Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Оценка состояния и прогноз активности вулканов Безымянный и Ключевской на Камчатке по сейсмологическим и спутниковым данным

ВАК РФ 25.00.10, Геофизика, геофизические методы поисков полезных ископаемых

Автореферат диссертации по теме "Оценка состояния и прогноз активности вулканов Безымянный и Ключевской на Камчатке по сейсмологическим и спутниковым данным"

На правах рукописи

Сенюков Сергей Львович

ОЦЕНКА СОСТОЯНИЯ И ПРОГНОЗ АКТИВНОСТИ ВУЛКАНОВ БЕЗЫМЯННЫЙ И КЛЮЧЕВСКОЙ НА КАМЧАТКЕ ПО СЕЙСМОЛОГИЧЕСКИМ И СПУТНИКОВЫМ ДАННЫМ

Специальность 25.00.10 - геофизика, геофизические методы поисков полезных ископаемых

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

005538310

Петропавловск-Камчатский - 2013

005538310

Работа выполнена в Камчатском филиале Федерального государственного бюджетного учреждения науки Геофизическая служба РАН (КФ ГС РАН)

Научный руководитель: доктор геолого-минералогических наук

Мороз Юрий Федорович

Официальные оппоненты: Леви Кирилл Георгиевич

доктор геолого-минералогических наук, профессор

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт земной коры Сибирского отделения РАН

Сеначин Владимир Николаевич

кандидат геолого-минералогических наук, ведущий научный сотрудник Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт морской геологии и геофизики Дальневосточного отделения РАН

Ведущая организация: Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Геологический институт Сибирского отделения РАН

Защита состоится 03 декабря 2013 г. в 13 час на заседании диссертационного совета Д 212.073.01 при Иркутском государственном техническом университете по адресу: 664074, г. Иркутск, ул. Лермонтова 83, ауд. Е301. Тел.факс 8(3952)405-112, e-mail: dis@istu.edu. seminskv@istu.edu.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Иркутского государственного технического университета по адресу: 664074, г. Иркутск, ул. Лермонтова 83.

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные печатью учреждения, просим направлять ученому секретарю совета Мальцевой Галине Дмитриевне по адресу: 664074, г. Иркутск, ул. Лермонтова 83, e-mail: dis@istu.edu, тел. 8(3952)405-348, 89149323049.

Автореферат разослан 01.11.2013 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Мальцева Г.Д.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования

Несмотря на предпринимаемые в мире усилия по развитию новых методов наблюдений, обработки данных, моделирования и теоретических исследований, прогнозирование извержений вулканов до настоящего времени представляет научную проблему, которая является частью одной из приоритетных тем в науках о Земле. Совместное изучение сейсмологических и спутниковых данных для активных вулканов представляет особый интерес для решения фундаментальных и прикладных задач геофизики, в том числе для прогноза их извержений.

Фундаментальные задачи связаны с ключевыми проблемами вулканологии и сейсмологии: исследование магматических систем питания вулканов по сейсмологическим данным, отражение динамики изменения состояния вулкана в геофизических полях, изучение механизмов подготовки извержений вулканов.

Практические задачи связаны с поиском закономерностей подготовки извержений вулканов по комплексу данных для успешного прогнозирования их активности.

Цель и задачи исследования

Целью работы является выявление особенностей подготовки извержений вулканов Ключевской и Безымянный на основе исследования большого объема накопленной сейсмологической, спутниковой и другой информации за 20002010 гг. с привлечением опыта предшествующих работ. Основные задачи исследований:

1. Выделить предвестники извержений по сейсмологическим и спутниковым данным.

2. Определить сценарии подготовки извержений и разработать алгоритмы прогнозирования активности.

3. Опробовать на практике в режиме реального времени выявленные закономерности и дать оценку достоверности сделанных прогнозов.

Защищаемые положения

1. Подготовка вершинных извержений вулкана Ключевской выражена следующими признаками: подъемом центра выделенной сейсмической энергии с глубины ~30 км к кратеру, появлением и увеличением количества землетрясений 4-ого типа по классификации П.И. Токарева (1981), появлением и нарастанием амплитуды вулканического дрожания, появлением и ростом интенсивности термальной аномалии в центральном кратере. Признаки подготовки извержения проявляются в период от недели до нескольких месяцев.

2. Извержения вулкана Безымянный предваряются близповерхностными сейсмологическими предвестниками или ростом интенсивности термальной аномалии на растущем куполе при отсутствии или очень слабом проявлении

предваряющей сейсмичности. Продолжительность подготовки обычно не превышает 30 суток.

3. Существует обратная зависимость между числом землетрясений 4-ого типа, предваряющих эксплозивные извержения вулкана Безымянный, и числом землетрясений 4-ого типа, характеризующих состояние вулкана Ключевской.

Научная новизна

1. Построена одномерная скоростная модель района Ключевской группы вулканов, которая дает возможность получать непротиворечивые данные о положении очагов коровых землетрясений.

2. По индивидуальным количественным критериям предложено разделить сейсмичность вулканов на «фоновую» и «повышенную», что соответствует «спокойному» и «неспокойному» состоянию вулканов. Изучение особенностей изменения «повышенной» сейсмичности позволило определить типичные индивидуальные сценарии подготовки вершинных извержений вулкана Ключевской и умеренных эксплозивных извержений вулкана Безымянный.

3. Впервые сформулирован алгоритм прогноза умеренных эксплозивных извержений вулкана Безымянный по сейсмологическим и спутниковым данным, как формализованная процедура принятия решения по наблюдаемым параметрам. Алгоритм опробован в режиме реального времени и показана его эффективность.

4. Совместное исследование сейсмичности, предваряющей извержения вулкана Безымянный, и одновременной сейсмичности вулкана Ключевской показало, что между ними существует связь.

Практическая значимость работы

1. На основе построенной одномерной скоростной модели района Ключевской группы вулканов локализовано более 70 ООО местных коровых землетрясений в режиме близком к реальному времени с 2000 г. по настоящее время. Данные об этих землетрясениях используются для оценки и прогнозирования вулканической активности, а также для построения трехмерных скоростных моделей, позволяющих уточнить строение магматической системы питания Ключевской группы вулканов.

2. На основе индивидуальных количественных параметрах сейсмичности разработана схема оценки текущего состояния вулканов, привязанная к цветовой шкале предупреждения о вулканической опасности Аляскинской вулканологической обсерватории. По этой схеме ежедневно с февраля 2000 г. представляются оценки состояния вулканов Камчатки в Интернете (URL: http://www.emsd.ru/~ssl/monitoring/main.htm'). Фактографическая база данных включена в Государственный регистр баз и банков данных за № 0220711891 от 21 июня 2007 г. Свидетельство № 11003.

3. По данным сейсмологического и спутникового мониторинга с использованием разработанных сценариев подготовки извержений вулканов были сделаны в режиме реального времени успешные среднесрочные прогнозы

развития активности 3-х из 4-х вершинных извержений вулкана Ключевской при одной ложной тревоге и 11 успешных краткосрочных прогнозов умеренных эксплозивных извержений вулкана Безымянный из 13-ти произошедших, также, при одной ложной тревоге (справки Камчатского филиала Российского экспертного совета №28 и №29).

Методы исследования

В процессе исследования был использован комплекс методов сейсмологических и спутниковых наблюдений, включающий в себя локализацию и определение параметров очагов землетрясений, изучение их пространственно-временного распределения, измерение температур термальных аномалий и изучение изменения этих параметров во времени. Данные сейсмологических и спутниковых наблюдений исследовались с помощью методов математического, сравнительного и прогнозного анализа. Помимо общепринятых методик в работе кратко излагается и используется ряд обоснованных частных подходов, представленных в опубликованной литературе и представляющих интерес для исследуемых вулканов.

Данные, степень достоверности результатов и личный вклад автора

В основу диссертации положены данные результатов обработки сейсмологических, спутниковых и вулканологических наблюдений в районе Ключевской группы вулканов за 2000-2010 гг., выполненных в лаборатории исследований сейсмической и вулканической активности Камчатского филиала Геофизической службы РАН под руководством автора или непосредственно автором. В работе использованы данные спутниковых наблюдений, в т.ч. более 10 тыс. файлов формата «.11 f» за период времени 2002-2009 гг., предоставленные Камчатским центром связи и мониторинга.

В рассматриваемый период времени произошли и были изучены:

5 вершинных извержений вулкана Ключевской, в районе которого были локализованы более 42 тыс. вулканических землетрясений и зарегистрированы более 250 тыс. событий 4-ого типа;

17 умеренных эксплозивных извержений вулкана Безымянный, в районе которого локализованы более 3 тыс. вулканических землетрясений и зарегистрированы более 5.5 тыс. событий 4-ого типа.

Используемая автором в диссертационной работе и в публикациях классификация вулканических землетрясений П.И. Токарева (1981) является общепризнанной и, в целом, согласуется с классификациями вулканических землетрясений других отечественных и зарубежных авторов.

Сценарии подготовки извержений вулканов Ключевской и Безымянный разрабатывались под руководством автора совместно с С.Я. Дрозниной, И.Н. Нуждиной, В.Т. Гарбузовой и О.В. Соболевской. С 1996 г. по 2009 г. автор участвовал в полевых работах по установке и обслуживанию автономных, радиотелеметрических станций на Камчатке, а с 1986 г. по 1990 г. - в полевых

работах и обработке материалов по профилю КМПВ в районе Ключевской группы вулканов.

