ВУЛКАНОЛОГИЯ И СЕЙСМОЛОГИЯ, 2009, № 2, с. 13-21
УДК 551.235+551.21
ИЗМЕНЕНИЯ ВЫСОТЫ ДЕЙСТВУЮЩЕГО ВУЛКАНА КАРЫМСКИЙ (КАМЧАТКА) В ПЕРИОД 1971-2007 гг.
© 2009 г. В. И Андреев, М. А. Магуськин
Институт вулканологии и сейсмологии ДВО РАН, Петропавловск-Камчатский, 683006
Поступила в редакцию 10.10. 2007 г.
Систематические измерения высоты кромки вершинного кратера действующего вулкана Карымский показали, что во время его последнего извержения, продолжающегося с небольшими перерывами с 01.01.1996 г. до настоящего времени (октябрь 2007 г.), вариации этого параметра были более значительны по сравнению с прошлыми извержениями. Периодическое увеличение высоты вулкана Карымский было обусловлено эксплозиями рыхлого пирокластического материала, большая часть которого выпадала на его конус. Повышенная сейсмичность Карымского вулкана усиливала обвально-оползневые склоновые процессы, вследствие чего на кромке кратера периодически формировалась сравнительно плоская площадка и в течение отдельных не продолжительных периодов увеличение высоты вулканического конуса происходило дискретно и быстро. Периодическое уменьшение высоты Карымского вулкана происходит в связи с уплотнением пирокластического материала и, в гораздо большей степени, после сильных эксплозий, вызывающих расширение кратера за счет сноса его привершинного обрамления, а также в связи с просадками магматической колонны, обусловленными частичным опустошением периферического магматического очага, что вызывает увеличение крутизны внутренних склонов кратера, и, как следствие, обрушение и уменьшение высоты конуса. Эти явления, в общих чертах, аналогичны процессам кратеро- и кальдерообразования, описанным ранее предыдущими исследователями на других вулканах Мира.
ВВЕДЕНИЕ
Объем вулканической постройки является обязательным главным параметром, характеризующим любой вулкан. Постройка вулкана Карымский представляет собой сложенный преимущественно рыхлым материалом типичный вулканический конус со срезанной вершиной и углами склонов от 30° до 35° [3]. Объем конуса прямо связан с его высотой. Как показано предыдущими исследователями, отложение материала во время продолжительной эксплозивной деятельности Карымского вулкана, например, за время нескольких предыдущих извержений в 1977-1988 гг. вызвало увеличение высоты конуса и соответственно его диаметра на разных уровнях при сохранении почти неизменного угла естественного откоса [15].
При извержениях объем вулканической постройки обычно увеличивается, хотя для крупных вулканов, таких, как Плоский Толбачик или Ключевской, объем материала одного, даже крупного извержения несоизмеримо мал в сравнении с объемом вулканической постройки. Например, объем постройки Ключевского вулкана более 250 км3, а объем вулканитов отдельных извержений этого вулкана за период детальных исследований варьировал от 0.01 до 1.6 км3 [17]. В этом отношении Карымский вулкан отличается от выше названных гигантских вулканов небольшим объемом -0.8 км3 [7], соизмеримым с объемом нескольких средних, по количеству изверженного материала,
извержений. Так, в [7] приведены данные, согласно которым всего за несколько лет (1962-1965 гг.) этим вулканом было извергнуто 0.32 км3. В [8] приведен такой же объем конуса Карымского вулкана - 0.8 км3, что и в [7], хотя в период между написанием указанных работ произошло несколько извержений этого вулкана [16]. Объемы лавовых потоков во время извержения Карымского вулкана в период 1970-1980 гг. определялись современными инструментальными методами и составили 0.122 км3 [10]. Следует учесть, что большинство известных вулканологов, начиная с В. И. Влодавца [3], для Карымского вулкана отмечают преимущественно вулканский, реже - стромболианский тип извержений с индексом эксплозивности не менее 80 %, откуда суммарный объем извергнутого за период 1970-1980 гг. материала сопоставим с объемом конуса вулкана (0.122 + 0.488 = 0.610 км3).
