Представлены результаты исследования Толудской серии землетрясений – вспышки малоглубинной сейсмичности 28.11–7.12.2012 г., сопровождавшей начальную фазу Трещинного Толбачинского извержения 2012–2013 гг. Наиболее сильное землетрясение – Толудское землетрясение 30.11.2012 г. с KS = 11.3, ML = 4.9, MС = 5.4, MW = 4.8 – входит в число пяти сильнейших сейсмических событий, зарегистрированных на глубине до 10 км под всей Ключевской группой вулканов в 1961–2015 гг. Установлено, что Толудская серия сейсмических событий является форшок-афтершоковым процессом Толудского землетрясения. Это одна из сильнейших сейсмических активизаций в вулканических районах Камчатки. Для Толудского землетрясения и его сильнейшего афтершока с МL = 4.3 по данным камчатских сейсмических станций были рассчитаны параметры и механизмы очагов и моментные магнитуды, информация по которым отсутствует в мировых центрах сейсмологических данных. Механизмы очагов Толудского землетрясения и его афтершока соответствуют сейсмической проработке разлома растяжения в зоне рифта. По инструментальным данным оценена интенсивность сотрясений, вызванных Толудским землетрясением. Рассмотрена последовательность событий, отражающая динамику сейсмической и вулканической активности Толбачинской зоны в конце ноября 2012 г. и завершившаяся Толудской вспышкой сейсмичности. Исходя из имеющихся представлений о тектонике и магматических источниках Толбачинской вулканической зоны, обсуждаются возможные причины этих землетрясений.

This paper reports a study of the Tolud earthquake sequence; the sequence was a burst of shallow
seismicity between November 28 and December 7, 2012; it accompanied the initial phase in the Tolbachik
Fissure Eruption of 2012‒2013. The largest earthquake (the Tolud earthquake of November 30, 2012, to be
referred to as the Tolud Earthquake in what follows, with KS = 11.3, ML = 4.9, MС = 5.4, and MW = 4.8) is
one of the five larger seismic events that have been recorded at depths shallower than 10 km beneath the entire Klyuchevskoi Volcanic Cluster in 1961‒2015. It was found that the Tolud earthquake sequence was the foreshock–aftershock process of the Tolud Earthquake. This is one of the larger seismicity episodes ever to have
occurred in the volcanic areas of Kamchatka. Data of the Kamchatka seismic stations were used to compute
some parameters for the Tolud Earthquake and its largest (МL = 4.3) aftershock; the parameters include the
source parameters and mechanisms, and the moment magnitudes, since no information on these is available
at the world seismological data centers. The focal mechanisms for the Tolud Earthquake and for its aftershock are consistent with seismic ruptures at a tension fault in the rift zone. Instrumental data were used to estimate the intensity of shaking due to the Tolud Earthquake. We discuss the sequence of events that was a signature of the time-dependent seismic and volcanic activity that took place in the Tolbachik zone in late November 2012 and terminated in the Tolud burst of seismicity. Based on the current ideas of the tectonics and magma sources for the Tolbachik volcanic zone, we discuss possible causes of these earthquakes.

Для исследования сейсмичности, сопровождавшей Трещинное Толбачинское извержение, в январе-октябре 2013 г. в южной части Ключевской группы вулканов были организованы наблюдения дополнительными сейсмическими станциями. Использовались широкополосные (0.033–50 Гц) трехкомпонентные цифровые сейсмометры Guralp CMG-6TD. Временная сеть обеспечила получение информации о сейсмичности на более низком энергетическом уровне, чем это позволяет региональная сеть сейсмических станций Камчатки. По результатам обработки полученных цифровых записей составлен каталог из более чем 700 землетрясений с ML=0–3.5 (КS=1.5–8.5), что на порядок превышает
число событий, локализованных региональной сетью за тот же период времени. Обнаружено, что
в ходе извержения сейсмичность в районе вулкана Плоский Толбачик в основном концентрировалась
в пространственно разнесенных группах. Основные обособленные кластеры землетрясений выявлены
как непосредственно в районе извержения, так и на периферии вулкана Плоский Толбачик, в районе
вулканического массива Зимина и в Толудской эпицентральной зоне, при этом зона извержения не
является доминирующей. Область предварявшей извержение малоглубинной сейсмической активизации под вулканом Плоский Толбачик во время работы временной сети повышенной активности не проявляла, то есть в начале извержения произошла инверсия сейсмичности. Обсуждается возможная природа обнаруженных сейсмогенерирующих структур.