Соответствие диссертации паспорту научной специальности

Представленные в диссертации научные положения соответствуют формуле специальности 25.00.10 «Геофизика, геофизические методы поисков полезных ископаемых» и отражают исследования вулканов как физических объектов с комплексным использованием методов сейсмологических, спутниковых и вулканологических наблюдений для изучения структуры строения и современной динамики с целью мониторинга состояния вулканов и прогноза их извержений.

Результаты данного научного исследования соответствуют следующим пунктам паспорта специальности:

1. Методы обработки и интерпретации результатов измерения геофизических полей.

2. Применение геофизических методов при решении задач охраны окружающей среды.

Апробация работы и публикации по теме диссертации

Результаты исследований автора, защищаемые положения и большая часть диссертационного исследования докладывались на многочисленных отечественных и международных конференциях: ежегодная конференция Американского Геофизического союза, г.Сан-Франциско, США, 13-18 декабря, 2010; 32 Генеральная Ассамблея Европейской сейсмологической комиссии, г.Монтпелье, Франция, 6-10 сентября, 2010; Международная конференция экспертов Японии и России, г.Петропавловск-Камчатский, Россия, 25-26 ноября, 2010; Workshop "Worldwide early warning system of volcanic activities and mitigation of the global/regional consequences of volcanic eruptions", г.Москва, Россия, 8-9 Июля, 2010; 6th Biennial Workshop on Japan-Kamchatka-Alaska Subduction Processes (JKASP-2009), Mitigating natural hazards in active arc environments. Fairbanks, Alaska, June 22-26, 2009; Международная конференция, посвященная 10-летию выпуска сборника научных трудов "Землетрясения Северной Евразии", Обнинск, 28-31 июля 2008; IRIS (Incorporated Research Institutions for Seismology) Workshop, Skamania Lodge, Stevenson, WA, USA, 2008, June 4-6; ESC Working Group "Earthquakes and Volcanoes", Annual Workshop 2008, Managua and León, Nicaragua, 21 - 27 September 2008; Международная научная конференция «Мониторинг геологических, литотехнических и эколого-геологических систем». 23-25 мая 2007 г, Москва; Международный симпозиум «Проблемы эксплозивного вулканизма», Петропавловск-Камчатский, 25-30 марта 2006; 5 Международное совещание «Процессы в зонах субдукции Японской, Курило-Камчатской и Алеутской островных дуг». Саппоро, Япония, 9-14 июля 2006; Региональные научно-технические конференции «Проблемы комплексного геофизического мониторинга Дальнего Востока России», Петропавловск-Камчатский, 2007,

2009, 2011; ежегодные научные конференции Института вулканологии и сейсмологии, посвященные Дню вулканолога, Петропавловск-Камчатский, 2005-2012 и т.д.

Результаты, обсуждаемые в диссертационной работе, представлены в 53 научных работах соискателя, выполненных лично и в соавторстве, 16 из которых опубликованы в журналах, входящих в список изданий, рекомендованных ВАК для публикации основных научных результатов диссертации на соискание ученой степени кандидата наук, 20 статей в международных и российских сборниках, 16 статей в материалах конференций, 1 книга и более 40 тезисов международных и российских конференций.

Благодарности

Работа выполнена на основе большого объема сейсмологических, спутниковых, видео и визуальных наблюдений за вулканами Ключевской и Безымянный, полученных коллективом КФ ГС РАН, в котором автор работает с 1996 г.

Автор выражает искреннюю благодарность директору КФ ГС РАН к.т.н.

B.Н. Чеброву и его первому директору (в то время начальнику Камчатской опытно-методической сейсмологической партии), Е.И. Гордееву, ныне академику РАН и директору Института вулканологии и сейсмологии, за всестороннюю поддержку, внимание, советы и консультации. Особую благодарность автор выражает всем сотрудникам лаборатории исследований сейсмической и вулканической активности (ИСВА) (особенно:

C.Я. Дрозниной, И.Н. Нуждиной, В.Т.Гарбузовой) и отдела РТСС (заведующему отделом - В.В. Ящуку, сотрудникам - Д.В. Дрознину, Б.К. Пономареву, И.А. Головщиковой), а также сотрудникам Аляскинской вулканологической обсерватории (ABO) (С. Neal, D. Schneider) за их ежедневную работу по сбору, обработке и представлению результатов наблюдений, бескорыстную помощь и консультации. Автор благодарен сотрудникам бывшей лаборатории Региональной геофизики Института вулканологии ДВО РАН (заведующему лабораторией — д.г.-м.н. С.Т. Балесте, сотрудникам - к.г.-м.н. Л.И. Гонтовой, A.A. Каргопольцеву, В.А. Пасечко, В.Г. Пушкареву, А.К. Сафронову, И.Л. Беловой и другим) за первый опыт полевых и камеральных работ по изучению Камчатских вулканов. Особую благодарность и искреннюю признательность автор выражает научному руководителю д.г.-м.н. Юрию Федоровичу Морозу за внимание и поддержку на всех этапах выполнения диссертационной работы.

Структура и объем работы

Диссертация состоит из Введения, пяти глав и заключения. Текст диссертации содержит 150 страниц машинописного текста, включая 51 рисунок, 5 таблиц и 2 приложения. Список литературы насчитывает 153 источника.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Введение. Во введении диссертации описана актуальность исследований, определены цели и задачи работы, показаны научная новизна и практическая значимость, сформулированы положения, выносимые на защиту.

Глава 1. Геолого-геофизическая изученность Ключевской группы вулканов (КГВ). КГВ - крупнейший центр современного вулканизма в мире, расположен вблизи стыка Курило-Камчатского и Алеутского глубоководных желобов. В региональном плане КГВ находится в северной части Центральной Камчатской депрессии между Центральным Камчатским прогибом на западе и Хапиченской впадиной на востоке. Здесь всего на расстоянии ~10 км друг от друга находятся два очень активных вулкана Ключевской и Безымянный. Они кардинально различаются по типу эруптивной деятельности и составу извергаемых пород. Общие сведения об упомянутых вулканах, данные о строении, извержениях, продуктах, сейсмичности, полученные при многочисленных исследованиях с 1935 г. по 1990 г. приведены в книге «Действующие вулканы Камчатки» (М.: Наука, 1991. Т.1).

Вулкан Ключевской - самый активный и мощный базальтовый вулкан Курило-Камчатской вулканической области (Хренов и др., 1991). Координаты вершины - 56° 04' с. ш. и 160° 38' в. д., высота - 4750 м. Возраст вулкана определен методом тефрохронологии и составляет ~ 7 тыс. лет (Мелекесцев, 1980). Ключевской вулкан очень активен. Средний расход магмы 60 млн. т/год составляет половину ювенильных продуктов извержений всего Курило-Камчатского региона. Для эруптивной деятельности вулкана характерны вершинные и побочные извержения.

Вулкан Безымянный. Координаты вершины - 55° 58' с.ш. и 160° 35' в.д., высота - 2869 м (Богоявленская и др., 1991). Стратовулкан Безымянный возник 5-5.5 тыс. лет назад. Перед извержением 1955-1956 гг. вулкан имел высоту 3100 м и считался потухшим. Последнее катастрофическое извержение произошло 30 марта 1956 г., после 900-1000 летнего периода покоя (Богоявленская и др., 1991). Это извержение разрушило вершину вулкана и его восточный склон. После указанного события на вулкане происходят 1-2 эксплозивных извержения в год с высотой пепловых выбросов от 6 до 15 км над уровнем моря.

Область земной коры и верхней мантии в районе КГВ была изучена в результате следующих видов наблюдений:

сейсмологических исследований, начиная с открытия в пос.Ключи сейсмической станции в 1946 г. Наблюдения проводились Камчатской вулканологической станцией, Тихоокеанской сейсмической экспедицией ИФЗ АН СССР (1961-1970 гг.), Институтом вулканологии (1971-1979 гг.), а с 1979 г. Камчатским филиалом Геофизической службы РАН;

в 1970-1990 гг. сейсморазведочными методами ГСЗ (глубинное сейсмическое зондирование) (Аносов и др., 1978; Балеста и др., 1991) и КМПВ (корреляционный метод преломленных волн) (Балеста и др., 1991, Пийп и др.,

1991), а также методом «просвечивания магматических очагов» (Балеста, 1971, 1981; Utnasin et al., 1976);

в 1986-1987 гг. детальной гравиметрической съемки на вулкане Ключевской (Зубин и др., 1990);

магнитотеллурического зондирования (Мороз, 1991).

В своей работе академик С.А. Федотов (Федотов и др., 2010) собрал все возможные данные и построил геофизическую модель питания КГВ, которая отражает современное представление о строении среды. Данные о трехмерном строении среды под КГВ получены методами сейсмической томографии по временам вступлений Р и S волн от локальных и удаленных землетрясений (Lees at al., 2007; Степанова, 2004; Гонтовая и др., 2004; Низкоус, 2005; Koulakov at al., 2011).

