Эксплозивная активность вулкана Заварицкого (О. Симушир, Курильские острова) в голоцене

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

В настоящей статье мы приводим первые данные о голоценовой эксплозивной активности вулкана Заварицкого, крупнейшего кальдерного центра на острове Симушир (Центральные Курилы). Нам впервые удалось реконструировать хронологию эксплозивных извержений этого вулканического центра за последние 10 тыс. лет, а также оценить параметры его наиболее мощных извержений. В общей сложности, в разрезах почвенно-пирокластических чехлов было идентифицировано более 40 горизонтов тефры, что позволяет оценить частоту извержений: 1 событие за 250 лет. Возрастная модель, основанная на полученных нами радиоуглеродных датах для проксимальных отложений и опубликованных датах для тефр вулкана Заварицкого и маркирующего горизонта тефры CKr, позволила определить возраст большинства извержений. Установлено, что вулканические стекла голоценовой пирокластики по составу отвечают низкокалиевым андезибазальтам‒риолитам, при этом очень низкое содержание K2O позволяет достаточно уверенно отличить тефру вулкана Заварицкого не только от тефры соседних умереннокалиевых вулканов, но и от тефры других низкокалиевых вулканов Курило-Камчатской островной дуги. Голоценовая активность вулкана Заварицкого началась с двух сильнейших извержений с консервативно оцененной магнитудой (М) 6.4 и 5.6, которые произошли около 9.5 и 9.2 тысяч лет назад (тыс. л. н.). Тефра первого извержения (ZV-1) распространилась на северо-восток и обнаруживается в разрезах вплоть до северо-западной части Северной Америки. Тефра второго мощного извержения (ZV-3) распространилась на север и была найдена в осадках Охотского моря. Пирокластика извержения ZV-1 характеризовалась вулканическим стеклом риолитового состава с самым высоким содержанием SiO2 (72.5–74.0 мас. %). Стекла в продуктах извержения ZV-3 по составу варьировали от дацитов до риодацитов (65.0–71.9 мас. % SiO2). Продукты последующих извержений были представлены шлаками со стеклами дацит-андезитового и андезибазальтового состава. Вновь дацитовые стекла появились лишь в тефре самого последнего крупного эксплозивного извержения произошедшего незадолго до середины XIX века. Наши исследования установили катастрофический характер раннеголоценовых эксплозивных извержений вулкана Заварицкого и его практически постоянную активность на протяжении всего голоцена. Появление в тефре последнего мощного извержения вулкана (ZV-40) высококремнистых стекол говорит о вероятном сильном извержении в ближайшем будущем.

Об авторах

О. В. Дирксен

Институт вулканологии и сейсмологии ДВО РАН

Email: oleg.dirksen@gmail.com
бульвар Пийпа, 9, Петропавловск-Камчатский, 683006 Россия

В. В. Пономарева

Институт вулканологии и сейсмологии ДВО РАН

Email: oleg.dirksen@gmail.com
бульвар Пийпа, 9, Петропавловск-Камчатский, 683006 Россия

Е. А. Зеленин

Геологический институт РАН

Email: oleg.dirksen@gmail.com
Пыжевский пер., 7, стр. 1, Москва, 119017 Россия

П. Ю. Плечов

Минералогический музей им. А.Е. Ферсмана РАН

Email: oleg.dirksen@gmail.com
Ленинский просп., 18, корп. 2, Москва, 119071 Россия

Т. М. Философова

Институт вулканологии и сейсмологии ДВО РАН

Email: oleg.dirksen@gmail.com
бульвар Пийпа, 9, Петропавловск-Камчатский, 683006 Россия

А. В. Рыбин

Институт морской геологии и геофизики ДВО РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: oleg.dirksen@gmail.com
ул. Науки 1Б, Южно-Сахалинск, 693022 Россия

