УДК 551.217.24(571.66)
ИЗВЕРЖЕНИЕ КОНУСА ВЕЕР КАК ВУЛКАНИЧЕСКОЕ СОБЫТИЕ ПЕРИОДА АКТИВИЗАЦИИ ВУЛКАНИЗМА НАЧАЛА НАШЕЙ ЭРЫ
НА КАМЧАТКЕ
© 2010 г. О. В. Дирксен, Л. И. Базанова
Институт вулканологии и сейсмологии ДВО РАН 683006Петропавловск-Камчатский, б-р Пийпа, 9, e-mail: dirksen@kscnet.ru Поступила в редакцию 27.04.2009 г.
Тефрохронологические исследования, проведенные в долине р. Левая Авача, позволили установить истинный возраст шлакового конуса Веер, который образовался примерно в 470 г. н.э. (1600 14С л.н.). Эти данные опровергают существовавшие до настоящего времени представления о дате его формирования в 1856 г. Моногенный конус Веер необходимо исключить из каталогов исторических извержений и действующих вулканов Камчатки. Извержение конуса явилось проявлением общекамчатской активизации эндогенных процессов, происходившей в 0—650 гг. н.э.
При реконструкции истории эруптивной активности отдельных вулканов и крупных вулканических узлов вопрос о возрасте вулканических проявлений является одним из самых актуальных. При этом особую ценность для долгосрочного прогноза вулканической активности и оценки вулканической опасности представляют достоверные данные об исторических извержениях.
В ходе детальных тефрохронологических исследований, проведенных нами в зоне горстовых поднятий бассейна р. Авача, было выявлено и описано 19 голоценовых эруптивных центров (шлаковые конусы с лавовыми потоками и маары). Определено время возникновения большинства из них, установлены некоторые закономерности пространственно-временного распределения эруптивных событий, а для некоторых шлаковых конусов реконструирован ход извержений [6]. Настоящая работа дополняет эти исследования, и посвящена результатам изучения конуса Веер — одного из последних, не изученных, моногенных центров этого района.
Считается, что конус Веер образовался в 1856 г. [8, 9, 12 и др.]. После выхода в свет каталога Volcanoes of the World [12] конус Веер стал фигурировать в некоторых печатных изданиях и интернет-страницах как один из самых молодых шлаковых конусов (или даже действующих вулканов) на Камчатке. Полученные нами результаты опровергают эти данные и заслуживают отдельной публикации.
В результате изучения вблизи конуса разрезов почвенно-пирокластического чехла (ППЧ) был составлен сводный разрез голоценовых пирокласти-ческих отложений, который явился основой для наших реконструкций наряду с детальной тефрохро-нологической шкалой, разработанной для этого района Камчатки [4]. Анализ сводного разреза показал, что в ППЧ в бассейне р. Левая Авача залегают
транзитные пеплы многих крупнейших голоценовых эксплозивных извержений Камчатки. Однако, из числа всех отложившихся здесь за последние 10000 лет горизонтов тефры лишь один можно рассматривать как продукт от близкого местного источника — это слой шлаков, имеющий значительную мощность и крупность в окрестностях конуса Веер.
Для определения возраста конуса Веер использовались два региональных маркирующих горизонта: тефра Бараньего Амфитеатра (ОП) в кальдере вулкана Опала (рис. 1), имеющая возраст 1478 ± 18 14С лет, и тефра кальдерообразующего извержения вулкана Ксудач (КС1) с возрастом 1806 ± 16 14С лет [5, 10]. Характерные признаки этих пеплов (табл. 1) позволяют уверенно идентифицировать их в разрезах и легко отличать от других транзитных пеплов данного района. Дополнительным возрастным репером послужил пепел вулкана Авачинский (АВ1600).
КОНУС ВЕЕР И ПРОДУКТЫ ЕГО ДЕЯТЕЛЬНОСТИ
Конус Веер расположен на правом берегу р. Левая Авача, в 13 км выше ее слияния с р. Вершин-ской, и в 75 км ССЗ от г. Петропавловск-Камчатский (см. рис. 1). Он представляет собой небольшой шлаковый конус с диаметром основания 350 м и относительной высотой около 80 м, южный сектор которого разрушен его крупноглыбовым лавовым потоком (рис. 2). Лавы по составу отвечают умеренно-калиевым базальтам (табл. 2). На поверхности потока практически не было обнаружено шлаков конуса, что свидетельствует о том, что лавовый поток излился на завершающей стадии извержения. Длина потока около 1 км, площадь — 3.65 х 105 м2. Объем лавы, при средней мощности ~40 м (по данным нашей реконструкции), оценивается в 1.46 х
В шш&шя
шШгшШШ ЖрЙЩЯ Щ^ШшЯ
Район л. а^Н
работ влк влк. Бакенинг . ян
• влк. Жупановский
щшяШ
влк . Авачинский
ицр^павл^в^кв
^¡¡¡¡ш
К- -Ш
Рис. 1. Расположение района исследований и ближайших голоценовых вулканов.
х 107 м3. Рассчитанный по карте масштаба 1 : 50000 объем конуса — 3.8 х 106 м3. Ориентировочное значение общего объема пирокластики (~9 х 106 м3) получено по методике, применявшейся для оценки объемов пирокластики конусов Толбачинского Дола [3]. Суммарный объем извергнутого материала в пересчете на плотную породу (DRE) при средней плотности 2.6 г/см3 составляет около 1.8 х 107 м3.
