Journal of Volcanology and SeismologyJournal of Volcanology and SeismologyВулканология и сейсмология0203-03063034-5138The Russian Academy of Sciences66008010.31857/S0203030623700244WRATVNArticlesСтатьиEbeko Volcano Activity in 2022: Mechanism and Products of EruptionАктивность вулкана Эбеко В 2022 г.: механизм и продукты изверженияKotenkoT. A.КотенкоТ. А.sinarka2017@mail.ruSmirnovS. Z.СмирновС. З.ssmr@igm.nsc.ruTiminaT. Y.ТиминаТ. Ю.timina@igm.nsc.ruInstitute of Volcanology and Seismology FEB RASИнститут вулканологии и сейсмологии ДВО РАНSobolev Institute of Geology and Mineralogy SB RASИнститут геологии и минералогии им В.С. Соболева СО РАНTrofimuk Institute of Petroleum Geology and Mineralogy SB RASИнститут нефтегазовой геологии и минералогии им. А.А. Трофимука СО РАН01072023432221022025Copyright ©; 25023, Т.А. Котенко, С.З. Смирнов, Т.Ю. ТиминаCopyright ©; 25023, Т.А. Котенко, С.З. Смирнов, Т.Ю. Тимина25023Т.А. Котенко, С.З. Смирнов, Т.Ю. ТиминаТ.А. Котенко, С.З. Смирнов, Т.Ю. Тиминаhttps://journals.eco-vector.com/0203-0306/article/view/660080

The paper provides information about the eruptive activity of the Ebeko volcano in 2022. From January 22 to June 13, phreatic explosions occurred in the crater lake caused by water seeping through the plug formed in the upper part of the magma channel and its boiling. On June 14, Vulcanian explosions began, destroying the lake. The granulometric composition of the ashes has changed in the direction of reducing the particle size. Petrographic and mineralogical-geochemical studies of tephra allow us to define this period as a phreatomagmatic eruption by the presence of fresh juvenile material. It is established that the interaction of magma with the waters of the hydrothermal system of the Ebeko volcano leads to its depletion with alkali metals and enrichment with silica. It is suggested that the formation of amorphous water-containing silica in the form of numerous separations and its subsequent dehydration may contribute to the explosive activity of the volcano.

Приводятся сведения об эруптивной активности вулкана Эбеко в 2022 г. С 22 января по 13 июня происходили фреатические взрывы в кратерном озере, вызванные просачиванием воды сквозь образовавшуюся в верхней части магматического канала пробку и ее вскипанием. С 14 июня начались эксплозии вулканского типа, уничтожившие озеро. Гранулометрический состав пеплов изменился в сторону уменьшения размерности частиц. Петрографические и минералого-геохимические исследования тефры позволяют определить этот период как фреатомагматическое извержение по наличию свежего ювенильного материала. Установлено, что взаимодействие магмы с водами гидротермальной системы вулкана Эбеко приводит к ее обеднению щелочными металлами и обогащению кремнеземом. Высказано предположение, что образование аморфного водосодержащего кремнезема в виде многочисленных обособлений и его последующая дегидратация может способствовать эксплозивной активности вулкана.