The seismicity that accompanied the Tolbachik Fissure Eruption was recorded by additional seismic stations that were installed in the southern Klyuchevskoi Volcanic Cluster area in January to October 2013. We used broadband (0.033–50 Hz) three-component digital Guralp CMG-6TD seismometers. This temporary network provided seismicity data at a lower energy level than can be done using the regional seismograph network of Kamchatka. The processing of the resulting digital records supplied data for compiling a catalog of over 700 ML=0–3.5 (КS=1.5–8.5) earthquakes, which is an order of magnitude greater than the number of events located by the regional network for the same period of time. The seismicity in the area of Ploskii Tolbachik Volcano was found to concentrate mostly in spatially isolated areas during the eruption. The main isolated clusters of earthquakes were identified both in the eruption area itself and along the periphery of Ploskii Tolbachik Volcano, in the area of the Zimina volcanic massif, and in the Tolud epicenter zone; the eruption zone was not dominant in the seismicity. The region of a shallow seismicity increase beneath Ploskii Tolbachik before the eruption was not found to exhibit any increased activity during the time the temporary seismograph network was operated, which means that a seismicity inversion took place at the beginning of the eruption. We discuss the question of what the earthquake-generating features are that we have identified.

Получены новые палеомагнитные определения по лавовым потокам и вулканическим пеплам Северной группы вулканов Камчатки, удовлетворяющие современным методическим и аппаратурным требованиям к проведению палеомагнитных исследований. В интервале последних 4000 лет исследовано 12 стратиграфических уровней, датированных тефрохронологическим методом. Полученные направления геомагнитного поля восполняют недостаток данных по вековым вариациям для северо-востока Азии и могут быть использованы при разработке глобальных моделей геомагнитного поля. Кроме того, показана перспективность использования вариаций геомагнитного поля для региональной корреляции вулканических событий.

Представлены данные режимных наблюдений за температурой и составом фумарольных газов вулкана Авачинский в 2013−16 гг. Показана динамика температур высокотемпературных фумарол за этот период ― Западной и расположенных на Восточном поле, приуроченных к трещине, возникшей в лавовой «пробке» в результате слабой эксплозивной активизации вулкана осенью 2001 г. На Западной фумароле зарегистрирована температура 818°С ― самая высокая из когда-либо измеренных на вулкане Авачинский. Изучен состав газов режимной фумаролы Восточного поля и его вариации во времени. Проведен сравнительный анализ с данными предшествующих наблюдений за газами вулкана Авачинский и других активных вулканов Камчатки, а также со средними значениями для вулканов зон субдукции.

The article presents data on Avachinsky Volcano fumaroles' temperature and gas composition obtained during the 2013-2016 observations and shows temperature dynamics over this period of the high-temperature Western fumarole and Eastern fumarolic field assigned to the fissure appeared in lava «plug» as a result of the weak explosive eruption in autumn 2001. Temperature of 818°С was registered in the Western fumarole to be the highest ever measured at Avachinsky Volcano. Gas composition of the monitored fumarole on Eastern field and its variation in time were studied. We compared the obtained data with the previous data on gas observations from Avachinsky Volcano and other active volcanoes in Kamchatka and the data on the average values from the volcanoes of the subduction zones.

Работа посвящена анализу общемировых данных об изотопном составе вод ~120 наземных грязевых вулканов мира. Эмпирическая плотность распределения для δ18О является бимодальной, наиболее часто встречаются значения из интервалов (+1; +2)‰ и (+5; +6)‰. Эмпирическая плотность распределения для δD является асимметричной с максимумом в интервале (−15; −10)‰. Угловой коэффициент средней линии изотопного состава на диаграмме δ18О−δD близок к единице. Предполагается, что разнообразие изотопного состава сопочных вод определяется в основном двумя процессами ― смешением исходных морских вод с водами, образующимися при дегидратации глинистых минералов, и разбавлением метеорными водами. Первый процесс происходит преимущественно в геологическом прошлом на этапе формирования грязевулканических очагов, второй процесс ― на современном этапе грязевулканической деятельности.

