Сильні і катастрофічні експлозівние виверження на Камчатці за останні 10 тисяч років

Брайцева О.А., Мелекесцев І.В., Пономарьова В.В., Базанова Л.І., Сулержіцкій Л.Д.

Виділено 30 експлозівних вивержень на Камчатці в голоцені з об'ємом продуктів 0 , 5 км3, у тому числі найбільші з них з об'ємом пірокластікі 10-120 км3. Встановлений вік вивержень, характер пов'язаних з ними відкладень, обсяг і складу вивержених продуктів, головні осі пеплопадов і ареали розповсюдження тефри. Датовані прошаруй тефри цих вивержень є віковими реперами, які використовуються для розчленування та кореляції вулканогенних і голоценових осадових відкладень.

Інтерес до сильних і катастрофічних експлозівним вивержень визначається багато в чому тим, що з ними пов'язана найбільша вулканічна небезпека. Страх перед катастрофами змушує людей вивчати характер, параметри і продукти цих вивержень. Крім того, спостереження над сучасними виверженнями показали, що вони можуть бути причиною короткострокових змін клімату, особливо в тих випадках, коли постачають значну кількість SO2 для вулканічних аерозолів.        

Рис. 1     

Створення календаря найбільших вулканічних вивержень світу для тривалого відрізка часу і оцінка їх впливу на навколишнє середовище - одна з актуальних задач сьогоднішньої вулканології і палеогеографії. Внеском у вирішення цієї проблеми було виділення і вивчення нами найбільших експлозівних вивержень на Камчатці за останні 10 тис. років.

Епізодичні історичні свідоцтва про виверженнях камчатських вулканів обмежуються всього останніми трьома століттями, більш-менш систематизовані XX століттям. Дізнатися про більш ранні виверженнях можливо тільки в процесі геологічних досліджень, серед яких провідну роль відіграє тефрохронологіческій метод . Суть методу полягає у виявленні, простежування і датуванні прошарку тефри (вулканічного попелу), що фіксують, як правило, найбільш сильні вулканічні виверження. Вони залягають у так званому грунтово-пірокластичні чохлі, що є "листковий пиріг" з чергуються горизонтів попелом і похованих грунтів (рис.1).        

Рис.   2     

Такий голоценових грунтово-

пірокластичні чохол являє собою своєрідний літопис вулканічної активності за останні 10 тис. років. Попелу різних вивержень відрізняються за становищем в розрізі, кольором, крупності, хімічної і мінеральному складу. Нами був прокладений профіль протяжністю 650 км уздовж усього Камчатського півострова від вулкана Шивелуч на півночі до Курильського озера на півдні (рис.2). Уздовж цього профілю (він був пройдений пішки з використанням в'ючних коней) здійснювалося пряме простежування попелом від розрізу до розрізу, відстань між якими не перевищувала 10-15 км. У процесі такого безпосереднього польового простежування можна було бачити, як той або інший попіл збільшував потужність і крупність по міру наближення до конкретного вулкану, а потім зменшував їх при видаленні від нього (мал. 3) Це давало можливість встановити центри вивержень, з якими були пов'язані певні Попільні горизонти. Результати прямої польовий кореляції підтверджувалися вивченням хімічного і мінерального складу тефри. Для горизонтів попелом були встановлені мінерали-індикатори, серед яких головну роль грали рогова обманка і біотіт; присутність або        

Рис. 3     

відсутність таких мінералів дозволяло відрізняти тефру окремих вивержень. Різне вміст К2О дало можливість віднести пірокластіку до того чи іншому геохімічному типу порід, виділених О.Н. Волинцем [39]. Це також стало хорошим критерієм ідентифікації продуктів різних вулканічних центрів (рис.4, табл.1). Більш детально тефрохронологіческіе роботи велися поблизу діючих вулканів: тут проводилося дешифрування аерофотознімків і польові дослідження з картуванням центрів вивержень (кратерів і кальдери), пірокластичні потоків і покривів; в розрізах вивчалися як тефра, так і відкладення пірокластичні хвиль і пірокластичні потоків.

Датування вивержень здійснювалося радіовуглецевим (14С) методом по вугіллю і деревині, похованим у пірокластичні відкладеннях, і по похованим грунтам - Малопотужним гумусірованним горизонтів, що залягає між шарами тефри. Датування по грунтам, підстилаючих і перекриває попіл, як би затискають його в певний віковий інтервал. Всього для найбільших вивержень було отримано більше 300 дат. Причому датування пірокластікі поблизу вулкана добре узгоджувалися з датуванням попелом того ж виверження, отриманими на відстані десятків і сотень кілометрів від джерела [10, 34]. Для кожного виверження було визначено його середній 14С вік [33], а після калібрування і календарний вік [11].        