volcanoEbekocrater lakephreaticphreatomagmaticвулканЭбекократерное озерофреатическийфреатомагматическийАвторы благодарят Л.В. Котенко (ИВиС ДВО РАН) и Т.В. Смирнову (ИГМ СО РАН) за постоянное участие и активную помощь в отборе материалов и проведении исследований непосредственно на вулкане Эбеко. Большую помощь в проведении микроаналитических исследований оказал заведующий Лабораторией рентгеноспектральных методов анализа ИГМ СО РАН к. г.-м. н. Н.С. Карманов. Авторы благодарят рецензентов за конструктивную критику и ценные замечания, позволившие значительно улучшить статью.Башарина Л.А., Храмова Г.Г. Состояние вулкана Эбеко в 1966‒1967 гг. // Бюлл. вулканол. станций. 1971. № 47. С. 44‒51.Белоусов В.И., Рычагов С.Н., Сугробов В.М. Северо-Парамуширская гидротермально-магматическая система: геологическое строение, концептуальная модель, геотермальные ресурсы // Вулканология и сейсмология. 2002. № 1. С. 34–50.Горшков Г.С. Вулканизм Курильской островной дуги. М.: Наука, 1967. 288 с.Гущенко И.И. Извержения вулканов Мира. Каталог. М.: Наука, 1974. 474 с.Иванова Д.А., Щербаков В.Д., Плечов П.Ю. и др. Кристобалит в экструзивных породах вулкана Безымянный // Новые данные о минералах. 2018. Т. 52. Вып. 2. С. 51–59. https://doi.org/10.25993/FM.2018.52.23628Кирсанов И.Т., Серафимова Е.К., Сидоров С.С. и др. Извержение вулкана Эбеко в марте–апреле 1963 г. // Бюлл. вулканол. станций. 1964. № 36. С. 66–72.Козлов Д.Н. Кратерные озера Курильских островов. Южно-Сахалинск: Сахалинский областной краеведческий музей, ИМГиГ ДВО РАН, 2015. 112 с.Котенко Т.А., Котенко Л.В. Новое озеро в кратере Корбута вулкана Эбеко (о. Парамушир, Курильские острова) // Вестник КРАУНЦ. Науки о Земле. 2022. № 1. Вып. 53. С. 5–11. https://doi.org/10.31431/1816-5524-2022-1-53-5-11Котенко Т.А., Котенко Л.В., Сандимирова Е.И. и др. Извержение вулкана Эбеко в январе–июне 2009 г. (о. Парамушир, Курильские острова) // Вестник КРАУНЦ. Науки о Земле. 2010. № 1. Вып. 15. С. 56−68.Котенко Т.А., Котенко Л.В., Сандимирова Е.И. и др. Эруптивная активность вулкана Эбеко (о. Парамушир) в 2010−2011 гг. // Вестник КРАУНЦ. Науки о Земле. 2012. № 1. Вып. 19. С. 160−167.Котенко Т.А., Мельников Д.В., Тарасов К.В. Газовая эмиссия вулкана Эбеко (Курильские острова) в 2003–2021 гг.: геохимия, потоки и индикаторы активности // Вулканология и сейсмология. 2022. № 4. С. 31–46. https://doi.org/10.31857/S0203030622040058Котенко Т.А., Сандимирова Е.И., Котенко Л.В. Извержение вулкана Эбеко (о. Парамушир) в 2018 г. // Материалы XXII региональной научной конференции “Вулканизм и связанные с ним процессы”, посвященной Дню вулканолога, 28–29 марта 2019 г. Петропавловск-Камчатский: ИВиС ДВО РАН, 2019. С. 82–85.Мелекесцев И.В., Двигало В.Н., Кирьянов В.Ю. и др. Вулкан Эбеко (Курильские о-ва): история эруптивной активности и будущая вулканическая опасность. Ч. 1 // Вулканология и сейсмология. 1993а. № 3. С. 69–81.Мелекесцев И.В., Двигало В.Н., Кирьянов В.Ю. и др. Вулкан Эбеко (Курильские о-ва): история эруптивной активности и будущая вулканическая опасность. Ч. 2 // Вулканология и сейсмология. 1993б. № 4. С. 24–42.Мельников Д.В., Ушаков С.В., Гирина О.А. и др. Формирование новых озер в Активной воронке Мутновского вулкана и кратера вулкана Райкоке // Материалы XXIII ежегодной научной конференции, посвященной Дню вулканолога “Вулканизм и связанные с ним процессы”. Петропавловск-Камчатский: ИВиС ДВО РАН, 2020. С. 42–44.Нехорошев А.С. Геотермические условия и тепловой поток вулкана Эбеко на о-ве Парамушир // Бюлл. вулканол. станций. 1960. № 29. С. 38–46.Новейший и современный вулканизм на территории России / Отв. ред. Н.