Эруптивные продукты извержения вулкана Безымянный 7 апреля 2023 года

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

В работе приводятся первые данные о вещественном составе эруптивных продуктов пароксизмального эксплозивного извержения вулкана Безымянный, произошедшего 7 апреля 2023 года. Благодаря уникальной коллекции, включающей отобранные непосредственно во время извержения пемзовидные лапилли, а также материал ювенильных блоков из пирокластических потоков, удалось выявить интересные закономерности как в содержании макрокомпонентов, так и отдельных халькофильных элементов (меди). Рассматриваемые породы относятся к умеренно-калиевым двупироксеновым андезибазальтам (55.5‒57 мас. % SiO2), мафические включения характеризуются несколько более примитивным составом (53.7 мас. % SiO2). Согласно данным минеральной геотермометрии, кристаллизация вкрапленников андезибазальтов происходила при температуре 940‒960°C, а формирование кайм – при 980°C, что соответствует температуре магмы непосредственно перед извержением. Состав вулканического стекла позволяет оценить давление, при котором было достигнуто последнее перед подъемом магмы на поверхность равновесие с кристаллизующимися фазами (0.5‒0.6 кбар). На основании полученных данных высказано предположение о возможной эволюции приповерхностного очага вулкана Безымянный за период 2017‒2023 гг.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

В. О. Давыдова

Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова

Автор, ответственный за переписку.
Email: vestadav@gmail.com

Геологический факультет 

Россия, Ленинские горы, 1, Москва, 119991

Р. А. Кузнецов

Институт вулканологии и сейсмологии ДВО РАН

Email: vestadav@gmail.com
Россия, бульвар Пийпа, 9, Петропавловск-Камчатский, 683006

О. В. Дирксен

Институт вулканологии и сейсмологии ДВО РАН

Email: vestadav@gmail.com
Россия, бульвар Пийпа, 9, Петропавловск-Камчатский, 683006

Д. В. Мельников

Институт вулканологии и сейсмологии ДВО РАН

Email: vestadav@gmail.com
Россия, бульвар Пийпа, 9, Петропавловск-Камчатский, 683006