Список литературы

  1. Горбач Н.В., Философова Т.М., Мельников Д.В., Маневич Т.М. Состав вулканических стекол в продуктах вершинного извержения и побочного прорыва им. Г.С. Горшкова на вулкане Ключевской в 2020–2021 гг.: сравнительный анализ и интерпретация // Вулканология и сейсмология. 2022. № 2. C. 28–37.
  2. Горшков Г.С. Вулканизм Курильской островной дуги. М.: Наука, 1967. 288 с.
  3. Дегтерев А.В., Рыбин А.В., Мелекесцев И.В., Разжигаева Н.Г. Эксплозивные извержения вулкана Пик Сарычева в голоцене (о. Матуа, Центральные Курилы): геохимия тефры // Тихоокеанская геология. 2012. Т. 31. № 6. С. 16–26.
  4. Мелекесцев И.В., Егорова И.А., Лупикина Е.Г. Внутренний хребет Курильской дуги // Камчатка, Курильские и Командорские острова. М.: Наука, 1974. С. 265–327.
  5. Парфенова О.В., Бурикова И.А., Дриль С.И. Особенности эволюции состава кремнекислых пород низкокалиевой известково-щелочной серии вулкана Заварицкого (Курильская островная дуга, о. Симушир) // Вестник Московского университета. Серия 4. Геология. 2015. № 6. С. 53–61.
  6. Разжигаева Н.Г., Ганзей Л.А., Белянина Н.И., Гребенникова Т.А., Арсланов Х.А., Пшеничникова Н.Ф., Рыбин А.В. Роль климатического и вулканогенного факторов в формировании органогенных отложений и развитии ландшафтов о. Симушир (Центральные Курилы) в среднем‒позднем голоцене // Тихоокеанская геология. 2013. Т. 32. № 3. С. 55–67.
  7. Baldini J.U., Brown R.J., McElwaine J.N. Was millennial scale climate change during the Last Glacial triggered by explosive volcanism? // Scientific Reports. 2015. V. 5(1). P. 1–9.
  8. Bronk Ramsey C. Bayesian Analysis of Radiocarbon Dates // Radiocarbon. 2009. V. 51. P. 337–360.
  9. Davies L.J. The Development of a Holocene Cryptotephra Framework in Northwestern North America / PhD thesis. Edmonton: University of Alberta, 2018. 235 p.
  10. Derkachev A.N., Nikolaeva N.A., Gorbarenko S.A., Portnyagin M.V., Ponomareva V.V., Nürnberg D., Sakamoto T., Iijima K., Liu Y., Shi X., Lu H., Wang K. Tephra layers in the Quaternary deposits of the Sea of Okhotsk: Distribution, composition, age and volcanic sources // Quaternary International. 2016. V. 425. P. 248–272.
  11. Hasegawa T., Nakagawa M., Yoshimoto M., Ishizuka Y., Hirose W., Seki S., Ponomareva V., Rybin A. Tephrostratigraphy and petrological study of Chikurachki and Fuss volcanoes, western Paramushir Island, northern Kurile Islands: Evaluation of Holocene eruptive activity and temporal change of magma system // Quaternary International. 2011. V. 246. P. 278–297.
  12. Jarosewich E., Nelen J.A., Norberg J.A. Reference samples for electron microprobe analysis // Geostandart Newsletters. 1980. V. 4(1). P. 43–47.
  13. Kozhurin A., Acocella V., Kyle P.R., Lagmay F.M., Melekestsev I.V., Ponomareva V., Rust D., Tibaldi A., Tunesi A., Corazzato C., Rovida A., Sakharov A., Tengonciang A., Uy H. Trenching studies of active faults in Kamchatka, eastern Russia: paleoseismic, tectonic and hazard implications // Tectonophysics. 2006. V. 417. P. 285–304.
  14. Legros F. Minimum volume of a tephra fallout deposit estimated from a single isopach // Journal of Volcanology and Geothermal Research. 2000. V. 96. P. 25–32.
