Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Позднечетвертичный ареальный вулканизм Камчатки

ВАК РФ 25.00.25, Геоморфология и эволюционная география

Автореферат диссертации по теме "Позднечетвертичный ареальный вулканизм Камчатки"

Санкт-Петербургский государственный университет

Позднечетвертичный ареальный вулканизм Камчатки (структурная приуроченность, геолого-геоморфологический эффект, пространственно-временные закономерности проявления)

специальность 25.00.25 - геоморфология и эволюционная география

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата географических наук

На правах рукописи

Дирксен Олег Викторович

Санкт-Петербург - 2009

003471684

Работа выполнена в лаборатории динамической вулканологии Института

вулканологии и сейсмологии ДВО РАН и на кафедре геоморфологии факультета географии и геоэкологии Санкт-Петербургского государственного университета

Ведущая организация: Институт геохимии им. А.П. Виноградова СО РАН

Защита состоится «16» июня 2009 г. в « 15 » часов на заседании совета Д.212.232.64 по защите докторских и кандидатских диссертаций при Санкт-Петербургском государственном университете по адресу: 199178, Санкт- Петербург, 10-я линия В.О., д. 33, ауд. 74.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке им. A.M. Горького Санкт-Петербургского государственного университета по адресу: 199034, Санкт- Петербург, Университетская набережная 7/9

Научный руководитель:

доктор геолого-минералогических наук, ' профессор Ласточкин Александр Николаевич

Официальные оппоненты:

доктор географических наук, профессор Лукашов Андрей Александрович

кандидат геолого-минералогических наук Словцов Игорь Борисович

Автореферат разослан

мая

2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета д.г.н.

С.Н. Лесовая

Актуальность работы. Изучение вулканов Камчатки ведется уже более 300 лет, и к настоящему времени эруптивная активность большинства голоценовых стратовулканов полуострова реконструирована достаточно детально. Однако эволюция участков ареалыюго вулканизма и возникших там вулканических форм (шлаковых и лавовых конусов, щитовых вулканов) остается до сих пор практически не изученной. Реконструкция эруптивной истории ареального вулканизма, выполненная в данной работе, позволяет уточнить и дополнить представления о процессах вулканизма как рельефообразующего фактора на Камчатке, и об этапах формирования рельефа полуострова, в целом. Изучение пространственно-временного распределения ареальных вулканов, которые являются одним из лучших индикаторов динамики глубинных процессов, предоставляет информацию о первичном составе магмы и дает ключ к выявлению временных трендов в процессах геодинамики и магмогенерации. Кроме того, освоенные человеком территории полуострова часто располагаются вблизи районов интенсивного ареалыюго вулканизма, и изучение его эволюции во времени послужит основой для прогнозной оценки вулканической опасности и разработки сценариев развития этих территорий в будущем.

Цели и задачи. Целью настоящей работы является реконструкция истории развития позднечетвертичного ареалыюго вулканизма Камчатки: хронологии, масштабов проявления, структурной приуроченности, геолого-геоморфологического эффекта в районах его интенсивного проявления.

Для достижения этой цели решались следующие задачи: 1 - определение возраста эруптивных центров, расположенных в районах исследований; 2 -выявление приуроченности районов повышенной вулканической активности к тектоническим структурам полуострова; 3 - реконструкция динамики эруптивной активности ареального вулканизма за последние 50000 14С лет; 4 -выявление пространственно-временных закономерностей развития районов ареального вулканизма в позднем неоплейстоцене - голоцене.

Объект исследования. Объектами исследования являются районы интенсивного проявления ареального вулканизма, расположенные в южной, центральной и северной частях полуострова Камчатка (Седанкинский и Толмачев долы, окрестности вулканов Бакенинг и Вилючинский, бассейн реки Саван).

Научная новизна работы. Впервые определен возраст более 400 ареальных эруптивных центров, расположенных в разных частях полуострова. Идентифицированы главные вулканические пеплы-маркеры, являющиеся стратиграфическими реперами в районах исследований. Обосновано положение о приуроченности этих районов к зонам пересечения тектонических структур северо-восточного и северо-западного простирания. Выявлены закономерности временного распределения ареальных центров, и реконструирована история развития рельефа в районах ареального вулканизма. Установлена тесная связь

между импульсами ареального вулканизма и эпохами повышенной активности стратовулканов Камчатки.

Защищаемые положения.

1. Голоценовый ареальный вулканизм Камчатки является продолжением поздне-неоплейстоценового этапа активности, при этом масштабы его проявлений, по сравнению с неоплейстоценом, значительно уменьшаются.

2. Районы наиболее интенсивного ареального вулканизма приурочены к зонам пересечения региональных тектонических структур северо-восточного и северо-западного простирания.

3. Активность ареального вулканизма Камчатки имеет импульсный характер. Наиболее мощный импульс произошел около 50000-25000 14С л.н., когда сформировалось все щитовые вулканы и большинство мелких эруптивных центров. Именно в это время, в целом, завершилось формирование вулканических долов как крупных форм рельефа.

4. В голоцене отмечается два импульса эруптивной активности ареального вулканизма: 10000-7500 14С л.н. и 3500 14С л.н. - настоящее время. В каждом импульсе выделяется максимум активности, который имел место через 1000700 лет после его начала, вслед за которым наступал период плавного снижения интенсивности вулканизма, продолжавшийся 1500-2500 лет.

Фактическая основа работы. В основе работы лежат результаты, полученные автором во время полевых работ и камеральных исследований в 1995-2007 годах на Камчатке. Проведено детальное геолого-геоморфологическое картирование вулканогенных образований районов Седанкинского и Толмачева долов, окрестностей вулканов Бакенинг и Вилючинский, междуречья рек Саван и Опала на основе топографических карт масштаба 1:50000 и 1:100000. Установлен возраст более 400 ареальных эруптивных центров, причем для 51 голоценового центра возраст определен с точностью 100-200 лет. Изучено 158 разрезов почвенно-пирокластических чехлов, и на их основе составлены сводные разрезы для районов исследований; проведено определение радиоуглеродного возраста по 52 образцам торфа и почв. Проведено комплексное изучение коллекции образцов 45 базальтовых пеплов шлаковых конусов и 87 транзитных пеплов кислого состава. Обработаны результаты 159 химических анализов пеплов и лав.

Практическая значимость. Результаты работы могут применяться при реконструкции геодинамической обстановки и условий магмообразования в различных частях полуостров. Полученные данные по истории эруптивной активности ареального вулканизма могут использоваться для прогноза развития территории и оценки вулканической опасности для районов, расположенных в непосредственной близости от населенных пунктов и хозяйственных объектов (дороги, линии ЛЭП и т.д.).

Апробация результатов исследования. Результаты исследований по теме диссертации представлялись на 25 российских и международных

конференциях. По теме диссертации опубликовано 10 статей в отечественных и международных журналах, сделано 29 докладов.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из 5 глав, введения и заключения; имеет объем 172 страницы, содержит 7 таблиц и 44 рисунка; список литературы содержит 122 наименований.

Благодарности. Автор выражает благодарность своим коллегам, в первую очередь, И.В. Мелекесцеву, идейному вдохновителю проведения данных работ, и Л.И. Базановой, чья широчайшая эрудиция оказала неоценимую помощь автору. Автор выражает глубокую признательность своему научному руководителю А.Н.Ласточкину. Научный интерес Л.Д. Сулержицкого и М.М. Певзнер к исследованиям на Камчатке предоставили автору уникальную возможность получить более 80 радиоуглеродных датировок для транзитных пеплов и ареальных центров. Кроме того, П.Ю. Плечов, М.Ю. Пузанков и А.Б. Перепелов существенно обогатили автора пониманием геологической истории районов исследований и процессов магмогенерации. В.Н Соболев, И.А. Борисов, М.А. Назарова, Р.В. Кулиш, Е.М. Велитченко, Н.П. Латышев, П.А. Борисов, К.А. Бычков, A.B. Рогозин оказали огромную помощь при проведении полевых работ. Особенную благодарность хочется выразить жене, В.Г. Дирксен, без чьей поддержки и внимания данная работа не была бы сделана. Исследования были поддержаны несколькими грантами РФФИ.

Структура и содержание работы

Во Введении обоснована актуальность диссертационной работы, определены цели и задачи исследования, приведены общие сведения о фактическом материале, положенном в основу работы, отражены научная новизна и практическая значимость результатов работы, изложены основные защищаемые положения.

Глава 1 посвящена определению понятия «ареальный вулкан» и краткому изложению результатов предыдущих исследований районов ареального вулканизма на Камчатке.

Несмотря на использование этого термина с тридцатых годов прошлого века, единого мнения о том, что же является ареальным вулканом до сих пор не выработано. Многочисленные определения, используемые в литературе, толкуют этот термин по-разному. В данной работе под ареальным вулканом понимается одноактный вулкан, возникший в результате выноса с глубины на земную поверхность единичной порции магмы, поднимавшейся непосредственно из области магмогенерации и не испытывавшей значительной дифференциации и ассимиляции в существовавших до этого приповерхностных коровых очагах стратовулканов. Ареальный вулкан, таким образом, является разновидностью вулкана моногенного, под которым понимается любой одноактный вулканический аппарат независимо от условий его питания.

За все время исследований вулканов Камчатки ареальному вулканизму уделялось гораздо меньше внимания, чем крупным стратовулканам и кальдерам полуострова. До середины 70-х годов изучение ареальных вулканов проводилось, главным образом, в рамках региональных работ, в которых моногенным центрам уделялось лишь незначительное внимание. Большое Трещинное Толбачинское извержение в 1975-1976 годах на некоторое время привлекло повышенное внимание исследователей, в результате чего была опубликована серия работ, ставших классическими. После этого в изучении ареального вулканизма наступил длительный перерыв до конца 90-х годов, когда интерес к этому своеобразному явлению снова возродился. Наибольшее внимание в большинстве последних публикаций уделялось вещественному составу ареальных вулканитов, несущему ценную информацию о процессах магмогенерации и геодинамики. Однако вопросы эволюции ареального вулканизма в пространстве и времени остаются до сих пор практически неизученными, и данная работа направлена на восполнение этого пробела.