Глава 2. Сейсмологические, спутниковые и видео-визуальные наблюдения за вулканами и оценка их состояния. Камчатский филиал Геофизической службы (КФ ГС) РАН (URL: http://www.emsd.ru/) проводит мониторинг активности вулканов Камчатки в режиме близком к реальному времени с 2000 г. (Сенюков, 2004, 2013). Исследования ведутся по трем направлениям: 1) сейсмический мониторинг; 2) визуальные и видео наблюдения; 3) спутниковый мониторинг. В настоящее время ежедневно проводимая КФ ГС РАН работа по сбору, обработке и представлению информации об активности вулканов позволяет своевременно и обоснованно оценивать их состояние (URL: http://www.emsd.iu/~ssl/monitoring/main.htm) и делать выводы о возможном развитии вулканической активности. Срочная информация о вулканической опасности передается по электронной почте или телефонной связи в Главное Управление МЧС Камчатского края, а также в рамках международного проекта KVERT (Кирьянов и др., 2001; Neal et al., 2009) в Аляскинскую Вулканологическую Обсерваторию (ABO) и в Институт вулканологии и сейсмологии (ИВиС) ДВО РАН (группа KVERT).

Из всех перечисленных выше направлений сейсмический мониторинг является ведущим методом, потому что обеспечивает непрерывный круглосуточный контроль состояния вулканов в режиме реального времени. Первые исследования в 1947-1956 гг. взаимосвязи активности Камчатских вулканов с сейсмическими событиями были проведены известным камчатским вулканологом Г.С. Горшковым. П.И. Токарев в 1960 г. начал создавать методы и службу прогноза вулканических извержений. Детальный анализ сейсмичности за более 40 летнюю историю наблюдений за Камчатскими вулканами позволил ученым сейсмологам П.И. Токареву, В. И. Горельчик, С.А. Федотову, Е.И. Гордееву, В.М. Зобину, В.А. Широкову, В.Т. Гарбузовой A.B. Сторчеусу, В.В. Иванову не только изучить сейсмические предвестники извержений, но и успешно спрогнозировать наиболее сильные из них, как, например, Большое трещинное Толбачинское извержение в 1975 г., побочное извержение вулкана Ключевской в 1983 г. и два мощных экструзивно-эксплозивных извержения вулкана Шивелуч в 1993 г. и в 2001 г.

Сотрудники КФ ГС РАН начали составлять оперативный каталог землетрясений КГБ в 1994 г. с использованием программы Ю.Ю. Мельникова (Мельников, 1990). Существенным недостатком в определении параметров гипоцентров в режиме оперативной обработки было то, что при очевидной по визуальным данным активности в кратере вулкана Ключевской, гипоцентры землетрясений получались не выше уровня моря, и это вызывало обоснованное недоверие. В течение 1997-1998 гг. были проведены исследования одномерных скоростных разрезов. В результате была построена одномерная скоростная модель района КГВ до глубины 40 км, которая отличается от ранее используемой более высокими скоростями в верхней части разреза (Сенюков, 2004, 2006). В дальнейшем модель тестировалась и незначительно уточнялась с помощью программы INV1 Хироки Миямачи (Университет Кагошима, Япония) (Miymachi, Moriya, 1984) и программы VELEST Е. Кисслинга (Kissling et al, 1994).

В 1996-1998 гг. был осуществлен перевод сейсмической информации в цифровой формат и переход на обработку сейсмограмм с экрана компьютера (Дрознин, Дрознина, 2010). Также было завершено объединение всех телеметрических сейсмических данных в рамках единой корпоративной сети, что позволило иметь доступ к сейсмической информации в реальном режиме времени (Гордеев и др., 2006). В 1998-1999 гг. были установлены три новых станции в районе КГВ и были уточнены координаты уже существующих станций. Таким образом, начиная с 2000 г., все землетрясения КГВ обрабатываются в оперативном режиме в полном объеме без пропусков, в соответствии с представительным уровнем регистрации для различных вулканов, и по этим данным составляется окончательный каталог.

Результаты сейсмического мониторинга публикуются в различных информационных ресурсах (Гордеев и др., 2008; Гордеев и др., 2010):

1) URL: http://www.emsd.ru/~ssl/monitoring/main.htm - фактографическая база данных «Активность вулканов Камчатки», ресурс включен в Государственный регистр баз и банков данных, № 0220711891 ;

2) URL: http://www.emsd.ru/ts - текущая база данных землетрясений Камчатки, включающая землетрясения КГВ.

Каталоги землетрясений и обзоры по сейсмическому мониторингу вулканов Камчатки публикуются в ежегодных сборниках Геофизической службы РАН «Землетрясения Северной Евразии» и «Землетрясения России». Опубликованы материалы за 1999-2010 гг.

Спутниковый мониторинг вулканов Камчатки обеспечивается главным образом ABO. Благодаря многолетнему международному проекту по безопасности авиа полетов ABO ежедневно высылает результаты спутниковых наблюдений сотрудникам КФ ГС РАН и ИВиС. Сотрудники лаборатории ИСВА КФ ГС РАН обрабатывали информацию сенсора AVHRR спутников серии NOAA с 16 сентября 2002 г. до октября 2009 г. с использованием лицензированных программ ENVI и ReadHRPT (Сенюков, 2004, 2006; Сенюков и др., 2004; Соболевская, Сенюков, 2008). Получение данных обеспечивал

Камчатский центр связи и мониторинга (КЦСМ). Основные параметры для пепловых шлейфов (высота, размеры и направление распространения) и термальных аномалий (размер в пикселях и максимальная температура) определялись в результате обработки в соответствии со сложившейся в мире методикой.

Основной принцип оценки состояния вулканов по сейсмологическим данным основывается на разделении сейсмичности по числу землетрясений и их распределению в пространстве и времени, по выделившейся энергии, а также по спектральному составу сигналов и другим параметрам на два уровня сейсмической активности: "фоновая" (или нормальная) и "выше фона" (или повышенная). Понятие "фоновая", индивидуальное для каждого вулкана, оценивается по опыту регистрации. Уровень "фоновой" активности характеризуется отсутствием проявлений вулканической активности, представляющей реальную опасность (пепловые выбросы, лавовые потоки, лавины из раскаленного материала) (Сенюков и др., 2004, 2011).

Если на вулкане фиксируется повышенная сейсмичность, то вулкан неспокоен и представляет опасность. Именно на этом основана система предупреждения, реализованная с помощью четырехцветной шкалы кодов опасности. Впервые такая шкала была использована Аляскинской вулканологической обсерваторией для обозначения степени опасности вулканов для авиации. Существенным дополнением к этой шкале стало выставление цветового кода по зарегистрированным в данные сутки параметрам сейсмической активности.

Прогноз возможного извержения (или предупреждение об активизации вулкана) с указанием типа извержения, его масштабов, времени начала и продолжительности события, степени опасности для населения делается только в том случае, если для этого есть веские основания: 1) на вулкане фиксируется повышенная сейсмичность; 2) динамика развития уровня сейсмической активности соответствует типичному сценарию подготовки извержения вулкана. Официальный документ, подписанный авторами, передается в Камчатский филиал Российского экспертного совета (КФ РЭС) по прогнозу землетрясений и оценке сейсмической опасности и риска.

Глава 3. Предвестники, сценарии и прогноз извержений вулкана Ключевской. В 1947-1986 гг. для вулкана Ключевской в рамках имевшихся возможностей наблюдений было установлено (Токарев, 1966, 1981, 1988), что для двух различных типов извержений (извержений центрального кратера и побочных прорывов) можно выделить общую закономерность (сценарий) только для побочных прорывов. В работе (Токарев, 1988) приводится общая закономерность (сценарий) подготовки побочного прорыва на основе изучения 7-ми побочных прорывов произошедших в 1947-1986 гг. Руководствуясь вышеприведенным сценарием, П.И.Токарев сделал успешный краткосрочный прогноз извержения побочного прорыва «Предсказанный» на вулкане Ключевской 08 марта 1983 г. (Токарев, 1983).

В исследуемый период времени на вулкане Ключевской были зарегистрированы только извержения в центральном кратере. В это время в радиусе 7 км от вершины и диапазоне глубин от -5 до 40 км от уровня моря (далее в тексте глубина приводится относительно уровня моря) были определены стандартные параметры (время в очаге, координаты гипоцентра и энергетический класс) для 42236 землетрясений (рисунок 1), из которых только 1669 имеют класс больше К$>6.0 (т.е. 4%). Ks (и везде далее по тексту) -энергетический класс землетрясений ^31.2Ф68 по амплитуде S-волны, определяемый по номограмме С.А. Федотова (Федотов, 1972).

Для вулкана Ключевской уровень «нормальной» сейсмичности равен не более 50 землетрясений за сутки на глубине около 30 км. Для землетрясений в диапазоне глубин от вершины до 5 км «нормальный» уровень составляет не более 10 землетрясений cÁTs> 4.0, или не более 5 землетрясений с Ks> 5.0, или не более 3 землетрясений с Ks> 6.0. Для вулканического дрожания граница «нормальной» сейсмичности определяется средним за сутки значением 1.0 мкм/с по станции «CIR». «Нормальное» количество землетрясений 4 типа (А/Т>0.5) не превышает 100 за сутки.

За время исследований на вулкане зарегистрировано 5 продолжительных периодов «повышенной» сейсмичности, закончившихся извержениями в центральном кратере, таблица 1. В течение этого периода было локализовано более 42000 землетрясений. Для изучения такого большого количества землетрясений и визуализации динамики сейсмического процесса было предложено исследовать такой обобщающий параметр, как центр выделенной сейсмической энергии (ЦВСЭ) (Федотов, Жаринов и др. 1988, Сенюков, Нуждина и др., 2008; Сенюков, Дрознина и др., 2009). За выделенные сутки он определялся как одно эквивалентное землетрясение с координатами очага, вычисленными как среднеарифметическое из координат землетрясений, зарегистрированных за выбранные сутки с учетом веса, пропорционального энергии события. Энергия этого эквивалентного землетрясения равна сумме энергий выбранных событий. На рисунке 2 представлены параметры ЦВСЭ, периоды активизаций с вершинными извержениями (пепловые выбросы Н>500м и (или) лавовые потоки), количество землетрясений 4-ого типа и амплитуда вулканического дрожания.

