Фумаролы (итал. Fumare – дымиться) – небольшие отверстия и трещинки в кратере вулкана или на застывающих, покрытых коркой лавовых потоках, по которым поднимаются струи горячих паров воды и вулканических газов, выделяющихся из магмы (первичные фумаролы) и еще не остывших лавовых потоков (вторичные фумаролы).
Фумаролы могут быть:
- Сухие – обычно самые горячие, газы в основном состоят из соединений хлора;
- Кислые – в основном состоят из соединений хлора, водорода и серы – они менее горячие, чем сухие;
- Щелочные – в состав входят щелочные соединения;
- Углекислые – в основном состоят из углекислого газа, и являются самыми холодными – температура не более 1000 °С.
Фумаролы действующих вулканов разделяются по составу выделяющихся газов: сернистые фумаролы – сольфатары, углекислые – мофеты.
Фумаролы расположены в кратере, на склонах и у подножия вулкана. Выделение газов из фумарол часто происходит под давлением и сопровождается звуками.
Газ, выходящий из трещин, может быть паром от нагретых подземных вод, или же продуктом движения магмы, которые затем формируются в облако, некоторое время находящееся над вулканом, а затем постепенно снижающееся. Облако состоит не только из газа, но и из пепла, золы и частиц лавы. Его температура может достигать более 7000 °С. Опустившись на поселение, оно приводит к гибели не только жителей, но и к уничтожению всех построек. Такие случаи зафиксированы в истории.
С понижением температуры пары воды переходят в жидкое состояние; в зависимости от термодинамических условий в ней растворяются некоторые совместно выделяющиеся газы, а также газы и вещества, возникшие в результате реакций с боковыми породами и захваченные по пути движения к поверхности Земли. Так происходит образование в районе действующих вулканов гидротермальных растворов – фумарольных терм.
Bыходы вулканических газов на дне моря при подводных извержениях называются подводными фумаролами. B результате подводных эксгаляций (постепенное выделение газов и паров) морская вода пополняет свой солевой состав и выделяет коллоидную фазу. Предполагают, что так могли формироваться железо-марганцевые конкреции и залежи сульфидных руд. С фумаролами также связано отложение возгонов галогенидов, сульфатов, самородной серы и др.
Явным признаком фумаролы является желтый ореол из серы, окружающий место выхода газов на поверхность. Кристаллы серы складываются в удивительные узоры.
Иногда фумарол так много, что местность называют фумарольным полем.
Хотя карта фумарольных полей уже существует, путешествие по ним и работа непосредственно вблизи фумарол опасна и нелегка. Газовые выделения являют собой агрессивную среду, которую не выдерживают металлы, ткани и живые организмы.
Исследователям приходится работать в противогазах, железный лом толщиной 20 мм перегорает здесь за неделю, брезентовые робы превращаются в лохмотья за считанные дни, ходьба по раскаленным иногда докрасна камням противопоказана любой обуви. Электронные измерительные приборы без спецзащиты выходят из строя почти мгновенно.
Ходить по фумарольным полям нужно очень осторожно, не прыгая, поскольку можно провалиться в проделанные горячими газами ходы.
Фумаролы опасны еще и высокой концентрацией ядовитых газов – к примеру, CO2, которые могут являться виновниками зловония в области нахождения вулкана, и повредить здоровью животных и местных жителей.
В народе фумаролы поэтично, но довольно правдиво называют «топками дьявола».
В России фумарольные поля встречаются в районах современного вулканизма – на Камчатке и Курильских островах. Самые известные фумарольные поля Курильских островов находятся на острове Итуруп вокруг вулкана Кудрявый. С начала 90-х годов XX века здесь постоянно работает группа ученых геологов-вулканологов, и уже было сделано несколько довольно значительных открытий.
