Статья: Сильные и катастрофические эксплозивные извержения на Камчатке за последние 10 тысяч лет

В ходе извержений АВ₄ и IАв16 происходило как выпадение тефры, так и формирование пирокластических потоков. Извержение АВ₄ имело место ~5500 ¹⁴ С 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 К₂ О и отсутствие роговой обманки.

Извержение IАв16 произошло ~5000 ¹⁴ С 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 ¹⁴ С л.н.) и АВ ₂ (~4000 ¹⁴ С 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 ¹⁴ С 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.

С вулканом Кизимен связано одно из крупнейших голоценовых извержений (КЗ), общий объем пирокластики которого составил 4-5 км³ . [26]. Ось пеплопада извержения КЗ была направлена на восток (рис.11), так что значительная часть пепла выпадала над акваторией океана. Севернее вулкана Кизимен эта тефра отмечена в разрезах г.Ключи, а южнее - в торфянике района вулканического массива Большой Семячик. Она является прекрасным маркирующим горизонтом для района Ключевской группы вулканов и Восточной вулканической зоны [33]. От стратиграфически близкого пепла в.Хангар (ХГ) пепел КЗ отличается отсутствием биотита. Во время извержения формировались также обширные пирокластические потоки, объем отложений которых был 1,5-2 км³ .

Два сильных эксплозивных голоценовых извержения связаны с конусом Штюбеля - стратовулканом, который возник в последней кальдере Ксудача ~1700 л.н. Извержения произошли в X веке н.э. (КШт₁ ) и в 1907 г. (КШт₃ ) [23]. Для них характерна лишь тефра объемом, соответственно, ~1 км³ и 1,5-2 км³ . Высота эруптивной колонны для извержения КШ₃ составила >15 км, а для извержения 1907 г. >22 км [35]. Вблизи конуса Штюбеля горизонты тефры обоих извержений имеют двучленное строение: нижняя часть представлена черными андезитобазальтовыми лапилли и бомбами шлака, верхняя - светлыми пемзовыми лапилли и бомбами. Ось пеплопада извержения 1907 г. была направлена преимущественно на северо-восток и выпадение пепла наблюдалось в 90^o секторе от г.Охотск до п.Оссора. Пепел этого извержения служит прекрасным маркирующим горизонтом к северу от вулкана Ксудач вплоть до широты Авачинского вулкана. Тефра извержения КШ₁ (~1090¹⁴ C л.н.) распространялась в направлении на юго-восток и хорошо диагностируется благодаря двучленному строению: темно-серый грубый пепел в основании и более мощный грубый желтый пепел в верхней части слоя. Отличительная особенность тефры конуса Штюбеля - низкое содержание К₂ О и отсутствие роговой обманки.

С извержением Ильинского вулкана , которое произошло ~4600 ¹⁴ С л.н. (~3360 лет до н.э.) связана тефра, представленная крупными пемзовыми бомбами и лапилли. Ранее [10,23] эта тефра относилась нами к вулкану Желтовский и поэтому получила индекс ЖЛТ. Однако, как отмечалось в работе [33], последующие исследования показали, что эти отложения скорее всего принадлежат вулкану Ильинский. Однако пока мы сохраняем первоначальный индекс ЖЛТ до окончательного решения вопроса о принадлежности этой тефры. Ось пеплопада прошла в северо-восточном направлении. Общий объем отложений 1,2-1,4 км³ . Горизонт ЖЛТ служит важным маркирантом для Южной Камчатки в районе Курильского озера и Желтовского вулкана.

Извержение из кратера оз.Чаша вызывает особый интерес как пример крупного эксплозивного извержения с продуктами кислого состава среди поля ареального базальтового вулканизма Толмачева дола [18]. Тефра этого извержения по составу риолитовая, ее общий объем около 1 км³ . Ось пеплопада была направлена на северо-восток. Ранее эта тефра (ОП_тр ) связывалась с вулканом Опала [33], однако дальнейшие исследования показали, что она принадлежит извержению из кратера оз.Чаша [18]. Пепел ОП_тр является прекрасным маркирантом для района Мутновского и Горелого вулканов и далее к северу до широты Авачинской группы вулканов. Он легко идентифицируется по высокому содержанию К₂ О и присутствию биотита.

Рис. 12

Датированные прослои тефры крупнейших эксплозивных извержений являются прекрасными маркерами и создают достаточно детальную стратиграфическую шкалу для голоценовых отложений Камчатки. Такие прослои можно использовать для датирования и корреляции различных вулканических (рис.12) и невулканических форм рельефа и отложений. Датирование вулканических образований (лавовых и пирокластических потоков, шлаковых конусов и др.) и вулканических отложений путем изучения перекрывающих их разрезов тефры в сочетании с радиоуглеродным датированием позволило нам определить возраст большинства действующих вулканов Камчатки [10,32] и реконструировать эруптивную историю вулканов Безымянный [8], Кизимен [26], Крашенинникова [28], Кихпиныч [12], Малый Семячик [5], Карымский [7], Авачинский [4], Ксудач [23], Мутновский [21], Горелый [30], Дикий гребень [36]. Маркирующие прослои тефры были использованы также для датирования речных и морских террас, обвалов, лахаров, цунами, разломов [21,25,27], голоценовых подвижек ледников [29,38] и первобытных стоянок [6,21].

Учитывая объемы выброшенного пирокластического материала и высоты эруптивных колонн, можно полагать, что крупнейшие голоценовые извержения вулканов Камчатки должны были оказать влияние на климат и состояние озонового слоя Земли и найти отражение в виде кислотных пиков в Гренландском ледниковом щите. Создание календаря таких извержений позволило нам предположить, какие из установленных пиков Гренландского щита могут быть связаны с камчатскими извержениями [11].

Интересно отметить, что в сравнительно коротком интервале 7500-7900 ¹⁴ С л.н. в Курило-Камчатской области отмечается мощная вспышка вулканической активности [11,22]. В это время почти субодновременно произошло несколько крупнейших эксплозивных извержений, связанных с формированием кальдер Курильское озеро-Ильинская, Карымская и Тао-Русыр (последняя на Курильских островах) [10,32], имели место мощные извержения вулканов Кизимен (КЗ) и Авачинский (IАв2). В это же время произошла сближенная во времени серия извержений на вулкане Шивелуч с общим объемом продуктов 2-3 км³ [22]. Несколько позднее (6900 ¹⁴ С) имело место мощное извержение вулкана Хангар. В работе [40] обращается внимание на вклад крупнейших извер?