Глава 2 описывает методику датирования ареальных вулканов, использовавшуюся в данной работе. В ее основе лежит применение комплекса методов геолого-геоморфологических исследований и датирования отложений различного генезиса в районах ареального вулканизма. Разработанная O.A. Брайцевой, И.В. Мелекесцевым и Л.Д. Сулержицким [Брайцева и др., 1978], данная методика с успехом применяется для датирования вулканогенных форм рельефа на Камчатке. Основными ее компонентами являются: составление геолого-геоморфологических карт и схем распространения вулканогенных отложений, тефрохронологическое изучение почвенно-пирокластических чехлов (ППЧ) в районах исследований и массовое применение радиоуглеродного датирования органогенных отложений (древесных остатков, углей, погребенных почв и торфа).

Составление геолого-геоморфологических карт и схем осуществлялось путем детального дешифрирования аэрофотоснимков и изучения топографических карт масштаба 1:50000 и 1:100000. При этом устанавливался относительный возраст вулканических построек по их соотношению с ледниковыми формами рельефа и отложениями, морскими и речными террасами, обвалами, вулканогенными и другими формами рельефа известного возраста, а также степени сохранности этих построек. Широкое распространение разнообразных ледниковых форм рельефа и отложений в вулканических районах определило их первостепенное значение при определении относительного возраста вулканических аппаратов. Составленные схемы возрастного расчленения служили основой при проведении дальнейших тефрохронологических исследований. Кроме того, построенные карты и схемы использовались для расчета размеров вулканических аппаратов и подсчета объемов изверженных продуктов. Во время полевых работ проводилась проверка установленных при дешифрировании соотношений, проводилось описание разрезов почвенно-пирокластических чехлов и отбор образцов для химического, минералогического и радиоуглеродного анализов.

Особенность радиоуглеродного датирования вулканогенных отложений заключается в том, что они в подавляющем большинстве случаев не содержат органического материала. Поэтому для радиоуглеродного датирования отбирались погребенные почвы или торф, перекрывающие и/или подстилающие датируемые отложения. Определения радиоуглеродного возраста проводились в лаборатории изотопного возраста Геологического института РАН, г. Москва. Датирование по последовательным щелочным вытяжкам позволило получить ряд дат, характеризующих временной диапазон формирования почвы или слоя торфа. При этом, за возраст датируемого события принималась самая древняя радиоуглеродная дата из перекрывающего горизонта почвы/торфа, и самая молодая - из подстилающего. При наличии датировок из перекрывающего и подстилающего горизонтов, за возраст датируемого события принималось средняя величина.

В тех случаях, когда возраст эруптивного центра не удавалось определить с помощью прямого радиоуглеродного датирования, применялся тефрохронологический метод, с помощью которого устанавливался возраст вулканических центров или отложений, с ними связанных, по положению в разрезе относительно горизонтов вулканических пеплов с известным возрастом. По результатам полевых тефрохронологический исследований для каждого района составлялась сводная тефростратиграфическая шкала, на которую выносились все обнаруженные в разрезах пеплы, а также обозначалось стратиграфическое положение всех других датируемых отложений и объектов. После чего, по результатам химического и минералогического анализов обнаруженных в разрезах ППЧ пеплов, проводилась идентификация пеплов-маркеров, основой для которой служила хронологическая шкала главных маркирующих горизонтов тефры Камчатки [Вгакзеуа е1 а!., 1997]. В результате, каждое местное эруптивное событие оказывалось зажатым в своеобразную «возрастную вилку», образуемую датированными выше- и нижележащими горизонтами пеплов. Для дальнейшего уточнения возраста события использовались данные о скорости почвообразования, которая рассчитывалась для ближайшего в разрезе горизонта погребенной почвы, ограниченного сверху и снизу датированными горизонтами пеплов. Основным ограничением тефрохронологического метода является практически полное отсутствие неоплейстоценовых разрезов ППЧ на Камчатке, и поэтому его используют, главным образом, для датирования голоценовых событий. Применение описанной комплексной методики позволило установить возраст голоценовых эруптивных центров и, с меньшей уверенностью, возраст ареальных вулканов, возникших в неоплейстоцене.

При проведении картирования все эруптивные центры были разделены на шесть возрастных групп. Среди поздне-неоплейстоценовых вулканов, по характеру взаимоотношений с ледниковыми формами рельефа и степени сохранности построек, выделено три возрастные группы: 50000-25000, 2500015000 и 15000-10000 14С л.н. В пределах голоцена также выделено три возрастные группы: 10000-7000, 7000-3000 14С л.н. и 3000 14С л.н. - настоящее

время. Детальное возрастное расчленение поздне-неоплейстоценовых вулканов проводилось для Седанкинского и Толмачева долов, а также для центров в бассейне реки Саван. В окрестностях вулканов Бакенинг и Вилючинский, а также Начикинского озера определялся возраст только голоценовых центров.

Глава 3 посвящена описанию фактического материала, представляющего собой результаты определения возраста эруптивных аппаратов в районах интенсивного проявления ареального вулканизма в южной, центральной и северной частях полуострова Камчатка (рис. 1).

Седанкинский дол представляет собой пологонаклонное вулканическое плато, сформировавшееся в результате извержений более 300 эруптивных центров. Три из них - небольшие щитовые вулканы, два - существенно лавовые

Рис. 1. Схема расположения районов работ. Цифрами на карте показаны: 1— Седанкинский дол; 2 - район вулкана Бакенинг; 3 - район вулкана Вилючинский; 4— Толмачев дол; 5 - район реки Саван.

Седанкинский дол представляет собой пологонаклонное вулканическое плато, сформировавшееся в результате извержений более 300 эруптивных центров. Три из них - небольшие щитовые вулканы, два - существенно лавовые стратовулканы, а остальные - мелкие ареальные центры (шлаковые и лавовые 1 конуса, воронки взрыва). Большинство вулканов приурочено к структуре типа грабен-синклиналь, расположенной в центральной части хребта, группируясь в шесть линейных зон северо-восточного простирания, параллельных основным современным структурам полуострова.

Проведенные исследования показали, что наибольшее распространение здесь имеют вулканы, сформировавшиеся около 50000-25000 14С л.н. К данной группе относятся все крупные вулканические постройки (вулканы Медвежка, Леутонгей, Тузовский, Горного Института, Рассошина, Титила и Междусопочный), а также более 200 шлаковых и лавовых конусов. Центры этой группы обнаруживаются на территории всего дола. Объем изверженного | материала составил более 50 км3. Количество вулканов, возникших в диапазоне 25000-15000 14С л.н., значительно меньше. Было обнаружено 25 центров этого

возраста, в том числе, несколько центров подледных извержений (тюйя),

общим объемом изверженного материала около 1 км3. Восемь центров

расположено в осевой зоне грабен-синклинали, а остальные, в том числе вулкан

Твитунуп, - находятся на северо-западной периферии дола, формируя

рассеянную цепочку северо-восточного простирания. Вулканы,

сформировавшиеся в интервале 15000-10000 |4С л.н., формируют отчетливую

зону северо-восточного простирания от юго-западного подножия вулкана

Леутонгей до северо-восточного склона вулкана Междусопочный. Обнаружено

46 центров этой группы, с суммарным объемом изверженного материала 0,8 з

км .

Все голоценовые образования разделяются на две возрастные группы: ранне- (10000-7000 14С л.н.) и позднеголоценовые (3000 14С л.н. - настоящее время). Всего обнаружено 15 раннеголоценовых центров, большая часть которых сосредоточена в окрестностях вулкана Титила, а четыре небольших постройки расположены на западных склонах Срединного хребта. Общий объем изверженных продуктов составил около 1,9 км3, из которых 1,1 км3 вынесено во время извержения вулкана Средний. Самым молодым центром этой группы является Седанкинский лавовый поток, излившийся около 8000 |4С л.н. Все остальные центры этой группы сформировались в диапазоне 8700-9300 14С л.н. К позднеголоценовым центрам относятся 5 конусов массива Терпук и конус Ворота; тогда же произошло последнее извержение на вулкане Титила. Все эти события датированы узким временным диапазоном 2800-2700 14С л.н. Первыми возникли конуса массива Терпук, затем, после перерыва около 50 лет, сформировался конус Ворота. Завершилась эруптивная деятельность извержением на вулкане Титила. Общий объем извергнутого материала составил порядка 1 км3.

Анализ распространения разновозрастных вулканов показал, что в течение последних 50000 14С лет на Седанкинском долу происходило сокращение площади проявления вулканизма, и большинство голоценовых аппаратов сконцентрированы, главным образом, в пределах двух линейных зон в центральной части дола, маркируя положение основного магмоподводящего разлома. Раннеголоценовые центры формируют отчетливую зону северозападного простирания, что позволяет предположить наличие глубинного разлома того же простирания, унаследованного с более ранних этапов развития района и активизированного в раннем голоцене.

Голоценовые ареалъные центры района вулкана Бакенинг подразделяются на две возрастные группы: раннеголоценовую - вулканы, возникшие 100009000 14С л.н. (6 центров), и позднеголоценовую - вулканы с возрастом 2800-600 |4С лет (7 центров). Раннеголоценовые центры приурочены к двум крупным тектоническим нарушениям района - грабену реки Средняя Авача и разлому реки Кавыча. Общий объем изверженного материала составил 0,07 км . После значительного перерыва, вулканическая активность возобновилась около 2800 14С л.н. извержением вулкана Заварицкого. Затем, около 1600 14С л.н., возник конус Веер, а после этого активность переместилась в пади Костакан и

Колодбище, где в диапазоне 1200-600 14С л.н. появилось еще 5 центров. Вулканы позднеголоценовой группы также располагаются вблизи крупных тектонических структур: грабена реки Средняя Авача и разлома реки Левая Авача. Общий объем изверженного материала составил 0,96 км3, из них 0,8 км3 магмы изверглось при формировании вулкана Заварицкого.

