Новейшие гигантские эксплозивно-обвальные лавины катастрофических извержений вулкана Шивелуч на Камчатке (стр. 6 из 6)
По второму варианту проходила подготовка образования обломочных лавин 1430 и 1854 гг. (см. разделы 2 и 3). Отличительная особенность этого варианта - мощные до катастрофических эксплозивные извержения ~1030 (SH2) и ~1650 (SH1) гг., в ходе которых происходили массовые выбросы газонасыщенной пирокластики преимущественно в виде ювенильной тефры и материала для формирования обширных пирокластических потоков, но не возникали большеобъемные обломочные лавины. В результате таких извержений на глубине оставались громадные объемы дегазированной вязкой андезитовой магмы, часть которой под действием процессов релаксации и преобладающего в зоне субдукции общего сжатия через некоторое время выдавливалась на поверхность в виде экструзий. Чем мощнее было эксплозивное извержение и значительнее масса выброшенной ювенильной пирокластики, тем быстрее начинался рост купола (куполов) и больше был его (их) объем. Это можно прекрасно проиллюстрировать при сравнении самого сильного в XX в извержения вулкана Безымянный 30 марта 1956 г и менее мощного извержения 12 ноября 1964 г. вулкана Шивелуч. В первом случае купол стал расти непосредственно вслед за взрывом, а его объем через несколько лет достиг 0,3-0,4 км3, во втором - лишь через 16 лет, а его объем не превысил 0,02 км3.
Поэтому сразу после извержения 1030 г., возможно, даже в его посткульминационную стадию, околожерловая часть вулкана Молодой Шивелуч была погребена выросшим над ней громадным (>1 км3) экструзивным куполом - Четвертой вершиной. Затем наступил 400-летний период почти полного (или полного) покоя, поскольку следов извержений этого времени не было обнаружено. Так как купол Четвертая вершина, по-видимому, был одним из самых крупных в истории Молодого Шивелуча, то и образованная за счет его разрушения гигантская обломочная лавина ~1430 г. по объему (>3 км3) и площади распространения (>200 км2) оказалась самой большой за все 10 тыс. лет.
Формирование экструзивных куполов после более слабого извержения 1650 г. проходило в несколько этапов. Не исключено, что последние экструзивные извержения, предварявшие относительно скромную по размерам обломочную лавину 1854 г., имели место в первой половине XVIII в. (см. раздел 2).
Основываясь на приведенных материалах, мы полагаем, что механизм разрушения экструзивных куполов и возникновения обломочных лавин во всех трех рассмотренных случаях был в принципе сходен с таковым во время катастрофического извержения 12 ноября 1964 г. Поэтому последнее и было взято в качестве базовой модели.
Эруптивная активность Молодого Шивелуча после 1964 г. (до 1994 г., 30 лет) почти в точности повторяет то, что произошло там в 1854-1883 гг. (29 лет) см. рис.12. Сохранилась, в принципе, и прежняя продуктивность: 16
17х106 т/год ювенильного материала - в интервале 1855-1964 гг. и 20 21х106 т/год - в интервале 1965-1994 гг. При такой продуктивности подготовка следующего катастрофического извержения с образованием обломочной лавины типа 1964 г. и с весом ювенильного материала 1 1,5х109 т, включая экструзивные формы, должна занять 50-90 лет.Выражаю искреннюю благодарность моим коллегам и соавторам по предыдущей публикации В.В.Пономаревой и М.М.Певзнер за обсуждение и ценные советы при подготовке этой статьи к изданию.
Настоящая статья подготовлена при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (грант 00-05-64299 а, грант 05-15-98611 л).
Список литературы
Адушкин В.В., Зыков Ю.Н., Иванов Б.А. Численное моделирование лавинообразного обрушения вулкана Корякский // Вулканология и сейсмология. 1995. N 6. С. 82-93.
Белоусов А.Б., Белоусова М.Г. Извержение вулкана Шивелуч в 1964 г. (Камчатка) - плинианское извержение, предварявшееся крупномасштабным обрушением постройки // Вулканология и сейсмология. 1995. N 4-5. С. 116-126.
Брайцева О.А., Мелекесцев И.В., Богоявленская Г.Е., Максимов А.П. Вулкан Безымянный: история формирования и динамика активности // Вулканология и сейсмология. 1990. N 2. С. 2-31
Горшков Г.С., Дубик Ю.М. Направленный взрыв на вулкане Шивелуч // Вулканы и извержения. М.: Наука, 1969. С. 3-37.
Двигало В.Н. Рост купола в кратере вулкана Шивелуч в 1980-1981 гг. по фотограмметрическим данным // Вулканология и сейсмология. 1984. N2. С. 104-109.
