Потенційна
небезпека від вивержень вулкана Авачинська
Л.І. Базанова, О.А. Брайцева, І.В. Мелекесцев, М. Ю. Пузанков
Реконструйовано
історія еруптивної активності Авачинська вулкана за останні 10 тис. років,
визначені вік, частота і параметри минулих вивержень, характер і масштаби
небезпечних вулканічних явищ. Дана оцінка вулканічної небезпеки, пов'язаної з
діяльністю Молодого конуса вулкану, який почав формуватися 3800 років тому.
Характер і параметри його вивержень покладені в основу складеної карти
вулканічної небезпеки для прилеглих територій.
Визначення
характеру і параметрів майбутніх вивержень вулканів і оцінка небезпечних
явищ, пов'язаних з цими виверженнями - одне з головних завдань
вулканологічних досліджень. Особливості таких вивержень і визначення
ступеня вулканічної небезпеки від них встановлюються на основі вивчення
активності вулкана і визначення типу, сили і геологічного ефекту його
вивержень. На Камчатці ми маємо відомості про історично
документованих виверженнях в кращому випадку за останні 200-250 років (для
Авачинська вулкана - з 1737). Тому для реконструкції еруптивної історії
вулканів за тривалий період, що включає кілька тисячоліть, використовувалися
геологічний і тефрохронологіческій методи.
У процесі
комплексних вулканологічних і тефрохронологіческіх досліджень визначається
кількість минулих вивержень вулкана, проводиться картування його лавових і
пірокластичні потоків, Лахар, визначається потужність випадали попелом,
ареали їх розповсюдження і головні осі пеплопадов, встановлюється вік
вивержень по похованим у пірокластіке органічним залишкам і похованим
грунтів. В результаті всього комплексу робіт відтворюється літопис еруптивної
діяльності вулкана і проводиться реконструкція його минулих вивержень:
визначається їх характер, параметри та пов'язані з ними небезпечні явища.
http://geo.web. ru/db/msg.html? mid = 1164977 & uri = fig01.htm
Рис. 1
Однак знання
простого набору небезпечних явищ необхідно, але недостатньо для правильної
оцінки майбутньої небезпеки. Найважливіше значення має з'ясування тенденцій в
розвитку вулкана і визначення етапу (стадії), на якій він знаходиться в
даний час. І лише у такому випадку особливо значима оцінка характеру
небезпеки, яка може бути пов'язана з виверження вулкану саме на
сучасному етапі його життя [23].
Оцінка
небезпеки від Авачинська вулкана (рис.1
)
найбільш актуальна у зв'язку з тим, що вулкан розташований всього в 24-30 км від
міст Петропавловськ-Камчатський і Елизово з населенням більше 250 тис. чоловік
і міжнародного азропорта Елизово. Ще ближче до вулкану знаходяться освоєні в
різний час території: сільськогосподарські і садово-городні угіддя, дачі,
гірськолижні бази, дороги, лінії електропередач. У 1996 р. за рекомендацією
вчених Інституту вулканічної геології і геохімії (ІВГіГ) і Камчатської
дослідно-методичної сейсмологічної партії (КОМСП) Авачинська вулкану був
присвоєно міжнародний статус "Вулкана десятиліття". Достатнім
підставою для такого рішення послужили отримані нами дані, що дозволяють
розглядати цей вулкан як потенційно небезпечний для населення [1].
До теперішнього
часу реконструйована історія еруптивної активності Авачинська вулкана за
останні 10 тис. років [2,9]. У цій історії вулкана виділяється два великих
етапи. Для першого з них (8000-4000 років тому, в подальшому Л.М.) були
характерні сильні і катастрофічні експлозівние виверження плініанского і
субплініанского типів з масовими викидами тефри, протяжними (до 15-17 км)
пірокластичні потоками і пірокластичні хвилями ( "палючими хмарами"),
супроводжувалися потужними Лахар. Обсяг продуктів найбільших з цих
вивержень був> 1,0 км3 [2]. Серед ювенільного матеріалу
експлозій переважали андезити, представлені пемзу і пористими пемзовіднимі
різновидами. Характер діяльності вулкана в цей час, був схожий з
таким андезитового вулканів Безіменний і Шивелуч, відомих своїми
катастрофічними виверженнями 1955-56 і 1964 рр..
Кардинальні
зміни в діяльності Авачинська вулкана відбулися близько 4000 Л.Н., коли
на поверхню почала надходити лава більш основного, андезібазальтового,
складу. Саме в цей час почав формуватися Молодий конус вулкана (рис.1
).
Його діяльність уже відрізнялася від тієї, що була на попередньому етапі.
Виверження стали частішими й слабкими, обсяг продуктів більшості з них,
за винятком наймогутніших вивержень самого початку формування конуса (див.