Тефра конуса Веер прослежена на расстояние до 15 км от источника. Ее мощность варьирует от более
80 см в 1 км от конуса (см. рис. 2) до 0.5—1 см в 11—12 км к югу и северу от него. Наиболее детально тефра была описана в 5 км южнее конуса Веер, на террасе правого берега р. Левая Авача. Здесь она представлена стратифицированной пачкой (рис. 3) в основном плохо сортированных вулканических песков разной крупности: прослои тонких пеплов (преобладающие в разрезе) чередуются с прослоями грубых вулканических песков, часто с примесью гравия шлака размером до 5 мм. Как правило, тонкие пеплы обогащены аккреционными лапилли диаметром 3—5 мм, в ядрах которых иногда встречается мелкий гравий шлака. В подошве пачки выделяется прослой мощностью 2—3 см, почти полностью состоящий из аккреционных лапилли (см. рис. 3, сл. 2). В прослоях грубых пеплов часто отмечается дробная субгоризонтальная, реже косая слоистость. Характерна грязно-серая окраска тефры, лишь ближе к кровле присутствует прослой черного, хорошо сортированного грубого песка (см. рис. 3, сл. 1). Суммарная мощность пачки — 35—40 см.
Судя по характеру отложений можно полагать, что извержение конуса Веер было, по большей части, фреатомагматическим. Преобладание тонких фракций в тефре даже вблизи источника свидетельствует о высокой степени дезинтеграции извергавшейся магмы, что, вкупе с плохой общей сортировкой материала, является одним из отличительных признаков подобных извержений. В пользу существенной доли фреатомагматической компоненты свидетельствует и присутствие аккреционных лапилли. Контакт поднимающейся магмы с водой происходил, скорее всего, в приповерхностных водонасыщенных горизонтах аллювиальных и пролювиальных отложений, заполняющих долину р. Левая Авача (см. рис. 2). Однако в завершающую фазу извержения контакт с водой прекратился, и оно перешло в стромболианскую стадию, о чем говорит наличие в верхней части отложений прослоя хорошо сортированного шлака. Именно на этой стадии сформировался лавовый поток конуса.
Таблица 1. Диагностические характеристики пеплов ОП и КС1
Индекс тефры ОП КС1
Возраст, 14С л.н. 1478 ± 18 1806 ± 16
Мощность, см 1-4 (2)* 3-10 (4)* см
Цвет желтовато-белый желтый, светло-серый
Крупность тонкозернистый песок тонко-крупнозернистый песок
Сортировка хорошо сортирован средне сортирован
Минеральный состав Pl+Amf+Bi Р1+Рх
Химический состав риодацит-риолит дацит-риодацит
Другие признаки двучленный горизонт: нижняя часть желтого цвета,
верхняя — светло-серого
Примечание. Индексы, возраст и состав пеплов приведены согласно работам [5, 10]. * В скобках указана средняя мощность тефры в районе исследований.
Рис. 2. Геолого-геоморфологическая схема (а) и аэрофотоснимок (б) участка долины р. Левая Авача в районе конуса Веер.
1 — моногенные центры и их лавовые потоки; 2 — аллювиальные отложения; 3 — делювиально-пролювиальные отложения конусов выноса; 4 — тектонические разломы, бергштрихи указывают опущенное крыло; 5 — точки наблюдений, в которых описана тефра конуса Веер, и ее характеристики: в числителе — мощность в см, в знаменателе — максимальный размер обломков в см.
ДАТИРОВАНИЕ КОНУСА ВЕЕР
Глыбовая поверхность лавового потока препятствовала нормальному формированию ППЧ, и лишь в нескольких понижениях между лавовыми глыбами в шурфах были обнаружены сильно редуцированные фрагменты почвенного покрова. Повсеместно лавовый поток перекрывается непосредственно горизонтом тефры ОП (см. табл. 1), при этом нигде не был зафиксирован пепел КС!. Мало-
мощный (не более 0.5 см) прослой слабогумусиро-ванной супеси под пеплом ОП позволяет полагать, что лавовый поток излился около 1500—1600 14С лет назад (л.н.).
Кроме того, были описаны разрезы ППЧ в шурфах за пределами лавового потока как вблизи, так и на удалении от конуса с целью датирования его шлаков. Всего было описано четыре разреза на расстоянии до 5 км от конуса, и более десяти — на рас-
Таблица 2. Химический состав лав конуса Веер (мас. %)
№ п/п Номер образца SiO2 ТЮ2 М2О3 Fe2Oз FeO МпО MgO СаО №20 к2о Р205 Сумма
1 2 Д117 Д120 51.64 52.38 0.73 1.01 17.02 17.57 5.46 3.77 4.52 5.11 0.12 0.16 7.69 7.26 8.90 7.95 2.60 3.38 1.31 1.15 0.00 0.26 100.00 100.00
Примечание. Анализы выполнены А.Б. Перепеловым в Институте геохимии им. А.П. Виноградова СО РАН (г. Иркутск) и пересчитаны на безводный остаток.
Рис. 3. Фрагмент разреза почвенно-пирокластиче-ского чехла, показывающий положение тефры конуса Веер и маркирующих транзитных пеплов. Длина линейки — 15 см. Тефра вулканов: ОП — Опала (Бараний Амфитеатр), КС1 — Ксудач. Прослои 1 и 2 — см. в тексте.
стоянии до 15 км. Во всех этих разрезах тефра "Веер" прослеживается в верхней части ППЧ между горизонтами маркирующих пеплов ОП и КС1, определяющими хронологические рамки отложений конуса: 1478 ± 18-1806 ± 16 14С л.н.
Однако в некоторых разрезах ППЧ непосредственно под тефрой "Веер" (рис. 4а) описан маломощный горизонт серого тонко- и мелкозернистого вулканического песка, между ними залегает не более 1 см слабогумусированной супеси. Следовательно, идентификация этого пепла при условии его известного возраста исключительно значима для уточнения и сокращения вышеуказанного возрастного интервала. Четко определенное стратиграфическое положение 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.