А. Б. Ермолинский

Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова

Email: vestadav@gmail.com

Геологический факультет 

Россия, Ленинские горы, 1, Москва, 119991

В. О. Япаскурт

Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова

Email: vestadav@gmail.com

Геологический факультет 

Россия, Ленинские горы, 1, Москва, 119991

Список литературы

  1. Гирина О.А., Горбач Н.В., Давыдова В.О., Мельников Д.В., Маневич Т.М., Маневич А.Г., Демянчук Ю.В. Эксплозивное извержение вулкана Безымянный 15 марта 2019 г. и его продукты // Вулканология и сейсмология. 2020. № 6. С. 50‒66.
  2. Гирина О.А., Лупян Е.А, Маневич А.Г., Мельников Д.В., Нуждаев А.А., Сорокин А.А., Романова И.М., Крамарева Л.С., Уваров И.А., Королев С.П., Демянчук Ю.В., Цветков В.А. Дистанционный мониторинг эксплозивных извержений вулкана Безымянный в 2023 г. // Материалы 21-й Международной конференции “Современные проблемы дистанционного зондирования земли из космоса”, XXI.G.92, Москва, 13–17 ноября 2023 г. М.: ИКИ РАН, 2023.
  3. Давыдова В.О., Щербаков В.Д., Плечов П.Ю. Оценки времени смешения магм в системе вулкана Безымянный (Камчатка) по данным диффузионной хронометрии // Вестник МГУ. Серия 4. Геология. 2018. №. 4. С. 52‒58.
  4. Давыдова В.О., Щербаков В.Д., Плечов П.Ю., Перепелов А.Б. Характеристика мафических включений в продуктах современных извержений вулкана Безымянный 2006–2012 гг. // Петрология. 2017. Т. 25. № 6. С. 609–634.
  5. Малышев А.И. Жизнь вулкана. Екатеринбург: Изд-во УрО РАН, 2000. 260 с.
  6. Мельников Д.В., Жижин М.Н., Трифонов Г.М., Пойда А.А. Динамика извержения вулкана Сноу (о. Чирпой, Курильские острова) в 2012–2017 гг.: результаты применения алгоритма VIIRS Nightfire // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2018. Т. 15. № 3. С. 69‒79.
  7. Сенюков С.Л., Нуждина И.Н., Дрознина С.Я., Кожевникова Т.Ю., Назарова З.А., Соболевская О.В. Особенности сейсмичности вулкана Безымянный в 2022–2023 гг. // Труды Девятой Всероссийской научно-технической конференции с международным участием 24–30 сентября 2023 г. “Проблемы комплексного геофизического мониторинга сейсмоактивных регионов”. Петропавловск-Камчатский, 2023. С. 183–187.
  8. Albarede F. How deep do common basaltic magmas form and differentiate? // J. of Geophys. Res.: Solid Earth. 1992. V. 97. № B7. P. 10997‒11009.
  9. Coppola D., Laiolo M., Massimetti F., Hainzl S., Shevchenko A., Mania R., Shapiro N., Walter T.R. Thermal remote sensing reveals communication between volcanoes of the Klyuchevskoy Volcanic Group // Scientific Reports. 2021. V. 11. № 1. P. 13090.
  10. Davydova V.O., Shcherbakov V.D., Plechov P.Y., Koulakov I.Y. Petrological evidence of rapid evolution of the magma plumbing system of Bezymianny volcano in Kamchatka before the December 20th, 2017 eruption // J. Volcanol. Geotherm. Res. 2022. V. 421. P. 107422.
  11. Davydova V.O., Shcherbakov V.D., Plechov P.Y., Yapaskurt V.O., Scherbakov Yu.D., Perepelov A.B, Brianskii N.V, Antipin V.S. Copper redistribution from shallow oxidized magmas to mafic enclaves. Insight from anomalously Cu-enriched enclaves from Bezymianny volcano, Kamchatka // Lithos. 2024. https://dx.doi.org/10.2139/ssrn.4661224
  12. Elvidge C., Zhizhin M., Hsu F-C., Baugh K. VIIRS Nightfire: Satellite Pyrometry at Night // Remote Sensing. 2013. V. 5. № 9. P. 4423‒4449.
  13. Girina O.A. Chronology of Bezymianny volcano activity, 1956–2010 //J. of Volcanol. Geotherm. Res. 2013. V. 263. P. 22‒41.
  14. Jarosewich E., Nelen J.A., Norberg J.A. Reference samples for electron microprobe analysis // Geostandards Newsletter. 1980. V. 4. № 1. P. 43–47.
  15. Koulakov I., Plechov P., Mania R., Walter T.R., Smirnov S.Z., Abkadyrov I., Jakovlev A., Davydova V., Senyukov S., Bushenkova N., Novgorodova A., Stupina T., Droznina S.Ya. Anatomy of the Bezymianny volcano merely before an explosive eruption on 20.12.2017 // Scientific reports. 2021. V. 11. № 1. P. 1–12.
  16. Mueller S., Scheu B., Kueppers U., Spieler., Richard D., Dingwell D. The porosity of pyroclasts as an indicator of volcanic explosivity // J. of Volcanol. Geotherm. Res. 2011. V. 203. P. 168‒174.
  17. Plechov P., Blundy J., Nekrylov N., Melekhova E., Shcherbakov V., Tikhonova M.S. Petrology and volatile content of magmas erupted from Tolbachik Volcano, Kamchatka, 2012–2013 // J. of Volcanol. Geotherm. Res. 2015. V. 307. P. 182‒199.
  18. Putirka K.D. Thermometers and barometers for volcanic systems // Rev. Mineral. Geochem. 2008. V. 69. № 1. P. 61–120.
  19. Shcherbakov V.D., Plechov P.Y., Izbekov P.E., Shipman J.S. Plagioclase zoning as an indicator of magma processes at Bezymianny Volcano, Kamchatka // Contrib. Mineral. Petrol. 2011. V. 162. P. 83–99.
  20. Trifonov G., Zhizhin M., Melnikov D., Poyda A. VIIRS Nightfire remote sensing volcanoes // Procedia computer science. 2017. V. 119. P. 307‒314.
  21. Turner S.J., Izbekov P.E., Langmuir C. The magma plumbing system of Bezymianny Volcano: Insights from a 54 year time series of trace element whole-rock geochemistry and amphibole compositions // J. Volcanol. Geothermal. Res. 2013. V. 263. P. 108–121.
  22. Zhizhin M., Matveev A., Ghosh T., Hsu F-C., Howells M., Elvidge C. Measuring Gas Flaring in Russia with Multispectral VIIRS Nightfire // Remote Sensing. 2021. V. 13. № 16. P. 3078.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Отложения эксплозивного извержения вулкана Безымянный 7 апреля 2023 г. а – пирокластические отложения на склонах вулкана Безымянный после извержения. Снимок со спутника Sentinel-2 29 апреля 2023 г. (https://www.sentinel-hub.com/). Звездочками отмечены места отбора образцов в апреле (зеленые) и в августе (желтая) 2023 г.; б – внутренняя часть ювенильного блока, август 2023 г.; в – поверхность пирокластического потока, август 2023 г.

