Отправить статью по E-mail 
Датирование лавовых потоков вулкана Авачинский (Камчатка) по палеомагнитным данным
- Авторы: Максимочкин В.И.1, Базанова Л.И.2, Слепцова Ю.В.3
-
Учреждения:
- МГУ им. М.В. Ломоносова
- Институт вулканологии и сейсмологии ДВО РАН
- Ludwig Maximilians Universität
- Выпуск: № 1 (2024)
- Страницы: 37-56
- Раздел: Статьи
- URL: https://bakhtiniada.ru/0002-3337/article/view/254881
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0002333724010032
- EDN: https://elibrary.ru/ELQXYP
- ID: 254881
Цитировать
Открытый доступ
Доступ предоставлен
Аннотация
Определены палеонаправление и палеонапряженность геомагнитного поля по 7 образцам андезибазальтов-базальтов из трех лавовых потоков вулкана Авачинский (Л1–Л3). По образцу современного лавового потока ТТИ-50 (Толбачинское Трещинное извержение) показана надежность методики Телье–Коэ определения палеонапряженности геомагнитного поля: отличие расчетного значения Ндр от IGRF12 не превышает 3% при коэффициенте качества q > 13. Уточнен возраст лавовых потоков Л1–Л3, с использованием палеомагнитных данных. Потоки Молодого конуса Л1, Л2 сформировались в 1827 г. и 300–600 л.н. соответственно. Возраст потока Л3 на гребне соммы определен как 30–32 тыс. лет, что согласуется с имеющейся оценкой возраста обвальной лавины связанной с катастрофическим разрушением Авачинского вулкана 29 900 ± 900 14C л.н.
Полный текст
Об авторах
В. И. Максимочкин
МГУ им. М.В. Ломоносова
Email: maxvi@physics.msu.ru
физический факультет
Россия, МоскваЛ. И. Базанова
Институт вулканологии и сейсмологии ДВО РАН
Email: bazanovali@mail.ru
Россия, Петропавловск-Камчатский
Ю. В. Слепцова
Ludwig Maximilians Universität
Автор, ответственный за переписку.
Email: syv18@mail.ru
Department of Earth and environmental sciences
Германия, МюнхенСписок литературы
- Аверьянов В.С., Штейнберг Г.С. Использование вариаций магнитного поля Земли для оценки возраста Авачинского вулкана. Проблемы изучения палеовековых вариаций магнитного поля Земли // Владивосток: ДВНЦ АН СССР. 1979. С. 61–67.
- Алыпова О.М. Палеомагнетизм лав Ключевской группы вулканов и ее фундамента // Бюлл. вулканологических станций.1967. № 43. С. 27–43.
- Базанова Л.И., Брайцева О.А., Пузанков М.Ю., Сулержицкий Л.Д. Катастрофические плинианские извержения начальной фазы формирования молодого конуса вулкана Авачинский (Камчатка) //Вулканология и сейсмология. 2003. № 5. С. 20–40.
- Базанова Л.И., Брайцева О.А., Мелекесцев И.В., Пузанков М.Ю. Потенциальная опасность от извержений Авачинского вулкана. Геодинамика и вулканизм Курило-Камчатской островодужной системы. Петропавловск-Камчатский: ИВГиГ ДВО РАН. 2001. 428 с.
- Брайцева О.А., Егорова И.А., Несмачный И.А., Селянгин О.Б., Сулержицкий Л.Д. Тефрохронологическое датирование лавовых комплексов и реконструкция истории формирования современного вулкана // Бюллетень вулканологических станций. 1978. № 55. С. 41–53.
- Брайцева О.А., Мелекесцев И.В., Пономарева В.В., Сулержицкий Л.Д., Литасова С.Н. Возраст действующих вулканов Курило-Камчатского региона // Вулканология и сейсмология. 1994. № 4-5. С. 5–32.
- Бурлацкая С.П. Археомагнетизм: Структура и эволюция магнитного поля Земли. М.: ГЕОС. 2007. 344 с.