В результате исследований зарегистрированных периодов покоя и активизаций можно выделить следующий общий сценарий подготовки вершинных извержений вулкана Ключевской продолжительностью от одной недели до нескольких месяцев (Сенюков, 2013):

1) начало активизации вулкана обычно начиналось с роя глубоких землетрясений (до 100 событий за сутки с глубины 20<h<35 км и классом Ks<6.5). Миграция очагов к поверхности начинается не после всех роев, но перед всеми вершинными извержениями наблюдалось большое количество землетрясений на глубине 20<h<35 км;

А) 160,0 в д.

160 5 в д.

1610 в.д

56.2 с.ш.

56 0 с.ш

55 8 с.ш

Рисунок 1 -Сейсмичность района Ключевской группы вулканов с 01.01.2000 по 31.12.2010: А)-карта

эпицентров, центральные зоны вулканов Ключевской и Безымянный выделены окружностями с радиусами 7 км и 6 км

соответственно,

черные

треугольники

обозначают

автоматические

телеметрические

сейсмические

станции, черные

звезды

показывают

вершины

вулканов; Б) -

проекция

гипоцентров на

вертикальную

плоскость по

линии А-В, в

вертикальных

прямоугольниках

показаны

разрезы для

центральных зон

вулканов

Ключевской и

Безымянный.

Активизация (повышенная сейсмичность) Появление термоаномалии Первое свечение в кратере Пепловые выбросы по визуальным и видео данным, Н высота над кратером Лавовые потоки по визуальным данным

№ период времени

1 28.10.2002 27.02.2004 15.05.03 17.05.03 21.03.03 - первый Н=200 м, с 15.04.03 по 13.01.04: 500< Н<2500 м Не было

2 12.0128.04. 2005 15.01.05 16.01.05 21.01.05- первый Н=200 м, с 06.02.05 по 04.05.05: 500< Н<4000 м 07.02.2005-04.2005: один поток длиной несколько км

3 15.12.2006 27.07.2007 15.12.06 18.03.07 15.02.07 первый Н=300 м, с 15.04.07 по 14.07.07: 500< Н<6000 м 28.03.2007-07.2007: три потока длиной несколько км

4 04.06.2008 01.02.2009 13.06.200 8 08.10.20 08 30.11.08 первый Н=500 м, с 30.11.08 по 24.12.08: 500< Н<3000 м 21.11.2008-01.2009: один поток длиной несколько км

5 30.07.2009 07.12.2010 02.08.200 9 02.08.20 09 30.12.09 первый Н=300 м, с 27.04.10 по 29.11.10: 500< Н<4000 м 05.01.2010-12.2010: три потока длиной несколько км

2) перед всеми вершинными извержениями наблюдалась миграция очагов землетрясений в виде подъема ЦВСЭ (96 % этих событий имеют энергетический класс Кз<6.0) с глубины около 30 км к вершине вулкана;

3) по мере приближения ЦВСЭ к поверхности увеличивалось количество землетрясений 4-ого типа и появлялось вулканическое дрожание;

4) во время появления магмы в кратере, сначала фиксировалась термальная аномалия по спутниковым данным в районе кратера, потом происходили пепловые выбросы и (или) всплески лавы, сопровождающиеся ночью свечением в кратере.

Для вершинных извержений вулкана Ключевской, произошедших в 20002010 гг., характерно постепенное усиление вулканической активности, таблица 1. Обычно вершинное извержение начиналось либо со слабого свечения в кратере, либо с парогазовой эмиссии с небольшим содержанием пепла высотой 200-300 м, не представляющими опасности ни для населения, ни для авиации. И в это время всегда возникает главный вопрос: «Будет ли в ближайшее время развитие активности до сильного извержения с пепловыми шлейфами высотой до 15 км над уровнем моря и излияниями мощных лавовых потоков, представляющими реальную опасность для населения и авиа полетов или нет?» Таким образом, в данном случае наиважнейшее значение имеет не время начала извержения, а вероятность его развития до масштабов опасного или катастрофического. В таких случаях делается прогноз развития активности вулкана.

В режиме реального времени были сделаны три среднесрочных прогноза развития активности вулкана Ключевской для четырех последних извержений. Прогнозы были переданы в КФ РЭС: 17.01.2005, 20.02.2007, 16.03.2007, 01.07.2008 (прогноз продлен 02.10.2008). Все прогнозы, кроме 20.02.2007, по развитию активности вулкана Ключевской впоследствии в целом оправдались, и были признаны успешными КФ РЭС (справка КФ РЭС №28).

01.01.2000 01 01.2002 01.01.2004 01.01.2006 01.01,2008 01.01,2010

Рисунок 2 - Графики распределения во времени (с 01.01.2000 по 31.12.2010) различных параметров сейсмичности вулкана Ключевской: А) - гистограмма черного цвета -количество землетрясений 4-ого типа (А/Т>0.5 по станции СШ., левая шкала), график серого цвета - средняя амплитуда вулканического дрожания по станции СЖ, мкм/с (правая шкапа), периоды активизаций обозначены прямоугольными скобками с соответствующими номерами, выше круглыми скобками обозначены периоды вершинных извержений с пепловыми выбросами Н>500м и (или) лавовыми потоками; Б) - серый график с осреднением по 7 точкам — глубина ЦВСЭ (левая шкала), черная гистограмма - энергия ЦВСЭ (правая шкала).

Глава 4. Предвестники и прогноз извержений вулкана Безымянный по сейсмологическим и спутниковым данным. В 1951-1956 гг. наблюдения за вулканом Безымянный проводились под руководством Г.С. Горшкова и Б.И. Пийпа (Горшков, 1965). В этот период работала только одна сейсмическая станция «Ключи», поэтому положение очагов землетрясений определялось с большой ошибкой. Эпицентры роя землетрясений, предваряющие катастрофическое извержение располагались близко к вулкану Безымянный, но так как он считался потухшим, поэтому предполагалось, что произойдет извержение побочного кратера вулкана Ключевской. С 01.04.1956 по 1970 г.

сейсмологические наблюдения проводились под руководством П.И. Токарева (Токарев, 1966, 1981). В этот период времени произошло 17 умеренных эксплозивных извержений, сопровождающих рост нового купола в кратере вулкана. Первые 6 наиболее сильных извержений, произошедших с февраля 1958 г. по март 1961 г., предварялись и сопровождались роями вулканических землетрясений 2-4 типов с энергетическим классом Ks<8.0 и длительностью 1-3 недели. Перед тремя извержениями (10.1959, 04.1960 и 03.1961) П.И. Токарев сообщал об их возможности по нарастанию частоты землетрясений 2-ого типа. Перед извержением 25.03.1961 был сделан прогноз его начала по возрастанию условной деформации для землетрясений 2-ого типа по гиперболическому закону на период с 29 марта по 6 апреля 1961 г., но он оказался ошибочным по времени. Для всех последующих извержений вулкана Безымянный с 1962 г. по 1970 г. (Токарев, 1981) и с 1971 г. по 1994 г. (Chubarova, 1995) было отмечено отсутствие или кратковременность роя предваряющих землетрясений на уровне Ks>4.6, что делало невозможным прогноз извержений.

Для периода времени с 2000 г. по 2004 г. представительный класс локализованных землетрясений получился равным Ks=4.0 (при угле наклона у=1.3), а с установкой новых станций BZM, BZW, BZG и KIR в 2005-2006 гг. еще улучшился до класса Ks=3.8 (при угле наклона у=0.8). Всего за период 2000-2010 гг. локализовано более 3120 землетрясений в радиусе 6 км от вулкана и диапазоне глубин от вершины до 40 км, рисунок 1. Из них только 192 события имели класс Ks>5.0, что составляет 6%. Главной особенностью сейсмичности вулкана Безымянный стало то, что практически все землетрясения в эти годы были локализованы от вершины до 5 км ниже уровня моря, рисунок ЗВ.

Всего за исследуемый период было зарегистрировано 17 умеренных эксплозивных извержений с высотой пепловых выбросов от 5 до 15 км над уровнем моря. По нашему определению для вулкана Безымянный «нормальный, фоновый» уровень с 02.2000 г. до 02.2004 г. был равен менее 5 поверхностных землетрясений за сутки с Ks>4.0 или менее 2 поверхностных землетрясений с Ks>5.0. С 02.2004 г. уровень «фоновой» сейсмичности был понижен и стал равен не более 10 поверхностных землетрясений за сутки с Ks>3.0 или отсутствие поверхностных землетрясений с Ks>4.0. Кроме того, состояние вулкана оценивалось желтым цветом (неспокойное), если температура термальной аномалии на куполе Безымянного была больше, чем температура термальной аномалии на лавовом потоке Второго прорыва Большого трещинного Толбачинского извержения (БТТИ) 1975-76 г. (Таном-Тфон)>20 °С (Соболевская, Сенюков, 2008).

