Сильные и катастрофические эксплозивные извержения на Камчатке за последние 10 тысяч лет (стр. 3 из 5)
Сильные и катастрофические извержения стратовулканов
Чаще всего сильные и катастрофические извержения в голоцене происходили на двух вулканах - Авачинском, расположенном в 25-30 километрах от города Петропавловск-Камчатский, и Шивелуче - на севере полуострова, в 50 км от г.Ключи.
Вулкан Шивелуч - один из самых активных и продуктивных вулканов Камчатки [17]. В голоцене с ним было связано не менее 15 сильных извержений с объемом ювенильной пирокластики > 0,5 км3. Пеплы этих извержений покрывали большие площади в северной части полуострова, их мощность на территории г.Ключи достигает в разрезах 15 см.
Все крупнейшие извержения вулкана Шивелуч были плинианскими и поставляли материал преимущественно андезитового состава. С ними ассоциировались сильные пеплопады (бомбы и лапилли вблизи вулкана, грубый и тонкий пепел на удалении от него), пирокластические волны, а с некоторыми извержениями также пирокластические потоки. Не менее 10 извержений предварялись крупномасштабными разрушениями постройки вулкана [31,37]. Максимальная длина пирокластических потоков была 20 км, но генерированные ими лахары неоднократно доходили до р.Камчатка на юге и р.Еловка на западе, как, например, при извержении 1854 года, когда крупные камни, принесенные лахарами, взломали лед по обеим рекам [16]. До района современного г.Ключи обвалы, пирокластические потоки, пирокластические волны, лахары, связанные с извержениями вулкана Шивелуч, не доходили, однако здесь по меньшей мере пять раз за последние 2800 лет выпадали его пеплы с мощностью более 5-10 см, не говоря о более слабых пеплопадах, которые происходили значительно чаще.
Наиболее известно и хорошо изучено катастрофическое извержение Шивелуча 1964 года [3,13,16]. Извержение началось с разрушения постройки вулкана и образования гигантской обломочной лавины. Ее отложения объемом 1,5 км3 покрыли площадь около 100 км2 при мощности от нескольких метров до 50-60 м [13]. Затем начался массовый вынос ювенильной пирокластики. Высота эруптивной колонны составляла 10-15 км. Ось пеплопада была направлена на юго-восток, сильный пеплопад наблюдался в г.Усть-Камчатск, а тонкий пепел выпадал на Командорских островах. Пирокластические потоки достигали длины 18 км, общий объем их отложений 0,3-0,5 км3 [13]. Извержение было кратковременным и продолжалось не более часа. В результате образовался сдвоенный кратер размером 2,3х3,5 км.
Предыдущее сильное извержение, с которого начинается непрерывная летопись исторических извержений вулкана Шивелуч, произошло в 1854 году. Белая пемзовая тефра этого извержения плащом покрывает северные склоны вулкана, а пирокластические потоки и лахары обнаружены также на его южном и западном склонах [37]. Общий объем пирокластики близок к 1 км3.
В течение нашей эры помимо вышеуказанных исторически документированных извержений произошли еще четыре сильные извержения с выбросом не менее 1 км3 пемзовой андезитовой пирокластики - Ш1, Ш2, Ш3, Ш1450 (табл.1). Аналогичные сильные извержения имели место и ранее - Ш5 (~2550 14C л.н.), Ш2800 (~2800 14C л.н.), Шдв (~4100 14C л.н.). Пеплы всех перечисленных извержений слоем более 3 см (первоначальная мощность при отложении) отлагались на расстоянии не менее 200-300 км от вулкана.
В последние 2000 лет отмечается увеличение частоты крупных извержений. Так, извержения 1964 и 1854 года были разделены периодом ослабления активности длительностью всего 110 лет. Период относительного покоя между извержением 1854 г. и предшествовавшим ему Ш1 может быть оценен в 200 лет, а серия извержений в V-VI веках происходила с перерывами не более 50 лет.
 |
| Рис. 11 |
С Авачинским вулканом в голоцене связано не менее семи крупных эксплозивных извержений с объемом пирокластики близким или превышающим 0,5 км3. Большинство из них приурочено к этапу активизации вулкана, когда на поверхность поставлялись продукты андезитового состава [4]. Все крупные извержения этого этапа были плинианскими. Для них были характрены сильные пеплопады, пирокластические волны, а для некоторых извержений также и пирокластические потоки. Для большинства извержений существенна фреатомагматическая составляющая, на что указывает присутствие отложений базисных пирокластических волн, плохая сортированность тефры, часто наличие аккреционных лапилли, сильное обогащение пирокластических отложений резургентным материалом. Высота эруптивных колонн во время извержений колебалась от 16-18 км до 21-28 км [4].Пирокластические потоки имели длину не более 17 км и не достигали местоположения современных населенных пунктов, однако связанные с ними лахары неоднократно пересекали территорию современного г.Елизово и находящегося здесь главного аэропорта Камчатки. Оси пеплопадов были чаще направлены на восток и северо-восток, реже - на северо-запад, в то время как южное подножие, где находятся сейчас гг.Петропавловск-Камчатский и Елизово, было подвержено пеплопадам в минимальной степени (рис.11). Вообще местоположение г.Петропавловск-Камчатский было выбрано крайне удачно: его не достигают пирокластические потоки и пирокластические волны, а возвышенность, на которой расположен город, обтекается лахарами.