Рис.   4     

На Камчатці до теперішнього часу встановлено 30 експлозівних вивержень з об'ємом пірокластікі 0,5 км3 (табл. 1). Серед них виділяються три групи вивержень: 1) кальдерообразующіе, 2) субкальдерние і 3) сильні та катастрофічні виверження вулканів центрального типу.

Кальдерообразующіе виверження

На Камчатці в голоцені утворилося 5 кальдери типу Кракатау. Вони представляють собою великі западини, що досягають кілька кілометрів у поперечнику, які виникли в результаті обвалення крівлі магматичного вогнища після інтенсивного виверження великих обсягів ювенільної пірокластікі. Загальний обсяг матеріалу кальдерообразующіх вивержень зазвичай перевищував 10 км3.

Кальдера Курильські озеро-Іллінська  на півдні півострова утворилася в результаті найбільшого голоценових виверження з об'ємом викинутого матеріалу 140-170 км3 [22] Воно відбулося ~ 7700 14С Л.Н., або ~ 6500 років до н.е. Тефра цього виверження відкладалися в широкому секторі переважно в західному і північно-західному напрямках (мал. 5). У Магадані його потужність в розрізах складає зараз 5 см на відстані 1000 км від джерела. На о.Онекотан, в 300 км на північний захід від центру виверження, потужність попелу 8-10 см. Довжина пірокластичні потоків перевищувала 40 км, вони доходили на заході до берега Охотського моря, а на півночі до підніжжя вулкану Ксудач. Пов'язані з пірокластичні потоками пірокластичні хвилі розповсюджувалися на відстань понад 50 км. Первинний обсяг порожнини кальдери досягав, ймовірно, 70-80 км3. На дні заповнила кальдери озера з'явилися більше 10 підводних і підводно-надводних екструзівних куполів. За обсягом пірокластікі описується виверження перевищує виверження Кракатау 1883 мінімум в 7-8 разів, що дозволяє поставити його в один ряд з найбільшими експлозівнимі виверженнями земної кулі не тільки історичного часу, але і голоцену в цілому. За своїм кліматичному ефекту воно було, мабуть, можна порівняти з самим потужним катастрофічним виверженням XIX-XX століть - виверженням вулкану Тамбора в 1815 році.        

Рис. 5     

каримська кальдера  сформувалася майже одночасно (~ 7900 14С Л.М., ~ 6600 років до н.е.) з вищеописаної [7,11]. У ній зараз розташовується Каримський вулкан. За характером і параметрами це виверження дуже схоже з виверженням вулкану Кракатау 1883 Загальний обсяг пірокластікі кальдерообразующего виверження - 13-16 км3, розмір кальдери 5х6, 5 км, об'єм порожнини кальдери 7-8 км3. Виверження почалося з викидів ювенільної пемзовой тефри ( "нижні лапіллі"); основна вісь пеплопада була орієнтована в ПС напрямку. Потім було освіта серії пірокластичні потоків, головні гілки яких пройшли по річках Селянська і Каримська (рис.6). Пірокластичні потоки покрили загальну площу 150 км2 і мали довжину 10-15 км. Супутні пірокластичні потокам "палючі хмари "відривалися від них, поширювалися на відстань більше 30 км і досягали берега Тихого океану, покриваючи великі території тонким попелом, що містить дрібні розпорошені вугілля. Слідом за виверженням пірокластичні потоків сталася нова серія експлозівних викидів, найпотужніший з яких дав горизонт "верхні лапіллі"; ось пеплопада пройшла в ВСВ напрямі. Об'єм відкладень пірокластичні потоків склав 4,5-6 км3, сумарний обсяг тефри - 8-10 км3. Головний сектор розсіювання попелу розташовувався на схід від кальдери і значна його частина випала над акваторією океану (мал. 5). У розрізах на Командорських островах в 450 км від джерела попіл цього виверження має потужність 3 см [19]. Отсутстіве в попелі КРМ рогової обманки і буттям дозволяє відрізняти його від стратиграфічні близьких попелом кальдери Курильські озеро-Ільїнська (КО), вулкана Кизим (КЗ) і вулкана Хангар (ХГ) [33].        