В работе представлены детальные данные по зарегистрированным извержениям. Перед всеми извержениями были зарегистрированы предвестники по сейсмологическим и спутниковым данным, или вместе или по отдельности. Предвестники по сейсмологическим данным хорошо проявились в 10 случаях, при этом предваряющая сейсмичность оказалась близ поверхностной и по ней можно выделить сценарий подготовки извержения

вулкана. В 3 случаях такие предвестники невозможно было зарегистрировать из-за сильного вулканического дрожания, сопровождающего синхронные мощные вершинные извержения вулкана Ключевской. И в 4 случаях предваряющая сейсмичность оказалась кратковременной и относительно слабой, и по ней сложно было делать прогноз. Предвестник по спутниковым данным не проявился совсем в трех случаях из 13, для которых имеются такие данные. В остальных 10-ти случаях динамика роста интенсивности термальной аномалии на растущем куполе по спутниковым данным получилась разной и не всегда представительной и заблаговременной для успешного прогноза. Но во всех 17 случаях как минимум по одному из предвестников можно было уверенно ожидать извержение.

7

6 $

4

2472 1854 1236 618

О 9 18 27 36

1.0

0.5

го« 2001 аоог шч гт аоов гот гооу мое гооя гою 2011

Рисунок 3 - Графики распределения во времени различных параметров землетрясений, выделенных окружностью вокруг вулкана Безымянный на карте (рисунок 1А): А) -энергетический класс по Э-волне, стрелки с номерами показывают эксплозивные извержения; Б) - кумулятивное количество землетрясений; В) - глубина гипоцентров, км; Г) - кумулятивная энергия, Дж.

1--2--ГТ"......."ТГ~.....1 ' < 1 'І 1 »_і_ііі]__І., і___.([-І!__ 7~Я— \ | 9-- і І: ГТГ" 12.....ги Т5--1* 17д) ( 1 1 І і і 11 І ІІІіІі:!. іііиІХі

.................

ГАЩ,__________________________________________________—----------",:..........Г,,-------

№«* I . # і ' «- і «л ц

¥

е.чеґц* у:.....- ■•■•""_______

~______

По данным извержений, зарегистрированных до февраля 2004 г., был сформулирован первый вариант алгоритма прогноза извержений этого вулкана по сейсмологическим и спутниковым данным (Сенюков, 2008, 2013). В основу алгоритма была положена последовательность выделенных в ходе исследований предвестников (типичный сценарий) в период подготовки извержений вулкана и предложена возможная их интерпретация:

1) рой слабых (94% с энергетическим классом 3.5<Кз<5) поверхностных (Ь< 5 км) землетрясений 2-3 типа с постепенным увеличением частоты событий в сутки - поступление новой порции магмы и начало её дегазации, выжимание экструзивного блока;

2) увеличение числа землетрясений 4-ого типа, сопровождающих по нашей интерпретации газовые взрывы и сход лавин — вздымание постройки вулкана из-за выжимания экструзивного блока. Этот предвестник, по-нашему мнению, может стать одним из однозначных (прямых) сейсмических предвестников эксплозивных извержений вулкана Безымянный;

3) рост температуры и размера термальной аномалии на растущем куполе, как следствие схода горячих лавин, обнажения горячего экструзивного блока, а также истечения горячих газов.

Алгоритм прогноза извержений вулкана Безымянный (пункт №3 был включен в алгоритм после извержения 11 января 2005 г.):

1) вероятность извержения вулкана Безымянный равна нулю, если в районе вулкана регистрируется «фоновая», нормальная сейсмичность, и температура термальной аномалии на куполе вулкана не превышает температуру аномалии лавового потока из второго конуса Северного прорыва (БТТИ), которую можно считать постоянной;

2) вероятность извержения равна 50 %, если в районе вулкана начинает регистрироваться «повышенная» сейсмичность;

3) извержение произойдет в следующие 30 дней с вероятностью 90 %, если в течение последних трех суток регистрировалась сейсмичность «выше фона» и наблюдается дальнейший рост количества и энергии поверхностных землетрясений, в сочетании с ростом температуры термальной аномалии;

4) извержение произойдет в следующие 7 дней с вероятностью 100 %, после того как наряду с повышенной сейсмичностью начинают регистрироваться сейсмические события (более 5 за сутки), сопровождающие по нашей интерпретации сход лавин, что может свидетельствовать о вздымании купола.

В результате применения алгоритма в режиме реального времени, а также накопленного опыта успешно спрогнозированы 8 умеренных эксплозивных извержений вулкана Безымянный из 10, зарегистрированных с 02.2004 г. по 2010 г., при одной ложной тревоге. Все 8 краткосрочных прогнозов были переданы участникам проекта КУЕЯТ, и 7 из них зафиксированы в КФ РЭС. Пропуски и ложная тревога свидетельствуют о необходимости продолжения работы по совершенствованию алгоритма.

Глава 5. Взаимосвязь извержений вулканов Ключевской и Безымянный и методика их прогноза. Сопоставление землетрясений 4-ого типа вулканов Ключевской и Безымянный позволило сделать следующие выводы:

1) наиболее продолжительная (7-5-14 дней) и относительно сильная (более 35 землетрясений 4-ого типа в сутки) сейсмическая подготовка перед извержениями Безымянного наблюдалась в тех случаях, когда на вулкане Ключевской не было землетрясений 4-ого типа — 6 случаев;

2) если на вулкане Ключевской наблюдалась слабая сейсмичность (до 25 землетрясений 4-ого типа за сутки), то сейсмическая подготовка перед извержениями Безымянного продолжалась 4-5-7 дней и достигала 35 землетрясений 4-ого типа в сутки накануне извержения - 4 случая;

3) если вулкан Ключевской был активен (50-5-500 землетрясений 4-ого типа за сутки), то сейсмическая подготовка перед извержениями Безымянного была наиболее короткая (1-5-3 дня) и слабая (3-5-10 землетрясений 4-ого типа в сутки) -5 случаев;

4) сейсмологические предвестники извержений вулкана Безымянный невозможно зарегистрировать, если вулкан Ключевской находится в стадии извержения - 3 случая.

Следует отметить, что одно извержение по продолжительности предваряющей сейсмичности относится к пункту 2), а по количеству землетрясений 4-ого типа к пунктуЗ).

Из перечисленных выше выводов следует, что существует связь между сейсмичностью (землетрясениями 4-ого типа), предваряющей эксплозивные извержения вулкана Безымянный и сейсмичностью (землетрясениями 4-ого типа), отражающей состояние вулкана Ключевской.

Для оценки достоверности прогнозов предложена следующая формула, учитывающая успешные прогнозы, ложные тревоги и пропущенные извержения:

Д= 100%-1УП/(1И+ЕЛП), где Д - достоверность, УП - успешный прогноз, И - извержение, ЛП - ложный прогноз. Успешный прогноз — это оправдавшийся прогноз произошедшего извержения с формулировкой, что «извержение произойдет». Результаты оценки достоверности прогнозов 10-ти извержений вулкана Безымянный, произошедших с 02.2004 г. по 2010 г.:

1) успешные краткосрочные прогнозы сделаны для 8 извержений, пропущено 2 извержения и был один ложный прогноз. Д=100%-8/(10+1)= 73%;

2) когда вулкан Ключевской был спокоен (<50 землетрясений 4-ого типа в день) произошло 5 извержений вулкана Безымянный, которые успешно спрогнозированы без пропусков и ложных тревог по сейсмологическим данным с точностью до 7 дней. Д=100%-5/5=100%;

3) когда вулкан Ключевской был неспокоен или активно извергался (>50 землетрясений 4-ого типа в день) произошло 5 извержений вулкана Безымянный. Три из этих пяти извержений спрогнозированы по спутниковым данным (Соболевская, Сенюков, 2008), 2 пропущены и был один ложный прогноз. Д =3/(5+1) -100%=50%.

Установленная взаимосвязь, зафиксированная пауза между извержениями (минимум-4.5месяца) и оценки достоверности предвестников по предложенной выше формуле позволили скорректировать алгоритм прогноза, рисунок 4.

В 2011-2012 гг. произошло три эксплозивных извержения вулкана Безымянный (13.04.2011, 08.03.2012 и 01.09.2012), которые были успешно спрогнозированы без пропусков и ложных тревог с использованием нового варианта алгоритма (справка КФ РЭС № 29).

Рисунок 4 - Блок-схема алгоритма прогноза извержений вулкана Безымянный по сейсмологическим и спутниковым данным.

Заключение

1. Построена одномерная скоростная модель района Ключевской группы вулканов (КГБ), которая позволила получить непротиворечивые данные о положении очагов коровых землетрясений. На основе этой модели локализовано более 70 000 местных землетрясений в режиме близком к реальному времени с 2000 г. по настоящее время, что стало одной из главных составляющих в оценке сейсмической и вулканической активности этого района. На базе данных этих землетрясений построены трехмерные скоростные модели, позволяющие уточнить информацию о строении магматической системы КГВ.

2. Предложены количественные критерии, позволяющие разделять сейсмическую активность в районах вулканов Ключевской и Безымянный на «фоновую» и «повышенную» и выделять соответствующие периоды «спокойного» и «неспокойного» состояния вулканов.

20

3. На основе предложенных количественных параметрах сейсмичности разработана схема оценки текущего состояния вулканов, привязанная к цветовой шкале предупреждения о вулканической опасности Аляскинской вулканологической обсерватории. По предложенной схеме ежедневно с февраля 2000 г. представляются оценки состояния вулканов Камчатки в Интернете (URL: http://www.emsd.ru/~ss1/monitoring/main.htm'). Фактографическая база данных включена в Государственный регистр баз и банков данных за № 0220711891 от 21 июня 2007 г. Свидетельство № 11003.