нижче), не перевищував 0,5 км3. Пірокластичні потоки цих вивержень
були менш протяжними, пов'язані з ними пірокластичні хвилі охоплювали
невеликі площі; більш слабкими і менш майданними сталі і пеплопади.
Зменшилася в цілому і вулканічна небезпека від Авачинська вулкана по
порівняно з попереднім, "андезитового", етапом. Діяльність
Молодого конуса залишалася досить однотипної протягом більшої частини
його 4000-річного життя, і в нас немає підстав вважати, що істотні
зміни зможуть відбутися в найближчі 200-300 років. Тому складений нами
варіант карти вулканічної небезпеки виходив із сценаріїв вивержень, типових
саме для Молодого конуса. Оцінка небезпеки грунтувалася не на принципі
"все, що було в житті вулкана, то і буде", а на уявленні про
те, що можуть відбутися тільки ті події, які характерні для сучасної
стадії життя вулкана.
Особливості
вивержень Молодого конуса Авачинська вулкана та пов'язані з ними небезпечні
явища
Характер
вивержень
Особливе місце в
житті Молодого конуса займають катастрофічні виверження, приурочені до початку
його формування. Два таких виверження відбулися 3800 і 3500 років тому (тут і
далі наводиться календарний вік, отриманий після калібрування
радіовуглецевий дат по [24]). З ними були пов'язані інтенсивні пеплопади,
формування пірокластичні потоків і пірокластичні хвиль. Пірокластичні
потоки проходили по долинах річок сухих південно-західного підніжжя вулкана на
відстань до 14 км, потужність їх відкладень в даний час 10-15 м в 8 км від
кратера. Розпечений матеріал знищував рослинність на шляху руху потоків
і по їх периферії. Тому в пірокластіке часто присутні численні
залишки обвугленого деревини і деревне вугілля. Вплив пірокластичні
хвиль позначалося на відстані до 20 км від кратера. Тефра становила головну
частина продуктів обох вивержень і обсяг її в сумі перевищив 4 км3.
Поблизу вулкана випадали бомби і лапіллі з домішкою грубого попелу, у міру
видалення крупність матеріалу зменшувалася. Осі пеплопадов були спрямовані на
північний схід і південний схід. З розглядаються виверженнями були пов'язані
найбільш потужні Лахар за всю історію Молодого конуса. Лахар, що зійшли з
долинах річок Суха Елізовская і Желтуха, перетинали територію сучасного
Елізовского аеропорту і доходили до г.Елізово і р.Авача. У лівому борту р.Мутная
1-а (ліва притока р.Піначевская) в 5 км на північний схід від аеропорту видима
потужність вже сильно ущільнених відкладень грязьового потоку становить зараз
близько 2,0 м. Довжина Лахар була 30-35 км.
http://geo.web.ru/db/msg.html? mid = 1164977 & uri = fig02.htm
Рис. 2
Катастрофічні
виверження, що мали місце на початку формування Молодого конуса, пізніше
ніколи не повторювалися в його історії. Протягом останніх 3500 років для нього
характерні сильні (0,1-0,5 км3) експлозівние і
еффузівно-експлозівние виверження, помірні за силою (0,1-0,01 км3)
еффузівно-експлозівние і експлозівние
виверження
і слабкі (<0,01 км3), переважно еффузівние
виверження
. Сильні і помірні виверження проіcходілі в середньому 1
раз на 55-60 років за весь час діяльності Молодого конуса. Зафіксована
частота слабких вивержень, відбитих у розрізах прошарками попелом, була
менше: один у 70 років в інтервалі 3500-2000 Л.Н. і одне в 80 років за останні
2000 років. Однак навряд чи вони відбувалися рідше, ніж сильні і помірні, так як
частина слабких вивержень просто не знаходила відображення в розрізах (особливо в
випадках, коли виверження були експлозівно-еффузівнимі і поставляли мало
тефри).
Серед сильних прикладом
експлозівних вивержень можуть служити виверження 1945 і 1827 рр.., а
еффузівно-експлозівних - виверження 1926 [13,14]. Як приклад
помірних за силою експлозівних і еффузівно-експлозівних вивержень, до яких
відноситься більшість вивержень Молодого конуса, можна навести найбільш
добре вивчене історичне виверження 1938 [14]. Характерним слабким
експлозівно-еффузівним виверженням є виверження 1991 [5,6,14] (рис.2
).
Небезпечні
явища, пов'язані з виверженнями Молодого конуса
Тут будуть
розглянуті явища, що асоціюються з виверженнями Молодого конуса, за
винятком двох катастрофічних вивержень початку його формування, які,
як ми думаємо, навряд чи повторяться в найближчі сотні років.