Эруптивная активность в районе вулкана Вилючинский и Начикинского озера отличалась наименьшими масштабами. К раннеголоцененовой группе ареальных центров здесь относятся конуса Оливиновый, Дорожный, Озерный и Зеленый, расположенные по периферии крупных плиоценовых интрузий к северу от вулкана Вилючинский, и сформировавшиеся в интервале 9500-8000 |4С л.н. Объем изверженного материала составил около 0,08 км3. Три центра в данном районе относятся к среднеголоценовой группе: конуса Медвежий -1 и -2, образовавшиеся юго-западнее Начикинского озера, и сопка Бархатная, на правом борту долины реки Паратунка. Судя по положению в разрезе шлаков этих центров, они возникли практически одновременно, около 3600 14С л.н. Объем материала, изверженного конусами этой группы - 0,1 км3. Последними, около 2400 14С л.н., появились конуса Тополовый 1 и 2, извергнувшие около 0,03 км3 магмы.

Толмачев дол расположен в северной части Южно-Камчатского прогиба и представляет собой пологонаклонное вулканическое плато, сформировавшееся в результате слияния и наложения друг на друга лавовых потоков и шлаков более 100 ареальных центров. Как и на Седанкинском долу, вулканы, возникшие в период 50000-25000 14С л.н., занимают наибольшую площадь. В настоящее время в рельефе выражены лишь 29 конусов данной возрастной группы, однако фрагменты лавовых потоков этого времени, погребенные более молодыми образованиями, обнаружены по всей территории дола. Кроме того, именно в это время сформировались щитовые вулканы: гора Утес и соседняя с ней постройка с абсолютной отметкой 1024,8 м, а также гора Толмачева на юго-восточной периферии дола. Минимальный объем изверженного на этом этапе материала, без учета построек щитовых вулканов, составляет, по нашим оценкам, порядка 15 км . Временной диапазон 25000-15000 |4С л.н. характеризуется ослаблением вулканической активности: в это время возникло 15 центров, а общий объем вынесенного вещества был равен около 0,7 км3. К последней неоплейстоценовой группе (15000-10000 |4С л.н.) нами отнесено 32 эруптивных центра, извергнувших около 1,5 км3 магмы. С этого времени площадь проявления вулканизма начинает уменьшаться: отмечается «стягивание» эруптивных аппаратов к центральной части дола.

В раннем голоцене (10000-7000 14С л.н.) на долу сформировалось 28 центров, которые извергли около 2,5 км3 магмы. Наиболее крупные вулканы этой группы - горы Седло и Двойная, в южной части дола. Продолжается сокращение ареала проявления вулканизма: большинство вулканов приурочено к двум линейным зонам северо-восточного простирания, которые, по-видимому, фиксируют положение основных питающих разломов. В среднем голоцене (7000-3000 |4С л.н.) на Толмачевом долу произошло всего одно

извержение, аналогов которому на Камчатке до настоящего времени не известно. Около 4600 ,4С л.н. сформировался кратер озера Чаша - уникальный пример риолитового фреатомагматического извержения в пределах поля ареального вулканизма. Данный центр, однако, не может считаться ареальным, поскольку извергавшаяся магма претерпела значительные изменения в приповерхностном очаге, скорее всего, под вулканом Опала. В период с 3000 1 С л.н. по настоящее время здесь возникли всего четыре центра, расположенные на восточной и северо-западной периферии дола. Общий объем вынесенного материала - около 1,1 км3. Первым, около 3000 ,4С л.н., возник центр Мохнашка на восточном берегу Толмачева озера, а последним, около 1600 |4С л.н., - конус Новый, у северо-западного подножия дола, после чего эруптивная активность в пределах Толмачева дола не возобновлялась.

Ареальные вулканы в бассейне реки Саван расположены, главным образом, в пределах двух крупных тектонических структур Южной Камчатки: ЮжноКамчатского прогиба и Ункановичского горста. Лишь самые западные центры находятся в пределах Голыгинского прогиба. В пределах Южно-Камчатского прогиба расположены наиболее крупные эруптивные центры, в том числе несколько щитовых вулканов, что свидетельствует о максимальной проницаемости зоны прогибания. К западу количество и размеры эруптивных центров резко уменьшаются. Все щитовые вулканы (общим объемом около 20 км3) возникли в диапазоне 50000-25000 |4С л.н. Более молодые поздне -неоплейстоценовые центры представлены, главным образом, мелкими шлаковыми и лавовыми конусами, объем которых неизвестен. Нами здесь было обнаружено всего три голоценовых центра: гора Отдельная, гора Желтая и маар Озерный. Все они возникли в раннем голоцене, в интервале 7500-9200 14С л.н.

Таким образом, в результате проведенных исследований был определен возраст более 400 ареальных центров Камчатки. Сходные формы проявления вулканизма и похожий состав изверженных пород во всех районах свидетельствуют о том, что голоценовая вулканическая активность является продолжением неоплейстоценового этапа. При этом, масштабы вулканической деятельности в голоцене в целом уступают таковым во время позднего неоплейстоцена, несмотря на отдельные сильные извержения.

Глава 4 посвящена выявлению закономерностей пространственной приуроченности районов ареального вулканизма. Как неоднократно отмечалось, максимальная интенсивность ареального вулканизма наблюдается в пределах структур опускания, в областях воздымания его интенсивность значительно слабее. Однако даже на фоне широкого проявления молодого вулканизма, большинство изученных нами районов выделяются повышенной активностью. Так, интенсивность вулканизма на Седанкинском долу в позднем неоплейстоцен - голоцене была в несколько раз выше, чем в соседних с ним районах Срединного хребта. Опубликованные к настоящему времени данные позволяют с определенной долей уверенности утверждать, что причина этого -положение Седанкинского дола неподалеку от места пересечения Срединного

хребта зоной поперечных дислокаций, имеющей северо-западное простирание. Эта зона заложилась еще в эоцене вдоль южной границы зоны обдукции палеоокеанической плиты [Нурмухамедов, Мороз, 2008]. В миоцене подвижки в зоне возобновились во время причленения к Камчатке полуострова Камчатский Мыс [Авдейко и др., 2001]. По-видимому, определенная тектоническая активность сохранилась в позднем неоплейстоцене - голоцене: гипотетическое продолжение на суше зоны активных в настоящее время Берингийских трансформных разломов пересекает Срединный хребет именно в районе Седанкинского дола. На поверхности эта зона выражается серией субпараллельных разломов северо-западного простирания, рвущих покровы раннечетвертчных платобазальтов и фиксирующихся прямолинейными участками речных долин на восточных и западных склонах Срединного хребта. Кроме того, несмотря на преобладающую северо-восточную ориентировку линейных зон концентрации эруптивных центров Седанкинского дола, вулканы, извергавшиеся в раннем голоцене, формируют отчетливо выраженную зону северо-западного простирания. Приуроченность ареальных центров северной части Центральной Камчатской депрессии к продолжению на суше Берингийских разломов предполагается также в ряде публикаций [Бабанский и др., 2006; Певзнер, 2006].

Таким образом, опубликованные к настоящему времени данные свидетельствуют о расположении Седанкинского дола в районе пересечения региональных тектонических структур северо-восточного и северо-западного простирания. Повышенная проницаемость земной коры, обусловленная тектонической раздробленностью, обеспечивает быстрый подъем значительных объемов магмы с больших глубин на поверхность и более интенсивное проявление ареального вулканизма в данном районе.

Ареальный вулканизм вблизи вулканов Бакенинг и Вилючинский, расположенных в областях современного воздымания, также тяготеет к зонам пересечения крупных тектонических структур северо-восточного и северозападного простирания. В окрестностях вулкана Вилючинский тектонические нарушения северо-западного направления маркируются цепочками плиоценовых эруптивных центров [Флоренский, Базанова, 1989], к периферии которых приурочено большинство голоценовых ареальных аппаратов. При этом, северо-восточные тектонические нарушения наложены на более древние разломы северо-западного простирания. В районе вулкана Бакенинг поздне-неоплейстоценовые и голоценовые эруптивные аппараты образуют две узкие зоны северо-западного направления, маркируя крупные глубинные разломы такого же простирания. При этом, большинство голоценовых центров концентрируется в узлах пересечения северо-западных разломов с новейшими тектоническими структурами: грабеном реки Средняя Авача и разломом реки Левая Авача.

Находящиеся по соседству Толмачев дол и район реки Саван существенно отличаются по интенсивности позднечетвертичного вулканизма. Количество выраженных в рельефе эруптивных центров, и объемы изверженных пород на

Толмачевом долу значительно выше. По-видимому, это объясняется наличием разломов северо-западного и западного простирания, секущих структуры северо-восточного направления. Два таких четких разлома ограничивают выступ Ункановичского горста в районе Толмачева дола. Цепочки стратовулканов, расположенных поблизости, имеют северо-западную ориентировку. Кроме того, наиболее крупные эруптивные центры в пределах Толмачева дола также упорядочены вдоль узкой зоны северо-западного направления, которая продолжает крупный разлом долины реки Мутная, выделяемый также по геофизическим данным [Долгоживущий центр..., 1980]. В то же время, в бассейне реки Саван секущих разломов не фиксируется. После этапа активизации 50000-25000 14С л.н. ареальный вулканизм здесь отличается наименьшей интенсивностью. Стоит также отметить, что это единственный район, где не проявился позднеголоценовый импульс.

Следовательно, можно заключить, что районы повышенной интенсивности ареального вулканизма, даже в областях его широкого распространения, приурочены к зонам пересечения региональных структур северо-восточного и северо-западного простирания.

В главе 5 обосновывается выделение нескольких импульсов эруптивной активности вулканов ареального типа за последние 50000 14С лет.