4. Совместное исследование сейсмических и спутниковых данных для 5-ти вершинных извержений за 2000-2010 гг. позволило установить, что обязательными признаками (индивидуальный сценарий) подготовки вершинных извержений вулкана Ключевской являются: подъем центра выделенной сейсмической энергии с глубины ~30 км к кратеру, появление и увеличение количества землетрясений 4-ого типа (взрывы газов), появление и нарастание амплитуды вулканического дрожания, появление и рост интенсивности термальной аномалии в центральном кратере по спутниковым данным. Продолжительность подготовки может длиться от недели до нескольких месяцев.

5. В период наблюдений с 2000 по 2010 гг. было зарегистрировано 17 эксплозивных извержений вулкана Безымянный умеренной силы. Перед всеми извержениями были зарегистрированы предвестники по сейсмологическим и спутниковым данным, или вместе или по отдельности. Предвестники по сейсмологическим данным в виде последовательного увеличения числа землетрясений 2-3-его и 4-ого типов в диапазоне глубин от вершины до 5 км в районе вулкана (сценарий) хорошо проявились перед 10-ю извержениями. В 3-х случаях такие предвестники невозможно было зарегистрировать из-за сильного вулканического дрожания, сопровождающего сильные вершинные извержения вулкана Ключевской. И в 4-х случаях предваряющая сейсмичность оказалась кратковременной и относительно слабой, и по ней сложно было делать прогноз. Предвестник по спутниковым данным не проявился совсем в трех случаях из 13, для которых имеются эти данные. В остальных случаях динамика роста интенсивности термальной аномалии на растущем куполе по спутниковым данным получилась разной и не всегда представительной и заблаговременной для успешного прогноза. Но во всех 17 случаях как минимум по одному из предвестников можно было уверенно ожидать извержение. Продолжительность подготовки извержений не превышает 30 суток.

6. Впервые сформулирован алгоритм прогноза умеренных эксплозивных извержений вулкана Безымянный по сейсмологическим и спутниковым данным, как формализованная процедура принятия решения по наблюдаемым параметрам в соответствии с выделенным сценарием подготовки извержений. Алгоритм опробован в режиме реального времени и показана его эффективность.

7. Для периода 2000-2010 гг. обнаружена и показана связь между проявлениями сейсмичности, предваряющими извержения вулкана

Безымянный, и состоянием сейсмичности в районе вулкана Ключевской, что может свидетельствовать о возможном взаимодействии питающих магматических систем вулканов. Установленная связь позволила скорректировать алгоритм прогноза эксплозивных извержений вулкана Безымянный.

8. По данным сейсмологического и спутникового мониторинга с использованием разработанных сценариев подготовки извержений вулканов были сделаны в режиме реального времени успешные среднесрочные прогнозы развития активности трех из четырех вершинных извержений вулкана Ключевской при одной ложной тревоге и 11 успешных краткосрочных прогнозов умеренных эксплозивных извержений вулкана Безымянный из 13-ти произошедших, также, при одной ложной тревоге (справки КФ РЭС № 28 и № 29).

ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Статьи в журналах из перечня ВАК

1. Балеста С.Т., Гонтовая Л.И., Каргопольцев В.А., Пак Г., Пушкарев В.Г., Сенюков СЛ. Результаты сейсмических исследований земной коры в районе Ключевского вулкана // Вулканология и сейсмология. 1991. № 3. С. 3-18.

2. Гонтовая Л.И., Хренов А.П., Степанова М.Ю., Сенюков С.Л. Глубинная модель литосферы в районе Ключевской группы вулканов (Камчатка) // Вулканология и сейсмология. 2004. № 3. С. 3-11.

3. Гордеев Е.И., Сенюков С.Л. Сейсмическая активизация вулкана Корякский в 1994 г.: гибридные сейсмические события и их применение для оценки вулканической опасности // Вулканология и сейсмология. 1998. № 4-5. С. 112-127.

4. Гордеев Е.И., Чебров В.Н., Левина В.И., Сенюков СЛ., Шевченко Ю.В., Ящук В.В. Система сейсмологических наблюдений на Камчатке // Вулканология и сейсмология. 2006. № 3. С. 6-27.

5. Гордеев Е.И., Чебров В.Н., Левина В.И., Бахтиярова Г.М., Сенюков СЛ., Пантюхин Е.А. Банк сейсмологических данных Камчатки // Открытое образование. М. 2008. № 4. С. 16-22.

6. Гордеев Е.И., Чебров В.Н., Сенюков СЛ., Гирина O.A., Бахтиарова Г.М., Казанцев В.А. Информационные ресурсы для вулканологических исследований на Камчатке // Открытое образование. М. 2010. № 5. С. 73-82.

7. Сенюков СЛ. Скоростные модели вулкана Карымский по данным локальных землетрясений // Вулканология и сейсмология. 2003. №1. С. 54-63.

8. Сенюков С.Л. Мониторинг активности вулканов Камчатки дистанционными средствами наблюдений в 2000-2004 гг // Вулканология и сейсмология. 2006. № 3. С. 68-78.

9. Сенюков СЛ., Дрознина С.Я., Нуждина И.Н., Гарбузова В.Т., Кожевникова Т.Ю. Исследования активности вулкана Ключевской

дистанционными методами с 01.01.2001 г. по 31.07.2005 г. // Вулканология и сейсмология. 2009. №3. С. 50-59.

10. Сенюков С.Л. Мониторинг и прогноз активности вулканов Камчатки по сейсмологическим данным в 2000-2010 гг // Вулканология и сейсмология. 2013. №1. С. 96-108.

11. Славина Л.Б., Пивоварова Н.Б., Сенюков СЛ. Скоростное строение коры и верхней мантии в районе Северной группы вулканов Камчатки (по данным пробега Р-волн от вулканических землетрясений) // Геофизические процессы и биосфера, 2011. Т. 10. №3. С. 38-50.

12. Славина Л.Б., Пивоварова Н.Б., Сенюков С.Л. Динамика поля скоростей Северной группы вулканов Камчатки и ее связь с процессами развития вулканической активности // Вулканология и сейсмология. 2012. № 2. С. 39-55.

13. Соболевская О.В., Сенюков СЛ. Ретроспективный анализ изменения температуры термальной аномалии на вулкане Безымянный в 2002-2007 гг., как предвестника его извержений, по данным сенсора AVHRR спутников NOAA 16 и 17 // Вестник КРАУНЦ. Науки о Земле. 2008. Петропавловск-Камчатский, Изд-во КГПУ. С. 147-157.

14. Koulakov, I., Е. I. Gordeev, N. L. Dobretsov, V. A. Vemikovsky, S. Senyukov, and A. Jakovlev (2011 A), Feeding volcanoes of the Kluchevskoy group from the results of local earthquake tomography // Geophys. Res. Lett., 38, L09305, doi: 10.1029/2011GL046957.

15. Neal C., Girina O., Senyukov S., Rybin A., Osiensky J., Izbekov P., Ferguson G. Russian eruption warning system for aviation // Nat.Hazards. 2009. 51:245-262.

16. Thelen W., West M., Senyukov S. Seismic characterization of the fall 2007 eruptive sequence at Bezymianny Volcano, Russia // Journal of Volcanology and Geothermal Research, V.194, 2010, P. 201-213.

Другие публикации

17. Сенюков СЛ., Дрознина С.Я., Нуждина И.Н., Гарбузова В.Т., Дрознин Д.В., Кожевникова Т.Ю. Исследования активности вулканов Шивелуч и Безымянный в 2000-03 гт. дистанционными средствами наблюдений // Сборник «Комплексные сейсмологические и геофизические наблюдения на Камчатке», Петропавловск-Камчатский. 2004. С. 301-318.

18. Сенюков СЛ., Чебров В.Н., Гарбузова В.Т., Дрознина С.Я., Нуждина И.Н., Кожевникова Т.Ю., Толокнова С.Л. Сейсмический мониторинг вулканов Камчатки // Землетрясения Северной Евразии в 1999 году. Обнинск: ГС РАН. 2005. С. 323-340.

19. Сенюков С. Л., Дрознина С. Я., Нуждина И. Н., Гарбузова В. Т., Кожевникова Т. Ю. Исследования активности вулкана Ключевской дистанционными методами в 2001-2005 гг // Материалы научно-технической конференции 17-18 января 2006 г. Геофизический мониторинг Камчатки. Петропавловск-Камчатский. 2006. С. 94-100.

20. Сенюков СЛ., Гарбузова В.Т., Дрознина С.Я., Нуждина И.Н., Кожевникова Т.Ю., Толокнова С.Л. Сейсмический мониторинг вулканов

Камчатки // Землетрясения Северной Евразии в 2000 году. Обнинск: ГС РАН.

2006. С. 321-336.

21. Сенюков СЛ., Гарбузова В.Т., Дрознина С.Я., Нуждина И.Н., Кожевникова Т.Ю., Толокнова C.JI. Сейсмический мониторинг вулканов Камчатки // Землетрясения Северной Евразии в 2001 году.Обнинск: ГС РАН.

2007. С. 360-376.

22. Сенюков СЛ., Нуждина И.Н., Чебров В.Н. Сейсмический мониторинг вулканов Камчатки // Землетрясения России в 2004 году. Обнинск: ГС РАН. 2007. С. 45-49.

23. Сенюков СЛ., Нуждина И.Н., Чебров В.Н. Сейсмический мониторинг вулканов Камчатки и вулкана Алаид // Землетрясения России в 2005 году. Обнинск: ГС РАН. 2007. С. 44-49.