Небезпека від
лавових потоків. Лавові потоки при всіх виверженнях зазвичай не виходили за
межі підніжжя Молодого конуса. Лише інколи, як під час вивержень ~ 700 і
~ 1000 Л.Н., вони спускалися у витоки річок Суха Халактирская і Желтуха. Їх довжина
досягала 4-6 км.
Розпечені
лавини характерні майже для кожного виверження Молодого конуса. Вони
являють собою потоки рихлого гарячого (600-800oC) піску, брил
шлаку і лав розміром до 2 м (Б. І. Пійп описував їх як "розпечені
аггломератовие потоки "[19]). Як правило, розпечені лавини не виходили
за межі конуса, "заливаючи його вогненним покровом" [19]. Тільки в
одиничних випадках такі лавини, заповнюючи вузькі ерозійні врізи біля підніжжя
конуса, проходили відстань до 7 км від кратера.
Рис. 3
пірокластичні
потоки спускалися за межі Молодого конуса в верхів'я сухих долин річок.
Найбільш протяжні потоки були пов'язані з виверженням, що мали місце ~ 2900
Л.Н. (рис.3
).
Вони повністю заповнювали долину р.Желтуха в її верхній течії і верхів'я яру
Широкий. Фронтальні частини потоків знаходилися на відстані 12 км від кратера.
Їх відкладення видимою потужністю до 15-20 м представлені чорним агломератовим
туфом з уламками пористих шлакоподобних андезібазальтов і містять обвуглену
деревину. Під час виверження 1827 крупноглибовий пірокластичні потік
пройшов близько 10 км, заповнивши долину долини Лавове (лівого витоку р.Сухая
Халактирская) (рис.4
А)
аж до її гирла [13]. Потужність відкладів потоку - 5-10м, вони теж містять
численні залишки обвугленого деревини вільхового стланика.
http://geo.web.ru/db/msg.html? mid = 1164977 & uri = fig04.htm
Рис. 4
пірокластичні
хвилі були пов'язані з формуванням потужних пірокластичні потоків у ході
виверження 2900 Л.М. Тоді хмара гарячих газів і попелу пронеслося не тільки по
долині р.Желтуха, але, відірвавшись від пірокластичні потоку, поширилося
і на суміжній на захід території в радіусі до 20 км від кратера.
обвально-вибухові
явища. У цілому обвалення будівлі та явища типу спрямованих вибухів не
були характерні для діяльності Молодого конуса. Катастрофічні події
такого типу сталися на вулкані лише близько 30 тис. Л.Н. [15], але в подальшій
історії вулкана вони нами не зафіксовані. Проте можна вважати, що в малому
масштабі подібні явища все ж таки мали місце під час виверження 1827 Це
пояснюється, мабуть, тим, що перед виверженням кратер вулкана був
невеликим, а жерло закупорені застиглої лавою [13]. Нерівна поверхня
пірокластичні потоку 1827 з пагорбами і поздовжніми грядами, наявність
кутастих блоків лави розміром до 5-6 м поблизу підніжжя конуса вказують,
швидше за все, на те, що обвалення частини конуса і формування
пірокластичні потоку відбувалися практично одночасно.
http://geo.web.ru/db/msg.html? mid = 1164977 & uri = fig05.htm
Рис. 5
Пеплопади. З
випаданням тефри під час сильних вивержень пов'язана максимальна майданна
небезпеку. Приклад такого роду вивержень - потужне експлозівное виверження 1945
р., коли всього за 7 годин було винесено близько 0,3 км3 тефри
[14,20]. Еруптивні хмара
піднімався на висоту 6-7 км над кратером. Ось пеплопада була орієнтована на
південний схід (рис.5
).
Потужність тефри в осьовий зоні становила 45 см в 25 км від вулкана. Відкладення
представлені вулканічним піском, гравієм і лапіллі, але, за свідченнями
очевидців, тут падали і бомби розміром з людську голову, які при
ударі об землю розбивалися. Справжньою екологічною катастрофою обернулося
виверження 1827 року. Сильний пеплопад, що торкнулася велику територію,
знищив багаті пасовища, і численні дикі тварини покинули уражені
попелом звичні місця проживання [4]. Ось пеплопада пройшла в південно-східному
напрямку, де на відстані 9 км від кратера потужність тефри становила 20-35
см, а розмір уламків шлаку досягав 5 см. Південна межа пеплопада проходила по
північній околиці сучасного Петропавловська-Камчатського. Всього за останні
3500 років налічується не менше 26 сильних вивержень, серед них не менше 5
вивержень типу 1945 року з обсягом тефри порядку 0,25-0,5 км3.