П. Лаверов. М: Наука, 2005. 604 с.Опыт комплексного исследования района современного и новейшего вулканизма (на примере хр. Вернадского, о. Парамушир) // Тр. СахКНИИ. 1966. Вып. 16. 208 с.Рычагов С.Н., Пушкарев В.Г., Белоусов В.И. и др. Северо-Курильское геотермальное месторождение: геологическое строение и перспективы использования // Вулканология и сейсмология. 2004. № 2. С. 56–72.Скрипко К.А., Филькова Е.М., Храмова Г.Г. Состояние вулкана Эбеко летом 1965 г. // Бюлл. вулканол. станций. 1966. № 42. С. 42–55.Федотов С.А. Оценки выноса тепла и пирокластики вулканическими извержениями и фумаролами по высоте их струй и облаков // Вулканология и сейсмология. 1982. № 4. С. 3–28.Alvarado G.E., Mele D., Dellino P. et al. Are the ashes from the latest eruptions (2010–2016) at Turrialba volcano rela-ted to phreatic or phreatomagmatic events? // J. Volcanol. and Geotherm. Res. 2016. V. 327. P. 407–415.https://doi.org/10.1016/j.jvolgeores .2016.09.003Barberi F., Bertagnini A., Landi P., Principe C. A review on phreatic eruptions and their precursors // J. Volcanol. Geotherm. Res. 1992. V. 52. P. 231–246. https://doi.org/10.1016/0377-0273(92)90046-GBelousov A., Belousova M., Auer A. et al. Mechanism of the historical and the ongoing Vulcanian eruptions of Ebeko volcano, Northern Kuriles // Bull. Volcanol. 2021. V. 83. № 4. https://doi.org/10.1007/s00445-020-01426-zChristenson B.W., Reyes A.G., Young R. et al. Cyclic proces-ses and factors leading to phreatic eruption events: insights from the 25 September 2007 eruption through Ruapehu crater lake, New Zealand // J. Volcanol. and Geotherm. Res. 2010. V. 191. P. 15–32. https://doi.org/10.1016/j.jvolgeores .2010.01.008Ganino C., Libourel G., Bernard A. Fumarolic incrustations at Kudryavy volcano (Kamchatka) as a guideline for high-temperature (>850°C) extinct hydrothermal systems // J. Volcanol. Geotherm. Res. 2019. V. 376. P. 75–85. https://doi.org/10.1016/j.jvolgeores.2019.03.020Hedenquist J.W., Aoki M., Shinohara S. Flux of volatiles and oreforming metals from the magma-hydrothermal system of Satsuma Iwojima volcano // Geology. 1994. V. 22. P. 585–588.Hochstein M.P., Bromley C.J. Steam cloud characteristics and heat output of fumaroles // Geothermics. 2001. V. 30. P. 547‒559.Horwell C.J., Williamson B.J., Llewellin W. et al. The nature and formation of crystobalite at Soufriere Hills volcano, Montserrat: implication for the petrology and stability of silicic lava domes // Bull. Volcanol. 2013. V. 75. № 696. P. 2–19. https://doi.org/10.1007/s00445-013-0696-3Houghton B., White D.L., Van Eaton A.R. Phreatomagmatic and related eruption styles // Encyclopedia of volcanoes / Ed. H. Sigurdsson. Elsevier, 2015. P. 537–552. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-385938-9.00030-4Kalacheva E., Taran Yu., Kotenko T. et al. Volcano-hydrothermal system of Ebeko volcano, Paramushir, Kuril Islands: Geochemistry and solute fluxes of magmatic chlorine and sulfur // J. Volcanol. and Geotherm. Res. 2015. V. 310. P. 118–131. https://doi.org/10.1016/j.jvolgeores.2015.11.006Kilgour G., Manville V., Della Pasqua F. et al. The 25 September 2007 eruption of Mount Ruapehu, New Zealand: Directed ballistics, surtseyan jets, and ice-slurry lahars // J. Volcanol. Geotherm. Res. 2010. V. 191. P. 1–14. https://doi.org/10.1016/j.jvolgeores.2009.10.015Lowenstern J.B., van Hinsberg, V., Berlo K. et al. Opal-A in glassy pumice, acid alteration, and the 1817 phreatomagmatic eruption at Kawah Ijen (Java), Indonesia // Frontiers in Earth Science. 