Эксплозивные извержения вулканов Курило-Камчатского региона: механизм, динамика, закономерности образования отложений.

ЗАЩИЩАЕМЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ.

1. Выполнена типизация извержений Курило-Камчатского региона с начала XX века (на основе международной шкалы силы эксплозивных извержений VEI). Установлено, что все катастрофические и очень сильные извержения (5 и 4 VEI) имели преимущественно магматический механизм (фрагментация магмы была вызвана выделением летучих). В трёх из пяти случаев, извержения провоцировались крупномасштабным оползнем вулканической постройки. Сильные извержения (3 VEI) в 75 % случаев имели магматический механизм, в 25% случаев - фреатомагматический механизм (фрагментация магмы происходила при контакте с водой: море, озеро, подземные воды). В Курило-Камчатском регионе извержения средней и слабой силы (2 и 1 VEI) наиболее часто происходили при формировании кислых экструзий.

2. Для катастрофических и очень сильных извержений (5 и 4 VEI). Установлено, что извержения спровоцированные крупномасштабными оползнями вулканической постройки развиваются по двум основным сценариям. Сценарий 1 реализуется, если поверхность отрыва оползня пересекает близповерхностное магматическое тело - после оползня происходит направленный взрыв. Cценарий 2 реализуется, если поверхность отрыва оползня проходит значительно выше кровли магматического тела - за оползнем следует вертикальное эксплозивное извержение. Выявлен характерный набор литолого-стратиграфических признаков пирокластических отложений каждого из сценариев извержения.

На основе реконструкций по отложениям тефры установлено, что базальтовые извержения стратовулкана Чикурачки 1854 и 1986 гг. характеризовались необыкновенно большим расходом пирокластики - 10⁶ - 10⁷ кг/с - т.е. они относятся к высокоэксплозивному, плинианскому типу. Это первое доказательство существования таких высокоэксплозивных базальтовых извержений стратовулканов.

3. Для сильных извержений (3 VEI). На основе реконструкций по пирокластическим отложениям, установлен механизм подводных базальтовых извержений в озере Карымском (4800 л.н. и 1996г.). Определено, что высокоэксплозивный характер извержений был обусловлен двойным механизмом фрагментации магмы: за счёт вспенивания расплава при выделении летучих и контакта магмы с водой. Показано, что соотношение между этими механизмами зависит от глубины воды над жерлом, что отражается на морфологии и степени вспененности пирокластических частиц. Определено, что главная опасность от извержений на мелководье связана с образованием цунами при подводных взрывах. Открыт эмпирический закон затухания высоты волны цунами от подводных вулканических взрывов с расстоянием от центра извержения.

4. Установлено влияние экзогенных факторов на механизм и динамику эруптивного процесса, а также на характер вулканической опасности некоторых типов извержений. Наиболее важными экзогенными факторами являютя: гравитационная нестабильность постройки вулкана (приводит к обвалам и оползням, резко интенсифицирующим эксплозивный процесс за счёт снятия литостатического давления с магматической системы вулкана) и наличие воды в месте извержения (интенсифицирует, или подавляет эксплозивый процесс, в зависимости от обилия воды и её глубины над жерлом). Впервые для Камчатки выявлена связь между среднегодовым количеством атмосферных осадков и механизмом извержений моногенных вулканов полуострова.