В изученных районах временной интервал 50000-25000 14С л.н. характеризуется исключительно высокой вулканической активностью. На Седанкинском долу возникло более 200 эруптивных центров, а общий объем изверженного материала составил более 50 км3. На Толмачевом долу образовалось как минимум 29 эруптивных центров, а общий объем вулканитов превысил 15 км3. В бассейне реки Саван рассматриваемый временной промежуток также отличался наибольшей активностью: общий объем извергнутой магмы составляет около 20 км3. Интенсивность выноса вещества составила 2 км3/тыс. лет для Седанкинского дола, 0,6 км3/тыс. лет для Толмачева дола (рис. 2) и 0,8 км3/тыс. лет для района реки Саван. Следует отметить, что именно тогда возникли все щитовые вулканы, обнаруженные в районах исследований, что свидетельствует о максимальной интенсивности подачи вещества на земную поверхность.

В период 25000-15000 |4С л.н. произошло значительное ослабление вулканической активности. На Седанкинском долу интенсивность вулканизма снизилась в 20 раз, составив 0,09 км3/тыс. лет. На Толмачевом долу к данной возрастной группе относятся 15 эруптивных центров. В данное время в обоих районах не возникло ни одного щитового вулкана, все центры представляют собой небольшие шлаковые конуса или лавовые купола. Объем извергнутого материала уменьшился более чем на порядок и составил 0,9 и 0,7 км3 - для Седанкинского и Толмачева долов, соответственно. Средняя интенсивность вулканизма в обоих районах упала, таким образом, в 10-20 раз, составив 0,09 и 0,07 км3/тыс. лет, соответственно.

Период 15000-10000 14С л.н. характеризуется незначительным усилением вулканической активности по сравнению с предыдущим этапом. На Седанкинском долу общий объем извергнутых вулканитов был равен около 0,8 км3, что определяет среднюю интенсивность выноса материала порядка 0,15 км3/тыс. лет. На Толмачевом долу произошло 32 извержения. Большинство эруптивных центров также сгруппировано в центральной части дола, маркируя основной магмоподводящий разлом. Средняя интенсивность выноса вещества (при общем объеме изверженного материала порядка 1,4 км3) составила около 0,3 км3/тыс. лет. Таким образом, в данное время вулканическая активность в пределах обоих районов несколько усилилась. И хотя объемы вынесенного материала остались такими же (Седанкинский дол), или незначительно увеличились (Толмачев дол), средняя интенсивность выноса материала за

|сравнению с

Рис. 2. Интенсивность ареального вулканизма на Толмачевом (1) и Седанкинском (2) долах.

предыдущим этапом, оставаясь, тем не менее, в 2-10 раз слабее, чем в интервале 50000-25000 14С л.н. Полученные данные позволяют выделить период 50000-25000 |4С л.н. как поздне-неоплейстоценовый импульс ареального вулканизма, когда образовалось большинство эруптивных центров и произошло формирование вулканических долов как крупных современных форм рельефа.

Начало голоцена (диапазон 10000-7000 14С л.н.) отмечается новой вспышкой вулканической деятельности во всех изученных участках (рис. 3). Наибольшее количество событий произошло в пределах Седанкинского (15 извержений) и Толмачева долов (28 извержений). Интенсивность выноса вещества увеличилась в 3-4 раза, по сравнению с предыдущим временным отрезком. Интенсивность вулканизма окрестностей вулканов Бакенинг и Вилючинский составила 0,04 и 0,06 км3/тыс. лет, соответственно. Широкое применение тефрохронологического и радиоуглеродного методов позволило определить возрастные границы этой вспышки более точно. Установлено, что первые извержения в большинстве изученных районов произошли около 9500 |4С л.н., а последние - около 7500 14С л.н., при этом наибольшее количество извержений при максимальном объеме вынесенного вещества имели место около 9000 |4С л.н. Таким образом, интервал 9500-7500 14С л.н. можно определить как первый голоценовый импульс ареального вулканизма, который имел волнообразную форму с максимумом около 9000 |4С л.н. (рис. 3).

рассматриваемые пять тысяч лет возросла в 2-4 раза, по

0,36

0,3

>25000 15000- 10000- 7000- 3000- 0-3000 25000 15000 10000 7000 '1 а2| «с л.н.

Временной промежуток 7000-3600 14С л.н. можно охарактеризовать как период покоя. В изученных районах не было обнаружено ни одного ареального центра, возникшего в то время.

Новый импульс активности ареального вулканизма начался около 3600 14С л.н. извержениями конусов в районах вулкана Вилючинский и Начикинского озера. Около 3000 14С л.н. интенсивность вулканизма резко возрастает, причем вспышка активности отмечалась во всех изученных районах, за исключением бассейна реки Саван. Пик активности имел место около 2800 |ЧС л.н., когда

I

I -------- I -------------

_ Д .. ........11 I к^х.

О 1500 3000 4500 6000 7500 9000 14Сл.н.

Рис. 3. Количество возникших на Камчатке в голоцене ареальных центров (а) и объемы изверженного ими материала (б).

вспышка активности отмечалась во всех изученных районах, за исключением бассейна реки Саван. Пик активности имел место около 2800 14С л.н., когда I произошли извержения вулканов Заварицкого, Терпук, Титила и, возможно, Мохнашка. После этого интенсивность вулканизма пошла на спад. На Седанкинском долу она прекратилась полностью, на Толмачевом долу и в районе вулкана Вилючинский последние извержения произошли 1600 и 2400 |4С л.н., соответственно. Последним произошло извержение в районе вулкана [ Бакенинг около 600 14С л.н. Для трех районов (Седанкинский и Толмачев долы, район вулкана Бакенинг) интенсивность выноса материала была одинакова и составила около 0,3 км3/тыс. лет. В районе вулкана Вилючинский эруптивная активность была самой слабой: извергнуто всего около 0,065 км3 магмы (средняя интенсивность - 0,02 км3/тыс. лет). Таким образом, резко возросшая интенсивность вулканизма, большое количество извержений и предшествовавший длительный период покоя позволяет выделить временной промежуток с 3600 14С л.н. по настоящее время в позднеголоценовый импульс активности ареальных вулканов.

| Выявленные импульсы ареального вулканизма хорошо коррелируют с

реконструированными периодами повышенной активности стратовулканов и кальдер Камчатки в голоцене. Можно отметить также, что, начавшись

произошли извержения вулканов Заварицкого, Терпук, Титила и, возможно.

б

¡1, 1.............................................1.1.......1 ,1,,

1500 3000 4500 6000 7500 9000

14,

С л.н.

одновременно, либо чуть позже, пик активности стратовулканов приходился на период затухания импульса ареального вулканизма.

Полученные результаты позволяют утверждать, что в голоцене на Камчатке выделяются два отчетливых импульса эруптивной активности ареального вулканизма в диапазоне 9500-7500 и 3600 ,4С л.н. - настоящее время. Эти импульсы, так же, как и вспышка активности около 50000-25000 14С л.н., проявились одновременно практически по всей Камчатке, в том числе, за пределами зоны современной субдукции Тихоокеанской плиты, свидетельствуя о единых причинах интенсификации процессов магматизма в районах, расположенных в различных геодинамических обстановках. Приуроченность ареального вулканизма к современным структурам типа грабен-синклинали позволяет предположить, что импульсы ареального вулканизма соответствуют во времени периодам максимального растяжения земной коры в этих районах, т.е. периодам усиления тектонической активности.

Особенности вещественного состава позднечетвертичных вулканитов некоторых районов ареального вулканизма уже проанализированы в ряде публикаций [Плечов и др., 2003, Волынец и др., 2005, Ропотагсуа е! а1., 2007, Шур и др., в печати] и их рассмотрение не являлось задачей данной работы. Однако даже имеющиеся данные позволяют получить интересные для нас результаты. Первое, что обращает внимание - это близость составов изверженных пород различных полей ареального вулканизма, которые в большинстве районов представлены базальтами и андезибазальтами умереннокалиевой серии. В отличие от пород стратовулканов, в породах ареальных центров Камчатки отсутствует геохимическая зональность вкрест простирания основных тектонических структур полуострова. Эта особенность отмечается как для вулканитов одного района, так и для пород из районов, расположенных на разном расстоянии от глубоководного желоба. Также однородными являются и породы южной и северной Камчатки. Встречающиеся локальные максимумы содержания отдельных элементов объясняются не геохимической зональностью первичных расплавов, а контаминацией умереннокалиевых базальтов ксеногенным материалом во время подъема к поверхности.

Собранные нами данные о составах пород ареальных вулканитов могут свидетельствовать о том, что ареальные вулканиты имеют очень близкие составы, вне зависимости от положения относительно современной зоны субдукции. Предположительно, это объясняется тем, что формирование первичных расплавов происходит в результате плавления одного и того же источника, весьма сходного по своим характеристикам для всей территории Камчатки, но отличного от источника магмогенерации для большинства стратовулканов.

В Заключении сформулированы основные выводы:

1. Применявшаяся методика датирования вулканогенных форм рельефа Камчатки дает удовлетворительную точность при определении их возраста -

для центров позднего неоплейстоцена и весьма хорошую - для голоценовых аппаратов.

2. Общий характер проявления и сходный состав изверженных пород свидетельствуют о том, что голоценовая активность является продолжением поздне-неоплейстоценового этапа, но интенсивность вулканизма этого типа в голоцене существенно ослабевает, а соответственно, уменьшается и его геолого-геоморфологический эффект.

3. Районы наиболее интенсивного проявления ареального вулканизма Камчатки приурочены к узлам пересечения региональных структур, имеющих северо-восточное и северо-западное простирания.

4. Наиболее масштабным был импульс вулканизма, произошедший в период 50000- 25000 14С л.н., когда возникло большинство мелких ареальных эруптивных центров и сформировались все щитовые вулканы в районах исследований. Тогда же произошло формирование вулканических долов как крупных форм рельефа.

5. За последние 10000 14С лет на Камчатке выявлены два импульса эруптивной активности ареального вулканизма: 10000-7500 и 3500 14С л.н. -настоящее время, которые имели место на всей территории полуострова.

6. Выделенные импульсы эруптивной активности ареального вулканизма в голоцене происходили, в целом, субсинхронно с этапами интенсивной деятельности стратовулканов и кальдер Камчатки.

