A quasi-stationary magma flow rate in asthenospheric and crustal conduits of central type volcanoes and volcanic centres was studied analytically under the following conditions. Magma rises through cylindrical channels in which the magma temperature does not change with time, but the wall rocks are gradually heated. The magma rates were calculated for basaltic, andesitic and dacitic volcanoes using the “continental” and “oceanic” geotherms. It follows from these calculations that the magma supply rate may determine the kind of activity of a volcanic centre, being constant for large and very active volcanoes, intermittent for usual volcanic centres of island arcs or sporadic for volcamic fields, clusters of cinder cones and areal volcanism. Theoretical conclusions are consistent with observational data.

С целью выявления и изучения особенностей геодинамических процессов, авторами была составлена база, включающая в едином формате все известные данные о землетрясениях и извержениях вулканов планеты за последние 4.5 тыс. и 12 тыс. лет соответственно. С использованием этих данных показано, что энергетические (графики повторяемости) и пространственно-временные (скорости миграции) свойства распределения чисел землетрясений и извержений вулканов являются близкими, что позволяет вулканизм (как сейсмичность и тектонику) рассматривать как индикатор планетарного геодинамического процесса.

В сборнике представлены основные работы, отражающие более чем 30-летнюю научную и 8-летнюю преподавательскую деятельность автора. В пяти частях приведена 41 публикация за 1980–2009 гг. Введение содержит описание основных этапов научной деятельности автора. В части I приведено 13 работ по исследованию сейсмического процесса в островных дугах и на окраине Тихого океана в целом. Рассмотрена волновая феноменологическая модель сейсмического процесса. В части II девять работ посвящены сейсмическому прогнозу, риску и проблеме максимального цунами. Исследования по долгосрочному сейсмическому прогнозу существенным образом дополняют методику С. А. Федотова путем введения в нее времени. Часть III включает статьи по вулканическому процессу на отдельном вулкане и в пределах дуги. В части IV объединены работы по геодинамике: по связи сейсмичности, вулканизма и тектоники, по чандлеровским колебаниям полюса планеты, по нелинейным волнам деформации. Рассмотрены вопросы энергетики геодинамического процесса и проблема вихревых структур в геологии. В части V приведены четыре работы по истории развития науки на Дальнем Востоке России. В заключении перечислены основные результаты, полученные автором в 1975–2009 гг., обозначены перспективные научные задачи, приведен полный список публикаций автора до 2009 г.
Сборник будет полезен студентам, аспирантам, преподавателям и специалистам-сейсмологам данного научного направления.

Рассмотрены информационно-вычислительные аспекты системы аккумуляции и обработки сейсмических и вулканических данных. Описаны принципы моделирования геодинамических процессов (миграции активности) в блоковой геосреде, разработаны новые методические приемы, приведены полученные результаты.

На основании наиболее общих распределений, характеризующих извержения вулканов (графиков их повторяемости, площадей, объемов изверженного материала), обосновывается гипотеза о постоянной, независимой от вулканического процесса, толщине магматического очага как свойстве земной коры. Гипотеза обсуждается в свете концепции блоковой геосреды и ее волновых геодинамических движений.

Проведен обзор работ по миграции очагов землетрясений. Важным результатом явилось установление волновой природы миграции сейсмической активности, которая осуществляется двумя типами ротационных волн, ответственными за взаимодействие очагов землетрясений и распространяющимися с разными скоростями. Первому типу с предельными скоростями 1–10 см/с соответствуют волны, определяющие дальнодействующее взаимодействие очагов землетрясений, второму – с предельными скоростями 1–10 км/с – соответствуют волны, определяющие близкодействующее взаимодействие форшоков и афтершоков в пределах отдельно взятых очагов землетрясений. Согласно классификации [Bykov, 2005], такие типы волн миграции соответствуют медленным и быстрым тектоническим волнам.
В едином формате представлены наиболее полные данные о землетрясениях за 4.1 тыс. лет и извержениях вулканов за 12 тыс. лет. Собранные данные систематизированы и проанализированы с помощью разработанных авторами методик. Для трех наиболее активных поясов Земли – Пацифики, Альпийско-Гималайского и Срединно-Атлантического – установлены новые, отвечающие первому типу ротационных волн, закономерности пространственно-временного распределения сейсмической и вулканической активности. Подтверждена волновая природа их миграции. Полученные в работе данные в совокупности с данными о скоростях движения границ тектонических плит предлагается использовать в качестве нового подхода к решению задач геодинамики. В основе такого подхода заложена идея единства сейсмического, вулканического и тектонического процессов, протекающих в блоковой геосреде и взаимодействующих между собой посредством ротационных волн с симметричным тензором напряжений. Полученные авторами данные позволяют предположить, что при таком взаимодействии сохраняется геодинамическая величина, механическим аналогом которой является импульс. Показано, что процесс волновой миграции геодинамической активности должен описываться в рамках моделей с сильно нелинейными уравнениями движения.

The results of detailed seismic investigations during the period 1961 to 1964 are described. Accurate data of focus location for Kamchatka and the Commander Islands are cited. The majority of earthquakes are located in the Pacific focal zone and the others are found in such remarkable tectonic regions as the east Kamchatka ranges, the continental slope of the Commander Islands, etc. The focal zone seismic activity decreases with increasing depth. The seismic activity at a depth of 250 km is 100 times less than the activity at a depth of 0–20 km. Kamchatka earthquake locations in relation to the Kuril-Kamchatka Island arc and deep water trench are approximately the same as those of the south Kuril Island earthquakes. The Kamchatka active volcano belt coincides with the region of earthquakes having focal depths of 100–200 km, especially between 125 and 175 km. S-wave screening in the magma chambers under the volcanoes is observed. The Avacha volcanic cluster magma chamber at a depth of 20–80 km has the form of a column, 25 km in diameter. P-wave velocity in the upper mantle under the Pacific Ocean and between the Aleutian trench and the Kuril-Kamchatka trench is about 8.2 km/sec, and under Kamchatka 7.7 km/sec. Local velocity decreases to basaltic range (Vp = 72 km/sec) in the upper mantle at a depth near 70 km under the east Kamchatka active volcano belt.

By means of world’s volcanoes eruptions database periodicity of volcanic process in separate areas of suburb of Pacific Ocean and for separately taken volcano is revealed. It has appeared that the revealed periods are close to the periods of seismic process: T1 ≈ 198±17, T2 ≈ 2T1 ≈ 376±12 and T3 ≈ 4T1 ≈ 762±17 years. "Parity" of these periods can testify to "isolation" of suburb of Pacific ocean. Existential distribution of volcanic activity within suburb of Pacific Ocean was studied. It has been shown, that volcanic eruptions with W ≥ 4 (the volume of erupted is material 0.01 км^3 and more) for last 12 thousand years tend to migrate clockwise in the direction from New Zealand to the South America with a speed about 10 km/year, confirming earlier received results.