Предыдущая страница реферата | 1  2  3  4  5 | Следующая страница реферата

Рис. 6

С вулканом Ксудач связано четыре кальдерообразующих извержения [23] (табл.1). С каждым из них ассоциируются мощные пирокластические отложения (рис.7). Самым сильным было последнее извержение, которое произошло ~1800 14С л.н., или в 236 г. н.э. (извержение КС1, кальдера V). Это было крупнейшее извержение нашей эры на Камчатке и второе в голоцене после извержения, связанного с кальдерой Курильское озеро-Ильинская. По характеру и параметрам оно близко к извержению Кракатау 1883 года. Общий объем пирокластики составил 18-19 км3, из них 14-15 км3 пришлось на тефру [9]. Высота эруптивной колонны во время извержения была 23 км [35]. Ось пеплопада прошла в северо-восточном направлении (рис.5), пепел выпадал над всей территорией восточной и южной Камчатки, и на удалении 900 км в пос. Оссора его мощность в торфянике составляет 1-2 см. Пепел этого извержения является одним из главных маркирующих горизонтов практически в пределах всего полуострова к северу от вулкана Ксудач [9,33]. От стратиграфически близких ему пеплов вулканов Шивелуч и Опала (ОП) он отличается низким содержанием К2О и отсутствием роговой обманки и биотита. Пирокластические потоки извержения КС1 достигали длины 20 км; их отложения заполнили все долины на склонах вулкана за исключением южного сектора, где они экранировались высокими бортами более старых кальдер. Вблизи вулкана потоки, слившись между собой, образовали обширный пирокластический покров (рис.8). Общий объем отложений пирокластических потоков составил около 4 км3. В результате извержения возникла кальдера обрушения размером 4х6,5 км с объемом полости 6,5-7 км3. Сразу после образования кальдеры в ней вырос небольшой экструзивный купол. Через короткое время (не более 100 лет) здесь начал формироваться стратовулкан конус Штюбеля. Последствия извержения КС1 (как и других кальдерообразующих извержений) для Камчатки можно оценить как экологическую катастрофу. Так, при описанном извержении Ксудача минимальная площадь уничтожения всего живого составила около 500 км2. Растительность была серьезно повреждена на площади порядка 12000 км2.

Рис. 7

Формирование кальдеры IV на вулкане Ксудач связано с двумя сближенными во времени извержениями КС2 и КС3, которые произошли соответственно ~6000 14С л.н. (~ 4900 лет до н. э.) и ~6130 14С л.н. ( ~ 5050 лет до н. э.). Из этих извержений к настоящему времени лучше изучено извержение КС2. Оно началось мощными взрывами с дроблением субстрата и формированием грубообломочных брекчий [23]. Образовавшиеся затем пирокластические потоки распространялись по долинам рек северного склона, длина их достигала 10 км (они были вдвое короче, чем потоки извержения КС1), объем отложений составил около 2 км3. Ось пеплопада была направлена на северо-восток [23,33]. Тефра прослежена на расстояние около 400 км и ее мощность в разрезах в районе Кроноцкого озера составляет 1 см. Отличительной особенностью тефры КС2, наряду с низким содержанием К2О и отсутствием роговой обманки, является повсеместный андезитовый состав. Вблизи борта кальдеры бомбовая тефра этого извержения при мощностях 5-8 м спекалась с образованием игнимбритов-агглютинатов.

Во время извержения КС3, которое предшествовало вышеописанному, пирокластические потоки распространялись по р.Теплая и долинам северо-западного склона вулкана. Тефра этого извержения изучена вблизи вулкана, где она представлена дацитовыми и риолитовыми бомбами и лапилли белой шелковистой пемзы. Ось пеплопада была направлена на запад. Можно ожидать, что пепел КС3 залегает в донных осадках Охотского моря. В результате мощного выноса пирокластики во время извержений КС2 и КС3 возникла кальдера обрушения размером 5х6 км. Затем в ней сформировалась серия экструзивных дацитовых куполов, включающая экструзию Парящий Утес.