7. Наиболее вероятными районами проявлений ареального вулканизма в ближайшем будущем являются Толбачинский дол и район вулкана Бакенинг, наименее вероятным - бассейн реки Саван,

По теме диссертации опубликованы следующие работы:

Статьи в журналах рекомендованных ВАК

1.Мелекесцев И.В., Дирксен О.В., Гирина O.A. Гигантский эксплозивно-обвальный цирк и обломочная лавина на вулкане Бакенинг (Камчатка, Россия) // Вулканология и сейсмология. 1998. № 3. С. 12-24.

2.Дирксен О.В., Мелекесцев И.В. Хронология, динамика формирования и морфология эруптивных центров голоценового этапа ареального вулканизма бассейна р. Авача (Камчатка, Россия) // Вулканология и сейсмология. 1999. № 1. С. 3-20.

3.Дирксен О.В., Пономарева В.В. Кратер Чаша (Южная Камчатка) - уникальный пример массового выброса кислой пирокластики в поле ареального базальтового вулканизма // Вулканология и сейсмология. 2002. № 5. С. 3-10.

4.Мелекесцев И.В., Брайцева O.A., Пономарева В.В., Базанова Л.И., Пинегина Т.К., Дирксен О.В. 0-650 гг. - этап сильнейшего природного катастрофизма нашей эры на Камчатке // Вулканология и сейсмология. 2003. № 6. С. 3-24.

5.Базанова Л.И., Брайцева O.A., Дирксен О.В., Сулержицкий Л.Д., Данхара Т. Пеплы крупнейших извержений в разрезах голоценовых почвенно-пирокластических

чехлов и торфяников по широтному профилю Петропавловск-Камчатский - Усть-Большерецк // Вулканология и сейсмология. 2005. № 6. С. 30-46.

б.Дирксен В.Г., Дирксен О.В. Динамика растительности и экологические последствия извержений 1996 года в Карымском вулканическом центре, Камчатка // Вулканология и сейсмология. 2007. № 3. С. 26-38.

Прочие публикации:

1. Ponomareva VV, Sulerzhitsky LD, Dirksen OV, Zaretskaia NE. 2001. Holocene paleosols as records of intervals of volcanic quiescence in the Kurile Lake region, South Kamchatka. In: E. Juvigne & J.P. Raynal (eds.) "TEPHRAS, chronology, archaeology". Les dossiers de l'Archeo-Logie n° 1. CDERAD ed., P. 91-100.

2. Дирксен O.B., Базанова Л.И., Портнягин M.B. Хронология вулканической активности северной части Срединного хребта Камчатки (Седанкинский дол) в голоцене // Материалы II Всероссийского симпозиума по вулканологии и палеовулканологии «Вулканизм и геодинамика». Екатеринбург, 2003. С. 871-874.

3. Ponomareva VV., Kyle P.R., Melekestsev I.V., Rinkleff P.G., Dirksen O.V., Sulerzhitsky L.D., Zaretskaia N.E., Rourke R. 2004. The 7600 (l4C) year BP Kurile Lake caldera eruption, Kamchatka, Russia: stratigraphy and field relationship. Journal of Volcanology and Geothermal Research. V. 136. P. 199-222.

4. Ponomareva V.V., Melekestsev I.V., Dirksen O.V. 2006. Sector collapses and large landslides on Late Pleistocene-Holocene volcanoes in Kamchatka, Russia. Journal of Volcanology and Geothermal Research. V.158. Issue 1-2. P. 117-138.

5. Bazanova L., Dirksen O. Eruptive history of Zhupanovsky volcano as a base for hazard evaluation // EGU Assembly, Vienna, Austria. 2006.

6. Dirksen O., Humphreys M.C.S., Pletchov P., Melnik O., Demyanchuk Y., Sparks R.S.J., Mahony S. 2006. The 2001-2004 Dome-forming Eruption of Shiveluch Volcano, Kamchatka: observation, petrological investigation and numerical modelling // Journal of Volcanology and Geothermal Research. V.155. Issue 3-4. P. 201-226.

7. Dirksen O., Diekmann B. Late Quaternary geomorphological evolution of Dwuhyurtochnoe lake, Kamchatka // EGU Assembly, Vienna, Austria. 2008.

8. Дирксен O.B., Базанова Л.И., Пузанков М.Ю. О возрасте вулкана Горного Института // Всероссийская научная конференция «100-летие Первой Камчатской экспедиции Русского географического Общества. Петропавловск- Камчатский, 2008

9. Dirksen О., Bazanova L., Pletchov P. Holocene monogenetic centers with OIB-type lavas in northern part of Sredinny Ridge (Kamchatka) // XI International Meeting "Colima volcano". Colima, Mexico. 2009.

Остальные 24 работы были опубликованы в сборниках материалов и тезисов

докладов российских и международных конференций.

Подписано в печать 07 .05.2009 г. Формат 60x84 1/16. Бумага офсетная. Печать офсетная. Усл. печ. л. 1,0. Тираж 100 экз. Заказ № 1188.

Отпечатано в ООО «Издательство "J1EMA"»

199004, Россия, Санкт-Петербург, В.О., Средний пр., д.24, тел./факс: 323-67-74 e-mail: izd_lema@mail.ru http://www.lemaprint.ru

Содержание диссертации, кандидата географических наук, Дирксен, Олег Викторович

Введение

Глава 1. Ареальный вулканизм Камчатки: основные понятия и 8 результаты предыдущих исследований

1.1. Терминология

1.2. Результаты предыдущих исследований проявлений 12 ареального вулканизма

Глава 2. Методика датирования вулканогенных форм рельефа

2.1. Дешифрирование крупномасштабных аэрофотоснимков и 26 составление геолого-геоморфологических карт исследуемого района

2.2. Особенности применения радиоуглеродного метода при 31 датировании вулканических форм рельефа

2.3. Применение тефрохронологического метода

Глава 3. Возрастное распределение центров ареального вулканизма

3.1. Ареальный вулканизм Седанкинского дола

3.1.1. Поздне-неоплейстоценовые эруптивные центры

3.1.2. Голоценовые эруптивные центры

3.2. Ареальный вулканизм района вулкана Бакенинг

3.2.1. Раннеголоценовые эруптивные центры

3.2.2. Позднеголоценовые эруптивные центры

3.3. Ареальный вулканизм района вулкана Вилючинский и 95 Начикинского озера

3.4. Ареальный вулканизм района Толмачева дола

3.4.1. Поздне-неоплейстоценовые эруптивные центры

3.4.2. Голоценовые эруптивные центры

3.5. Эруптивные центры района реки Саван

Глава 4. Структурная приуроченность проявлений ареального вулканизма

4.1. Седанкинский дол

4.2. Район вулкана Бакенинг

4.3. Район вулкана Вилючинский - Начикинского озера

4.4. Толмачев дол

4.5. Район реки Саван

Глава 5. Импульсный характер ареального вулканизма и его соотношение с этапами активности стратовулканов и кальдер на

Камчатке

5.1. Позднечетвертичная эруптивная активность ареального 136 вулканизма

5.2. Голоценовые импульсы активности ареального вулканизма

5.3. Соотношение импульсов ареального вулканизма с 145 активностью стратовулканов и кальдерообразования на Камчатки в голоцене

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Позднечетвертичный ареальный вулканизм Камчатки"

Актуальность исследований. Многочисленные вулканы Камчатки и их извержения привлекают внимание исследователей уже на протяжении 300 лет и к настоящему времени история общего развития рельефа полуострова Камчатка в масштабах крупных временных этапов восстановлена уже достаточно детально. К настоящему времени также реконструирована эруптивная активность большинства голоценовых вулканов на Камчатке. Однако эволюция , областей позднечетвертичного (Q33~Q4) ареального вулканизма остается до сих пор малоизученной. Многократные массовые излияния лав во время извержений ареальных центров происходили на обширных территориях, в результате чего на Камчатке сформировались лавовые равнины, занимающие площади порой в несколько тысяч квадратных километров. Тем не менее, о точном возрасте вулканических центров, последовательности событий и интенсивности эруптивных процессов известно еще очень мало. Актуальность исследований по теме диссертационной работы определяется следующим.

1. Реконструкция эруптивной истории районов ареального вулканизма, выполненная в данной работе, позволяет уточнить представления о процессах вулканизма на Камчатке и об этапах формирования рельефа полуострова в позднем неоплейстоцене- голоцене.

2. Изучение ареальных вулканов, которые являются одним из лучших индикаторов динамики глубинных процессов, предоставляет данные о первичном составе магмы, ее характеристиках в зависимости от конкретных тектонических условий и структур и дает ключ к выявлению временных трендов в процессах геодинамики и магмогенерации на Камчатке.

3. Изучение районов разновозрастного ареального вулканизма вблизи освоенных человеком территорий обеспечивает составление прогнозов его проявления в будущем и оценку вулканической опасности.

Целью диссертационного исследования является реконструкция истории развития рельефа в районах интенсивного ареального вулканизма, расположенных в южной, центральной и северной частях полуострова Камчатка на протяжении позднего неоплейстоцена- голоцена (последние 50 тысяч лет).

Задачи исследования. Для достижения этой цели в диссертационном исследовании последовательно решались следующие задачи:

1. Выявление, картирование и установление возраста эруптивных центров расположенных в районах исследований, определение типов и параметров возникших форм.

2. Выявление приуроченности районов повышенной вулканической активности к тектоническим структурам полуострова.

3. Восстановление динамики эруптивной активности ареального вулканизма за последние 50000 лет.

4. Выявление пространственно-временных закономерностей развития районов ареального вулканизма в позднем неоплейстоцене — голоцене.

5. Установление общих закономерностей динамики активности ареальных центров и крупных стратовулканов Камчатки за последние 10000 лет.

Объектом исследования является территория районов интенсивного проявления ареального вулканизма, расположенных в пределах Седанкинского и Толмачева долов, окрестностях вулканов Бакенинг и Вилючинский, и на водоразделе рек Саван и Опала.