- Добрецова Ю.Г., Зубов А.Г., Кочегура В.В. Стратиграфическая корреляция голоценовых отложений Камчатки по палеовековым вариациям. Методы палеомагнетизма в решении геологических задач (на примере Дальнего Востока): материалы 1 Дальневосточного семинара по палеомагнетизму и магнетизму горных пород. Владивосток: ДВНЦ АН СССР. 1982. С. 189–193.
- Жидков Г.В., Щербаков В.П., Долотов А.В., Смирнов М.А., Овсянников А.А., Плечов П.Ю. Тестовые определения палеонапряженности на исторических лавах Камчатки // Физика Земли. 2017. № 1. С. 171–182. doi: 10.7868/S0002333716060132
- Заварицкий А.Н. Вулкан Авача на Камчатке и его состояние летом 1931 г. Труды ЦНИГРИ. Вып. 35. М.-Л. 1935. 35 с.
- Кочегура В.В., Зубов А.Г., Брайцева О.А. Магнитостратиграфия голоценовых почвенно-пирокластических образований Камчатки // Вулканология и сейсмология. 1986. № 6. С. 3–17.
- Латышев А.В., Кушлевич Д.О., Пономарева В.В., Певзнер М.М., Федюкин И.В. Вековые вариации геомагнитного поля последних 4000 лет, записанные в лавах и пирокластике Северной группы вулканов Камчатки: новые данные // Физика Земли. 2017. № 5. С. 139–148.
- Мелекесцев И.В., Литасова С.Н., Сулержицкий Л.Д. О возрасте и масштабе катастрофических извержений типа направленного взрыва вулкана Авачинский (Камчатка) в позднем плейстоцене // Вулканология и сейсмология. 1991. № 2. С. 3–11.
- Мелекесцев И.В., Брайцева О.А., Двигало В.Н., Базанова Л.И. Исторические извержения Авачинского вулкана на Камчатке (попытка современной интерпретации и классификации для долгосрочного прогноза типов и параметров будущих извержений). Часть I (1737–1909 гг.) // Вулканология и сейсмология. 1993. № 6. С. 13–27.
- Мелекесцев И.В., Брайцева О.А., Двигало В.Н., Базанова Л.И. Исторические извержения Авачинского вулкана на Камчатке (попытка современной интерпретации и классификации для долгосрочного прогноза типов и параметров будущих извержений). Часть II (1926–1991 гг.) // Вулканология и сейсмология. 1994. № 2. С. 3–23.
- Нагата Т. Магнетизм горных пород. М.: Мир. 1965. 348 с.
- Сергеев С.А., Пушкарев Ю.Д., Лохов К.И., Сергеев Д.С. Обзор современных методов изотопной геохронологии (составная часть Геохронологического Атласа). СПб.: изд-во ВСЕГЕИ. 2015. 31 с.
- Постельс А. Путешествие вокруг света, совершенное на военном шлюпе “Сенявине” в 1826, 1827, 1828 и 1829 годах Флота Капитаном Федором Литке. Часть III. СПб. 1836. 274 с.
- Chadima M., Hrouda F. Remasoft 3.0: a user-friendly paleomagnetic data browser and analyzer //Travaux Geophysiques. 2006. V. XXVII. P. 20–21.
- Coe R.S. The determination of paleointensities of the Earth`s magnetic field with emphasis on mechanism which could cause nonideal behavior in Thellier’s method // J. Geomag., Geoelectr. 1967. V. 19. P. 157.