Державин А.Н. Работы в Ключевском районе и экскурсия на Чажму // Камчатская экспедиция Ф.П.Рябушинского. Зоологический отдел. М., 1916. Вып. 1. С. 279-309.
Дитмар К. Поездки и пребывание в Камчатке в 1851-1855 гг. Часть. 1. СПб, 1901. 756 с.
Добрынин Н.Ф. Аналитико-фотограмметрический метод количественной оценки экструзивных процессов // Вулканология и сейсмология. 1991. N.2. С. 92-109.
Кирсанова Т.П., Рожков А.М. Тепловой поток в кратере Новом вулкана Шивелуч // Бюл. вулканол. станций. 1975. N 51. С. 60-63.
Краевая Т.С. Генетические типы грубообломочных отложений стратовулканов. М.: Недра, 1977. 126 с.
Крахмалев Иаков. Камчатский вулкан - Ключевская огнедышащая сопка // Иркутские Епархиальные Ведомости, Прибавления. 1880. N 9. С. 109-112.
Крашенинников С.П. Описание Земли Камчатки. 4-е изд. М.-Л., 1949. 841 с.
Мелекесцев И.В. Типы и возраст действующих вулканов Курило-Камчатской зоны // Бюл. вулканол. станций. 1973. N 49. С. 10-17.
Мелекесцев И.В. Вулканизм и рельефообразование. М.: Наука, 1980. 212 с.
Мелекесцев И.В., Волынец О.Н., Ермаков В.А., Кирсанова Т.П., Масуренков Ю.П. Вулкан Шивелуч // Действующие вулканы Камчатки. Т. 1. М.: Наука, 1991. С. 84-103.
Мелекесцев И.В., Егорова И.А., Лупикина Е.Г. Внутренний хребет Курильской дуги // Камчатка, Курильские и Командорские острова. М.: Наука, 1974. С. 265-326.
Мелекесцев И.В., Пономарева В.В., Волынец О.Н. Вулкан Кизимен (Камчатка) - будущий Сент-Хеленс // Вулканология и сейсмология. 1992. N 4. С. 3-32.
Меняйлов А.А. Вулкан Шевелуч - его геологическое строение, состав и извержения // Тр. Лаб. Вулканологии АН СССР. 1955. Вып. 9. 264 с.
Новограбленов П.Т. Каталог вулканов Камчатки // Изв. Гос. Геогр. об-ва. 1932. Т. 64. Вып. 1. С. 88-99.
Пийп Б.И., Мархинин Е.К. Гигантское извержение вулкана Шивелуч 12 ноября 1964 г. (предварительное сообщение) // Бюл. вулканол. станций. 1965. N 39. С. 3-28.
Поляк Б.Г., Мелекесцев И.В. Продуктивность вулканических аппаратов // Вулканология и сейсмология. 1981. N 5. С. 22-37.
Слюнин Н.В. Охотско-Камчатский край. СПб, 1900. Т. 1. 253 с.
Токарев П.И. Гигантское извержение вулкана Шивелуч 12 ноября 1964 г. и его предвестники // Физика Земли. 1967. N 9. С. 84-92.
Токарев П.И. Вулканические землетрясения Камчатки // М.: Наука, 1981. 164 с.
Фирстов П.П. Реконструкция динамики катастрофического извержения вулкана Шивелуч 12 ноября 1964 г. на основании данных о волновых возмущениях в атмосфере и вулканическом дрожании // Вулканология и сейсмология. 1996. N 4. С. 48-63.
Хубуная С.А., Жаринов Н.А., Муравьев Я. Д. и др. Извержение вулкана Шивелуч в 1993 г. // Вулканология и сейсмология. 1995. N 1. С. 3-19.
Alidibirov M.A. A model for viscous magma fragmentation during volcanic blasts // Bull. Volcanol. 1994. V. 56. P. 459-465.
Alidibirov M.A., Dingwell D.B. Fragmentation of highly viscons magma caused by explosive decompression of lava domes: an experimental approach // Showa-Shinzan Intern. Volcanol. Workshop Abstr., Japan. 1995. P.1-7.
Belousov A.B. The Shiveluch volcanic eruption of 12 November 1964 - explosive eruption provoked by failure of the edifice // J. Vol. Geoth. Res. 1995. V. 55. N 1-4. P. 357-365.
Ponomareva V.V., Pevzner M.M., Melekestsev I.V. Large debris avalanches and associated eruptions in the Holocene eruptive history of Shiveluch Volcano, Kamchatka, Russia // Bull. Volcanol. 1998. V. 59. P. 490-505.