Рис.   6     

З вулканом Ксудач  пов'язано чотири кальдерообразующіх виверження [23] (табл. 1). З кожним з них асоціюються потужні пірокластичні відкладення (рис.7). Найсильнішим було останнє виверження, яке відбулося ~ 1800 14С Л.Н., або в 236 р. н.е. (виверження КС1, кальдера V). Це було найбільше виверження нашої ери на Камчатці і друге в голоцені після виверження, пов'язаного з кальдеро Курильські озеро-Іллінська. За характером і параметрам воно близько до виверження Кракатау 1883 року. Загальний обсяг пірокластікі склав 18-19 км3, з них 14-15 км3 довелося на тефру [9]. Висота еруптивної колони під час виверження була 23 км [35]. Ось пеплопада пройшла в північно-східному напрямку (мал. 5), попіл випадав над всією територією східної і південної Камчатки, і на відстані 900 км в сел. Оссора його потужність у торфовищі становить 1-2 см. Попіл цього виверження є одним з головних маркірують горизонтів практично в межах всього півострова на північ від вулкану Ксудач [9,33]. Від стратиграфічні близьких йому попелом вулканів Шивелуч і Опала (ОП) він відрізняється низьким вмістом К2О і відсутністю рогової обманки і буттям. Пірокластичні потоки виверження КС1 досягали довжини 20 км; їх відкладення заповнили всі долини на схилах вулкана за винятком південного сектора, де вони екранувала високими бортами старіших кальдери. Поблизу вулкана потоки, злившись між собою, утворили обширний пірокластичні покрив (рис.8). Загальний обсяг відкладень пірокластичні потоків склав близько 4 км3. У результаті виверження виникла кальдера обвалення розміром 4х6, 5 км з обсягом порожнини 6,5-7 км3. Відразу після утворення кальдери в ній виріс невеликий екструзівний купол. Через короткий час (не більше 100 років) тут почав формуватися стратовулкан конус Штюбеля. Наслідки виверження КС1 (як та інших кальдерообразующіх вивержень) для Камчатки можна оцінити як екологічну катастрофу. Так, при описаному виверженні Ксудача мінімальна площа знищення всього живого склала близько 500 км2. Рослинність була серйозно пошкоджена на площі близько 12000 км2.        

Рис. 7     

Формування кальдери IV на вулкані Ксудач пов'язано з двома зближеними в часі виверженнями КС2 і КС3, які відбулися відповідно ~ 6000 14С Л.Н. (~ 4900 років до н. Е..) І ~ 6130 14С Л.Н. (~ 5050 років до н. е..). З цих вивержень до теперішнього часу краще вивчено виверження КС2. Воно почалося потужними вибухами з дробленням субстрату і формуванням грубоуламкові брекчія [23]. Утворилися потім пірокластичні потоки розповсюджувалися по долинах річок північного схилу, довжина їх досягала 10 км (вони були вдвічі коротше, ніж потоки виверження КС1), обсяг відкладень склав близько 2 км3. Ось пеплопада була спрямована на північний схід [23,33]. Тефра простежено на відстань близько 400 км і її потужність в розрізах в районі Кроноцкого озера становить 1 см. Відмінною особливістю тефри КС2, поряд з низьким вмістом К2О і відсутністю рогової обманки, є повсюдний андезитового склад. Поблизу борту кальдери бомбове тефра цього виверження при потужностях 5-8 м спікається з освітою ігнімбрітов-агглютінатов.

Під час виверження КС3, яке передувало вищеописаному, пірокластичні потоки розповсюджувалися по р.Теплая і долинах північно-західного схилу вулкана. Тефра цього виверження вивчена поблизу вулкана, де вона представлена дацітовимі і ріолітовимі бомбами і лапіллі білої шовковистою пемзи. Ось пеплопада була спрямована на захід. Можна очікувати, що попіл КС3 залягає в донних осадках Охотського моря. У результаті потужного виносу пірокластікі під час вивержень КС2 і КС3 виникла кальдера обвалення розміром 5х6 км. Потім в ній сформувалася серія екструзівних дацітових куполів, що включає екструзії пустці Скеля.        

Рис. 8     

Самая рання голоценових кальдера Ксудач - кальдера III - сформувалася під час виверження КС4 ~ 8800 14С Л.Н. (~ 7900 років до н.е.). Ювенільний матеріал виверження представлений тефрой і відкладеннями пірокластичні потоків. Ось пеплопада була спрямована на південний захід. Тефра цього виверження чітко простежується до широти вулкана Іллінський, де вона перекривається потужними пірокластичні відкладеннями, пов'язаними з формуванням кальдери Курильські озеро-Іллінська. Великі бомби в місцях їх максимального скупчення поблизу центру виверження спікається і утворюють ігнімбріти-агглютінати, аналогічні таким для виверження КС2. Пірокластичні потоки відзначені в долині р.Теплая і на північно-східному схилі вулкана. Загальний обсяг ювенільного матеріалу виверження становить 1,5-2 км3. Під час виверження відбувалися також потужні вибухи з руйнуванням субстрату та формуванням грубоуламкові брекчія [23]. В результаті виверження КС4 сформувалася кальдера III. Її точні межі і конфігурація не можуть бути встановлені з-за того, що ця ділянка була кардинально перетворений при формуванні більш молодих кальдери. Передбачуваний поперечник кальдери 2-3 км.