- Coe R. S., Grommé S., Mankinen E.A. Geomagnetic paleointensities from radiocarbon-dated lava flows on Hawaii and the question of the Pacific nondipole low // Journal of Geophysical Researc. 1978. V. 83. № B4. P. 1740–1756. https://doi.org/10.1029/JB083iB04p01740
- Day R., Fuller M., Schmidt V.A. Hysteresis Properties of Titanomagnetites: Grain Size and Composition Dependence // Physics of the Earth and Planetary Interiors. 1977. V. 13. P. 260–267. http://dx.doi.org/10.1016/0031-9201(77)90108-X
- Dunlop D. Theory and application of the Day plot (Mrs/Ms versus Hcr/Hc), 1. Theoretical curves and tests using titanomagnetite data // J. Geophys. Res. 2002. V. 107(B3). P. 2056. doi: 10.1029/2001JB000486.
- Fisher R.A. Dispersion on a Sphere // Proceedings of the Royal Society of London A. 1953. V. 217. № 1130. P. 295–305. doi: 10.1098/rspa.1953.0064
- Korte M., Constable C., Donadini F., Holme R. Reconstructing the Holocene geomagnetic field // Earth and Planetary Science Letters. 2011. V. 312. P. 497–505.
- Knudsen M.F., Riisager P., Donadini F., Snowball I., Muscheler R., Korhonen K., Pesonen L.J. Variations in the geomagnetic dipole moment during the Holocene and the past 50 kyr // Earth planet. Sci. Lett. 2008. V. 272. P. 319–329.
- Krasheninnikov S.P., Bazanova L.I,, Ponomareva V.V., Portnyagin M.V. Detailed tephrochronology and composition of major Lateglacial and Holocene eruptions from Avachinsky, Kozelsky, and Koryaksky volcanoes in Kamchatka // Journal of Volcanology and Geothermal Research. 2020. V. 408. P. 107088. https://doi.org/10.1016/j.jvolgeores.2020.107088
- Moskowitz B.M. Methods for estimating Curie temperatures of titanomaghemites from experimental Js-T data //Earth Planet. Sci. Lett. 1981. V. 53. P. 84–88. doi: 10.1016/0012-821X(81)90028-5
- Nilsson A., I. Snowball R. Muscheler, Uvo C.B. Holocene geocentric dipole tilt model constrained bysedimentary paleomagnetic data //Geochem. Geophys. Geosyst. 2010. V. 11. P. Q08018. doi: 10.1029/2010GC003118.
- Nilsson A., Holme R., Korte M., Suttie N., Hill M. Reconstructing Holocene geomagnetic field variation: new methods, models and implications // Geophys. J. Int. 2014. V. 198. P. 229–248. https://doi.org/10.1093/gji/ggu120
- Panovska S., Constable C. G., Korte M. Extending global continuous geomagnetic field reconstructions on timescales beyond human civilization // Geochemistry Geophysics Geosystems (G3). 2018. V. 19(12). P. 4757–4772. http://doi.org/10.1029/2018GC007966
- Prévôt M., Mankinen E.A., Coe R., Grommé C.S. The Steens Mountain (Oregon) geomagnetic polarity transition: 2. Field intensity variations and discussion of reversal models // Journal of Geophysical Research. 1985. V. 90. № B12. P. 10417–10448.
- Rikitake T. Electromagnetism and the Earth’s Interior. Amsterdam: Elsevier Pub. Co. 1966. Chap. 15. P. 221–230.
- Selkin P.A.,Tauxe L. Long-term variations in palaeointensity // Philos. Trans. R. Soc. London: Ser. A. 2000. V. 358. № 1768. P. 1065–1088. doi: 10.1098/rsta.2000.0574
- Thébault E., Finlay C.C., Beggan C.D. et al. International Geomagnetic Reference Field: the 12th generation // Earth. Planet. Sp. 2015. V. 67. № 79. https://doi.org/10.1186/s40623-015-0228-9
- https://wdc.kugi.kyoto-u.ac.jp/igrf/index.html
Дополнительные файлы
Доп. файлы
Действие
1.
JATS XML
2.