  15. Le Maitre R.W., Streckeisen A., Zanettin B., Le Bas M.J., Bonin B., Bateman P., Bellieni G., Dudek A., Efremova S., Keller J., Lameyre J.A., Sabine P.A., Schmid R., Sorensen H., Wooley A.R. Igneous Rocks: A Classification and Glossary of Terms: A Classification and Glossary of Terms: Recommendations of the International Union of Geological Sciences, Subcommission on the Systematics of Igneous Rocks. Cambridge: Cambridge University Press, 2002.
  16. McConnell J.R., Sigl M., Plunkett G., Burke A., Kim W.M., Raible C.C., Wilson A.I., Manning J.G., Ludlow F., Chellman N.J., Innes H.M. Extreme climate after massive eruption of Alaska’s Okmok volcano in 43 BCE and effects on the late Roman Republic and Ptolemaic Kingdom // Proceedings of the National Academy of Sciences. 2020. V. 117. № 27. P. 15443–15449.
  17. Nakagawa M., Ishizuka Y., Kudo T., Yoshimoto M., Hirose W., Ishizaki Y., Gouchi N., Katsui Y., Solovyow A., Steinberg G., Abdurakhmanov A. Tyatya Volcano, southwestern Kuril Arc: Recent eruptive activity inferred from widespread tephra // Island Arc. 2002. V. 11. P. 236–254.
  18. Nakagawa M., Ishizuka Y., Hasegawa T., Baba A., Kosugi A. Preliminary Report on Volcanological Research of KBP 2007–08 Cruise by Japanese Volcanology group. Sapporo, Japan: Hokkaido University, 2008. Unpublished report (tDAR ID: 391304)
  19. Ponomareva V.V., Kyle P.R., Melekestsev I.V., Rinkleff P.G., Dirksen O.V., Sulerzhitsky L.D., Zaretskaia N.E., Rourke R. The 7600 (14C) year BP Kurile Lake caldera-forming eruption, Kamchatka, Russia: stratigraphy and field relationships // Journal of Volcanology and Geothermal Research. 2004. V. 136. P. 199–222.
  20. Ponomareva V., Portnyagin M., Pevzner M., Blaauw M., Kyle Ph., Derkachev A. Tephra from andesitic Shiveluch volcano, Kamchatka, NW Pacific: Chronology of explosive eruptions and geochemical fingerprinting of volcanic glass // International Journal of Earth Sciences (Geol Rundschau). 2015. V. 104. P. 1459–1482.
  21. Portnyagin M., Ponomareva V., Bindeman I., Hauff F., Krasheninnikov S., Kuvikas O., Mironov N., Pletchova A., van den Bogaard C., Hoernle K. Millennial variations of major and trace element and isotope compositions of Klyuchevskoy magmas, Kamchatka // Terra Nostra. 2009. V. 1. P. 64–65.
  22. Portnyagin M.V., Ponomareva V.V., Zelenin E.A., Bazanova L.I., Pevzner M.M., Plechova A.A., Rogozin A.N., Garbe-Schönberg D. TephraKam: geochemical database of glass compositions in tephra and welded tuffs from the Kamchatka volcanic arc (northwestern Pacific) // Earth System Science Data. 2020. V. 12(1). P. 469–486.
  23. Razjigaeva N.G., Ganzey L.A., Arslanov K.A., Pshenichnikova N.F. Coastal dunes of Urup Island (Kuril Islands, North-Western Pacific): Palaeoclimatic and environmental archive // Geosystems of Transition Zones. 2022. V. 6. P. 100–113.
  24. Reimer P., Austin W., Bard E., Bayliss A., Blackwell P., Bronk Ramsey C., Butzin M., Cheng H., Edwards R., Friedrich M., Grootes P., Guilderson T., Hajdas I., Heaton T., Hogg A., Hughen K., Kromer B., Manning S., Muscheler R., Palmer J., Pearson C., van der Plicht J., Reimer R., Richards D., Scott E., Southon J., Turney C., Wacker L., Adolphi F., Büntgen U., Capano M., Fahrni S., Fogtmann-Schulz A., Friedrich R., Köhler P., Kudsk S., Miyake F., Olsen J., Reinig F., Sakamoto M., Sookdeo A., Talamo S. The IntCal20 Northern Hemisphere radiocarbon age calibration curve (0–55 cal kBP) // Radiocarbon. 2020. V. 62. P. 725–757.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2025

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».