Автор: Щербаков Василий Дмитриевич
Название работы: Петрологические особенности современного эруптивного цикла вулкана Безымянный, Камчатка
|
Присвоенная ученая степень: кандидат геолого-минералогических наук
Специальность: 25.00.04 - петрология, вулканология
Классификационный индекс:
Ведущая организация: Государственное учебно-научное учреждение Геологический факультет Московского Государственного Университета им.М.В.Ломоносова
Руководитель:
профессор доктор геолого-минералогических наук Плечов Павел Юрьевич;
Оппонент:
ведущий научный сотрудник доктор геолого-минералогических наук Арискин Алексей Алексеевич;
старший научный сотрудник кандидат архитектурных наук Максимов Александр Павлович;
Место защиты:
Дата защиты: 2012-10-05 16:30
Издательство: Москва
Количество страниц: 145
Язык: русский
Содержание работы:
Оглавление
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРНЫХ ДАННЫХ
ГЛАВА 2. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРЕДЭРУПТИВНЫХ ПАРАМЕТРОВ МАГМЫ ИЗВЕРЖЕНИЯ 1956 ГОДА
ГЛАВА 4. ПЕТРОЛОГИЯ ПРОДУКТОВ ИЗВЕРЖЕНИЙ 2000-2007 ГГ.
ГЛАВА 5. ПЕТРОЛОГИЯ ВКЛЮЧЕНИЙ И КСЕНОЛИТОВ ИЗВЕРЖЕНИЯ 14-15 ДЕКАБРЯ 2007 ГОДА
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
|
Реферат:
Введение
Вулкан Безымянный (Камчатка) один из самых активных современных андезитовых островодужных вулканов на Земле. Вклад в исследования вулкана Безымянный внесли Алидибиров М.А.,
Альмеев Р.Р., Арискин А.А., Белоусов А.Б., Белоусова М.Г., Бибикова Е.В., Богоявленская Г.Е., Брайцева О.А., Влодавец В.И., Гирина О.А., Горшков Г.С., Гущенко И.И., Дубик
Ю.М., Ермаков В.А., Жаринов Н.И., Заварицкий А.Н., Иванов Б.В., Кадик А.А., Кирсанов И.Т., Максимов А.П., Малышев А.И., Мелекесцев И.В., Наумов В.Б., Озеров А.Ю., Пийп Б.И.,
Сенюков С.Л., Токарев П.И., Федотов С.А., Хренов А.П., Чубарова О.С. Однако по изученности вулкан Безымянный уступает другим андезитовым вулканам с аналогичным типом эруптивной
деятельности, таким как Сент-Хеленс (Каскадные горы, США), Суфриере-Хиллс (Малые Антилы, Великобритания), Унзен (о.Кюсю, Япония), Пинатубо (Филиппины). Современный период
активности вулкана Безымянный (с 1956 года по настоящее время) характеризуется закономерным изменением состава эруптивных продуктов, частоты извержений и их характера. В данной
работе исследованы продукты первого крупного исторического извержения (1956 г.) и серии недавних извержений 2000-2007 г. В работе определены параметры кристаллизации магм
в начале периода активизации и на современном этапе, охарактеризованы питающие вулкан магмы и частота их поступления в магматическую систему.
Актуальность работы.
Понимание закономерностей процессов островодужного вулканизма является одной из наиболее актуальных научных задач. Для построения корректных петрологических моделей вулканических
систем необходимо знание многих параметров. Одним из ключевых параметров является время. Вулкан Безымянный, в силу своей высокой эруптивной активности, позволяет исследовать
островодужные магматические системы в реальном времени и поэтому является природной лабораторией.
Цели и задачи работы.
Целью работы является исследование эволюции магматической системы вулкана Безымянный с 1956 по 2007 гг. и выявление причин возникновения антидромной последовательности продуктов
извержений. Основные задачи, стоящие перед работой:
1.Петрологическая характеристика эруптивных продуктов последнего эруптивного цикла вулкана Безымянный.
2.Детальное петрологическое исследование продуктов извержения 1956 г., характеризующих начало эруптивного цикла.
3.Детальное петрологическое исследование продуктов серии извержений 2000-2007 г., характеризующих современный этап эруптивного цикла.
4.Петрологическое изучение темноцветных включений и перидотитовых ксенолитов для характеристики магм питающих вулканическую систему.
5.Построение петрологической модели магматической системы вулкана Безымянный.
Научная новизна.
В диссертационной работе произведено петрологическое исследование серии продуктов последовательных извержения 2000-2007 гг. и предложена модель строения магматической системы
с двумя разноуровневыми очагами. На основе экспериментальных данных оценены параметры кристаллизации магмы извержения вулкана Безымянный 1956 г. непосредственно перед извержением.
Фактический материал и методы исследования.
Большая часть каменного материала была собрана автором в ходе полевых работ на в. Безымянный 2007-2009 гг. Образцы извержений 2000-2007 гг. были частично отобраны автором,
а частично предоставлены Павлом Избековым, Александром и Мариной Белоусовыми и Филиппом Кайлом. Для исследования было изготовлено более 40 прозрачно-полированных шлифов, около
10 препаратов из эпоксидной смолы с монофракциями минералов. При исследования было получено более 500 фотографий в отраженных электронах и проведено более 1500 микрозондовых
анализов минералов и стекол. Для характеристики состава пород были проведены 8 анализов содержания петрогенных окислов рентгено-флуорисцентным методом и 8 анализов содержаний
редких и рассеянных элементом методом масс-спектрометрии индуктивно связанной плазмы. При исследование содержаний редкоземельных элементов в минералах было проведено 15 анализов
на масс-спектрометре индуктивно-связанной плазмы с лазерной экстракцией. В ходе экспериментальных исследований было проведено 20 серий экспериментов на установках типа газовой
бомбы с внешним нагревом длительностью 8-165 часов.
