ВУЛКАНОЛОГИЯ И СЕЙСМОЛОГИЯ, 2009, № 3, с. 38-49
УДК 551.21
ИЗВЕРЖЕНИЕ ВЕРШИННОГО КРАТЕРА ВУЛКАНА КЛЮЧЕВСКОЙ (КАМЧАТКА) В ФЕВРАЛЕ-ИЮЛЕ 2007 г.
© 2009 г. Н. А. Жаринов, Ю. В. Демянчук
Институт вулканологии и сейсмологии ДВО РАН, Петровавловск-Камчатский 683006
Поступила в редакцию 02.04.2008 г.
Рассматриваются наблюдения за вершинным извержением вулкана Ключевской, произошедшим с 15.02.2007 по 09.07.2007 гг. Это типичное для вулкана вершинное извержение имело эксплозивно-эффузивный характер. Объем извергнутых продуктов оценивается в 0.025 км3. Расчет активных фаз вулкана выполнен по методике В.А. Широкова. Выделенные активные фазы хорошо согласуются с периодами извержений. Вершинное извержение 2007 г. попадает в одну из активных фаз (05.2006-05.2009 гг.), благоприятную для извержения вулкана. По результатам нивелировок, выполняемых с 1979 г. по радиальному к вулкану профилю, обнаружены подъемы и опускания северо-восточного склона вулкана. Максимальная величина смещений 23 см зарегистрирована в 2007 г. на ближайшей к кратеру вулкана площадке, расположенной на расстоянии 11 км от центра вершинного кратера. В ходе двух предыдущих вершинных извержений (2003-2004 и 2005 гг.) также происходили незначительные подъемы и проседания склона, но в целом подъем склона сохранялся. Это свидетельствовало о возможности повторных извержений в ближайшее время. Рассматривается также изменение сейсмического режима до, в ходе и после окончания извержения.
ВВЕДЕНИЕ
Активность Ключевского вулкана проявляется в периодических извержениях вершинного кратера и побочных извержениях на его склонах. Ключевской вулкан со средним расходом 60 млн. т базальтов в год и средней высотой 4750 м по частоте извержений занимает центральное место среди вулканов Камчатки. Попытки установить статистические закономерности в частоте извержений вулкана не дали однозначного ответа [4, 5, 8]. Наиболее достоверной представляется связь извержений вулканов с изменением склонения лунной орбиты во время обращения Луны вокруг Земли в 19-летнем цикле. Активные фазы, выделяемые по этой методике [8], хорошо согласуются с периодами извержений, происходящими на вулкане Ключевской. В [3] отмечалось, что очередная активная фаза Ключевского вулкана должна происходить в интервале 3.2003-6.2004 гг. В это время произошло два вершинных извержения (19.05.2003-27.01.2004 и 16.01.2005-06.04.2005 гг.). Следующая активная фаза должна была произойти в интервале 2006.5-2009.5 гг. Вершинное извержение 15.02.2007-09.07.2007 г. попадает в эту активную фазу (таблица).
Периодичность извержений индивидуальна для каждого отдельного вулкана и находится в тесной связи с постоянным поступлением магмы в промежуточный очаг. Окончание извержений наступает после сброса избыточного давления и опустошения питающего канала (очага). В это время происходит закупорка канала, которая может сопровождаться обрушением шлаковых конусов и образованием
провалов на дне вершинного кратера [1, 6]. После достижения в питающей магматической системе избыточного давления, превышающего определенную величину (100-200 бар), вновь возникают условия для начала нового извержения.
АКТИВНОСТЬ ВУЛКАНА КЛЮЧЕВСКОЙ В 2007 г.
После периода покоя, продолжавшегося почти 2 года, 15 февраля 2007 г. в центральном кратере вулкана было отмечено свечение и выбросы раскаленных бомб. Эту дату можно считать началом нового вершинного извержения вулкана. С 16 февраля над кратером появились пепловые выбросы. С 18 февраля до 21 марта видимость на вулкан отсутствовала. По нарастанию сейсмической активности в постройке вулкана можно было предполагать о продолжении извержения во время отсутствия видимости. После появления видимости 21 марта в центральном кратере вулкана был обнаружен шлаковый конус, образовавшийся за время извержения. С 21 марта в ночное время в вершинном кратере наблюдалось фонтанирование лавы. 28 марта в Крестовском (северо-западном) желобе появился лавовый поток. К 22 апреля длина лавового потока была более 1 км (рис. 1). В конце апреля излияние лавы на склоны вулкана усилилось, длина потока 28 апреля была близка к 4.5 км, фронт лавового потока достиг отметки 2200 м. Эксплозивное извержение перешло в эксплозивно-эффузивное. По мере излияния лавы из кратера на склоне вулкана появи-
лись грязевые потоки. Направление распространения грязевых потоков было по долинам сухих рек.
Активность вулкана продолжала оставаться на высоком уровне практически до конца извержения: излияние лавы наблюдалось переменно в Крестовском или в Ушковском и, одновременно, в двух желобах сразу, продолжалась эксплозивная деятельность в виде выбросов раскаленной лавы и пепла на 500-600 м над верхом шлакового конуса. Изменение характера деятельности вулкана свидетельствовало о постепенной дегазации магмы. На начальных этапах извержений, при поступлении обогащенной газами магмы, наблюдались эксплозивные фазы извержения.