2018. V. 6. № 11. https://doi.org/10.3389/feart.2018.00011Mastin L.G., Witter J.B. The hazards of eruptions through lakes and seawater // J. Volcanol. and Geotherm. Res. 2000. V. 97. P. 195–214.Morrisey M., Zimanowsky B., Wohletz K., Buettner R. Phreatomagmatic fragmentation // Enciclopedia of volcanoes / Ed. H. Sugurdsson. Academic Press, 1999. P. 431–445.Nakagawa M., Wada K., Thordarson T. et al. Petrological investigations of the 1995 and 1996 eruptions of Ruapehu volcano, New Zealand: formation of discrete and small magma pockets and their intermittent discharge // Bull. Volcanol. 1999. V. 61. P. 15–31.Németh K., Kósik S. Review of explosive hydrovolcanism // Geosciences. 2020. V. 10(2). P. 44. https://doi.org/10.3390/geosciences10020044Parfitt E.A., Wilson L. Fundamentals of physical volcanology. Blackwell Publishing, 2008. 230 p.Panin G.L., Gora M.P., Bortnikova S.P., Shevko E.P. Subsurface structure of the northeastern fumarole field of the Ebeko volcano (Paramushir Island) according to the data of geoelectrical and geochemical studies // Russ. J. Pac. Geol. 2015. V. 9. № 4. P. 301–311. https://doi.org/10.1134/S1819714015040077Pardo N., Cronin S.J., Németh K. et al. Perils in distinguishing phreatic from phreatomagmatic ash; insights into the eruption mechanisms of the 6 August 2012 Mt. Tongariro eruption, New Zealand // J. Volcanol. and Geotherm. Res. 2014. V. 286. P. 397–414.https://doi.org/10.1016/j.jvolgeores.2014.05.001Rouwet D., Sandri L., Marzocchi W. et al. Recognizing and tracking volcanic hazards related to non-magmatic unrest: a review // J. Appl. Volcanol. 2014. V. 3. P. 17. https://doi.org/10.1186/s13617-014-0017-3Shchipalkina N.V., Pekov I.V., Koshlyakova N.N. et al. Unusual silicate mineralization in fumarolic sublimates of the Tolbachik volcano, Kamchatka, Russia – Part 2: Tectosilicates // Eur. J. Mineral. 2020. V. 32. P. 121–136. https://doi.org/10.5194/ejm-32-121-2020Stix J., de Moor J.M. Understanding and forecasting phreatic eruptions driven by magmatic degassing // Earth Pla-nets Space. 2018. V. 70. P. 83. https://doi.org/10.1186/s40623-018-0855-zThorarinsson S., Einarsson T., Sigvaldason G. et al. The submarine eruption of the Vestmann Islands 1963–64 // Bull. Volcanol. 1964. V. 27. P. 435–445.Walter T.R., Belousov A., Belousova M. et al. The 2019 Eruption Dynamics and Morphology at Ebeko Volcano Monitored by Unoccupied Aircraft Systems (UAS) and Field Stations // Remote Sens. 2020. Iss. 12/1961. https://doi.org/10.3390/rs12121961Waythomas C.F. Selected Crater and Small Caldera Lakes in Alaska: Characteristics and Hazards // Front. Earth Sci. 2022. V. 9. 751216. https://doi.org/10.3389/feart.2021.751216White J.D.L., Houghton B.F. Primary volcaniclastic rocks // Geology. 2006. V. 34. P. 677–680. https://doi.org/10.1130/G22346.1Wohletz K.H. Mechanisms of hydrovolcanic pyroclast formation: grain-size, scanning electron microscopy, and experimental studies // J. Volcanol. and Geotherm. Res. 1983. V. 17(1–4). P. 31–63.https://doi.org/10.1016/0377-0273(83)90061-6Wohletz K., Zimanowski B., Büttner R. Magma –water interactions // Modeling volcanic processes. The physics and mathematics of volcanism / Eds S. Fagents, T.K.P. Gregg, R.M.C. Lopes. Cambridge: University Press, 2013. P. 230–257. https://doi.org/10.1017/CBO9781139021562.011Zimanowski B., Büttner R., Dellino P. et al. Magma–water interaction and phreatomagmatic fragmentation // The Encyclopedia of Volcanoes / Eds H. Sigurdsson, B. Houghton, S.R. McNutt et al. London: Academic Press, 2015. P. 473–484. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-385938-9.00026-2