Для исследования процессов, происходящих при стромболианских извержениях, создан комплекс аппаратуры моделирования базальтовых извержений (КАМБИ), его высота 18 м. При конструировании комплекса были учтены соотношения геометрических размеров реальной питающей системы вулкана: отношение диаметра канала к его высоте ~ 1 : 1000. Впервые при физическом моделировании были созданы условия поступления движущейся модельной газонасыщенной жидкости в канал, что позволило изучать процессы нуклеации пузырьков, их увеличение, коалесценцию, образование и преобразование газовых структур, кинетические особенности эволюции газовой фазы. В ходе экспериментов выявлен и описан новый, ранее неизвестный режим течения двухфазных смесей в вертикальной колонне – кластерный, характеризующийся закономерным чередованием плотных скоплений газовых пузырьков (кластеров), разделенных между собой жидкостью, не содержащей свободной газовой фазы. Показано, что жидкостный, пузырьковый, кластерный и снарядный типы режимов закономерно переходят один в другой и представляют собой полиморфные модификации газонасыщенных жидкостей, движущихся в вертикальных каналах. Полученные данные позволили предложить новую модель газогидродинамического движения магматического расплава в подводящем канале: в зависимости от типа газогидродинамического режима в жерле, в кратере будут проявляться различные типы эксплозивной активности вплоть до реальных взрывов.

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.

Предложен новый механизм потери устойчивости конической постройки стратовулкана за счет развития пластовых магматических интрузий из питающей системы вулкана. На основе данного механизма рассмотрена возможность катастрофического обрушения склона Ключевского вулкана и представлены оценки геометрических размеров лавинообразных потоков.

С целью изучения геодинамических процессов авторами была создана электронная база данных, в едином формате, включающая сейсмический (за 4,1 тыс. лет) и вулканический (за 12 тыс. лет) каталоги. В работе приводится краткое описание составленной базы данных и продолжается ее анализ, начатый в предыдущих публикациях «Вестника КамчатГТУ» (Викулин и др., 2009а, б). Анализировались свойства «энергетического» и временного распределений очагов землетрясений и извержений вулканов планеты. В пределах наиболее геодинамически активных зон Земли: окраины Тихого океана, Альпийско-Гималайского пояса и Срединно-Атлантического хребта – исследовалось явление миграции очагов землетрясений и извержений вулканов. Показано, что миграция для геодинамически активных зон планеты является характерным процессом. Определены зависимости скоростей миграции от энергетических характеристик. Показано, что выявленные зависимости отражают разные геодинамические обстановки в этих зонах, характеризующиеся сжатием и растяжением. Полученные данные позволяют по-новому подходить к физическому моделированию геодинамического процесса.