Зараз в розрізах на відстані 25 км потужність тефри таких вивержень 12-35 см
(рис.6
),
але у свіжому вигляді вона досягала 18-50 см.
http://geo.web.ru/db/msg.html? mid = 1164977 & uri = fig06.htm
Рис. 6
Сильні
пеплопади в околицях міста відзначалися і під час помірних вивержень. У
1779 р. в зону такого пеплопада потрапили кораблі ескадри Кука в Авачинська затоці,
в 45 км на південь від кратера вулкана Авачинська [3]. Ширина зони пеплопада на
океанському узбережжі перевищувала 40 км, потужність тефри в 30 км від вулкана була 3-5
см, розмір бомб на відстані 8 км - 8 см, а лапіллі в 30 км - 1-2 см. Під час
доісторичних (раніше 1737) помірних за силою вивержень Молодого конуса
потужність випадаючого попелу в 25-30 км була 1,5-8 см, в похованні стані
ця тефра утворює зараз прошаруй потужністю 1-5 см. Звичайно це вулканічний
вулканічний пісок і гравій, іноді - з домішкою дрібних лапіллі.
http://geo.web.ru/db/msg.html? mid = 1164977 & uri = fig07.htm
Рис. 7
Для виділення
зон, в минулому найбільш схильних до впливу сильних пеплопадов, нами була
використана методика, раніше застосована при оцінці вулканічної небезпеки для
одного з районів Кроноцкого заповідника [21]. Очевидно, що в будь-якій точці
території, підданої пеплопадам, одного разу випадає максимальне для даного
місця кількість попелу. У розрізах на всій площі підніжжя вулкана
фіксувалася максимальна потужність шару тефри, яка випадала тут за
останні 4000 років за одне виверження, незалежно від віку і положення цього
шару в розрізі. Отримані значення були використані для побудови ізоліній
максимальної потужності одиничного пеплопада (рис.7
).
Їх малюнок підкреслює характерні особливості в поширенні Попільні хмар.
Ділянки, обмежені ізопахітой 20 см, витягнуті від кратера в південно-західному,
північно-східному та південно-південно-східному напрямках. В останньому випадку така
зона максимальних потужностей тефри шириною 32 км охоплюють майже всю територію
цього сектора аж до берега океану та прилеглі акваторії. На
південно-південно-заході ізопахіта 20 см глибоко вдається в бік підніжжя вулкана,
окреслюючи "мертву зону", де небезпека від сильних пеплопадов в
минулому була найменшою. Саме в цій зоні знаходиться
г.Петропавловск-Камчатський. Та ж картина близька видно і на рис. 8
А,
де показані напрямки осей пеплопадов при сильних виверженнях. При помірних
і слабких виверженнях (ріс.8Б і 8В) осі пеплопадов також були приурочені
переважно до східних румбах. Це добре узгоджується з трояндою вітрів для
г.Петропавловск-Камчатський [7] і дозволяє припускати, що за останні 4000 років
характер циркуляції повітряних мас з переважанням західних ветрів зберігся
без істотних змін.
http://geo.web.ru/db/msg.html? mid = 1164977 & uri = fig08.htm
Рис. 8
З орієнтуванням
осей пеплопадов і зонами максимальної потужності тефри добре узгоджується і
частота пеплопадов за минулі 4000 років. Вона різко зростає в
північно-східному та південно-східному секторах (рис.8
Г).
Так, в 9-10 км на Пд від вулкана на території сучасного Козельського шлакового
кар'єра попіл випадав за цей час не менше 60 разів, а у витоках річок Кам'яниста
і Суха Халактирская, відповідно, 46 і 43 рази. Для порівняння - в долині
р.Сухая Елізовская, до С від вулкана, за той же період на подібному відстані
відбулися 24 пеплопада (см.ріс.14
).
Для сучасної території г.Петропавловск-Камчатський налічується тільки 11
пеплопадов від вивержень Молодого конуса Авачинська вулкана, фіксованих в
розрізах шарами попелом (мал. 9
А).
За рахунок більш слабких вивержень, тефра яких не збереглася у вигляді помітних
прошарку, кількість пеплопадов можна збільшити приблизно в 1,5 рази (мал. 9
Б).
Максимальна потужність попелу тут не перевищувала 6-7 см, а зазвичай була 2-3 см. Інтенсивні
пеплопади оминали цю територію, що, як вже зазначалося вище,
добре узгоджується з трояндою вітрів (рис.8
).