Интенсивная эксплозивная деятельность отмечалась в первой декаде мая. В пос. Ключи, расположенном в 32 км от вулкана, периодически были слышны взрывы, напоминающие раскаты грома. Подобные явления редко отмечались в пос. Ключи во время вершинных извержений. В конце мая наблюдался кульминационный период эксплозивного извержения, к 27 мая протяженность лавовых потоков превышала 4.5 км (рис. 2). В результате эффузивной деятельности, заполнения вершинного кратера лавой, излияние лавовых потоков постоянно происходило по Крестовскому и Ушковскому желобам, и в конце извержения (с 31.05.2007 по 03.06.2007 гг.) наблюдалось также излияние лавы в Апахончичский желоб на юго-восточный склон вулкана (рис. 3). По масштабам своей деятельности извержение 2007 г. было близко к извержению вершинного кратера в 1987-1988 гг. К 12 июня в кратере вулкана образовался шлаковый конус, возвысившийся на 70 м над его кромкой.
Извержение завершилось мощной эксплозивной деятельностью. 29 июня над вершиной вулкана в течение 7-8 часов наблюдалась пепловая колонна высотой до 8 км (рис. 4). В последующие дни продолжалась эксплозивная деятельность с выпадением пепла на склоны вулкана (рис. 5). Последний пепло-пад произошел 9 июля, после чего над вершинным кратером наблюдалась только парогазовая деятельность.
Можно отметить следующие характерные этапы вершинного извержения в 2007 г.
1. Подготовка извержения началась с появления свечения и пепловых выбросов в центральном кратере (15 февраля).
2. На начальном этапе извержения наблюдалась усиленная эксплозивная деятельность с образованием шлакового конуса (16 февраля-27 марта).
3. Следующий этап извержения характеризуется заполнением вершинного кратера лавой с последующим излиянием ее на склоны вулкана, переходом эксплозивного извержения в эксплозивно-эффузивное извержение (28 марта-3 июня); образовани-
Данные о реализации долгосрочного прогноза извержений вулкана Ключевский (по методике В.А. Широкова) за 1932-2007 гг. и долгосрочный прогноз его активности
Прогнозируе- Время извержений, годы;
Фаза мый период, п - побочное извержение,
годы, мес. в - вершинное извержение.
А 1932.1- 1935.1 1932 - группа Туйлы (п)
Б 1937.1- 1939.1 1938 - Билюкай (п)
В 1941.3- 1942.6 Нет извержений
Г 1944.5- 1948.8 1945 (в), 1945 - Юбилейный (п),
1946 - Апахончич (п)
А 1950.7- 1953.7 1951 - Былинкиной (п)
1953 - Белянкина (п)
Б 1955.7- 1957.7 1956 - Вернадского и
Крыжановского
В 1959.9- 1961.2 Нет извержений
Г 1963.1- 1967.4 1966 - Пийпа (п)
А 1969.3- 1972.3 1968-1969
Б 1974.3- 1976.3 1974 - ВВС* (п)
В 1978.5- 1979.8 1978-1980 (в), 1980 (п)
Г 1981.7- 1986.0 1983 - Предсказанный (п)
А 1987.9- 1990.9 1987 - Предвиденный (п),
1988 - 25-летия ИВ (п),
1989 - Скуридина (п)
Б 1992.9- 1994.9 1993 (в), 1994 (в)
В 1997.1- 1998.4 Нет извержений
Г 2000.3- 2004.6 2003-2004 (в), 2005 (в)
А 2006.5- 2009.5 2007 (в)
Б 2011.5- 2013.5 Прогнозируемый период
Примечание. *ВВС - Всесоюзное вулканологическое совещание.
ем грязевых потоков и фреатических взрывов на фронте лавовых потоков в результате поступления лавы на склоны вулкана (22 апреля-24 мая).
4. Завершение извержения, сопровождающееся мощной эксплозивной деятельностью вершинного кратера (29 июня-9 июля). В ходе эксплозивной деятельности часто возникали провалы шлаковых конусов (или происходило их частичное разрушение) и образовывался кратер объемом до 0.5 км3. По сообщению вулканолога А.Ю. Озерова, во время облета вулкана в августе 2007 г. вновь был обнаружен провал вершинного кратера. Из-за плохой видимости глубина провала не была определена.
Рис. 2. Кульминационный период эксплозивно-эффузивного этапа извержения 27.05.2007 г. Протяженность лавовых потоков достигла более 4.5 км. Фото Ю.В. Демянчука.
Основными предвестниками готовящегося извержения 2007 г. остаются: изменение характеристик сейсмического режима, изменение деформаций земной поверхности склонов вулкана и измене-
ние состава вулканических газов. Состав газов в вершинном кратере вулкана Ключевской вследствие трудоемкости и опасности отбора газов обычно определяется редко.
Рис. 3. Фреатические взрывы, сопровождающие излияние лавы в юго-восточный, Апахончичский желоб 31.05.2007.
Рис. 4. Эксплозивный этап извержения 29 июня с эруптивной колонной, превышающей 8 км над кратером вулкана, и пепловым шлейфом, распространившимся на 1.5 тыс. км от вулкана.
Изменение сейсмичности района вулкана Ключевской представлено на рис. 6, где видно, что сейсмическая активность сохранялась высокой на всех глубинах под вулканом и в его окрестностях в течение 2006-2007 гг. Продолжала оставаться активной центральная эпицентральная зона. Для эпицен-
тральной зоны на рис. 7 показаны: изменения класса землетрясений К3 > 5 во времени (рис. 7 а), накопление количества землетрясений (рис. 76), распределение землетрясений по глубинам (рис. 7в) и накопление энергии землетрясений во времени (рис. 7г). Можно отметить следующие особенности
Рис. 5. Эксплозивная деятельность 2 июля, сопровождаемая мощными пеплопадами и пепловым шлейфом, направленным на пос. Ключи, на север от вулкана. Фото Ю.В. Демянчука.
сейсмически
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.