ВУЛКАНОЛОГИЯ И СЕЙСМОЛОГИЯ, 2011, № 4, с. 60-68
УДК 551.21
ПИРОКЛАСТИЧЕСКИЕ ОТЛОЖЕНИЯ ИЗВЕРЖЕНИЯ ВУЛКАНА ПИК САРЫЧЕВА (О. МАТУА) В ИЮНЕ 2009 Г.
© 2011 г. А. В. Дегтерев
Институт морской геологии и геофизики ДВО РАН 693022 Южно-Сахалинск, ул. Науки, 1 Б, e-mail: d_a88@mail.ru Поступила в редакцию 25.10.2010 г.
Приводятся первые результаты изучения пирокластических образований извержения вулкана Пик Сарычева в июне 2009 г. (о. Матуа, Курильские о-ва). Описаны отложения пирокластических потоков, пирокластических волн, пеплы облаков пирокластического потока, тефры.
ВВЕДЕНИЕ
После 33 лет покоя возобновил работу один из наиболее активно действующих вулканов Курильской островной гряды — вулкан Пик Сарычева (о. Матуа). Извержение вулкана, продолжавшееся с 11 по 16 июня 2009 г., стало, по-видимому, наиболее крупным эксплозивно-эффузивным извержением на Курильских островах за историческое время. В период с 11 по 16 июня произошло ~23 вулканических взрыва; эруптивные тучи, по данным Токио УААС, поднимались на высоту 8—16 км, а в период парок-сизмальной фазы активности до 21 км. Шлейф вулканического пепла протягивался на запад и северо-запад на 1.5 тыс. км, на восток и юго-восток более чем на 3 тыс. км. Впервые за историческое время наблюдалось выпадение пепла на территории о. Сахалин и Хабаровского края. Объем выброшенной пи-рокластики оценивается в 0.4 куб. км, что по международной классификации УБ1 [81ткт, 81еЪей;, 1994] соответствует 4 классу [Левин и др., 2009].
Кроме того, по северному и северо-восточному склонам вулкана происходили излияния двух лавовых потоков [Гришин и др., 2010; Гришин, Мелекес-цев, 2010]. Первоначально (в июне 2009 г.) они не были зафиксированы, вследствие чего извержение позиционировалось как чисто эксплозивное [Левин и др., 2009].
Наблюдение за процессом извержения осуществлялось Сахалинской группой реагирования на вулканические извержения (8УБЯТ) на основе данных дистанционного зондирования (спутниковые снимки МОЭК, АУИЯЯ и др.). В связи с удаленностью вулкана, опасности для населенных пунктов извержение не представляло. Однако для авиатранспорта, воздушные коридоры которого пролегают в непосредственной близости от вулкана, оно несло серьезную угрозу. По рекомендации Токио УАСС сотни международных полетов были отложены, многие полеты отменены, а один полет за-
явлен как вернувшийся в исходную точку из-за нехватки топлива на отклонение от курса [Рыбин и др., 2010].
Изучить последствия извержения в полевых условиях удалось спустя 10 дней после его активной фазы, в ходе экспедиции "Вулкан Пик Сарычева — 2009", организованной ИМГиГ ДВО РАН [Левин и др., 2009].
ИНФОРМАЦИЯ О РАЙОНЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
Вулкан Пик Сарычева (1446 м) с координатами 48°05'24.49'' с.ш. и 153°12'08.18'' в.д. расположен в северо-западной части о. Матуа (Центральные Курилы). Его постройка имеет голоценовый возраст и представляет собой вулканический конус достаточно правильной формы [Горшков, 1967; Лаверов и др., 2005], верхняя часть которого покрыта свежим пирокластическим материалом. С востока и юга вулкан примыкает к остаткам соммы, формирующей юго-восточную часть острова. Фундамент вулкана представляет собой слабо дислоцированные вулканогенные и вулканогенно-осадочные образования (предположительно неогенового возраста), слагающие абразионный уступ в южной части острова [Андреев и др., 1978]. Продукты извержений вулкана Пик Сарычева — преимущественно андези-базальты и андезиты [Горшков, 1967; Федорченко и др., 1987]. Вершину постройки венчает кратер диаметром около 250 м, глубина которого после извержений значительно менялась: после извержений 1946 и 1960 гг. кратер имел глубину ~250 м [Мархи-нин, 1964; Горшков, 1967], после извержения 1960 г его глубина уменьшилась до 40—50 м [Андреев и др., 1978]. В 2008 г. в кратере отмечалась мощная фума-рольная деятельность, из-за чего глубина и детали его строения установлены не были, температура, замеренная на кромке, составила ~100°С [Дегтерев и др., 2009].
Вулкан Пик Сарычева, по мнению известных отечественных вулканологов Е.К. Мархинина [1964] и Г. С. Горшкова [1967], является наиболее активно действующим вулканом Курильской островной дуги. В историческое время вулкан извергался не менее 10 раз:
1760-ые гг. — сильное эксплозивное извержение [Полонский, 1993];
1878—1879 гг. — спокойное излияние лавы по северо-восточному склону, вплоть до берега моря [Сноу, 1992];
1923 г — эксплозии с выбросом пепла и шлака [Горшков, 1948];
1928 г. — эксплозивное [Горшков, 1948];
1930 г — кратковременное, но очень сильное эксплозивное извержение [Горшков, 1948];
1946 г. — сильное эксплозивно-эффузивное извержение, пеплопады наблюдались на территории соседних островов, а также на Камчатке; излияние лавы происходило по юго-западным и северо-западным склонам вулкана; накопление вулканического материала в прибрежной полосе привело к некоторому увеличению площади о. Матуа [Главацкий, 1948];
1954 г — слабые пепловые эксплозии [Горшков, 1967];
1960 г. — одиночный взрыв, поднявший облако пепла на высоту 4.5 км над кратером [Шилов, 1962; Мархинин, 1964];
1976 г. — эксплозивно-эффузивное извержение; эруптивная колонна поднималась на высоту до 2.5 км, лавовые потоки тремя языками спустились по северо-западным, западным и юго-западным склонам вулкана, последние два, перейдя урез воды, образовали новые мысы; объем лавового материала оценивается в 0.008 куб. км [Андреев и др., 1978].