Випав попіл приносили лише крайові частини еруптивних хмар. Тільки одного разу,
2800 років тому, ось пеплопада помірного виверження була спрямована на
південно-південно-захід (рис.8
Б),
де тепер розташований центр міста [1].
http://geo.web.ru/db/msg.html? mid = 1164977 & uri = fig09.htm
Рис. 9
Лахар. Лавові
потоки, розпечені лавини і пірокластичні потоки розтоплювали сніг і лід на
схилах вулкана і викликали руйнівні Лахар. Лахар супроводжували багато
виверження і неодноразово сходили по долинах річок сухих на відстань до 30 км.
Вони завжди поширювалися в межах чітко оконтуренних ділянок, кордонами
яких служили борту сухих долин річок (мал.4
Б)
у верхній і середній течії і контури пролювіальних конусів виносу їх в нижньому
течії. Найбільш потужні Лахар були пов'язані з катастрофічними виверженнями
початку формування Молодого конуса (див. вище). Однак і в подальшому вони
являли собою істотну загрозу під час вивержень майже всіх типів. За
долинах річок Суха Халактирская, Желтуха і Суха Елізовская за останні 2000
років пройшли, відповідно, не менше 16, 17 і 13 Лахар, відкладення яких
добре відображені в розрізах (рис.10
).
Потужність грубоуламкові відкладень Лахар - від перших метрів до 8-10 м.
http://geo.web.ru/db/msg.html? mid = 1164977 & uri = fig10.htm
Рис. 10
Потужні Лахар
спостерігалися і під час історичних вивержень. У 1938 р. такий Лахар пройшов по
долині р.Сухая Халактирская. У верхів'ях долини він рухався єдиним потоком, а
на абсолютній висоті 400 м розділився на дві гілки (рис.11
).
У місці розгалуження швидкість Лахар південно-західного рукава була така велика, що
він зміг подолати тут уступ висотою понад 15 м, знищивши ріс на
горбистому моренному рельєфі віковий березовий ліс протягом 7 км [16,18].
Грязьові потоки пройшли тоді далі 30 км по долинах руч. Перший і р.Половінка
(продовження сухої річки) і досягли берега океану. Видима потужність відкладів
Лахар в долині р.Сухая Халактирская становить зараз 5-6 м. У 1926 р. водний
потік, насичений чорної брудом (рис.12
),
дійшов по р.Сухая Елізовская до р.Авача і викликав загибель риби [17]. Потужність його
відкладень складає зараз не менше 1 м в 25 км від кратера.
http://geo.web.ru/db/msg.html? mid = 1164977 & uri = fig11.htm
Рис. 11
Підбиваючи підсумки розгляду небезпечних явищ,
пов'язаних з виверженнями Молодого конуса, можна констатувати таке.
1. Небезпека від
пеплопадов за будь-яких виверженнях позначається на всій території, що прилягає до
вулкану, але вона має різний ефект на різних ділянках відповідно до
напрямками осей пеплопадов.
2. Лавові
потоки і розпечені лавини звичайно обмежуються межами конуса вулкана,
лише іноді спускаючись до його підніжжя в верхів'я сухих долин річок.
3. Пірокластичні
потоки безпосередньо представляють небезпеку у верхній і середній течії сухих
річок, і довжина їх залежить від сили і характеру виверження. Однак саме
пірокластичні потоки, разом з лавами і розпеченими лавинами, розтоплюючи
сніг і лід, породжують найбільш потужні Лахар, що є в освоєних районах
головною причиною руйнувань.
4. Загроза від
"пекучих хмар" пірокластичні хвиль в радіусі до 20 км від вулкана
може бути тільки при дуже сильних і катастрофічних виверженнях.
5. Небезпека від
обвально-вибухових явищ може мати місце лише при деяких виверженнях в
вузькому секторі найближчого підніжжя конуса.
6. Небезпека від
Лахар при помірних і сильних виверженнях існує в межах долин сухих
річок та їх конусів виносу протягом 30-35 км від вулкана, при слабких - не
далі підніжжя вулканічної споруди.
Вулканічне
районування та карта вулканічної небезпеки
Про майбутні
виверженнях вулкана
http://geo.web.ru/db/msg.html? mid = 1164977 & uri = fig12.htm
Рис. 12
На підставі
виконаної нами реконструкції історії формування Молодого конуса
встановлено, що протягом більшої частини його 4000-річного життя характер
еруптивної активності залишався в цілому однотипним. Історичні виверження по
своїм особливостям і параметрам також цілком вкладаються в загальну картину
діяльності Молодого конуса. Можна вважати, що в найближчі 200-300 років
характер еруптивної активності істотно не зміниться, а типи, параметри
вивержень та пов'язані з ними небезпечні явища залишаться колишніми, якщо не
відбудеться кардинальної перебудови системи живлення вулкана в результаті
якихось катастрофічних подій.