Самое мощное (объем продуктов 8-10 км3) извержение Авачинского вулкана (IАв2) произошло 7150 14С л.н. (~6000 лет до н.э.). Оно открывает этап голоценовой активизации после более чем 2000-летнего периода покоя. Продукты извержения представлены тефрой. Ось пеплопада была направлена на северо-восток в сторону Командорских островов (рис.11), где мощность пепла в разрезах составляет 5-7 см.
В ходе извержений АВ4 и IАв16 происходило как выпадение тефры, так и формирование пирокластических потоков. Извержение АВ4 имело место ~5500 14С л.н. Пирокластические потоки прошли по долинам р.Желтуха и оврага Широкий на расстояние 15-16 км от вулкана, объем их отложений составил 0,2 км3. С пирокластическими потоками ассоциировались и пирокластические волны. Ось пеплопада извержения АВ4 была направлена на северо-восток. Пепел мощностью 0,5 см обнаружен в торфянике нижнего течения р.Камчатка на расстоянии 400 км от вулкана. В пределах Восточной вулканической зоны тефра извержения АВ4 и предшествовавшего ему извержения АВ5 (два желтых вулканических песка, разделенных маломощной почвой) являются прекрасными маркирующими горизонтами для средней части голоценового разреза. Их отличительные особенности - низкое содержание К2О и отсутствие роговой обманки.
Извержение IАв16 произошло ~5000 14С л.н. Во время извержения формировались мощные и протяженные пирокластические потоки, которые прошли по всем главным долинам южного подножия вулкана - Сухой Елизовской, Сухой Халактырской и Желтухи, где их отложения выделяются своей желто-охристой окраской и содержат многочисленные угли. Длина потоков составила 16-17 км, объем отложений 0,3 км3. С пирокластическими потоками были парагенетически связаны пирокластические волны. Ось пеплопада во время извержения была направлена на ВЮВ в сторону устья р.Налачева. Значительная часть пепла выпала над акваторией океана.
Продукты извержений АВ3 (~4500 14С л.н.) и АВ 2 (~4000 14С л.н.) представлены только тефрой. Ось пеплопада извержения АВ3 была направлена на восток. Пепел этого извержения мощностью 0,5 см отмечен в торфянике на Командорских островах. Тефра извержения АВ2 распространялась к западу от вулкана, где она является хорошим маркирующим горизонтом. Характерная особенность этой тефры - присутствие многочисленных ксенолитов ультрабазитов и, наряду с пемзой, шлаков основного состава.
Сильнейшее извержение начала следующего ("андезито-базальтового") этапа произошло около 3500 14С л.н., когда в вершинном кратере начал расти Молодой конус. Объем пирокластики составил ~4 км3, пирокластические потоки и пирокластические волны распространялись на расстояние 12-15 км. Главная ось пеплопада была направлена на северо-северо-восток, пепел прослежен в разрезах на протяжении 300 км от источника; он присутствует также в торфянике Командорских островов (мощность 0,5 см). Пепел АВ1 с характерным андезитобазальтовым составом является прекрасным маркирантом для Восточной вулканической зоны Камчатки [33]. Рассматриваемое извержение открыло новый этап в жизни вулкана - андезитовые пемзовые продукты его предшествующей голоценовой истории сменились темными шлаками андезитобазальтового состава. В дальнейшем Молодой конус давал частые (с интервалом от нескольких лет до десятков, реже сотен, лет) извержения, наиболее сильным из которых в историческое время было извержение 1945 г. Во время этого извержения менее чем за 7 часов было выброшено около 0,3 км3 шлаков, которые явились прекрасным подарком городу как замечательный строительный материал.
Извержение вулкана Безымянный 1955-56 гг. - одно из самых сильных и интересных извержений ХХ века [1,2,13,15 и др.]. Именно на примере этого извержения Г.С.Горшковым впервые в вулканологической науке было введено понятие "направленный взрыв" [15]. В процессе извержения произошло разрушение вершинной части вулкана с образованием обломочной лавины и катастрофический направленный взрыв, отложения которых покрыли площадь ~500 км2. На этой территории вся растительность погибла - многие деревья были сломаны и повалены, у оставшихся стоять содрана кора. Над вулканом на высоту 30-40 км поднялось эруптивное облако, а связанный с ним пеплопад прошел полосой шириной 50 км в направлении на северо-восток. Были сформированы обширные пирокластические потоки, которые, в свою очередь, вызвали мощные и протяженные грязевые потоки. Кульминационная стадия извержения продолжалась около часа. Общий объем ювенильной пирокластики превысил 1 км3, а общий объем изверженного и перемещенного материала составил 2,6-2,8 км3 [13]. В результате извержения высота вулкана уменьшилась на 200 м, а на его вершине появился кратер размером 1,5х2,8 км. Позднее в кратере начал расти экструзивный купол Новый, и наблюдения за ним в течение 40 лет позволяют нам полагать, что это не столько купол, сколько новый стратовулкан, формирующийся на наших глазах.