The paper describes the analysis of global data on the isotopic composition of waters from about 120 world surface mud volcanoes. Frequency distribution for δ18O is bimodal, the most frequent values lie within the intervals (+1; +2)‰ and (+5; +6)‰. Frequency distribution for δD is asymmetric with a maximum lying within the range (−15; −10)‰. Midline angle factor of isotopic composition on the δ18O−δD diagram is close to 1. The authors suppose that the variety of isotopic composition of the mud volcanic waters is determined mainly by two processes: mixing of initial seawater with water formed during the dehydration of clay minerals and dilution by meteoric waters. The first process occurred predominantly on the stage of formation of mud volcanoes in the geological past, while the second process occurs on the modern stage of activity of mud volcanoes.

На основании систематизации и анализа вулканологических, петрологических и экспериментальных данных установлено, что разнообразие извержений, наблюдаемых на Камчатке, обусловлено двумя принципиально разными эруптивными моделями: газогидродинамической – для жидких базальт-андезибазальтовых магм и вязкоупругодинамической – для малоподвижных андезитовых-дацитовых магм.

Полевые работы на вулкане Алаид (о. Атласова, Курильские острова) в 2017 году

Fieldworks at Alaid Volcano in 2017, Atlasov Island, the Kuriles

Впервые выполнены комплексные исследования минерального состава и петромагнитных свойств горных пород, слагающих постройку подводного вулкана Минами-Хиоси, расположенного в Марианской островной дуге. Вулкан Минами-Хиоси входит в состав вулканического комплекса Хиоси в щелочной провинции Идзу-Бонинской и Марианской островных дуг. Все проанализированные породы обогащены К2О (1.34-3.30 %), Ва - 370-806 ppm, Sr - 204-748 ppm. Базальты имеют порфировую структуру. Вкрапленники - главным образом оливин, его отдельные кристаллы или их сростки, размером до 2 см, основная масса - тонкокристаллическая. В изученных образцах присутствуют не менее трех Fe-содержащих оксидных минералов. Это преобладающий титаномагнетит, в меньшем количестве - ильменит и гидроксиды Fe. Установлено, что изученные образцы в основном магнитно изотропны, имеют высокие значения естественной остаточной намагниченности и фактора Кенигсбергера. Как и в других островодужных позднекайнозойских подводных вулканах западной части Тихого океана, изученные образцы сильно дифференцированы по величине естественной остаточной намагниченности и магнитной восприимчивости. Основными носителями намагниченности являются как низкокоэрцитивные магнитные минералы (титаномагнетит и магнетит) псевдооднодоменной структуры, так и высококоэрцитивные (гематит). Высокие величины естественной остаточной намагниченности обусловлены псевдооднодоменной структурой зерен титаномагнетита, а высокие значения магнитной восприимчивости - большой концентрацией ферромагнитных зерен.

Complex investigations of the mineral composition and petromagnetic properties of the rock samples constituting the Minami-Khiosi submarine volcano which is located in the Mariana island arc were carried out for the first time. The Minami-Khiosi submarine volcano is part of the Khiosi volcanic complex in the alkaline province of the Izu-Bonin and Mariana island arcs. The rocks analyzed are enriched in К2О (1.34-3.30 %), Ва - 370-806 ppm, and Sr - 204-748 ppm. Basalts exhibit a porphyric structure. Impregnations are mostly olivine, its single crystals or their concretions. In some samples olivine is very large in size (about 2 cm), but at the same time the grain-size of the main bulk is fine-crystalline. The studied samples include no less than 3 Fe-bearing oxide minerals. Among them are dominant titanomagnetite, and ilmenite and Fe hydroxides are less abundant. It has been established that the studied samples are mainly magnetically isotropic, have high values of natural remanent magnetization and Königsberger factor. As in other Late Cenozoic island arc submarine volcanoes of the Western Pacific the studied samples are highly differentiated by the amount of natural remanent magnetization and magnetic susceptibility. The main carriers of magnetization are low coercive magnetic minerals (titanomagnetite and magnetite) pseudosingle-domain structure and high coercivity (hematite). High values of natural remanent magnetization are due to psevdosingle-domain structure of titanomagnetite grains and high values of magnetic susceptibility are explained by a high concentration of ferromagnetic grains.