http://geo.web.ru/db/msg.html? mid = 1164977 & uri = fig13.htm
Рис. 13
В даний
час вулкан знаходиться в стадії низької інтенсивності виносу магматичного
речовини, яка почалася в 1945 р. [14]. Про це свідчить і той факт,
що виверження 1991 р. було слабким. Однак у результаті цього, поки останнього,
виверження вулкану жерло його виявилося закупорені лавове пробкою, внаслідок
чого наступне прогнозоване виверження, можливо, буде реалізовуватися в
умовах, близьких до історичних вивержень 1737 і 1827 рр.. [13,14]. Слід
вважати, що особливості і параметри виверження будуть визначатися тривалістю
попереднього періоду спокою, кількістю і властивостями надходить магми. При
малої тривалості (роки) періоду спокою і невеликому обсязі нової впроваджувальною
магми виверження буде слабким або помірним за кількістю вивергає
ювенільного матеріалу, хоча можливі значні викиди резургентной тефри в
Внаслідок руйнування лавове пробки. Після тривалого (десятки років)
періоду спокою і при значному обсязі упровадився магми можна чекати
сильне виверження. При обох варіантах можливі обвали і пов'язані з ними
направлені вибухи, що обумовлено закоркованості жерла. Характер і
інтенсивність майбутнього виверження залежать також від зміни вмісту в магмі
летючого компоненту, вертикальної неоднорідності в осередку та ін [22]. При
майбутньому виверженні можливо і вилив лавових потоків, випадання тефри,
формування Лахар, а в разі сильного виверження, і пірокластичні
потоків.
Імовірність
катастрофічних вивержень того типу, що мали місце на початку формування
Молодого конуса, дуже мала. Однак не можна повністю виключити подібні події
у разі потужної регіональної ін'єкції магматичного речовини в межах всієї
Східної вулканічної зони, яка, без сумніву, проявиться і в різкому
посилення активності Авачинська вулкана.
Карта вулканічної
небезпеки
Карта
вулканічної небезпеки складалася в цілому за методикою, прийнятою в практиці
вулканологічних міжнародних досліджень і є новим уточненими
варіантом карти, підготовленої нами за договором з Адміністрацією Камчатської
області в 1994 р. [11,12]. В основу таких карт зазвичай закладаються
переважно якісні дані про характер і параметри минулих вивержень
вулкана і пов'язаної з ними небезпеки. Однак вони були доповнені нами деякими
кількісними характеристиками: оцінювалася частота пеплопадов для різних
територій, визначалася частота проходження Лахар по долинах річок сухих,
передбачувана потужність попелу.
В основу
легенди карти покладено виділення небезпечних явищ і показ площ, які
можуть бути ними порушені в процесі майбутніх вивержень. На карті (рис.14, тут
і далі - кольорова вкладка) показані можливі зони розповсюдження: 1) лавових
потоків і розпечених лавин; 2) пірокластичні потоків; 3) "пекучих
хмар "пірокластичні хвиль; 4) Лахар; 5) обвально-вибухових відкладень.
Для пірокластичні потоків і Лахар виділені зони, що розрізняються за ступенем
небезпеки: 1) зони небезпеки від Лахар при будь-якій силі вивержень; 2) зони
небезпеки від Лахар і пірокластичні потоків тільки при сильних виверженнях;
3) зони небезпеки від пірокластичні потоків і Лахар при дуже сильних і
катастрофічних виверженнях.
Перераховані вище
небезпечні зони, які в майбутньому будуть піддаватися впливу вражаючих
факторів вулканічних процесів, відображають відмінності в типах та розповсюдженні
небезпечних явищ, що мають чітко виражений локальний характер прояву.
Вони приурочені, в основному, до річкових долинах і прилеглих до них ділянок
межиріч і мають, як правило, замкнені, обмежені топографією місцевості,
кордону.
Інакше
позначається вплив такого, не менш серйозного, фактора вулканічної
небезпеки, як пеплопади. Головна їхня особливість - майданні, іноді тотальне,
поширення на великій території навколо вулкана і на значній відстані
від нього, де небезпека від тефри диференційована в залежності не тільки від
сили виверження, але і від напряму і швидкості вітру, і може однаково
позначатися на ділянках будь-яких локальних зон незалежно від їх поділу за
ступеня небезпеки.
http://geo.web.ru/db/msg.html? mid = 1164977 & uri = fig14.htm
Рис. 14
Тому
інформацію про ступінь потенційної загрози від пеплопадов дають ізолінії потужностей
тефри. На карті зображені ізопахіти двох видів. Одні з них ілюструють
можливу максимальну потужність тефри. Ці ізопахіти представляють собою
кола (на карті - відрізки дуг) з центром у кратері вулкана. Радіус таких
кіл відповідає максимальному відстані, на якому фіксується
позначена потужність тефри при сильних виверженнях. Наприклад, якщо при
виверженні типу 1945 ось пеплопада буде спрямована на г.Петропавловск, то
потужність тефри на його території виявиться такою, якою вона позначена
пунктирною ізоліній на карті (рис.14
).