Основные защищаемые положения.
1.Перед извержением вулкана Безымянный 1956 года магма испытала значительный подъем и последующую кристаллизацию при давлениях 50-100 МПа. Время нахождения магмы на этой
глубине, оцененное по незавершенным минеральным реакциям составляет от одной до нескольких недель.
2.На основе зональности вкрапленников плагиоклаза установлено, что в 2000-2007 гг. магматический очаг, пополнялся новыми порциями магмы перед каждым извержением. При смешении
главенствующую роль играл теплообмен, приводящий к периодическому растворению плагиоклаза и формированию ритмичной зональности в нем.
3.Магма, питавшая очаг вулкана Безымянный в 2000-2007 г., имеет андезибазальтовый состав. В процессе подъема к поверхности она ассимилировала материал глубинного магматического
очага, представленный роговообманковыми андезитами. Гарцбургитовые ксенолиты, выносимые на поверхность этой магмой, имеют мантийное происхождение и образовались в результате
20-30% плавления мантийного субстрата и последующей метасоматической проработки богатым некогерентными элементами флюидом.
Структура и объем работы.
Работа состоит из 5 глав, введения и заключения, общим объемом 145 страниц с 43 иллюстрациями и 22 таблицами. Список литературы содержит 118 наименований.
Апробация работы.
По теме диссертационной работы В.Д.Щербаковым опубликовано 13 научных работ, включая 4 статьи в периодических научных изданиях (в том числе 4 публикаций из списка ВАК) и
9 тезисов докладов на Всероссийских и Международных конференциях. Результаты исследований докладывались на ежегодном совещании американского геофизического союза (AGU 2008,
2010) конференциях Japan-Kamchatka-Aleutian subduction processes (2009, 2011).
|
Библиография:
Публикации по теме диссертации:
Статьи:
1.Щербаков В.Д., Плечов П.Ю. Петрология мантийных ксенолитов в породах вулкана Безымянный (Камчатка) // ДАН, 2010 т. 434, 6.
2.Черткова Н.В., Цай А.Е., Миронов Н.Л., Щербаков В.Д. Термодинамические условия генерации и подъема расплавов из магматических очагов (на примере вулкана Ключевской)// Вестник МГУ серия 4. Геология, 2010, т.65, 1, с. 38-46
3.Плечов П.Ю., Цай А.Е., Щербаков В.Д., Дирксен О.В. Роговые обманки в андезитах извержения 30 марта 1956 г. вулкана Безымянный и условия их опацитизации // Петрология, 2008, т.16, 1, C. 21-37.
4.Shcherbakov V.D., Plechov P.Y., Izbekov P.E., Shipman J.S. Plagioclase zoning as an indicator of magma processes at Bezymainny Volcano, Kamchatka // Contributions to Mineralogy and Petrology, 2011, V. 162 pp. 83-99
Тезисы докладов на российских и международных конференциях:
1.Плечов П.Ю., Цай А.Е., Щербаков В.Д. Роговые обманки андезитов вулкана Безымянный и условия их разложения на плагиоклаз-ортопироксен-магнетитовый агрегат // Ежегодный семинар по экспериментальной минералогии, петрологии и геохимии 18-19 апреля 2006, Москва
2.Плечов П.Ю., Щербаков В.Д., Цай А.Е., Чевычелов В.Ю. Экпериментальное изучение реакций опацитизации роговых обманок // Ежегодный семинар по экспериментальной минералогии, петрологии и геохимии 24-25 апреля 2007, Москва
3.Щербаков В.Д., Зональность плагиоклаза как индикатор магматических процессов под вулканом Безымянный, Камчатка // Планета Земля: актуальные вопросы геологии глазами молодых ученых и студентов, 6-7 апреля 2009, Москва
4.Shcherbakov V., Izbekov P., Plechov P., and PIRE team. Petrological constraints on magma processes at Bezymianny volcano, Kamchatka // AGU Fall meeting 2008, 15-19 December 2008, San Francisco.
5.Shcherbakov V., Plechov P., Izbekov P. Plagioclase zoning as an indicator of processes in magma system beneath Bezynianny volcano, Kamchatka // JKASP-09 meeting, 21-26 June 2009, Fairbanks.
6.Plechov P., Shcherbakov V., Tzay A., Humphreys M. Time constraints for magma supply in Bezymyanny and Shiveluch volcanic systems // JKASP 2009, Fairbanks, Alaska, USA, pp.223-225
7.Shcherbakov V., Plechov P., Izbekov P. Plagioclase zoning as an indicator of magma processes at Bezymianny Volcano, Kamchatka // Cities on Volcanoes 6, 31 May 4 June 2010, Puerto de la Cruz, Tenerife, Spain.
8.Shcherbakov V.D., Neill O.K., Izbekov P.E., Plechov P.Yu. Phase equilibria constraints on pre-eruptive conditions of the 1956 Bezymianny magma // JKASP-11 meeting, 25-30 August 2011, Petropavlovsk-Kamchatsky, Russia.
9.Davydova V.O. Shcherbakov V.D., Plechov P.Yu., Izbekov P.E. Petrology of mafic enclaves in andesites of October 2007 eruption of Bezymianny volcano (Kamchatka) // JKASP-11 meeting, 25-30 August 2011,Petropavlovsk-Kamchatsky, Russia.
|
|