Субкальдерние виверження

За характеру, обсягу продуктів (до 10-15 км3), набору фацій і складу пірокластікі ці виверження дуже схожі з кальдерообразующімі. Однак, вони асоціюються не з Кальдера, а з великими експлозівнимі кратерами без видимих ознак обвалення. Кратери розташовуються як на вершині вулканів, так і у їх підніжжя. Причому спостерігається явна невідповідність між значним обсягом винесеною ювенільної пірокластікі і об'ємом утвореного кратера.

Найбільше з субкальдерних вивержень сталося ~ 6900 14С Л.Н. (~ 5700 років до н.е.) і привело до формування вершинного кратера на вулкані Хангар . Обсяг пірокластікі виверження ХГ можна порівняти з об'ємом продуктів кальдерообразующіх вивержень і становить 14-16 км3. З ним були пов'язані потужні пірокластичні потоки довжиною 15-20 км і пірокластичні хвилі [20]. Поширення пірокластичні потоків в цілому обмежено уступом кальдери, в якій розташовується вулкан Хангар, тільки долина р.Правий Хейван служила магістраллю, по якій вони виходили за межі кальдери. Об'єм відкладень пірокластичні потоків склав 2-3 км3. Ось пеплопада була спрямована на північний схід (мал. 9) і великі території на півночі Камчатки виявилися засипаними тонким попелом. У районі Ключевський групи вулканів потужність попелу становить 5 см, поблизу вулкана Шивелуч - 4 см, до північний захід від нього, в долині р.Озерная, на відстані 500 км від джерела -- 2 см. Попіл ХГ - прекрасний маркірують горизонт для районів Північної, Центральної та Східної Камчатки [33], його відмінною особливістю є присутність буттям. Загальний обсяг тефри - 12-13 км3. У що виникло в результаті виверження кратері розмір?? 2,1 х2, 8 км зараз знаходиться озеро глибиною понад 150 м. На дні кратера ексцентрично розташований екструзівний купол (купола?), вершина якого піднімається над поверхнею води приблизно на 20 м.        

Рис.   9     

Друге велике субкальдерное виверження відбулося на вулкані Опала  ~ 1480 14С Л.Н. (606 р. н.е.) при утворенні у його підніжжя кратера Баранячий Амфітеатр (рис.10) розміром 1,3 х2 км [20]. З формуванням цього порівняно невеликого кратера був пов'язаний величезний обсяг пірокластікі (9-10 км3), представленої майже цілком ріолітовой тефрой. Головна вісь пеплопада була спрямована на схід (мал. 9), потужність тефри на узбережжі океану становить у розрізах 12-15 см. Тут тефра похоронила неолітичну стоянку, що існувала більше 1000 років [21]. Значна частина попелу випала над акваторією Тихого океану. Південно-західним вітром Попільні хмара було знесено на північний схід, тому тонкий попіл вкрив значну частину Східної Камчатки, і простежено тут на відстань 300 км від джерела. Попіл цього виверження (ВП), разом з попелом КС1, служить найважливішим маркірантом для Східної вулканічної зони Камчатки: його відмінні риси - білий колір, високий вміст К2О і присутність буттям. В результаті виверження сформувався кратер Баранячий амфітеатр глибиною понад 200 м і передбачуваним обсягом ~ 0,5 км3. На завершальній стадії в ньому зріс екструзівний купол.        

Рис. 10     

Виверження Баранячий Амфітеатр - друга (після виверження вулкану Ксудач 236 р.) найбільше виверження нашої ери на Камчатці. Загальний вигляд пірокластікі, її однорідний кислий склад, загальний значний обсяг вивержених ювенільних продуктів - усе це свідчить про подібність цього виверження з кальдерообразующім. Сам же еруптивні апарат - Баранячий Амфітеатр - звичайний, хоча і дуже великий експлозівний кратер, а не маленька кальдера типу Кракатау через різке невідповідності обсягу порожнини кратера обсягом вивержень магми і відсутності явних слідів обвалення. Ці ознаки роблять його еталоном субкальдерного виверження [24]. Виверження Баранячий Амфітеатр можна розглядати як аналог знаменитого виверження вулкану Катмай в 1912 році, коли з невеликого кратера Новарупта біля його підніжжя було винесено близько 17 км3 тефри.