Ізопахіти
іншого виду - це ізолінії найбільш імовірною максимальної потужності тефри
майбутніх вивержень. Вони відповідають максимальної потужності тефри одиничного
пеплопада (про неї див. вище) за останні 4000 років і показують реальну картину
розповсюдження пеплопадов за цей тривалий відрізок часу, яка добре
узгоджується з трояндою вітрів. При найбільш вірогідною потужності тефри 20 см і більше
небезпечне вплив пеплопадов буде максимальним. У межах цієї території
встановлено і найбільшу кількість пеплопадов за останні 4000 років, частота
яких показано на карті (рис.14
).
Ймовірний розмір вулканічних бомб складе 5 см на відстані 16 км від кратера,
а максимальний можливий розмір - 20 см. Навантаження на поверхні, що підстилає
від випала тут тефри потужністю 50-60 см може досягти 900 кг/м 2.
При потужності тефри менше 20 см небезпека від пеплопадов буде помірною.
Вулканічне
районування (виділення областей з різним ступенем небезпеки) проводилося з
урахуванням таких факторів: 1) впливу на прилеглі до вулкана території
вивержень різної сили; 2) їх ймовірності і 3) аналізу розподілу пов'язаних
з ними зон небезпеки.
Виділено області,
що відрізняються за ступенем вулканічного ризику (рис.14
):
А - область
підвищеної небезпеки при виверженнях будь-якої сили з-за максимальної частоти
вивержень і найбільшої загрози в межах показаних зон небезпеки;
Б - область
помірної небезпеки з потенційною загрозою від сильних вивержень при меншій
частоті вивержень і меншою (у порівнянні з областю А) ймовірності загрози в
межах показаних зон небезпеки;
В - область
низької небезпеки, яка може мати місце за межами областей А і Б
лише у випадку самих рідкісних, дуже сильних і катастрофічних вивержень;
Г - область
найменшою вулканічної небезпеки, де відсутня загроза від лавових і
пірокластичні потоків, "пекучих хмар" і Лахар, але зберігається
помірна небезпека від пеплопадов.
А. Область
підвищеної небезпеки включає зони, в межах яких наслідки від небезпечних
явищ будуть найбільш руйнівними при виверженнях будь-якої сили - слабких,
помірних, сильних і катастрофічних.
Зона небезпеки
від лавових і пірокластичні потоків, пірокластичні хвиль і розпечених
лавин в південному, західному і східному секторах обмежується схилами Молодого
конуса і його найближчого підніжжя (рис.14
).
Межі зони, захоплюючої верхів'я річок Суха Елізовская, Суха Халактирская і
Желтуха, проходять на відстані 6 км від кратера. На півночі і північному сході вона
може спускатися на зовнішні схили Сомми і у витоки рр.. Седловінка і Каламутна в
радіусі до 2 км від кратера.
Зони небезпеки
від Лахар приурочені до долин всіх річок південного і південно-західного підніжжя
вулкана - Суха Халактирская, Суха Елізовская, Желтуха, Каламутна 1-а і яру
Широкий. Незалежно від сили виверження, Лахар тут можуть поширюватися на
відстань до 30 км від вулкана.
Лахароопасние
зони починаються на конусі вулкана, де шляху руху Лахар зумовлені
ерозійними врезамі і протягом 10-17 км повністю захоплюють вузькі долини
річок. Борта долин у межах цих ділянок піднімаються над руслами на 20-100 м і
служать природними межами лахароопасних зон, ширина яких зазвичай 100-300
м, але іноді збільшується до 500-600 м (гирло яру Широкий). У деяких
випадках у верхів'ях сухих долин річок, де швидкість і потужність Лахар великі,
вони будуть "захльостує" на прилеглі ділянки межиріч (так, в
верхів'ях р.Сухая Халактирская шар бруду Лахар 1938 (рис.10) товщиною
близько 0,5 м виявлено нами на лівому борту долини на висоті 12-15 м над руслом).
Найбільшою
ширини лахароопасние ділянки досягають на конусах винесення сухих річок (рис.14
)
в інтервалах відстаней від кратера: 10-22 км для р.Сухая Халактирская, 12-17 км
для р.Желтуха, 17-26 км для р.Сухая Елізовская. Тут Лахар будуть перекривати
грязьовим шлейфом верхні частини конусів виносу в межах зон шириною від 1,5 км
(р.Желтуха) до 6 км (р.Сухая Халактирская).