Рис. 8

Самая ранняя голоценовая кальдера Ксудач - кальдера III - сформировалась в ходе извержения КС4 ~ 8800 14С л.н. (~ 7900 лет до н.э.). Ювенильный материал извержения представлен тефрой и отложениями пирокластических потоков. Ось пеплопада была направлена на юго-запад. Тефра этого извержения четко прослеживается до широты вулкана Ильинский, где она перекрывается мощными пирокластическими отложениями, связанными с формированием кальдеры Курильское озеро-Ильинская. Крупные бомбы в местах их максимального скопления вблизи центра извержения спекаются и образуют игнимбриты-агглютинаты, аналогичные таковым для извержения КС2. Пирокластические потоки отмечены в долине р.Теплая и на северо-восточном склоне вулкана. Общий объем ювенильного материала извержения составляет 1,5-2 км3. В ходе извержения происходили также мощные взрывы с разрушением субстрата и формированием грубообломочных брекчий [23]. В результате извержения КС4 сформировалась кальдера III. Ее точные границы и конфигурация не могут быть установлены из-за того, что этот участок был кардинально преобразован при формировании более молодых кальдер. Предполагаемый поперечник кальдеры 2-3 км.

Субкальдерные извержения

По характеру, объему продуктов (до 10-15 км3), набору фаций и составу пирокластики эти извержения очень сходны с кальдерообразующими. Однако,они ассоциируются не с кальдерами, а с крупными эксплозивными кратерами без видимых признаков обрушения. Кратеры располагаются как на вершине вулканов, так и у их подножия. Причем отмечается явное несоответствие между значительным объемом вынесенной ювенильной пирокластики и объемом образовавшегося кратера.

Крупнейшее из субкальдерных извержений произошло ~6900 14С л.н. (~ 5700 лет до н.э.) и привело к формированию вершинного кратера на вулкане Хангар . Объем пирокластики извержения ХГ сопоставим с объемом продуктов кальдерообразующих извержений и составляет 14-16 км3. С ним были связаны мощные пирокластические потоки длиной 15-20 км и пирокластические волны [20]. Распространение пирокластических потоков в целом ограничено уступом кальдеры, в которой располагается вулкан Хангар, только долина р.Правый Хейван служила магистралью, по которой они выходили за пределы кальдеры. Объем отложений пирокластических потоков составил 2-3 км3. Ось пеплопада была направлена на северо-восток (рис.9) и обширные территории на севере Камчатки оказались засыпанными тонким пеплом. В районе Ключевской группы вулканов мощность пепла составляет 5 см, вблизи вулкана Шивелуч - 4 см, к северо-западу от него, в долине р.Озерная, на расстоянии 500 км от источника - 2 см. Пепел ХГ - прекрасный маркирующий горизонт для районов Северной, Центральной и Восточной Камчатки [33], его отличительной особенностью является присутствие биотита. Общий объем тефры - 12-13 км3. В возникшем в результате извержения кратере размером 2,1х2,8 км сейчас находится озеро глубиной более 150 м. На дне кратера эксцентрично расположен экструзивный купол (купола?), вершина которого поднимается над поверхностью воды примерно на 20 м.

Рис. 9

Второе крупное субкальдерное извержение произошло на вулкане Опала ~1480 14С л.н. (606 г. н.э) при образовании у его подножия кратера Бараний Амфитеатр (рис.10) размером 1,3х2 км [20]. С формированием этого сравнительно небольшого кратера был связан огромный объем пирокластики (9-10 км3), представленной почти целиком риолитовой тефрой. Главная ось пеплопада была направлена на восток (рис.9), мощность тефры на побережье океана составляет в разрезах 12-15 см. Здесь тефра погребла неолитическую стоянку, существовавшую более 1000 лет [21]. Значительная часть пепла выпала над акваторией Тихого океана. Юго-западным ветром пепловое облако было снесено на северо-восток, поэтому тонкий пепел покрыл значительную часть Восточной Камчатки, и прослежен здесь на расстояние 300 км от источника. Пепел этого извержения (ОП), наряду с пеплом КС1, служит важнейшим маркирантом для Восточной вулканической зоны Камчатки: его отличительные особенности - белый цвет, высокое содержание К2О и присутствие биотита. В результате извержения сформировался кратер Бараний амфитеатр глубиной более 200 м и предполагаемым объемом ~0,5 км3. На заключительной стадии в нем вырос экструзивный купол.

Рис. 10

Извержение Бараний Амфитеатр - второе (после извержения вулкана Ксудач 236 г.) крупнейшее извержение нашей эры на Камчатке. Общий облик пирокластики, ее однородный кислый состав, общий значительный объем изверженных ювенильных продуктов - все это свидетельствует о сходстве этого извержения с кальдерообразующим. Сам же эруптивный аппарат - Бараний Амфитеатр - обычный, хотя и весьма крупный эксплозивный кратер, а не маленькая кальдера типа Кракатау из-за резкого несоответствия объема полости кратера объему изверженной магмы и отсутствия явных следов обрушения. Эти признаки делают его эталоном субкальдерного извержения [24]. Извержение Бараний Амфитеатр можно рассматривать как аналог знаменитого извержения вулкана Катмаи в 1912 году, когда из небольшого кратера Новарупта у его подножия было вынесено около 17 км3 тефры.