Скачать (812KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Пеплопад во время извержения 7 апреля 2023 г. Хорошо видны падающие пемзовидные лапилли. Они же отчетливо выделяются на засыпанном тонким пеплом снегу (а). Лапилли на снегу возле камня Амбон на следующий день после извержения (08.04.2023, фото И.А. Нуждаева) (б). Пемзовидные лапилли тефры вулкана Безымянный непосредственно после отбора (фото В.И. Фролова) (в).

Скачать (1MB)
Метаданные
4. Рис. 3. Валовый состав продуктов извержения 7 апреля 2023 г. в сравнении с составами продуктов других извержений современного эруптивного цикла (составы приведены согласно работам [Turner et al., 2013; Гирина и др., 2019; Davydova et al., 2022, 2024]).

Скачать (269KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Вариации содержания меди в эруптивных продуктах вулкана Безымянный. Условные обозначения см. рис. 3.

Скачать (141KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Общий вид эруптивных продуктов, фото в отраженных электронах (а, б) и основная масса изученных образцов, фото в отраженных электронах (в, г). а – образец ОДВ-2 (лапилли); б – образец VK2302 (внутренняя часть крупного ювенильного блока из пирокластического потока); в – образец ОДВ-2 (лапилли); г – образец VK2302 (внутренняя часть крупного ювенильного блока).

Скачать (642KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Состав вулканических стекол изученных образцов. Условные обозначения см. рис. 3. Серыми кружками обозначены средние составы стекол извержений 2006‒2017 гг. [Davydova et al., 2022], в случае отсутствия планки погрешности – ее величина меньше размера символа.

Скачать (503KB)
Метаданные
8. Рис. 7. График распределения тепловой эмиссии на вулкане Безымянный за период 2012–2023 гг., по данным спутникового мониторинга VIIRS Nightfire. Красная линия – кумулятивная излучаемая энергия, в Дж. По вспомогательной оси – y логарифм излучаемой вулканической мощности, в МВт. Черные вертикальные линии – даты извержения вулкана. Зеленые области – периоды открытой вулканической системы.

Скачать (269KB)
Метаданные
9. Рис. 8. Сравнение графика распределения тепловой эмиссии на вулкане Безымянный за период 2012–2023 гг., по данным спутникового мониторинга VIIRS Nightfire с ранее опубликованными данными алгоритма MIROVA [Coppola et al., 2021] по распределению тепловой эмиссии до перерыва в эксплозивной деятельности в период 2012–2016 гг. Черные вертикальные линии – даты извержения вулкана.

Скачать (374KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024