Рис. 1. Исследованные лавовые потоки вулкана Авачинский: (а) – действующий Молодой конус и лавовые пото-ки Л1, Л2 у его подножья. Вид с юго–юго-запада; (б) – останец лавового потока Л3 на северо-западном гребне соммы. Стрелкой показан участок палеомагнитного опробования. На дальнем плане – вулкан Корякский. Номера образцов и координаты места их отбора (см. табл. 1).
Скачать (1MB)
3.
Рис. 2. Изображения ферримагнитных зерен образцов К17-14 (а), К17-3 (б), К17-9 (в) в обратно рассеянных электронах и образца К17-9 (г) в магнитосиловом микроскопе SolverPRO фирмы NT MDT.
Скачать (790KB)
4.
Рис. 3. Диаграмма Дея для образцов из лавовых потоков вулкана Авачинский: Л1 (обр. K17-6), Л2 (обр. К17-3 и К17-7), Л3 (обр. К17-8, К17-9, К19-11, К19-12), и ТТИ-50 (Толбачинское Трещинное извержение) (обр. К17-14).
Скачать (183KB)
5.
Рис. 4. Зависимости производной магнитной восприимчивости от температуры образцов лав ТТИ-50 (обр. К17/14) и вулкана Авачинский (обр. К17/6 – поток Л1; обр. К17/3 и К17/7 – поток Л2, обр. К17/8 – поток Л3). Положение минимумов на кривых показывает температуру Кюри.
Скачать (447KB)
6.
Рис. 5. Зависимость намагниченности в поле 0.24 Тл от температуры при циклических нагревах образцов лав ТТИ-50 (а) и вулкана Авачинский (б)–(г): (б) – поток Л1; (в) – поток Л2, (г) – поток Л3.
Скачать (725KB)
7.
Рис. 6. Результаты термочистки, размагничивания NRM и образования pTRM в циклах Телье (слева) и диаграммы Араи–Нагата и Зийдервельда (справа) для образцов лав ТТИ-50 (а) и вулкана Авачинский (б)–(е)): (б) – поток Л1; (в) – поток Л2; (г), (д), (е) – поток Л3.
Скачать (772KB)
8.
Рис. 7. Примеры диаграмм Зийдервельда, иллюстрирующие результаты размагничивания образцов лав вулкана Авачинский переменным магнитным полем – NRM(h) и температурой (термочистка) – NRM(T): (а) – поток Л1, (б) – поток Л2, (в) – поток Л3.
Скачать (657KB)
9.
Рис. 8. Направления NRM образцов из трех лавовых потоков Л1, Л2 и Л3 вулкана Авачинский в географической системе координат (Л1 – К17-6; Л2 – К17-3, К17-7; Л3 – К17-9, К19-11, К19-12; черная звезда – направление глав-ного геомагнитного поля по модели IGRF-12 в месте отбора образцов).
Скачать (325KB)
10.
Рис. 9. ВГП по образцам из лавовых потоков Л1-Л3. Черные точки – положение палеополюса с 10 по 20 век н.э. по данным работы [Бурлацкая, 2007], цифрами около точек указаны годы.
Скачать (631KB)
11.
Рис. 10. Сопоставление данных ВГП (голубые прямоугольники), полученных по образцам лав вулкана Авачинский (поток Л2), с вариациями координат геомагнитного поля за последние 3500 лет по работе [Nilsson et al., 2010] – (а), а также VDM (оранжевый прямоугольник) и VADM (голубой прямоугольник) – с дипольным моментом Земли по работе [Nilsson et al., 2014] – (б). Стрелкой показан наиболее вероятный возраст лавового потока Л2.
Скачать (555KB)
12.
Рис. 11. Сравнение дипольного магнитного момента, полученного по образцам К17-8, 9 и К19-11 вулкана Авачинский (лавовый поток Л3), с изменением аксиального дипольного момента Земли за последние 50000 лет по работе [Knudsen et al., 2008], штриховые прямые – полученное нами значение VADM и диапазон погрешности. Стрелочкой показан наиболее вероятный возраст лавового потока Л3.
Скачать (429KB)