Извержение Ходуткинский "маар" произошло ~2800 14С л.н. (~900 лет до н.э.) у подножия вулкана Ходутка, когда образовались два кратера, более крупный из которых назван Ходуткинским "мааром" [20]. Пирокластические потоки этого извержения имели весьма скромные размеры, длина их не превышала 4 км, а общий объем отложений составил 0,04-0,05 км3. Ось пеплопада была направлена на юго-запад. Крупность тефры быстро убывала по мере удаления от центра извержения: на широте вулкана Желтовский это белый пепел с линзами серого вулканического песка, близ оз.Курильское и пос. Озерная - тонкий белый пепел. Такой же пепел мощностью 1 см обнаружен в г.Северо-Курильск на о-ве Парамушир. Тефра ХД - прекрасный маркирующий горизонт на юге Камчатки. От пеплов вулкана Ксудач ее отличает присутствие роговой обманки и более высокое содержание К2О. В результате извержения сформировались два эксплозивных кратера. Меньший, диаметром 0,6 км, остался в первичном виде. В большем, размером 0,9 км, в конце извержения вырос почти целиком заполнивший его эффузивно-экструзивный купол. Объем купола около 0,1 км3.

Сильные и катастрофические извержения стратовулканов

Чаще всего сильные и катастрофические извержения в голоцене происходили на двух вулканах - Авачинском, расположенном в 25-30 километрах от города Петропавловск-Камчатский, и Шивелуче - на севере полуострова, в 50 км от г.Ключи.

Вулкан Шивелуч - один из самых активных и продуктивных вулканов Камчатки [17]. В голоцене с ним было связано не менее 15 сильных извержений с объемом ювенильной пирокластики > 0,5 км3. Пеплы этих извержений покрывали большие площади в северной части полуострова, их мощность на территории г.Ключи достигает в разрезах 15 см.

Все крупнейшие извержения вулкана Шивелуч были плинианскими и поставляли материал преимущественно андезитового состава. С ними ассоциировались сильные пеплопады (бомбы и лапилли вблизи вулкана, грубый и тонкий пепел на удалении от него), пирокластические волны, а с некоторыми извержениями также пирокластические потоки. Не менее 10 извержений предварялись крупномасштабными разрушениями постройки вулкана [31,37]. Максимальная длина пирокластических потоков была 20 км, но генерированные ими лахары неоднократно доходили до р.Камчатка на юге и р.Еловка на западе, как, например, при извержении 1854 года, когда крупные камни, принесенные лахарами, взломали лед по обеим рекам [16]. До района современного г.Ключи обвалы, пирокластические потоки, пирокластические волны, лахары, связанные с извержениями вулкана Шивелуч, не доходили, однако здесь по меньшей мере пять раз за последние 2800 лет выпадали его пеплы с мощностью более 5-10 см, не говоря о более слабых пеплопадах, которые происходили значительно чаще.

Наиболее известно и хорошо изучено катастрофическое извержение Шивелуча 1964 года [3,13,16]. Извержение началось с разрушения постройки вулкана и образования гигантской обломочной лавины. Ее отложения объемом 1,5 км3 покрыли площадь около 100 км2 при мощности от нескольких метров до 50-60 м [13]. Затем начался массовый вынос ювенильной пирокластики. Высота эруптивной колонны составляла 10-15 км. Ось пеплопада была направлена на юго-восток, сильный пеплопад наблюдался в г.Усть-Камчатск, а тонкий пепел выпадал на Командорских островах. Пирокластические потоки достигали длины 18 км, общий объем их отложений 0,3-0,5 км3 [13]. Извержение было кратковременным и продолжалось не более часа. В результате образовался сдвоенный кратер размером 2,3х3,5 км.

Предыдущее сильное извержение, с которого начинается непрерывная летопись исторических извержений вулкана Шивелуч, произошло в 1854 году. Белая пемзовая тефра этого извержения плащом покрывает северные склоны вулкана, а пирокластические потоки и лахары обнаружены также на его южном и западном склонах [37]. Общий объем пирокластики близок к 1 км3.

Рекомендуем скачать другие рефераты по теме: шпаргалки по русскому языку, контрольные 11 класс.





Предыдущая страница реферата | 1  2  3  4  5 | Следующая страница реферата