Виверження Ходуткінскій "Маарів"  відбулося ~ 2800 14С Л.Н. (~ 900 років до н.е.) біля підніжжя вулкана Ходутка, коли утворилися два кратера, більший з яких названий Ходуткінскім "Маарів" [20]. Пірокластичні потоки цього виверження мали дуже скромні розміри, довжина їх не перевищувала 4 км, а загальний обсяг відкладень склав 0,04-0,05 км3. Ось пеплопада була спрямована на південний захід. Зернистість тефри швидко спадала аж по міру віддалення від центру виверження: на широті вулкана Желтовський це білий попіл з лінзами сірого вулканічного піску, поблизу оз.Курільское і сел. Озерна - Тонкий білий попіл. Такий же попіл потужністю 1 см виявлений в г.Северо-Курильськ на острові Парамушир. Тефра ХД - прекрасний маркірують горизонт на півдні Камчатки. Від попелом вулкану Ксудач її відрізняє присутність рогової обманки і більш високий вміст К2О. В результаті виверження сформувалися дві експлозівних кратера. Менший, діаметром 0,6 км, залишився в первинному вигляді. У більшому, розміром 0,9 км, в кінці виверження виріс майже цілком заповнив його еффузівно-екструзівний купол. Обсяг купола близько 0,1 км3.

Сильні і катастрофічні виверження стратовулканів

Найчастіше всього сильні і катастрофічні виверження в голоцені відбувалися на двох вулканах - Авачинська, розташованому в 25-30 кілометрах від міста Петропавловськ-Камчатський, і Шивелуч - на півночі півострова, в 50 км від г.Ключі.

Вулкан Шивелуч  - Один з найбільш активних і продуктивних вулканів Камчатки [17]. В голоцені з ним було пов'язано не менше 15 сильних вивержень з об'ємом ювенільної пірокластікі> 0,5 км3. Попелу цих вивержень покривали більші площі в північній частині півострова, їх потужність на території г.Ключі досягає в розрізах 15 см.

Всі найбільші виверження вулкану Шивелуч були плініанскімі і постачали матеріал переважно андезитового складу. З ними асоціювалися сильні пеплопади (бомби і лапіллі поблизу вулкана, грубий і тонкий попіл на видаленні від нього), пірокластичні хвилі, а з деякими виверженнями також пірокластичні потоки. Не менш 10 вивержень передували великомасштабними руйнуваннями споруди вулкана [31,37]. Максимальна довжина пірокластичні потоків була 20 км, але генеровані ними Лахар неодноразово доходили до р.Камчатка на півдні та р.Еловка на заході, як, наприклад, під час виверження 1854 року, коли великі камені, принесені Лахар, зламали лід по обох річках [16]. До району сучасного г.Ключі обвали, пірокластичні потоки, пірокластичні хвилі, Лахар, пов'язані з виверження вулкану Шивелуч, не доходили, однак тут не менше мірою п'ять разів за останні 2800 років випадали його попелу з потужністю більше 5-10 см, не кажучи про більш слабких пеплопадах, які відбувалися значно частіше.

Найбільш відомо і добре вивчено катастрофічне виверження Шивелуч 1964 [3,13,16]. Виверження почалося з руйнування будівлі вулкана і освіти гігантської уламковий лавини. Її відкладення об'ємом 1,5 км3 покрили площу близько 100 км2 при потужності від декількох метрів до 50-60 м [13]. Потім почався масовий винос ювенільної пірокластікі. Висота еруптивної колони складала 10-15 км. Ось пеплопада була спрямована на південний схід, сильний пеплопад спостерігався в м.Усть-Камчатськ, а тонкий попіл випадав на Командорських островах. Пірокластичні потоки досягали довжини 18 км, загальний обсяг їх відкладень 0,3-0,5 км3 [13]. Виверження було короткочасним і тривало не більше години. В результаті утворився кратер здвоєний розміром 2,3 х3, 5 км.

Попереднє сильне виверження, з якого починається безперервна літопис історичних вивержень вулкана Шивелуч, відбулося в 1854 році. Біла пемзовая тефра цього виверження плащем покриває північні схили вулкана, а пірокластичні потоки і Лахар виявлені також на його південному і західному схилах [37]. Загальний обсяг пірокластікі близький до 1 км3.

В Протягом нашої ери крім вищевказаних історично документованих вивержень сталися ще чотири сильні виверження з викидом не менше 1 км3 пемзовой андезитового пірокластікі - Ш1, Ш2, Ш3, Ш1450 (табл.1). Аналогічні сильні виверження мали місце і раніше - Ш5 (~ 2550 14C Л.М.), Ш2800 (~ 2800 14C Л.М.), Шдв (~ 4100 14C Л.М.). Попелу всіх перерахованих вивержень шаром більш 3 см (первісна потужність при відкладення) відкладалися на відстані не менше 200-300 км від вулкана.