Научная новизна работы. Впервые установлен возраст более 400 ареальных эруптивных центров расположенных в разных частях полуострова Камчатка, причем для 51 голоценового центра возраст определен с точностью 100-200 лет. Идентифицированы основные пеплы-маркеры, являющиеся стратиграфическими реперами в районах исследований. Выявлены закономерности временного распространения ареальных центров и реконструирована история развития рельефа в районах развития ареального вулканизма. Обосновано положение о приуроченности этих районов к зонам пересечения тектонических структур северовосточного и северо-западного простирания. Продемонстрирована тесная связь между импульсами активности ареального вулканизма и эпохами повышенной активности стратовулканов Камчатки.

Защищаемые положения

1. Голоценовый ареальный вулканизм Камчатки является продолжением поздне-неоплейстоценового этапа активности, при этом масштабы его проявлений, по сравнению с неоплейстоценом, значительно уменьшаются.

2. Районы наиболее интенсивного ареального вулканизма приурочены к зонам пересечения региональных тектонических структур северо-восточного и северо-западного простирания.

3. Активность ареального вулканизма Камчатки имеет импульсный характер. Наиболее мощный импульс произошел около 50000-25000 14С л.н., когда сформировалось все щитовые вулканы и большинство мелких эруптивных центров. Именно в это время, в целом, завершилось формирование вулканических долов как крупных форм рельефа.

4. В голоцене отмечается два импульса эруптивной активности ареального вулканизма: 10000 — 7500 14С л.н. и 3500 14С л.н. - настоящее время. В каждом импульсе выделяется максимум активности, который имел место через 1000 — 700 лет после его начала, вслед за которым наступал период плавного снижения интенсивности вулканизма, продолжавшийся 1500 — 2500 лет.

Фактическая основа работы. Основой работы послужили результаты полевых работ сезонов 1995-2007 годов проведенных автором на полуострове Камчатка. Выполнено детальное геолого-геоморфологическое картирование (по результатам дешифрования аэрофотоснимков и полевых исследований) вулканогенных образований районов Седанкинского и Толмачева долов, окрестностей вулканов Бакенинг и Вилючинский, междуречья рек Саван и Опала на основе топографических карт масштаба 1:50000 и 1:100000. Установлен возраст более 400 ареальных эруптивных центров, причем для 51 голоценового центра возраст определен с точностью 100-200 лет. Изучено 158 разрезов почвенно-пирокластических чехлов (111 14) и на их основе составлены сводные разрезы 1Ш4 для районов исследований, проведено определение радиоуглеродного возраста 52 образцов торфа и почв. Изучена коллекция из 45 базальтовых пеплов шлаковых конусов и 87 транзитных пеплов кислого состава. Обработаны результаты 159 химических анализов пеплов и лав.

Практическое значение. Результаты работы могут применяться при реконструкции геодинамической обстановки и условий магмообразования в различных частях полуостров Камчатка. Полученные результаты по истории эруптивной активности районов ареального вулканизма являются основой для прогноза развития территории и оценки вулканической опасности для районов исследований, расположенных в непосредственной близости от населенных пунктов.

Апробация работы. Результаты исследований по теме диссертации представлялись на 25 российских и международных конференциях. По теме диссертации опубликовано 11 статей в отечественных и международных журналах, сделано 29 докладов.

Структура и объем работы. Работа состоит из 5 глав, введения и заключения; имеет объем 172 страницы, содержит 7 таблиц и 44 рисунка; список литературы содержит 122 наименования. В первой главе дается определение ареального вулканизма и описываются результаты предыдущих исследований. Во второй главе рассматривается методика исследований. В третьей главе приводятся результаты определения возраста для эруптивных центров по районам исследований. В четвертой главе определяется структурная приуроченность районов ареального вулканизма в целом и отдельных вулканов, в частности. В пятой главе выделяются временные импульсы ареального вулканизма и проводится сравнение динамики эруптивных процессов ареального вулканизма и этапов повышенной активности стратовулканов Камчатки.

Благодарности. Автор выражает благодарность своим коллегам по лаборатории динамического вулканизма, чьей поддержкой он пользовался во время полевых работ и камеральных исследований, а особенно И.В. Мелекесцеву, идейному вдохновителю проведения данных работ и Л.И. Базановой, чья тщательность и скрупулезность, наряду с широчайшей эрудицией, оказали неоценимую помощь автору. Автор выражает глубокую признательность своему научному руководителю А.Н.Ласточкину. Научный интерес Л.Д. Сулержицкого и М.М. Певзнер к исследованиям на Камчатке предоставили автору уникальную возможность получить более 80 радиоуглеродных датировок для транзитных пеплов и ареальных центров. Кроме того, П.Ю. Плечов, М.Ю. Пузанков и А.Б. Перепелов существенно обогатили автора пониманием геологической истории районов исследований и процессов магмогенерации в пределах островодужных систем. В.Н Соболев, И.А. Борисов, М.А. Назарова, Р.В. Кулиш, П.А. Борисов, Е.М. Велитченко, Н.П. Латышев, К.А. Бычков, Н.П. Латышев, А.В. Рогозин оказали огромную помощь при проведении полевых работ. Особенную благодарность хочется выразить жене, В.Г. Дирксен, без чьей поддержки и внимания данная работа не увидела бы света.

Заключение Диссертация по теме "Геоморфология и эволюционная география", Дирксен, Олег Викторович

Заключение

В результате проведенных исследований установлен возраст более 400 ареальных эруптивных центров Камчатки, расположенных в разных частях полуострова, проанализированы . Анализ полученных данных позволяет сделать следующие выводы:

1. Применявшаяся методика датирования вулканогенных форм рельефа дает удовлетворительную точность для центров позднего плейстоцена и весьма хорошую - для голоценовых аппаратов.

2. На протяжении позднего плейстоцена — голоцена на Камчатке произошло несколько вспышек эруптивной активности ареального вулканизма. Общий характер проявления и сходный состав изверженных пород свидетельствуют о том, что голоценовая активность является продолжением плейстоценового этапа. При этом интенсивность вулканизма в голоцене значительно ослабевает.

3. Районы наиболее интенсивного проявления ареального вулканизма Камчатки приурочены к зонам повышенной проницаемости земной коры, расположенных в узлах пересечения региональных структур типа грабен-синклинали, имеющих северо-восточное простирание и разломных зон северо-западного (в некоторых случаях западного) простирания.

4. Наиболее масштабным был импульс вулканизма, произошедший 50000- 25000 14С л.н. В это время действовало большинство мелких ареальных эруптивных центров и сформировались все щитовые вулканы в районах исследований. Именно тогда произошло и формирование вулканических долов как крупных форм рельефа.

5. За последние 10000 14С лет на Камчатке отмечается два импульса эруптивной активности ареального вулканизма: 10000- 7500 и 3500-0 14С л.н. В каждом импульсе выделяется пик активности, который происходил через 1000-700 14С лет после начала импульса, вслед за которым наступал период плавного понижения интенсивности вулканизма, продолжавшийся 1500-2500 14С лет.

6. Выделенные импульсы эруптивной активности ареального вулканизма в голоцене происходили в целом субсинхронно с этапами интенсивной деятельности стратовулканов и кальдер Камчатки.

7. В отличие от стратовулканов, ареальные вулканиты Камчатки имеют очень близкие составы пород вне зависимости от положения относительно современной зоны субдукции, что, видимо, объясняется единым механизмом магмогенерации и формирование первичных расплавов происходит в результате плавления одного и того же источника, весьма сходного по своим характеристикам по всей территории Камчатки, но отличного от источника магмы для стратовулканов.

8. Наиболее вероятным местом будущих событий является Толбачинский дол, где может произойти извержение объемом 0,5-1 км3, а также район вулкана Бакенинг.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата географических наук, Дирксен, Олег Викторович, Санкт-Петербург

1. Авдейко Г.П., Попруженко С.В., Палуева А.А. Современная тектоническая структура Курило-Камчатского региона и условия магмообразования // Геодинамика и вулканизм Курило-Камчатской островодужной системы. Петропавловск-Камчатский. 2001. С. 9-34.

2. Апрелков С.Е. Высокая поверхность выравнивания в Срединном хребте // Вопросы географии Камчатки. Вып. 4. 1966. С. 132-133.

3. Апрелков С.Е., Иванов Б.В., Попруженко С.В. Тектоника и геодинамическая эволюция Юго-восточной Камчатки (Петропавловский геодинамический полигон) // Тихоокеанская геология. 1999. Т. 18. № 4. С. 16-28.

4. Апрелков С.Е., Попруженко С.В., Богдан П.С., Касьянюк Е.Е. Структуры фундамента и локализация вулканизма Южной Камчатки // Геодинамика и вулканизм Курило-Камчатской островодужной системы. Петропавловск-Камчатский. 2001. Стр. 34-44.

5. Базанова Л.И., Певзнер М.М. Хангар еще один действующий вулкан Камчатки // Доклады РАН. 2001. Т. 377. № 6. С. 800- 802.

6. Базанова Л.И., Брайцева О.А., Пузанков М.Ю., Сулержицкий Л.Д. Катастрофические .плинианские извержения начальной фазы формирования Молодого конуса вулкана Авачинский (Камчатка) // Вулканология и сейсмология. 2003. № 5. С. 20-40.

7. Базанова Л.И., Брайцева О.А., Дирксен О.В., Сулержицкий Л.Д., Данхара Т. Пеплы крупнейших извержений в разрезах голоценовых почвенно-пирокластических чехлов и торфяников по широтному профилю

8. Петропавловск-Камчатский Усть-Болыперецк // Вулканология и сейсмология. 2005. № 6. С. 30-46.

9. Брайцева О.А. Некоторые особенности последнего оледенения Камчатки // Вопросы географии Камчатки. Вып. 3. Петропавловск-Камчатский. 1965. С. 67-75.

10. Брайцева О.А., Мелекесцев И.В. Четвертичные оледенения Центральной Камчатской депрессии и их значение для расчленения молодых вулканогенных пород Камчатки // Стратиграфия вулканогенных пород Камчатки. Москва. Наука. 1966. С. 168-177.

11. Брайцева О. А., Мелекесцев И.В. Вулкан Карымский: история формирования, динамика активности и долгосрочный прогноз // Вулканология и сейсмология. 1989. № 2. С. 14-31.