24. Сенюков СЛ., Нуждина И.Н., Дрознина С.Я. Пространственно-временной анализ землетрясений вулкана Ключевской за 1999-2007 гг // Труды региональной научно-технической конференции «Геофизический мониторинг и проблемы сейсмической безопасности Дальнего Востока России», 11-17 ноября 2007 г., Петропавловск-Камчатский, 2008. С. 120-124.

25. Сенюков СЛ. Результаты применения алгоритма прогноза извержений вулкана Безымянный в 2004-2007 гг. в режиме реального времени // Труды региональной научно-технической конференции «Геофизический мониторинг и проблемы сейсмической безопасности Дальнего Востока России», 11-17 ноября 2007 г., Петропавловск-Камчатский, 2008. С. 59-63.

26. Сенюков СЛ., Гарбузова В.Т., Дрознина С.Я., Нуждина И.Н., Кожевникова Т.Ю., Толокнова C.JI. Вулканы Камчатки // Землетрясения Северной Евразии в 2002 году. Обнинск: ГС РАН. 2008. С. 380-394.

27. Сенюков СЛ. О возможности успешного прогноза извержений вулкана Безымянный в зависимости от состояния вулкана Ключевской. Сейсмологические доказательства взаимодействия магматических систем этих вулканов // Труды региональной научно-технической конференции «Проблемы комплексного геофизического мониторинга Дальнего Востока России», 11-17 ноября 2009 г., Петропавловск-Камчатский. 2010. С. 239-243.

28. Сенюков СЛ., Нуждина И.Н., Дрознина С.Я., Гарбузова В.Т., Кожевникова Т.Ю., Толокнова C.JI., Соболевская О.В., Напылова H.A., Напылова O.A., Демянчук М.В. Активность вулканов Камчатки в 2000-2010 гг по сейсмологическим данным // Сейсмологические и геофизические исследования на Камчатке (к 50-летию детальных сейсмологических наблюдений). Петропавловск-Камчатский: КФ ГС РАН. 2012. С. 154-187.

29. Сенюков СЛ. Прогноз извержений вулканов Ключевской и Безымянный на Камчатке // Saarbrucken: LAP LAMBERTS Academic Publishing. 2013. 144 с.

Подписано в печать 29.10.2013. Формат 64x90/16. Усл. печ. лист. 1,75. Заказ 13116-А. Тираж: 150 экз.

Отпечатано в типографии "ФОН" 683006, г. Петропавловск-камчатский, бульвар Пийпа, 9. Тел.: 490-337.

Текст научной работыДиссертация по наукам о земле, кандидата геолого-минералогических наук, Сенюков, Сергей Львович, Петропавловск-Камчатский

КАМЧАТСКИЙ ФИЛИАЛ ГЕОФИЗИЧЕСКОЙ СЛУЖБЫ РАН

На правах рукописи

04201365074

Сенюков Сергей Львович

ОЦЕНКА СОСТОЯНИЯ И ПРОГНОЗ АКТИВНОСТИ ВУЛКАНОВ БЕЗЫМЯННЫЙ И КЛЮЧЕВСКОЙ НА КАМЧАТКЕ ПО СЕЙСМОЛОГИЧЕСКИМ И СПУТНИКОВЫМ

ДАННЫМ

25.00.10 - геофизика, геофизические методы поисков полезных ископаемых

Диссертация на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

Научный руководитель: доктор геолого-минералогических наук Мороз Юрий Федорович

Петропавловск-Камчатский -2013

Содержание

Введение..........................................................................................4

Глава 1. Геолого-геофизическая изученность Ключевской группы вулканов. .12

1.1 Геолого-структурное положение Ключевской группы вулканов............12

1.2 Строение земной коры в районе Ключевской группы вулканов по сейсмическим, гравиметрическим и электромагнитным данным.............15

1.3 Строение среды в районе Ключевской группы вулканов по сейсмологическим данным.............................................................19

Глава 2. Сейсмологические, спутниковые и видео-визуальные наблюдения за вулканами и оценка их состояния..........................................................23

2.1 Мониторинг активности вулканов Камчатки....................................23

2.2 Сейсмологические наблюдения...................................................24

2.3 Спутниковый мониторинг..........................................................35

2.4 Видео и визуальные наблюдения на вулканах.................................40

2.5 Основные принципы оценки состояния вулканов и прогнозирования их активности по данным сейсмологических наблюдений........................43

Глава 3. Предвестники, сценарии и прогноз извержений вулкана Ключевской ....................................................................................................46

3.1 Введение.................................................................................46

3.2 Наблюдения и результаты...........................................................49

3.3 Предвестники по сейсмологическим и спутниковым данным...............57

3.4 Выводы...................................................................................66

Глава 4. Предвестники и прогноз извержений вулкана Безымянный по сейсмологическим и спутниковым данным..............................................68

4.1 Введение.................................................................................68

4.2 Наблюдения и результаты...........................................................73

4.3 Предвестники, сценарий, алгоритм и результаты прогнозов...............101

4.4 Выводы.................................................................................105

Глава 5. Взаимосвязь извержений вулканов Ключевской и Безымянный и методика их прогноза.......................................................................107

5.1 Введение...............................................................................107

5.2 Результаты исследований..........................................................109

5.3 Оценка достоверности прогнозов.................................................120

5.4 Новый вариант алгоритма прогноза эксплозивных извержений вулкана Безымянный с оценкой достоверности предвестников...............................121

5.5 Выводы..................................................................................122

Заключение....................................................................................124

Список литературы..........................................................................127

Приложение 1.................................................................................145

Приложение 2.................................................................................149

ВВЕДЕНИЕ

Обоснование актуальности исследований

«Камчатка является северным звеном Курило-Камчатской дуги, где сейсмичность достигает наивысшего на Земле уровня и происходит около 1/3 землетрясений СССР. Здесь находится один из крупных тектонических узлов мира - пересечение Курило-Камчатской, Алеутской островных дуг и сейсмического пояса, протягивающегося сюда через Якутию из Северного Ледовитого океана, и один из наиболее мощных магматических центров мира -Ключевская группа вулканов. Здесь велика опасность всех главных стихийных бедствий, вызванных подземными силами, - землетрясений, цунами, извержений вулканов. На Камчатке могут решаться ключевые проблемы сейсмологии, геодинамики, вулканологии, важные задачи оценки сейсмической опасности и сейсмостойкого строительства. По этим причинам Камчатка и Командорские острова были, есть и будут одним из главных мест сейсмологических исследований в СССР» [Федотов, 1987].

Несмотря на предпринимаемые в мире усилия по развитию новых методов наблюдений, обработки данных, моделирования и теоретических исследований, прогнозирование извержений вулканов до настоящего времени представляет научную проблему, которая является часть одной из приоритетных тем в науках о Земле. Совместное исследование сейсмологических и спутниковых данных для активных вулканов представляет особый интерес для решения фундаментальных и прикладных задач геофизики, в том числе для прогноза их извержений.

Фундаментальные задачи связаны с ключевыми проблемами вулканологии и сейсмологии: исследование магматических систем питания вулканов по сейсмологическим данным, отражение динамики изменения состояния вулкана в геофизических полях, изучение механизмов подготовки извержений вулканов.

Практические задачи связаны с поиском закономерностей подготовки извержений вулканов по комплексу данных для успешного прогнозирования их активности.

Цель и задачи исследования

Целью работы является выявление особенностей п одготовки извержений вулканов Ключевской и Безымянный на основе исследования большого объема накопленной сейсмологической, спутниковой и другой информации за 2000-2010 гг. с привлечением опыта предшествующих работ.

Основные задачи исследований:

1. Выделить предвестники извержений по сейсмологическим и спутниковым данным.

2. Определить сценарии подготовки извержений и разработать алгоритмы прогнозирования активности.

3. Опробовать на практике в режиме реального времени выявленные закономерности и дать оценку достоверности сделанных прогнозов.

Защищаемые положения

1. Подготовка вершинных извержений вулкана Ключевской выражена следующими признаками: подъемом центра выделенной сейсмической энергии с глубины -30 км к кратеру, появлением и увеличением количества землетрясений 4-ого типа по классификации П.И. Токарева (1981), появлением и нарастанием амплитуды вулканического дрожания, появлением и ростом интенсивности термальной аномалии в центральном кратере. Признаки подготовки извержения проявляются в период от недели до нескольких месяцев.

2. Извержения вулкана Безымянный предваряются близповерхностными сейсмологическими предвестниками или ростом интенсивности термальной аномалии на растущем куполе при отсутствии или очень слабом проявлении предваряющей сейсмичности. Продолжительность подготовки обычно не превышает 30 суток.

3. Существует обратная зависимость между числом землетрясений 4-ого типа, предваряющих эксплозивные извержения вулкана Безымянный, и числом землетрясений 4-ого типа, характеризующих состояние вулкана Ключевской.

Научная новизна

1. Построена одномерная скоростная модель района Ключевской группы вулканов, которая дает возможность получать непротиворечивые данные о положении очагов коровых землетрясений.

г

2. По индивидуальным количественным критериям предложено разделить сейсмичность вулканов на «фоновую» и «повышенную», что соответствует «спокойному» и «неспокойному» состоянию вулканов. Изучение особенностей изменения «повышенной» сейсмичности позволило определить типичные индивидуальные сценарии подготовки вершинных извержений вулкана Ключевской и умеренных эксплозивных извержений вулкана Безымянный.