В останні 2000 років відзначається збільшення частоти великих вивержень. Так, виверження 1964 і 1854 року були розділені періодом ослаблення активності тривалістю всього 110 років. Період відносного спокою між виверженням 1854 р. і передували йому Ш1 може бути оцінений в 200 років, а серія вивержень у V-VI століттях відбувалася з перервами не більше 50 років.        

            

Рис. 11     

З Авачинська вулканом  в голоцені пов'язано не менш семи великих експлозівних вивержень з об'ємом пірокластікі близьким або перевищує 0,5 км3. Більшість із них приурочено до етапу активізації вулкана, коли на поверхню поставлялися продукти андезитового складу [4]. Всі великі виверження цього етапу були плініанскімі. Для них були характрени сильні пеплопади, пірокластичні хвилі, а для деяких вивержень також і пірокластичні потоки. Для більшості вивержень істотна фреатомагматіческая складова, на що вказує присутність відкладень базисних пірокластичні хвиль, погана сортування тефри, часто наявність аккреційному лапіллі, сильне збагачення пірокластичні відкладень резургентним матеріалом. Висота еруптивних колон під час вивержень коливалася від 16-18 км до 21-28 км [4]. пірокластичні потоки мали довжину не більше 17 км і не досягали місця розташування сучасних населених пунктів, однак пов'язані з ними Лахар неодноразово перетинали територію сучасного г.Елізово і знаходиться тут головного аеропорту Камчатки. Осі пеплопадов були частіше спрямовані на схід і північний схід, рідше - на північний захід, в той час як південне підніжжя, де знаходяться зараз гг.Петропавловск-Камчатський і Елизово, було піддано пеплопадам в мінімальному обсязі (рис.11). Взагалі місце розташування г.Петропавловск-Камчатський було обрано вкрай вдало: його не досягають пірокластичні потоки і пірокластичні хвилі, а височина, на якій розташоване місто, обтікає Лахар.

Самое потужне (обсяг продуктів 8-10 км3) Авачинська виверження вулкану (IАв2) сталося 7150 14С Л.Н. (~ 6000 років до н.е.). Воно відкриває етап голоценових активізації після більш ніж 2000-літнього періоду спокою. Продукти виверження представлені тефрой. Ось пеплопада була спрямована на північний схід у бік Командорських островів (рис.11), де потужність попелу в розрізах становить 5-7 см.

В ході вивержень АВ4 і IАв16 відбувалося як випадання тефри, так і формування пірокластичні потоків. Виверження АВ4 мало місце ~ 5500 14С Л.Н. Пірокластичні потоки пройшли по долинах р.Желтуха і яру Широкий на відстань 15-16 км від вулкана, обсяг їх відкладень склав 0,2 км3. З пірокластичні потоками асоціювалися і пірокластичні хвилі. Ось пеплопада виверження АВ4 була спрямована на північний схід. Попіл потужністю 0,5 см виявлений в торфовищі нижньої течії р.Камчатка на відстані 400 км від вулкана. У межах Східної вулканічної зони тефра виверження АВ4 і що передував йому виверження АВ5 (два жовтих вулканічних піску, розділених малопотужною грунтом) є прекрасними маркірують горизонтами для середньої частини голоценових розрізу. Їх відмінні риси - низький вміст К2О і відсутність рогової обманки.

Виверження IАв16 сталося ~ 5000 14С Л.Н. Під час виверження формувалися потужні і протяжні пірокластичні потоки, які пройшли по всіх головних долинах південного підніжжя вулкана - Сухий Елізовской, Сухий Халактирской і Жовтяниці, де їх відклади виділяються своєю жовто-вохристо забарвленням і містять численні вугілля. Довжина потоків склала 16-17 км, обсяг відкладень 0,3 км3. З пірокластичні потоками були парагенетичних пов'язані пірокластичні хвилі. Ось пеплопада під час виверження була спрямована на ПС в бік гирла р.Налачева. Значна частина попелу випала над акваторією океану.

Продукти вивержень АВ3 (~ 4500 14С Л.М.) і АВ 2 (~ 4000 14С Л.М.) представлені тільки тефрой. Ось пеплопада виверження АВ3 була спрямована на схід. Попіл цього виверження потужністю 0,5 см відзначений у торфовищі на Командорських островах. Тефра виверження АВ2 поширювалася на захід від вулкана, де вона є гарним маркірують горизонтом. Характерна особливість цієї тефри - присутність численних ксенолітов ультрабазітов і, разом з пемзою, шлаків основного складу.