ИЗМЕНЕНИЯ ВЫСОТЫ КОНУСА ВУЛКАНА КАРЫМСКИЙ В 1996-2007 гг.
И ВИЗУАЛЬНЫЕ НАБЛЮДЕНИЯ НЕКОТОРЫХ ОСОБЕННОСТЕЙ ЕГО ИЗВЕРЖЕНИЯ В 2005-2007 гг.
Систематические периодические измерения высоты конуса вулкана производятся с точки 9, расположенной в 3.6 км к юго-востоку от вершины вулкана, около стационарной полевой базы вулканологов (рис. 1а) При этом горизонтальный биссектор
Рис. 1. Определение относительной отметки вершины конуса вулкана Карымский. а - схема наблюдений за изменением кромки кратера вулкана Карымский с точки 9: 1 - граница кальдеры; • - вид на конус вулкана Карымский с точки 9. Фото К.М. Магуськина.
теодолита наводится на самое высокое, проектируемое на горизонте, место вершины кратера и оно не всегда определяет максимальную высоту конуса, так как северо-западная часть края кратера не видна с точки 9 (рис.16). Тем не менее, место визирования - наведения трубы теодолита в 1971-2006 гг. было примерно одинаковым и представляло собой кромку юго-восточной части кратера. Горизонтальное отклонение наивысшей точки кратера, видимой с точки наблюдения 9, не превышало первых десятков метров, что практически не влияло на измеряемую с расстояния в 3.6 км высоту вулканического конуса. Применялся теодолит 2-х секундной точности, зенитное расстояние измерялось тремя приемами, расстояние до места наведения теодолита считалось постоянным (3.6 км). При этих условиях погрешность определения "высшей" отметки, с учетом влияния рефракционных неоднородностей, составляет не более ±20 см.
При исследовании предыдущих извержений вулкана Карымский была отмечена общая тенденция увеличения его высоты со скоростью до 10 м в год при активном извержении и уменьшении этого параметра до 2 м в год в состоянии покоя [15]. Во время последнего извержения вариации высоты были значительно больше (табл., рис. 2). В ряде случаев, особенно в начале извержения, изменение высоты было связано с интенсивными эксплозиями, частично разрушающими конус [12], и тогда общая тенденция, отмеченная предыдущими исследователями, нарушалась.
В первые 10 месяцев с момента извержения, начавшегося 02.01.1996 г., высота вулкана уменьшилась на 11.3 м и оставалась примерно на том же уровне в течение 1.5 лет, несмотря на постоянные
выбросы пирокластики, большая часть которой выпадала на конус. С 28.05.98 г. по 13.10.1998 г., всего за 3.5 мес. высота вулкана увеличилась на 10.3 м. На 30.04.1999 г. было зафиксировано увеличение высоты вулкана еще на 5.4 м.