Сильная термальная аномалия, зафиксированная на спутниковом снимке МОЭК, за несколько часов до начала извержения 2009 г. Собственно активная эксплозивная фаза извержения продолжалась с 11 по 16 июня [Левин и др., 2009]. Последовательность событий извержения приводится по данным дистанционного зондирования (спутниковые снимки МОЭК, ЛУИЯЯ, МТ8ЛТ), информация по размерам эруптивных колонн предоставлена Токийским \ЛСС.
В извержении вулкана Пик Сарычева 2009 г. можно выделить 4 фазы активности:
1 — вулканская (примерно с 02:00 ч до 07:00 ч 11.06.09 г. (здесь и далее время по Гринвичу). Начало эруптивной деятельности ознаменовалось небольшими взрывами вулканского типа, пепло-газовый столб поднимался на высоту 2—3 км;
2 — вулканско-субплинианская (с 02:00 ч 12.06.09 г. по 09:30 ч 13.06.09 г.). На фоне относительно слабых вулканских взрывов, происходили выбросы субп-линианского типа, пепло-газовая колонна подни-
малась на высоту 10—13 км. Массовый выброс раскаленной пирокластики спровоцировал образование грязекаменных потоков-лахаров, возникновение которых было вызвано быстрым таянием снежников;
3 — плинианская (с 21:30 ч 13.06.09 г по 16:55 ч 15.06.09 г.) Пароксизмальный взрыв поднял эруптивную тучу на высоту 21 км, после чего наступило затишье в активности вулкана, длившееся около 14 часов. Возобновилась эруптивная активность сильным взрывом, произошедшим 14 июня в 18:57, его высота составила ~16 км. 15 июня произошли еще два выброса такого же порядка и ряд менее крупных эксплозий, достигавших высоты ~9—12 км. Вероятно, на этом этапе вулканической активности формировались наиболее крупные пирокластиче-ские потоки, отложения которых привели к увеличению площади островной суши на 1.1 кв. км (2.09%).
4 - вулканская (с 20:45 ч 16.06.09 г. по 17.06.09 г.) характеризовалась резким снижением эруптивной активности, зафиксированы единичные выбросы на высоту до 5 км. В последующие дни на фоне постоянной газовой эмиссии, происходили редкие слабые парогазовые выбросы, возможно, с небольшой примесью пепла.
Во время проведения полевых работ на о. Матуа (с 26 по 28 июня 2009 г.) наблюдалась мощная фума-рольная активность в кратере, парогазовый столб достигал высоты 2-3 км (рис. 1).
Как видно из летописи исторических извержений вулкана Пик Сарычева (см. выше), характер его активности - преимущественно эксплозивный, реже -эксплозивно-эффузивный. Тефростратиграфические работы, проведенные на о. Матуа в 2008-2009 гг., позволяют утверждать, что подобная тенденция в активности вулкана сохраняется, по меньшей мере, с начала позднего голоцена [Разжигаева и др., 2009]. Параметры и тип извержений вулкана Пик Сарычева обнаруживают отчетливое сходство с извержениями Авачинского вулкана на Камчатке. Характерной особенностью этих извержений считается преимущественно эксплозивный характер, а выброшенный раскаленный вулканический материал формирует пирокластические потоки, пирокластические волны и тефру. В качестве одного из типичных примеров можно привести эксплозивное извержение Авачинско-го вулкана в 1938 г. [Пийп, 1946; Мелекесцев и др., 1994], ранее считавшееся эффузивно-экс-плозивным.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
Цель данной работы — характеристика пирокла-стических отложений извержения вулкана Пик Сарычева в июне 2009 г., которые изучались автором в ходе полевых работ на о. Матуа с 26 по 28 июня 2009 г. и последующих лабораторных исследовани-
Рис. 1. Вулкан Пик Сарычева (вид с юго-запада) после извержения 2009 г., видна мощная парогазовая эмиссия. Фото А.В. Рыбина.
ях. Для идентификации отложений использовались методы, основанные на стратиграфических и структурно--текстурных особенностях пирокла-стических отложений. Уточнение их диагностирования осуществлялось на основе данных гранулометрического анализа (проанализировано по одной пробе из каждого отдельного типа отложений). В работе [Гирина, 1998] показано, что гранулометрический состав, как одна из комплексных характеристик отложений, является достаточно надежным критерием для определения генетических типов пирокла-стических отложений. На примере вулкана Безымянный показано, что каждый отдельный тип пиро-кластики, в общем случае, имеет специфическое распределение фракций, наклон и положение кумулятивных кривых на графике. Так, у заполнителя (частицы < 2 мм) пирокластических потоков преобладает фракция 0.125—0.5 мм, частицы менее 0.056 мм составляют 5—15%. Гранулометрический состав заполнителя отложений волн пепловъх облаков имеет бимодальное распределение фракций — преобладают частицы размером 0.125—0.5 мм и менее 0.056 мм (до 35%). Преобладающая крупнозернистая фракция заполнителей отло
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.