3. Впервые сформулирован алгоритм прогноза умеренных эксплозивных извержений вулкана Безымянный по сейсмологическим и спутниковым данным, как формализованная процедура принятия решения по наблюдаемым параметрам. Алгоритм опробован в режиме реального времени и показана его эффективность.

4. Совместное исследование сейсмичности, предваряющей извержения вулкана Безымянный, и одновременной сейсмичности вулкана Ключевской показало, что между ними существует связь.

Практическая значимость работы

1. На основе построенной одномерной скоростной модели района Ключевской группы вулканов локализовано более 70 ООО местных коровых землетрясений в режиме близком к реальному времени с 2000 г. по настоящее время. Данные об этих землетрясениях используются для оценки и прогнозирования вулканической активности, а также для построения трехмерных скоростных моделей, позволяющих уточнить строение магматической системы питания Ключевской группы вулканов.

2. На основе индивидуальных количественных параметрах сейсмичности разработана схема оценки текущего состояния вулканов, привязанная к цветовой шкале предупреждения о вулканической опасности Аляскинской

вулканологической обсерватории. По этой схеме ежедневно с февраля 2000 г. представляются оценки состояния вулканов Камчатки в Интернете (URL: http://www.emsd.ru/~ssl/monitoring/main.htm). Фактографическая база данных включена в Государственный регистр баз и банков данных за № 0220711891 от 21 июня 2007 г. Свидетельство № 11003.

3. По данным сейсмологического и спутникового мониторинга с использованием разработанных сценариев подготовки извержений вулканов были сделаны в режиме реального времени успешные среднесрочные прогнозы развития активности 3-х из 4-х вершинных извержений вулкана Ключевской при одной ложной тревоге и 11 успешных краткосрочных прогнозов умеренных эксплозивных извержений вулкана Безымянный из 13-ти произошедших, также, при одной ложной тревоге (справки Камчатского филиала Российского экспертного совета №28 и №29).

Методы исследования

В процессе исследования был использован комплекс методов сейсмологических и спутниковых наблюдений, включающий в себя локализацию и определение параметров очагов землетрясений, изучение их пространственно-временного распределения, измерение температур термальных аномалий и изучение изменения этих параметров во времени. Данные сейсмологических и спутниковых наблюдений исследовались с помощью методов математического, сравнительного и прогнозного анализа. Помимо общепринятых методик в работе кратко излагается и используется ряд обоснованных частных подходов, представленных в опубликованной литературе и представляющих интерес для исследуемых вулканов.

Данные, степень достоверности результатов и личный вклад автора

В основу диссертации положены данные результатов обработки сейсмологических, спутниковых и вулканологических наблюдений в районе

Ключевской группы вулканов за 2000-2010 гг., выполненных в лаборатории исследований сейсмической и вулканической активности Камчатского филиала Геофизической службы РАН под руководством автора или непосредственно автором. В работе использованы данные спутниковых наблюдений, в т.ч. более 10 тыс. файлов формата «.11Б> за период времени 2002-2009 гг., предоставленные Камчатским центром связи и мониторинга.

В рассматриваемый период времени произошли и были изучены:

5 вершинных извержений вулкана Ключевской, в районе которого были локализованы более 42 тыс. вулканических землетрясений и зарегистрированы более 250 тыс. событий 4-ого типа;

17 умеренных эксплозивных извержений вулкана Безымянный, в районе которого локализованы более 3 тыс. вулканических землетрясений и зарегистрированы более 5.5 тыс. событий 4-ого типа.

Используемая автором в диссертационной работе и в публикациях классификация вулканических землетрясений П.И. Токарева (1981) является общепризнанной и, в целом, согласуется с классификациями вулканических землетрясений других отечественных и зарубежных авторов.

Сценарии подготовки извержений вулканов Ключевской и Безымянный разрабатывались под руководством автора совместно с С.Я. Дрозниной, И.Н. Нуждиной, В.Т. Гарбузовой и О.В. Соболевской. С 1996 г. по 2009 г. автор участвовал в полевых работах по установке и обслуживанию автономных, радиотелеметрических станций на Камчатке, а с 1986 г. по 1990 г. - в полевых работах и обработке материалов по профилю КМПВ в районе Ключевской группы вулканов.

Соответствие диссертации паспорту научной специальности

Представленные в диссертации научные положения соответствуют формуле специальности 25.00.10 «Геофизика, геофизические методы поисков полезных ископаемых» и отражают исследования вулканов как физических объектов с комплексным использованием методов сейсмологических, спутниковых и

вулканологических наблюдений для изучения структуры строения и современной динамики с целью мониторинга состояния вулканов и прогноза их извержений.

Результаты данного научного исследования соответствуют следующим пунктам паспорта специальности:

1. Методы обработки и интерпретации результатов измерения геофизических полей.

2. Применение геофизических методов при решении задач охраны окружающей среды.

Апробация работы и публикации по теме диссертации

Результаты исследований автора, защищаемые положения и большая часть диссертационного исследования докладывались на многочисленных отечественных и международных конференциях: ежегодная конференция Американского Геофизического союза, г.Сан-Франциско, США, 13-18 декабря, 2010 г.; 32 Генеральная Ассамблея Европейской сейсмологической комиссии, г.Монтпелье, Франция, 6-10 сентября, 2010 г.; Международная конференция экспертов Японии и России, г.Петропавловск-Камчатский, Россия, 25-26 ноября, 2010 г.; Workshop "Worldwide early warning system of volcanic activities and mitigation of the global/regional consequences of volcanic eruptions", г.Москва, Россия, 8-9 Июля, 2010 г.; 6th Biennial Workshop on Japan-Kamchatka-Alaska Subduction Processes (JKASP-2009), Mitigating natural hazards in active arc environments. Fairbanks, Alaska, June 22-26, 2009 г.; Международная конференция, посвященная 10-летию выпуска сборника научных трудов "Землетрясения Северной Евразии", Обнинск, 28-31 июля 2008 г.; IRIS (Incorporated Research Institutions for Seismology) Workshop, Skamania Lodge, Stevenson, WA, USA, 2008, June 4-6; ESC Working Group "Earthquakes and Volcanoes", Annual Workshop 2008, Managua and León, Nicaragua, 21-27 September 2008; Международная научная конференция «Мониторинг геологических, литотехнических и эколого-геологических систем». 23-25 мая 2007 г., Москва; Международный симпозиум

«Проблемы эксплозивного вулканизма», Петропавловск-Камчатский, 25-30 марта 2006 г.; 5 Международное совещание «Процессы в зонах субдукции Японской, Курило-Камчатской и Алеутской островных дуг». Саппоро, Япония, 9-14 июля 2006 г.; Региональные научно-технические конференции «Проблемы комплексного геофизического мониторинга Дальнего Востока России», Петропавловск-Камчатский, 2007 г., 2009 г., 2011 г.; ежегодные научные конференции Института вулканологии и сейсмологии, посвященные Дню вулканолога, Петропавловск-Камчатский, 2005-2012 гг. и т.д.

Результаты, обсуждаемые в диссертационной работе, представлены в 53 научных работах соискателя, выполненных лично и в соавторстве, 16 из которых опубликованы в журналах, входящих в список изданий, рекомендованных ВАК для публикации основных научных результатов диссертации на соискание ученой степени кандидата наук, 20 статей в международных и российских сборниках, 16 статей в материалах конференций, 1 книга и более 40 тезисов международных и российских конференций.

Благодарности

Работа выполнена на основе большого объема сейсмологических, спутниковых, видео и визуальных наблюдений за вулканами Ключевской и Безымянный, полученных коллективом КФ ГС РАН, в котором автор работает с 1996 г.

Автор выражает искреннюю благодарность директору КФ ГС РАН к.т.н. В.Н. Чеброву и его первому директору (в то время начальнику Камчатской опытно-методической сейсмологической партии), Е.И. Гордееву, ныне академику РАН и директору Института вулканологии и сейсмологии, за всестороннюю поддержку, внимание, советы и консультации.

Особую благодарность автор выражает всем сотрудникам лаборатории исследований сейсмической и вулканической активности (особенно: С.Я. Дрозниной, И.Н. Нуждиной, В.Т.Гарбузовой) и отдела РТСС (заведующему

отделом - B.B. Ящуку, сотрудникам - Д.В. Дрознину, Б.К. Пономареву, И.А. Головщиковой), а также сотрудникам Аляскинской вулканологической обсерватории (С. Neal, D. Schneider) за их ежедневную работу по сбору, обработке и представлению результатов наблюдений, бескорыстную помощь и консультации.

Автор благодарен сотрудникам бывшей лаборатории Региональной геофизики Института вулканологии ДВО РАН (заведующему лабораторией - д.г.-м.н. С.Т. Балесте, сотрудникам - к.г.-м.н. Л.И. Гонтовой, A.A. Каргопольцеву, В.А. Пасечко, В.Г. Пушкареву, А.К. Сафронову, И.Л. Беловой и другим) за первый опыт полевых и камеральных работ по изучению Камчатских вулканов.

Особую благодарность и искреннюю признательность автор выражает научному руководителю д.г.-м.н. Юрию Федоровичу Морозу за внимание и поддержку на всех этапах выполнения диссертационной работы.

Структура и объем работы

Диссертация состоит из Введения, пяти глав и заключения. Текст диссертации содержит 150 страниц машинописного текста, включая 51 рисунок, 5 таблиц и 2 приложения. Список литературы насчитывает 153 источника.

Глава 1. Геолого-геофизическая изученность Ключевской группы

вулканов

1.1 Геолого-структурное положение Ключевской группы вулканов