Найсильніший виверження початку наступного ( "андезито-базальтового") етапу відбулося близько 3500 14С Л.Н., коли в вершинному кратері почав рости Молодий конус. Обсяг пірокластікі склав ~ 4 км3, пірокластичні потоки і пірокластичні хвилі розповсюджувалися на відстань 12-15 км. Головна вісь пеплопада була спрямована на північно-північний схід, попіл простежено в розрізах протягом 300 км від джерела; він присутній також у торфовищі Командорських островів (потужність 0,5 см). Попіл АВ1 з характерним андезітобазальтовим складом є прекрасним маркірантом для Східної вулканічної зони Камчатки [33]. Розглянуті виверження відкрило новий етап в житті вулкана - андезитового пемзовие продукти його попередньою голоценових історії змінилися темними шлаками андезітобазальтового складу. Надалі Молодий конус давав часті (з інтервалом від декількох років до десятків, рідше сотень, років) виверження, найбільш сильним з яких в історичний час було виверження 1945 Під час цього виверження менш ніж за 7 годин було викинуто близько 0,3 км3 шлаків, які стали прекрасним подарунком місту як чудовий будівельний матеріал.

Виверження вулкана Безіменний  1955-56 рр.. - Одне із самих сильних і цікавих вивержень ХХ століття [1,2,13,15 и др.]. Саме на прикладі цього виверження Г. С. Горшковим вперше в вулканологічних науці було введено поняття "спрямований вибух" [15]. В процесі виверження відбулося руйнування вершинної частини вулкана з утворенням уламковий лавини і катастрофічний спрямований вибух, відкладення яких покрили площу ~ 500 км2. На цій території вся рослинність загинула - багато дерев було зламано і повалені, у що залишилися стояти зідрана кора. Над вулканом на висоту 30-40 км піднялося еруптивні хмара, а пов'язаний з ним пеплопад пройшов смугою шириною 50 км у напрямку на північний схід. Були сформовані великі пірокластичні потоки, які, у свою чергу, викликали потужні і протяжні грязьові потоки. Кульмінаційна стадія виверження тривала близько години. Загальний обсяг ювенільної пірокластікі перевищив 1 км3, а загальний обсяг вивержених і переміщеного матеріалу склав 2,6-2,8 км3 [13]. У результаті виверження вулкану висота зменшилася на 200 м, а на його вершині з'явився дерев'яний ящик розміром 1,5 х2, 8 км. Пізніше в кратері почав рости екструзівний Новий купол, і спостереження за ним протягом 40 років дозволяють нам вважати, що це не стільки купол, скільки новий стратовулкан, що формується на наших очах.

З вулканом Кизим  пов'язане одне з найбільших голоценових вивержень (КЗ), загальний обсяг пірокластікі якого складе 4-5 км3. [26]. Ось пеплопада виверження КЗ була спрямована на схід (рис.11), так що значна частина попелу випадала над акваторією океану. На північ від вулкана Кизим ця тефра відзначена в розрізах г.Ключі, а південніше - в торфовищі району вулканічного масиву Великий Семячік. Вона є прекрасним маркірують горизонтом для району Ключевський групи вулканів та Східної вулканічної зони [33]. Від стратиграфічні близького попелу в.Хангар (ХГ) попіл КЗ відрізняється відсутністю буттям. Під час виверження формувалися також великі пірокластичні потоки, обсяг відкладень яких був 1,5-2 км3.

Два сильних експлозівних голоценових виверження пов'язані з конусом Штюбеля  - Стратовулканів, який виник в останній кальдере Ксудача ~ 1700 Л.М. Виверження відбулися в X столітті н.е. (КШт1) і в 1907 (КШт3) [23]. Для них характерна лише тефра обсягом, відповідно, ~ 1 км3 і 1,5-2 км3. Висота еруптивної колони для виверження КШ3 склала> 15 км, а для виверження 1907> 22 км [35]. Поблизу конуса Штюбеля горизонти тефри обох вивержень мають двочленну будову: нижня частина представлена чорними андезітобазальтовимі лапіллі і бомбами шлаку, верхня - світлими пемзовимі лапіллі і бомбами. Ось пеплопада виверження 1907 була спрямована переважно на північний схід і випадання попелу спостерігалося в 90o секторі від г.Охотск до п.Оссора. Попіл цього виверження служить прекрасним маркірують горизонтом на північ від вулкану Ксудач аж до широти Авачинська вулкана. Тефра виверження КШ1 (~ 109014C Л.М.) поширювалася в напрямку на південний схід і добре діагностується завдяки двочленну будові: темно-сірий грубий попіл в основі і більш потужний грубий жовтий пепел у верхній частині шару. Відмінна риса тефри конуса Штюбеля - низький вміст К2О і відсутність рогової обманки.