По визуальным наблюдениям и сейсмической активности выделяются два эруптивных цикла извержения Карымского вулкана. Первый эруптивный цикл, начавшийся с момента извержения 02.01.1996 г., продолжался до середины 2000 г. Этот цикл характеризовался высокой сейсмической активностью - до 600, иногда больше эксплозий в сутки [18]. В конце первого эруптивного цикла - с середины 1999 г. до начала 2000 г. высота уменьшилась на 9.7 м. Затем, в перерыве между эруптивными циклами, с середины 2000 г. до конца 2001 г. на вулкане происходила лишь слабая фумарольная деятельность, с редкими незначительными выбросами пепла, и его высота почти не изменялась. Второй эруптивный цикл, начавшийся 10.05.2002 г., сопровождался активизацией извержения. При этом было зафиксировано сравнительно быстрое увеличение высоты - почти на 12 м за полгода и далее 14.09.2002 г. - продолжение увеличения высоты, затем 17.04.2003 г. и 12.08.2003 г. снова наблюдалось снижение, сменившееся с 11.09.2003 г. стабильным состоянием с незначительным повышением. Через полгода, 14.04.2004 г. зафиксировано понижение на 1.6 м при продолжающемся извержении, 17.10.2004 г. установлено дальнейшее понижение еще на 2.2 м. С 20 апреля по 5 мая 2005 г. продолжалось медленное понижение высшей отметки конуса Карымского вулкана. С мая по октябрь 2005 г. высота вулкана вновь увеличилась на
Результаты определения отметки кромки кратера вулкана Карымский по наблюдениям с точки 9
Даты наблюдений: день, мес., год Зенитное расстояние: градусы, мин, сек Превышение между точкой 9 и кромкой кратера, м Отметка кромки кратера в условной системе высот, м Даты наблюдений: день, мес., год Зенитное расстояние: градусы, мин, сек Превышение между точкой 9 и кромкой кратера, м Отметка кромки кратера в условной системе высот, м
23.09.1971 75 29 24 912.0 1520.3 13.10.1998 75 18 00 923.4 1531.8
15.08.1972 75 28 52 911.6 1519.9 30.04.1999 75 13 09 928.8 1537.2
Август 1974 1520.0 24.04.2000 75 22 00 919.1 1527.5
10.09.1977 75 29 52 910.5 1518.8 16.08.2000 75 22 10 918.9 1527.3
21.08.1978 75 29 35 910.8 1519.1 13.10.2000 75 22 04 919.0 1527.4
19.06.1979 75 29 36 910.8 1519.1 12.04.2001 75 21 42 919.4 1527.8
12.09.1980 75 19 16 922.1 1530.4 26.04.2001 75 21 39 919.5 1527.9
17.09.1981 75 12 13 929.8 1538.1 01.10.2001 75 22 44 918.3 1526.7
06.08.1984 75 17 35 923.9 1532.2 10.05.2002 75 12 00 930.0 1538.4
06.08.1986 75 18 02 923.4 1531.7 14.09.2002 75 07 18 935.2 1543.6
23.09.1988 75 18 10 923.3 1531.6 17.04.2003 75 11 59 930.0 1538.4
14.09.1991 75 18 37 922.8 1531.1 12.08.2003 75 19 18 923.1 1530.4
07.09.1992 75 18 43 922.7 1531.0 11.09.2003 75 16 45 924.8 1533.2
06.09.1993 75 18 38 922.8 1531.1 21.09.2003 75 16 46 924.8 1533.2
02.09.1995 75 18 47 922.6 1530.9 14.04.2004 75 18 12 923.2 1531.6
18.02.1996 75 26 06 914.6 1523.0 19.04.2004 75 18 08 923.3 1531.7
16.05.1996 75 26 48 913.8 1522.2 23.04.2004 75 18 06 923.3 1531.7
22.08.1996 75 28 42 911.8 1520.2 17.10.2004 75 20 09 921.1 1529.5
14.10.1996 75 29 12 911.2 1519.6 03.05.2005 75 20 44 920.5 1528.9
03.01.1997 75 27 48 912.7 1521.1 17.10.2005 75 15 41 926.0 1534.4
12.08.1997 75 27 42 912.8 1521.2 22.04.2007 75 25 02 915.8 1524.2
15.10.1997 75 27 38 912.9 1521.3 22.04.2007 75 25 02 915.8 1524.2
28.05.1998 75 27 30 913.1 1521.5
Примечание. Место расположения точки 9 показано на рис. 1а. С начала XX в. высота конуса Карымского вулкана предположительно возросла ~ на 300 м [15]. В 1971-1995 гг. условная отметка точки 9 принята равной 607.25 м. В 1996-2003 гг. ее отметка равна 607.34 м. Условная отметка повысилась на 9 см после сильного (М = 6.9) землетрясения 31.12.1995 г. в Карым-ском вулканическом центре и
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.