Содержание к диссертации
Глава 1. Ареальныи вулканизм Камчатки: основные понятия и результаты предыдуш,их исследований1.1. Терминология
1.2. Результаты предыдущих исследований проявлений ареального вулканизма
Глава 2. Методика датирования вулканогенных форм рельефа
2.1. Дешифрирование крупномасштабных аэрофотоснимков и составление геолого-геоморфологических карт исследуемого района
2.2. Особенности применения радиоуглеродного метода при датировании вулканических форм рельефа
2.3. Применение тефрохронологического метода
Глава 3. Возрастное распределение центров ареального вулканизма
3.1. Ареальныи вулканизм Седанкинского дола
3.1.1. Поздне-неоплейстоценовые эруптивные центры
3.1.2. Голоценовые эруптивные центры
3.2. Ареальныи вулканизм района вулкана Бакенинг
3.2.1. Раннеголоценовые эруптивные центры
3.2.2. Позднеголоценовые эруптивные центры
3.3. Ареальныи вулканизм района вулкана Вилючинский и
Начикинского озера
3.4. Ареальныи 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 вулканизма
5.2. Голоценовые импульсы активности ареального вулканизма
5.3. Соотношение импульсов ареального вулканизма с активностью стратовулканов и кальдерообразования на Камчатки в голоцене
Введение к работе
Акпгуальность 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 (Q^3-Q4) ареального вулканизма остается до сих пор малоиззд1енной. 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 пеплымаркеры, 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 '"^ С 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 ''^ С л.н. и 3500 ''^ С 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 (ППЧ) и на их основе составлены сводные разрезы ППЧ для районов исследований, проведено определение радиоуглеродного возраста 52 образцов торфа и почв. Изз^ена 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 И 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.
