LARGE SCALE COLLAPSES OF AVACHINSKY AND KORYAKSKY VOLCANOES AND THE ASSOCIATED CATASTROPHIC ERUPTIONS – THE MAIN DANGER FOR CITIES OF PETROPAVLOVSK-KAMCHATSKY AND ELIZOVO

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

It is well known that large scale collapses of volcanic edifices (with volume more than 0.01 km3) are common natural phenomenon and usual stage in geological history of many volcanoes. Volcanic collapses produce high-velocity, devastating debris avalanches, which travel long distances. In many cases, large scale collapses also provoke strong explosive eruptions. We report geological data about deposits of a large scale edifice collapse (debris avalanche) of Avachinsky volcano with volume 12 km3. A major part of the city of Petropavlovsk-Kamchatsky is built on top of this debris avalanche deposit. We also report a new determination of the radiocarbon age of the organic-rich deposit underlying the avalanche deposit, which indicates that Avachinsky volcano collapsed 16500 14C years BP. We presume that modern edifices of Avachinsky and Koryaksky volcanoes are potentially ready for future large scale collapses. The considered scenarios of possible future collapses show that the resulted debris avalanches will be able to reach the cities Petropavlovsk-Kamchatsky and Elizovo. The results of our investigations allow to upgrade the existing maps of volcanic hazards for this area.

About the authors

A. B. Belousov

Institute of Volcanology and Seismology, Far Eastern Branch of the Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: belousov@mail.ru
Petropavlovsk-Kamchatsky, Russia

M. G. Belousova

Institute of Volcanology and Seismology, Far Eastern Branch of the Russian Academy of Sciences