12. Брайцева О.А., Певзнер М.М. О возрасте вулкана Ново-Бакенинг (Камчатка) и тефростратиграфии этого района // Вулканология и сейсмология. 2000. № 6. С.3-12.

13. Брайцева О. А., Мелекесцев И.В., Евтеева И.С., Лупикина Е.Г. Стратиграфия четвертичных отложений и оледенения Камчатки. Москва. Наука. 1968. 226 с.

14. Брайцева О.А., Егорова И.А., Несмачный И.А., Селянгин О.Б., Сулержицкий Л.Д. Тефрохронологические исследования как метод изучения закономерностей циклического развития вулканов // Бюллетень вулканологических станций. 1978. № 54. С. 41-53.

15. Брайцева О.А., Егорова И.А., Сулержицкий Л.Д. Вулкан Карымский // Вулканический центр: строение, динамика, вещество (Карымская структура). Москва. Наука. 1980. С. 243-254.

16. Брайцева О.А., Сулержицкий Л.Д., Егорова И.А. Тефростратиграфия и радиоуглеродное датирование // Вулканический центр: строение, динамика, вещество (Карымская структура). Москва. Наука. 1980. С. 90100.

17. Брайцева О.А., Мелекесцев И.В., Флеров Г.Б., Пономарева В.В., Сулержицкий Л.Д., Литасова С.Н. Голоценовый вулканизм Толбачинской региональной зоны шлаковых конусов // Большое трещинное Толбачинское извержение. Москва. Наука. 1984. С. 177-223.

18. Брайцева О.А., Мелекесцев И.В., Богоявленская Г.Е., Максимов А.П. Вулкан Безымянный: история формирования и динамика активности // Вулканология и сейсмология. 1990. № 2. С. 3-22.

19. Брайцева О.А., Базанова Л.И., Мелекесцев И.В., Сулержицкий Л.Д. Крупнейшие голоценовые извержения вулкана Авачинский на Камчатке (этап 7250-3700 14С лет назад) // Вулканология и сейсмология. 1998. № 1. С. 3-24.

20. Волынец А. О., Чурикова Т. Г., Вернер Г. Геохимия вулканических пород Срединного Хребта Камчатки // Вестник КРАУНЦ. Серия Науки о Земле. 2005. №2. Выпуск 6. С. 21-33.

21. Волынец О.Н., Ермаков В.А., Кирсанов И.Т., Дубик Ю.М. Петрохимические типы четвертичных базальтов Камчатки и их геологическое положение // Бюллетень вулканологических станций. 1976. №52. С. 115-126.

22. Волынец О. Н., Пономарева В. В., Бабанский А. Д. Магнезиальные базальты андезитового вулкана Шивелуч, Камчатка // Петрология. 1997, том 5, №2, С. 206-221.

23. Геологический словарь. Т.1. Москва. Недра. 1973. 486 с.

24. Гирина О.А., Румянцева Н.А. Микростроение тефры вулкана Шивелуч // Вулканология и сейсмология. 1993. № 5. Стр. 34-47.

25. Действующие вулканы Камчатки. М. Наука, 1991.

26. Дирксен О.В., Мелекесцев И.В. Хронология, динамика формирования и морфология эруптивных центров голоценового этапа ареального вулканизма бассейна р. Авача (Камчатка, Россия) // Вулканология и сейсмология. 1999. № 1. С. 3-20.

27. Дирксен О.В., Пономарева В.В., Сулержицкий Л.Д. Кратер Чаша (Южная Камчатка) уникальный пример массового выброса кислой пирокластики в поле ареального базальтового вулканизма // Вулканология и сейсмология. 2002. № 5. С. 3-10.

28. Дирксен О.В., Базанова Л.И. К вопросу о возрасте конуса Веер // Вулканология и сейсмология. В печати.

29. Долгоживущий центр эндогенной активности Южной Камчатки // под ред. Ю.П. Масуренкова. Москва. Наука. 1980. 172 с.

30. Ермаков В.А. Некоторые вопросы методики картирования вулканогенных формаций на примере Ключевской группы вулканов на Камчатке // Методика картирования вулканических формаций. Москва. Наука. 1969. С. 62-73.

31. Иванов Б.В., Попруженко С.В., Апрелков С.Е. Глубинное строение Центрально-Камчатской Депрессии и структурное позиция вулканов // Геодинамика и вулканизм Курило-Камчатской островодужной системы. Петропавловск-Камчатский. 2001. С. 45-57.

32. Камчатка, Курильские и Командорские острова // под ред. Ред. Лучицкого И.В. Москва. Наука. 1974. 438 с.

33. Кирьянов В.Ю. Гравитационная эоловая дифференциация пеплов вулкана Шивелуч (Камчатка) // Вулканология и сейсмология. 1983. № 6. С. 30-39.

34. Кирьянов В.Ю., Соловьева Н.А. Изменение вещественного состава вулканических пеплов в результате гравитационной эоловой дифференциации //Вулканология и сейсмология. 1990. № 4. С. 10-19.

35. Кирьянов В.Ю. Жаринов С.Е., Перепелов А.Б. О возможных геохимических отличиях маркирующих вулканических пеплов Восточной Камчатки //Вулканология и сейсмология. 1987. № 2. С. 94-99.

36. Леонов В.Л., Рогозин А.Н. Карымшина гигантская кальдера — супервулкан на Камчатке: границы, строение, объем пирокластики // Вулканология и сейсмология. 2007. № 5. С. 14 — 28.

37. Мелекесцев И.В. Масштаб и возраст последней крупнейшей вспышки кислого вулканизма на Камчатке // Вулканизм и геохимия его продуктов. Москва. Наука. 1967. С. 82-92.

38. Мелекесцев И.В. Дешифровочные признаки четвертичных вулканических образований Камчатки // Методика картирования вулканических формаций. Москва. Наука. 1969. С. 82-88.

39. Мелекесцев И.В. Принципы и методы возрастного расчленения и корреляции вулканических образований (на примере Камчатки) // Методика картирования вулканических формаций. Москва. Наука. 1969. С. 50-59.

40. Мелекесцев И.В. Вулканизм и рельефообразование. Москва. Наука. 1980. 212 с.

41. Мелекесцев И.В., Краевая Т.С., Брайцева О.А. Рельеф и отложений молодых вулканических районов Камчатки. Москва. Наука. 1970. 104 с.

42. Мелекесцев И.В., Брайцева О.А., Пономарева В.В., Сулержицкий Л.Д. Возраст и динамика формирования действующих вулканов Курило-Камчатской области // Известия АН СССР. Сер. геол. 1990. № 4. С. 17-31.

43. Мелекесцев И.В., Пономарева В.В., Волынец О.Н. Вулкан Кизимен (Камчатка) — будущий Сент-Хеленс? // Вулканология и сейсмология. 1992. № 4. С.3-32.

44. Мелекесцев И.В., Брайцева О.А., Двигало В.Н., Базанова Л.И. Исторические извержения Авачинского вулкана на Камчатке. Часть II // Вулканология и сейсмология. 1994. N 2. С. 3-23.

45. Мелекесцев И.В., Брайцева О.А., Пономарева В.В., Сулержицкий Л.Д. Катастрофические кальдерообразующие извержения вулкана Ксудач в голоцене // Вулканология и сейсмология. 1995. № 4-5. С. 28-53.

46. Мелекесцев И.В., Дирксен О.В., Гирина О.А. Гигантский эксплозивно-обвальный цирк и обломочная лавина на вулкане Бакенинг (Камчатка, Россия) // Вулканология и сейсмология. 1998. № 3. С. 12-24.

47. Мелекесцев И.В., Брайцева О.А., Пономарева В.В. Новый подход к определению понятия "действующий вулкан". // Геодинамика и вулканизм Курило-Камчатской островодужной системы. Петропавловск-Камчатский. 2001. С.191-203.

48. Мелекесцев И.В., Брайцева О.А., Пономарева В.В., Базанова Л.И., Певзнер М.М., Сулержицкий Л.Д. Эндогенные катастрофы в голоцене на Камчатке и Курильских островах. Доклады РАН. 2003. Т. 389. № 5. С. 662665.

49. Мелекесцев И. В., Брайцева О. А., Пономарева В. В., Базанова Л. И., Пинегина Т. К., Дирксен О. В. 0-650 гг. этап сильнейшего природного катастрофизма нашей эры на Камчатке // Вулканология и сейсмология. 2003, № 6, С. 1-21.

50. Мороз Ю.Ф., Гонтовая Л.И. Глубинное строение Южной Камчатки по геофизическим данным // Геодинамика и вулканизм Курило-Камчатской островодужной системы. Петропавловск-Камчатский. 2001. С. 58-74.

51. Нурмухамедов А.Г., Мороз Ю.Ф. Особенности геологического строения северо-восточной части Корякско-Камчатской складчатой области по данным глубинных геофизических исследований. Вестник КРАУНЦ. Науки о Земле. 2008. № 1. Вып. 11. С. 125-133.

52. Певзнер М.М. Тефростратиграфические реперы в голоценовых разрезах южной части Срединного хребта Камчатки и некоторые особенности радиоуглеродного датирования торфяников // Вулканология и сейсмология. 2003. № 4. С. 1-15.

53. Певзнер М.М. Голоценовый вулканизм Северной Камчатки: пространственно-временной аспект // Доклады РАН, 2006, том 409, № 5, С. 648-651.

54. Певзнер М.М., Пономарева В.В., Сулержицкий Л.Д. Голоценовые почвенно-пирокластические чехлы в Центральной Камчатской Депрессии:возраст, строение, особенности осадконакопления // Вулканология и сейсмология. 2006. № 1. С.24-38.

55. Пийп Б.И. Материалы по геологии и петрографии района рек Авачи, Налачевы и Россошины на Камчатке // Труды Камчатской комплексной экспедиции СОПС АН СССР. 1941. выпуск 2. 120 с.

56. Пономарева В.В. Вулкан Крашенинникова: история формирования и динамика активности // Вулканология и сейсмология. 1987. № 5. С. 28-44.