З Іллінського виверженням вулкану , Яке відбулося ~ 4600 14С Л.Н. (~ 3360 років до н.е.) пов'язана тефра, представлена великими пемзовимі бомбами і лапіллі. Раніше [10,23] ця тефра ставилася до нас і до вулкану Желтовський і тому одержала індекс ЖЛТ. Однак, як зазначалося в роботі [33], подальші дослідження показали, що ці відкладення швидше за все належать вулкану Ільїнський. Однак поки що ми зберігаємо початковий індекс ЖЛТ до остаточного вирішення питання про приналежність цієї тефри. Ось пеплопада пройшла в північно-східному напрямку. Загальний обсяг відкладень 1,2-1,4 км3. Горизонт ЖЛТ служить важливим маркірантом для Південної Камчатки в районі Курильського озера і Желтовський вулкана.

Виверження з кратера оз.Чаша  викликає особливий інтерес як приклад великого експлозівного виверження з продуктами кислого складу серед поля ареальні?? азальтового вулканізму Толмачева долу [18]. Тефра цього виверження за складом ріолітовая, її загальний обсяг близько 1 км3. Ось пеплопада була спрямована на північний схід. Раніше ця тефра (ОПтр) пов'язувалася з вулканом Опала [33], однак подальші дослідження показали, що вона належить виверженню з кратера оз.Чаша [18]. Попіл ОПтр є прекрасним маркірантом для району Мутновского і горіли вулканів і далі на північ до широти Авачинській групи вулканів. Він легко ідентифікується по високому вмісту К2О і присутності буттям.        

            

Рис. 12     

Датовані прошаруй тефри найбільших експлозівних вивержень є прекрасними маркерами і створюють досить детальну стратиграфічні шкалу для голоценових відкладень Камчатки. Такі прошаруй можна використовувати для датування і кореляції різних вулканічних (рис.12) і невулканіческіх форм рельєфу і відкладень. Датування вулканічних утворень (лавових і пірокластичні потоків, шлакових конусів тощо) і вулканічних відкладень шляхом вивчення перекривають їх розрізів тефри в поєднанні з радіовуглецевим датуванням дозволило нам визначити вік більшості діючих вулканів Камчатки [10,32] і реконструювати еруптивні історію вулканів Безіменний [8], Кизим [26], Крашенинникова [28], Кіхпінич [12], Малий Семячік [5], Каримський [7], Авачинська [4], Ксудач [23], Мутновскій [21], Горілий [30], Дикий гребінь [36]. Маркувальне прошаруй тефри були використані також для датування річкових і морських терас, обвалів, Лахар, цунамі, розломів [21,25,27], голоценових переміщень льодовиків [29,38] і первісних стоянок [6,21].

Враховуючи обсяги викинутого пірокластичні матеріалу і висоти еруптивних колон, можна вважати, що найбільші голоценових виверження вулканів Камчатки повинні були вплинути на клімат і стан озонового шару Землі і знайти відображення у вигляді кислотних піків у Гренландському льодовиковому щиті. Створення календаря таких вивержень дозволило нам припустити, які зі встановлених піків Гренландського щита можуть бути пов'язані з камчатські виверженнями [11].

Цікаво відзначити, що в порівняно короткому інтервалі 7500-7900 14С Л.Н. в Курило-Камчатської області відмічається потужна спалах вулканічної активності [11,22]. У цей час майже субодновременно сталося кілька найбільших експлозівних вивержень, пов'язаних з формуванням кальдери Курильські озеро-Іллінська, каримська і Тао-Русир (остання на Курильських островах) [10,32], мали місце потужні виверження вулканів Кизим (КЗ) і Авачинська (IАв2). В цей же час відбулося зближення у часі серія вивержень на вулкані Шивелуч із загальним обсягом продуктів 2-3 км3 [22]. Кілька пізніше (6900 14С) мало місце потужне виверження вулкану Хангар. У роботі [40] звертається увага на вклад найбільших вивержень початку голоцену в похолодання клімату цього часу. Можна вважати, що зазначені камчатські виверження склали істотну частину цього вкладу.

Робота виконана за підтримки Російського фонду фундаментальних досліджень (грант 00-05-64299 а, грант 05-15-98611 л).

Список літератури

1. Бєлоусов А.Б., Білоусова М.Г. Відкладення і