Email: belousov@mail.ru
Petropavlovsk-Kamchatsky, Russia

References

  1. Адушкин В.Д., Гостинцев Ю.А., Фирстов П.П. О природе воздушных волн при сильных эксплозивных извержениях // Вулканология и сейсмология. 1984. № 5. С. 3–11.
  2. Апрелков С.Е. О древнем извержении Авачинского вулкана и изменении русла реки Авача // Вопросы географии Камчатки. 1964. С. 108–109.
  3. 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. 2001. С. 390–407.
  4. Белоусов А.Б., Белоусова М.Г. Гигантские обрушения на вулканах в XX-ом веке // Природа. 1997. № 11. С. 70–81.
  5. Белоусова М.Г. Отложения крупномасштабных обрушений вулканических построек / Автоpеф. дис. … канд. геол.-мин. наук. М.: МГУ, 1994. 17 с.
  6. Брайцева О.А., Мелекесцев И.В., Богоявленская Г.Е., Максимов А.П. Вулкан Безымянный: история формирования и динамика активности // Вулканология и сейсмология. 1990. № 2. С. 3–22.
  7. Горшков Г.С. Извержение сопки Безымянной (предварительное сообщение) // Бюлл. вулканолог. станций. 1957. C. 1–41.
  8. Горшков Г.С., Богоявленская Г.Е. Вулкан Безымянный и особенности его последнего извержения 1955–1963 гг. М.: Наука, 1965. 172 с.
  9. Горшков Г.С., Дубик Ю.М. Направленный взрыв на вулкане Шивелуч // Вулканы и извержения. М.: Наука, 1969. С. 3–37.
  10. Долгая А.А., Бергаль-Кувикас О.В. Моделирование потенциального обвала на вулкане Корякский и оценка вулканоопасности для Елизовско-Петропавловской агломерации (Камчатка) // Вулканология и сейсмология. 2024. № 3. С. 70–85.
  11. Заварицкий А.Н. Вулкан Авача на Камчатке и его состояние летом 1931 г. // Труды ЦНИГРИ. 1935. № 35. С. 3–36.
  12. Иванов Б.В., Флеров Г.Б., Масуренков Ю.П., Кирьянов В.Ю., Мелекесцев И.В., Таран Ю.А., Овсянников А.А. Динамика и состав продуктов извержения Авачинского вулкана в 1991 г. // Вулканология и сейсмология. 1995. № 4–5. С. 5–27.
  13. Иванов В.В. Активизация вулкана Корякский (Камчатка) в конце 2008 – начале 2009 гг.: оценки выноса тепла и водного флюида, концептуальная модель подъема магмы и прогноз развития активизации // Материалы конференции, посвященной Дню вулканолога. Петропавловск-Камчатский, 2010. С. 24–38.
  14. Маренина Т.Ю., Тимербаева К.М., Сирин А.Н. Корякский вулкан на Камчатке // Труды Лаборатории вулканологии АН СССР. 1962. С. 67–130.
  15. Масуренков Ю.П., Егорова И.А., Пузанков М.Ю. Авачинская группа вулканов // Активные вулканы и гидротермальные системы Камчатки. Путеводитель научных экскурсий. Петропавловск-Камчатский, 1985. С. 107–134.
  16. Масуренков Ю.П., Егорова И.А., Пузанков М.Ю., Балеста С.Т., Зубин М.И. Вулкан Авачинский // Действующие вулканы Камчатки. Т. 2. М.: Наука, 1991. С. 244–273.
  17. Мелекесцев И.В. Новейшие гигантские эксплозивно-обвальные лавины катастрофических извержений вулкана Шивелуч на Камчатке: детерминированность и возможные причины // Геодинамика и вулканизм Курило-Камчатской островодужной сист емы. Петропавловск-Камчатский, 2001. С. 215–234.
  18. Мелекесцев И.В. Сопка Средняя (Ключевская группа вулканов, Камчатка) – гигантский аллохтон, а не самостоятельный вулкан // Вулканология и сейсмология. 2005. № 3. С. 9–14.
  19. Мелекесцев И.В., Дирксен О.В., Гирина О.А. Гигантский эксплозивно-обвальный цирк и обломочная лавина на вулкане Бакенинг (Камчатка, Россия) // Вулканология и сейсмология. 1998. № 3. С. 12–24.
  20. 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.
  21. Михайлов В.О., Волкова М.С., Тимошкина Е.П., Шапиро Н.М., Смирнов В.Б. О связи активизации вулкана Корякский в 2008–2009 гг. с глубинными магматическими процессами // Физика Земли. 2021. № 6. С. 3–9.
  22. Сирин А.Н., Тимербаева К.М. Извержение Корякского вулкана в начале 1957 г. // Бюлл. вулканолог. станции. 1959. № 28. C. 3–20.
  23. Пийп Б.И. Ключевская сопка и ее извержения в 1944–1945 гг. и прошлом // Труды Лаборатории вулканологии АН СССР. 1956. № 11. 310 с.
  24. Фирстов П.П. Реконструкция динамики катастрофического извержения вулкана Шивелуч 12 ноября 1964 г. на основании данных о волновых возмущениях в атмосфере и вулканическом дрожании // Вулканология и сейсмология. 1996. № 4. С. 48–63.
  25. Belousov A. The Shiveluch volcanic eruption of 12 November 1964 – explosive eruption provoked by failure of the edifice // J. Volcanol. Geotherm. Res. 1995. V. 66. P. 357–365.
  26. Belousov A. Pyroclastic deposits of March 30, 1956 directed blast at Bezymianny volcano // Bull. Volcanol. 1996. V. 57. P. 649–662.
