Проведены специальные вулканолого-геофизические исследования, позволившие выявить периодичность в динамике фонтанирования раскаленных бомб на базальтовых вулканах. Создан крупногабаритный газогидродинамический аппаратурный комплекс моделирования базальтовых извержений. Проведенные на его основе эксперименты позволили предложить новую модель движения магматического расплава в подводящем канале базальтового вулкана. Самоорганизация одноразмерных газовых пузырьков, движущихся в расплаве по вертикальному каналу, при определенных расходах газа приводит к формированию открытых пузырьковых кластеров (кластерный режим), реализующихся в кратере в виде периодического фонтанирования раскаленных бомб.

Special volcanologic-geophysical studies have been conducted to reveal a periodicity in the dynamics of fountaining of incandescent bombs at basaltic volcanoes. A large-size gas-hydrodynamic apparatus complex has been constructed to model basaltic eruptions. The experiments conducted with it allowed us to propose a new model of movement of magmatic melt in the conduit of a basaltic volcano. Self-organization of one-size gas bubbles, moving in the melt up the vertical channel, at certain discharge of gas leads to formation of open bubbly clusters (cluster regime), realized in the crater in the form of periodic fountaining of incandescent bombs.

В ходе исследований извержений Ключевского вулкана установлен новый тип эксплозивной активности – пульсирующее фонтанирование раскаленных бомб. Оно выражается в резких импульсах усиления интенсивности выброса бомб, ритмично следующих друг за другом с интервалом первые секунды на фоне более слабого фонтанирования. Анализ литературных и видео материалов показал, что этот тип извержения проявляется на вулканах Толбачинский, Килауэа, Этна, для которых характерны жидкие базальтовые и андезибазальтовые магмы. Для изучения природы пульсирующего фонтанирования был модернизирован созданный автором Комплекс Аппаратуры Моделирования Базальтовых Извержений. В процессе лабораторных экспериментов в прозрачной колонне (h = 16.6 м, Ø = 50 мм) установлен новый газогидродинамический режим пенных пузырьковых кластеров. Анализ природного вулканического и лабораторного процессов позволяет полагать, что пульсирующее фонтанирование раскаленных бомб определяется возникновением режима пенных пузырьковых кластеров в газожидкостном магматическом потоке, поднимающемся по подводящему каналу вулкана.

Studies of Klyuchevskoy Volcano eruptions have revealed a new type of explosive activity classified as pulsating spouting of incandescent bombs. These are series of abrupt impulses of increased rate of bomb ejection which occur at fixed intervals of first few seconds and accompany the weaker spouting. Analyses of published data and video records has shown that the same type of eruptive activity is typical for Tolbachinsky, Kilauea and Etna volcanoes which produce liquid andesite-basaltic magmas. In order to investigate the mechanism of pulsating spouting, authors upgraded the Complex Apparatus for Modeling Basaltic Eruptions (KAMBE) that had been designed earlier. A series of laboratory experiments in a transparent column (h = 16.6 м, Ø = 50 mm) allowed us to reveal a new gas-hydrodynamic regime of foamy bubble clusters. Analysis of natural volcanic and laboratory processes allows assuming that pulsating spouting of incandescent bombs is preceded by the regime of foamy bubble clusters occurring in the gas-liquid magmatic flow ascending along a volcano conduit.