Ще далі вниз
за течією рух Лахар буде знову обмежуватися руслами і долинами
водотоків, зачіпаючи і прилеглі ділянки їх низьких берегів на першій сотні
метрів від русел. Такі периферичні ділянки лахароопасних зон простягаються в
південно-східному напрямку вздовж долин р.Половінка і руч.Первий до берега
океану, де їх ширина складає 0,5 км. На заході-південному заході території
кордоном лахароопасной зони служить лівий борт р.Мутная 1-а аж до її гирла,
тоді як на ділянки її низького правого берега, конусі виносу р.Сухая
Елізовская, на потяженіі 5-6 км поширюється загроза від грязьових потоків. До
лахароопасной зони відносяться і ділянки лівобережжя р.Авача шириною до 1 км,
обмежені уступом більш старої террасовідной поверхні висотою 5-12 м, на
протягом 7 км нижче гирла р.Мутная 1-а.
Найбільш
лахароопаснимі з освоєних ділянок південного підніжжя є район злиття
рр.Мутная 1-а і Суха Елізовская і ділянка на захід і північний захід від
пос.Радигіно (площею 2,5 х2, 5 км), де за останні 200 років пройшли,
відповід?? Твен, 3 і 4 Лахар з висотою грязьового валу, перевищувала 3 м.
До області
підвищеної небезпеки включені і лахароопасние зони вздовж долини руч.Козельскій
і сусіднього безіменного струмка, за якими у минулому сходили Лахар при
виверженнях різної сили. Ширина цих зон не перевищує 1,5 км.
Небезпека від
обвально-вибухових відкладень і ударної хвилі може бути пов'язана з найближчим
виверженням вулкану [14]. Обсяг підірваної і обвалилася частини конуса може
варіювати в широких межах - від 0,01-0,02 до 0,1-0,2 км3.
Мінімальний обсяг буде при видаленні лавове пробки разом з безпосередньо
прилеглими фрагментами конуса, максимальний - якщо обвалення захопить
крутосхильний частина конуса до висоти 2400-2500 м. Зона підвищеної небезпеки від
обвалу та вибуху охоплює на карті сектор 70o в радіусі 9 км від
кратера, орієнтований на південно-південний захід і південний захід. Вибір передбачуваного
сектора вибуху і обвалу обгрунтовується тим, що стінка кратера Молодого конуса
тут найбільш тонка і розбита численними радіальними і концентричними
тріщинами, а що складають її породи інтенсивно перетворені фумарольнимі газами.
На максимальну відстань обвальні відкладення поширяться по долинах річок
Суха Халактирская і Желтуха, досягаючи потужності 10-20 м. У рамках цього сектора
небезпека також може виходити від ударної хвилі і гарячої пірокластікі
направленого вибуху.
У межах
розглянутої області підвищеної небезпеки (області А) лавові потоки,
розпечені лавини, обвал і спрямований вибух захоплять лише сам конус і його
Найближчим підніжжя, де практично відсутня господарська діяльність. Ці
явища небезпечні тільки для туристів і альпіністів, які відвідують такі місця в
будь-який час року. Лахар ж будуть захоплювати не лише сухих долини річок, але й
поширюватися на території в їх нижній течії, де розташовуються дачі та
садово-городні ділянки. Всі ці об'єкти можуть бути знищені або пошкоджені
Лахар не тільки при сильних, але і помірних за силою виверженнях. Особливе
увага повинна бути звернена на дачні кооперативи в загальній дельті рр.Сухая
Елізовская і Каламутна 1-а.
Область
підвищеної небезпеки (область А) заборонена для господарського освоєння, тому що
є територією максимального вулканічного ризику.
Б. Область
помірної небезпеки охоплює зони за межами області А, де існує
загроза від пірокластичні потоків і Лахар тільки в разі сильних вивержень
(рис.14
).
Зони небезпеки
від пірокластичні потоків включають долини сухих річок Халактирская, Елізовская,
Желтуха і яру Широкий поза зонами підвищеної небезпеки на відстані до 10-12 км
від кратера з прилеглими ділянками межиріч, що мають перевищення над руслом
менше 10-15 м. Ширина зон небезпеки - 300-400 м, а на ділянках можливого
злиття їх окремих гілок вона може досягати 1,5 км. Потужності відкладень
потоків при сильних виверженнях складуть 10-20 м на відстані 10-12 км від
вулкана.
Зони небезпеки
від Лахар, які будуть представляти загрозу тільки в разі сильних
вивержень, показані там, де вони простягаються за межі зон підвищеної
небезпеки від Лахар, нарощуючи таким чином в ширину ділянки можливого
небезпечного впливу грязьових потоків. Максимальна ширина такої зони до
південно-запа