  27. Belousov A., Belousova M. Large scale landslides on active volcanoes in XXth century – examples from KurileKamchatka region (Russia) // Landslides. Rott erdam: Balkema, 1996. P. 953–957.
  28. Belousov A., Belousova M. Large-scale collapses of Avachinsky and Koryaksky volcanoes: major volcanic hazard in Kamchatka, Russia // IAVCEI General Assembly. Chile. 2004.
  29. Belousov A., Belousova M., Hoblitt R., Patia H. The 1951 eruption of Mount Lamington, Papua New Guinea: Devastating directed blast triggered by small-scale edifice failure // J. Volcanol. Geotherm. Res. 2020. V. 401. P. 106947.
  30. Belousov A., Belousova M., Listanco E. Late Holocene edifice collapse and eruptions of Iriga volcano, Phil ippines: integrated data from subaerial and lacustrine deposits // Bull. Volcanol. 2024. V. 85(7). Р. 40.
  31. Belousov A., Belousova M., Voight B. Multiple edifice failures, debris avalanches and associated eruptions in the Holocene history of Shiveluch volcano, Kamchatka, Russia // Bull. Volcanol. 1999. V. 61. Р. 324–342.
  32. Belousov A.B., Bogoyavlenskaya G.E. Debris avalanche of the 1956 Bezymianny eruption // Kagoshima Intern ational Conference on Volcanoes, Japan. 1988. P. 460–462.
  33. Belousov A., Voight B., Belousova M. Directed blasts and blast-currents: A comparison of the Bezymianny 1956, Mount St Helens 1980, and Soufriere Hills, Montserrat 1997 eruptions and deposits // Bull. Volcanol. 2007. V. 69. Р. 701–740.
  34. Belousova M., Belousov A. Prehistoric and 1933 debris avalanches and associated eruptions of Harimkotan Volcano (Kurile islands) // Periodico di Mineralogia. 1995. V. 64. P. 99–100.
  35. Belousova M., Belousov A. Tsunamigenic volcanic landslides of Kurile-Kamchatka arc // EGU General Assembly. Geophysical Research Abstracts. 2011. V.13. EGU2011–11665–3.
  36. Dufresne A., Siebert L., Bernard B. Distribution and geometric parameters of volcanic debris avalanche deposits // Volcanic debris avalanches: From collapse to hazard. 2021. P. 75–90.
  37. Hsu K. Catastrophic Debris Streams (Sturzstorms) Generated by Rockfalls // Geol. Soc. Am. Bull. 1975. V. 86. № 1. Р. 129–140.
  38. Glicken H. Rockslide-debris avalanche of May 18, 1980, Mount St. Helens volcano, Washington // US Geol. Surv. 1996. V. 96. P. 677.
  39. Inman D.L. Measures for describing the size distribution of sediments // J. Sediment. Res. 1952. V. 22. № 3. P. 125–145.
  40. Ponomareva V., Kyle P., Pevzner M., Sulerzhitsky L., Hartman M. Holocene eruptive history of Shiveluch volcano, Kamchatka peninsula, Russia // Amer. Geophys. Union. 2007. V. 172. P. 263–282.
  41. Ponomareva V.V., Melekestsev I.V., Dirksen O.V. Sector collapses and large landslides on Late Pleistocene– Holocene volcanoes in Kamchatka, Russia // J. Volcanol. Geotherm. Res. 2006. V. 158. № 1–2. P. 117–138.
  42. Rockslides and avalanches / Ed. B. Voight. N. Y.: Elsevier, 1978. V. 1. 833 p.
  43. Shevchenko A.V., Dvigalo V.N., Walter T.R., Mania R., Maccaferri F., Svirid I.Y., Belousov A.B., Belousova M.G. The rebirth and evolution of Bezymianny volcano, Kamchatka after the 1956 sector collapse // Commun ic at ions Earth & Environment. 2020. V. 1(1). P. 15.
  44. Siebert L. Large volcanic debris avalanches: charact eristics of source areas, deposits, and associated eruptions // J. Volcanol. Geotherm. Res. 1984. V. 22. № 3–4. P. 163–197.
  45. Siebert L., Reid M. Lateral edifice collapse and volcanic debris avalanches: A post-1980 Mount St. Helens perspective // Bull. Volcanol. 2023. V. 85. № 11. P. 61.
  46. Taylor G. The 1951 eruption of Mount Lamington, Papua // Australia, Bureau of Mineral Resources. 1958. V. 38. 117 p.
  47. Voight B., Glicken H., Janda R.L., Douglass P.M. Ca ta strophic rockslide avalanche of May 18 / Eds P.W. Lipman, D.R. Mullineaux // The 1980 eruptions of Mount St. Helens. Washington: US. Geological Survey Professional Paper, 1981. V. 1250. P. 347–378.
  48. Volcanic Debris avalanches: From collapse to hazard (Advances in Volcanology) / Eds M. Roverato, A. Dufresne, J. Procter. Switzerland: Springer Nature, 2021. 370 p.
  49. Wadge G., Francis P.W., Ramirez C.F. The Socompa collapse and avalanche event // J. Volcanol. Geotherm. Res. 1995. V. 66. № 1–4. P. 309–336.
  50. Walker G.P.L. Grain-size characteristics of pyroclastic deposits // The Journal of Geology. 1971. V. 79. № 6. P. 696–714.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».