57. Пономарева В.В., Гептнер А.Р. Применение минералогического анализа для корреляции пеплов вулкана Шивелуч // Бюллетень вулканологических станций. 1979. № 56. С. 126-130.

58. Святловский А.Е. История новейшего вулканизма и образования рельефа в районе вулкана Бакенинг // Труды Лаборатории вулканологии АН СССР. 1956. Выпуск 12. С. 53-109.

59. Селянгин О. Б., Пономарева В. В. Строение и развитие Гореловского вулканического центра, Южная Камчатка // Вулканология и сейсмология. 1999, №2, С. 3-23.

60. Сирин А.Н. О соотношении центрального и ареального вулканизма // Москва. Наука. 1968. 196 с.

61. Сирин А.Н., Тимербаева К.М. О двух типах базальтов и составе исходной магмы вулканов Ключевской группы на Камчатке // Вулканизм и глубины Земли. Москва. Наука. 1971. С. 147-150.

62. Таракановский А.А. Соотношение ареального и центрального типов вулканизма // Проблемы глубинного магматизма. Москва. Наука. 1979. С. 108-116.

63. Федотов С.А. Большие трещинные извержения, их теория. Механизм Толбачинского извержения // Большое трещинное Толбачинское извержение Москва, Наука, 1984, С. 537-576.

64. Флоренский И.В., Базанова JI.H. Вулканизм в кайнозойской истории Юго-Восточной Камчатки (Береговой хребет) // Вулканология и сейсмология. 1989. №6. С. 30-41.

65. Цюрупа А.И. Хронология и особенности новейшего вулканизма бассейна р. Авачи и смежных территорий // Бюллетень вулканологических, станций. 1978. N 55. С. 54-63.

66. Шеймович B.C. Некоторые проблема геологического изучения ареального базальтового вулканизма Камчатки // Тихоокеанская геология. 1982. № 6. С. 78-84.

67. Шеймович B.C., Патока М.Г. Геологическое строение зон активного кайнозойского вулканизма // Москва. Геос. 2000. 208 с.

68. Эрлих Э.Н. Современная структура и четвертичный вулканизм западной части Тихоокеанского кольца // Новосибирск. Наука. 1973. 242 с.

69. Эрлих Э.Н., Мелекесцев И.В. Проблема ритмичности и синхронности вулканизма в кайнозое // Геодинамика, магмообразование и вулканизм. Петропавловск-Камчатский. 1974. С. 104-123.

70. Эрлих Э.Н., Трухин Ю.П. Пример картирования неоген-четвертичных вулканических толщ одного из районов юго-восточной Камчатки // Методика картирования вулканических формаций. Москва. Наука. 1969. С. 97-100.

71. Andrew R.E.B., Gudmundsson A. Distribution, structure, and formation of Holocene lava shields in Iceland // Journal of Volcanology and Geothermal Research . 2007. V. 168. P. 137-154.

72. Aranda-Gomez J.J., Luhr J.F., Pier G. The La Brena-El Jaguey Maar Complex, Durango, Mexico: I.Geological evolution// Bulletin of Volcanology. 1992. V.54. P. 393-404.

73. Baumler R., Zech W., Quaternary paleosols, tephra deposits and landscape history in South Kamchatka, Russia. Catena. 2000. № 41. P.199-215.

74. Bigg G.R., Clark C.D., Hughes A.L.C. A last glacial ice sheet on the Pacific Russian coast and catastrophic change arising from coupled ice—volcanic interaction // Earth and Planetary Science Letters. 2008. V. 265. P. 559-570.

75. Braitseva O. A., Melekestsev I. V., Ponomareva V. V., Sulerzhitsky L. D. Ages of calderas, large explosive craters and active volcanoes in the Kuril-Kamchatka region, Russia // Bulletin of Volcanology. 1995. V. 57. P. 383-402.

76. Braitseva O.A., Ponomareva V.V., Sulerzhitsky L.D., Melekestsev I.V., Bailey J. Holocene key-marker tephra layers in Kamchatka, Russia // Quaternary Research. 1997. V. 4. P. 125-139.

77. Carson E.C., Fournelle J.H., Miller T.P., Mickelson D.M., Holocene tephrochronology of the Cold Bay area, southwest Alaska Peninsula. Quaternary Science Reviews. 2002. № 24. P. 2213-2228.

78. Cronin S.J., Wallace R.C., Neall V.E., Sourcing and identifying andesitic tephras using major oxide titanomagnetite and hornblende chemistry, Egmont volcano and Tongariro Volcanic Centre, New Zealand. Bulletin of Volcanology. 1996. № 58. P. 33-^0.

79. Daly R.A. The nature of volcanic action // Proceedings of American Arts and Science. 1911. V. 47. № 3. 128 p.

80. Davaille A., Lees J.M. Thermal modeling of subducted plates: tear and hotspot at the Kamchatka corener // Earth and Planetary Science Letters. 2001. Vol. 226. P. 293-304.

81. Dirksen O.V. Bakening volcano, Kamchatka, Russia: multiple avalanching of volcanic edifice triggered by tectonic movements. EGS AGU - EUG Joint Assembly, Nice, France, April 2003.

82. Dirksen O.V., Melekestsev I.V., Bazanova L.I. Periodicity of monogenetic basaltic volcanism and its relationship with tectonic activity at the basin of Avacha river, Kamchatka, Russia. IUGG Meeting, Birmingham, July 19-30. 1999.

83. Fisher R.V., Schminke H.U. 1984 Pyroclastic Rocks // Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, New York, Tokyo. 472 p.

84. Gorbatov, A., Kostoglodov V., Suarez G., Gordeev E. I. Seismicity and structure of the Kamchatka subduction zone, Journal of Geophysical Research. 1997. B. 102(8), 17,883-17,898.

85. Hall V.A., Pilcher J.R., Late-Quaternary Icelandic tephras in Ireland and Great Britain: detection, characterization and usefulness. The Holocene. 2002. № 12. P. 223-230.

86. Jones J.G. Intraglacial volcanoes of the Laugarvatn region, south-west Iceland //Journal of Geology. 1970. V.78. P. 127-140.

87. Kienle J., Kyle P.R., Self S., Motyka R.J., Lorenz V. Ukinrek Maars, Alaska, I. April 1977 eruption sequence, petrology and tectonic setting// Journal of Volcanology and geothermal Research. 1980. V. 7. P. 11-37.

88. Larsen G., Dugmore A., Newton A., Geochemistry of historical-age silicic tephras in Iceland. The Holocene. 1999. № 9. P. 463-471.

89. Libby W.E. Radiocarbon dating. 1952. University of Chicago Press. Chicago. 276 p.

90. Ortega-Guerrero В., Newton A.J., Geochemical Characterization of Late Pleistocene and Holocene Tephra Layers from the Basin of Mexico, Central Mexico. Quaternary Research. 1998. № 50. P. 90-106.

91. Pearson G.W. Precise calendrical dating of knpwn-growth period samples using a "curve fitting" technique. Radiocarbon. 1986. № 28 (2A). P. 229299.

92. Ponomareva V. V., Pevzner M. M., Melekestsev I. V. Large debris avalanches and associated eruptions in the Holocene eruptive history of Shiveluch Volcano, Kamchatka, Russia. Bulletin of Volcanology. 1998. V. 59. P. 490-505.

93. Ponomareva V., Churikova Т., Melekestsev I., Braitseva O., Pevzner M., Sulerzhitsky L., Late Pleistocene-Holocene Volcanism on the Kamchatka

94. Peninsula, Northwest Pacific Region // Volcanism and Subduction: The Kamchatka Region. AGU Monograph. 2007. P. 165-198.

95. Ponomareva V., Kyle P., Pevzner M., Sulerzhitsky., Hartman V. Holocene Eruptive History of Shiveluch Volcano, Kamchatka Peninsula, Russia // Volcanism and Subduction: The Kamchatka Region. AGU Monograph. 2007. P. 267-287.

96. Ponomareva V.V., Kyle P.R., Melekestsev I.V., Rinkleff P.G., Dirksen

97. V., Sulerzhitsky L.D., Zaretskaia N.E., Rourke R. The 7600 (14C) year BP Kurile Lake caldera eruption, Kamchatka, Russia: stratigraphy and field relationship. Journal of Volcanology and Geothermal Research, 2004. V. 136. P. 199-222.

98. Portnyagin M., Hoernle K., Avdeiko G., Hauff F., Werner R., Bindeman I., Uspensky V., Garbe-Schonberg D. Transition from arc to oceanic magmatism at the Kamchatka-Aleutian junction // Geology. 2005. V. 33. №1.P. 25-28.

99. Shane P. Tephrochronology: a New Zealand case study // Earth-Science Reviews. 2000. № 49. P. 223-259.

100. Simkin Т., Siebert L. Volcanoes of the World // 1994. Tuscon. USA. 349 p.

101. Stuiver M. Single year calibration of the radiocarbon time scale, AD 1510954 // Radiocarbon. 1993. № 35. P.67-72.

102. Stuiver M., Reimer P.J., Bard E. INTCAL 98 Radiocarbon age calibration 24.000-0 cal B.P. //Radiocarbon. 1998. № 3. P. 1041-1083.

103. Tyrrell G.W. Flood basalts and fissure eruption // Bulletin of volcanology. 1937. Ser. 2. V.l.P. 1-26.

104. Werner R., Schmincke H.-U., Sigvaidason G. A new model for the evolution of table mountains: volcanological and petrological evidence from Herdubreid and Herdubreidartogl volcanoes (iceland) // Geologische Rundschau. 1996. V. 85. P. 390-397.

105. Yogodzinski G.M., Lees J.M., Churikova T.G., Dorendorf F.,Woerner G.,Volynets O.N. Geochemical evidence for the melting of subducting oceanic lithosphere at plate edges //Nature. 2001. V. 409, P. 500-504.

106. Zamoruyev V. Quaternary glaciation of north-east Asia. // In: Quaternary Glaciations — extent and chronology, Part III. 2004. Elsevier, Netherlands, P. 321-323.