Nishizawa T., Nakamura Hitomi, Churikova T., Gordeychik B., Ishizuka Osamu, Haraguchi Satoru, Miyazaki Takashi, Vaglarov Bogdan S., Ueki K., Toyama C., Iwamori Hikaru Geochemistry of high-Mg andesitic rocks in NE Kamchatka // V.M. Goldschmidt Conference, Yokohama, Japan, 26 June - 1 July 2016. Program and Abstracts. 2016. P. 2295
Annotation
The northeast Kamchatka Peninsula is characterized by unique tectonic regimes: (i) the triple junction ~30 km off the east coast [1], (ii) subduction of the Emperor Seamount Chain [2], and (iii) possible asthenospheric flow between the mantle wedge and the sub-slab mantle via the edge of subducted Pacific slab [3]. Within this area, a monogenetic volcanic group occurs along the east coast, including high-Mg andesitic rocks and relatively primitive basalts (East Cones, EC [4]). We have conducted geochemical studies of the EC lavas, with bulk rock major and trace elements, Sr-Nd isotopic compositions, and K-Ar and Ar-Ar ages, based on which a possible contribution of subducted seamounts and its relation to the tectonic setting are discussed.
The elemental and isotopic compositions indicate that the lavas from individual cones have distinct mantle sources with different amounts and/or compositions of slab-derived fluids. Based on mass balance, water content and melting phase relations, we estimate the melting P-T conditions to be ~1200 ℃ at 1.5 GPa, while the slab surface temperature is 620 – 730 ℃ (at 50-80 km depth). The Sr-Nd isotopic compositions is close to Late Cretaceous Emperor Seamount Chain, especially Detroit [5]. The K-Ar and Ar-Ar ages of the Middle to Late Pleistocene are consistent with the present tectonic setting after 2 Ma [6].
These results suggest that the EC lavas including high-Mg andesite and basalt were generated by mantle flux-melting induced by dehydration of a subducted seamount inheriting a local thermal anomaly [7, 8]
Nishizawa Tatsuji, Nakamura Hitomi, Churikova T., Gordeychik B., Ishizuka Osamu, Iwamori Hikaru Genesis of Quaternary volcanism of high-Mg andesitic rocks in the northeast Kamchatka Peninsula // Japan Geoscience Union Meeting. 22-26 May 2016, Makuhari, Messe. 2016. P. SVC48-02.
Annotation
Гордейчик Б.Н., Чурикова Т.Г., Кронц А., Симакин А.Г., Вёрнер Г. Fe-Mg и микроэлементная зональность в камчатских оливинах // Вулканизм, биосфера и экологические проблемы. Восьмая международная научная конференция. Сборник материалов. Туапсе, 1-6 октября 2016 г. Майкоп-Туапсе: Адыгейский государственный университет. 2016. С. 27-29.
Волынец О.Н., Колосков А.В., Чурикова Т.Г., Егоров Ю.О. Новые данные о магматизме тыловой части Алеутской дуги в районе островов Четырехсопочные-Умнак / Геохимия магматических пород. Тезисы докладов 16 всесоюзного семинара. Москва: Институт Геохимии и Аналитической химии им. В.И. Вернадского. 1991. С. 210-211.
Gordeychik Boris, Churikova Tatiana, Kronz Andreas, Simakin Alexander, Wörner Gerhard First data on magma ascent and residence times retrieved from Fe-Mg and trace element zonation in olivine phenocrysts from Kamchatka basalts // Geophysical Research Abstracts. 2016. Vol. 18. P. EGU2016-12839.
Annotation
Compositional zonation in olivine phenocrysts and diffusion modelling have been used in the last ten years to estimate magma residence times and the duration of magma ascent. The fundamental assumption is that mixing with newly injected magma into a reservoir triggers diffusional exchange between mafic olivine crystals and more evolved magma and that this magma mixing eventually triggers eruption. If depth of mixing is known, this translates to ascent rates of magmas to the surface. We applied this approach to a series of different arc basalt lavas from Kamchatka to constrain the rates of magma ascent and magma resident in what is one of the most active subduction zones in the world that is also dominated by an abundance of unusually mafic magmas. Our sample collection cover the principal modes of arc magmatism in Kamchatka: from different volcanic complexes (stratovolcano, dikes, summit eruptions, monogenetic cones), of different age (from Late-Pleistocene to Holocene and recent eruptions), from different magmatic regimes (long-lived volcanoes vs. monogenetic eruptions) and different major element composition (from basalt to basaltic andesite of different geochemical character including LILE enrichments). We analyzed and modelled zonation profiles for a range of elements with different diffusivities (e.g. Mg-Fe, Ca, Ni, Mn, Cr) to assess the role of variable diffusivities as a function of major and trace elements in the olivines from different P-T conditions. First data were obtained on samples from the Klyuchevskoy, Shiveluch and Tolbachik, including recent most eruption in 2012/2013. These data show that for some samples the zonation patterns are much more complex than is usually observed: high-Mg olivines at different volcanoes have very different zonation patterns, including normally, reversely zoned grains or even show highly complex repetitive zonation that indicate large compositional changes in the surrounding magma at very short time scales (years). Thus in some Kamchatka basalts, we observe unusual Mg-Fe zonations that are linked to complex mixing, possibly resorption and subsequent crystal growth processes that are generally not preserved due to fast diffusion of Mg-Fe. Based on a first assessment of our measured profiles, the values for diffusion times in Fo-rich olivines (88 to 92% Fo) vary from only a few months to years and thus magma ascent from deep magma sources must have been fast.
Салтыков В.А. Формализованная методика прогноза извержений вулкана Безымянный (Камчатка) на основе статистической оценки уровня сейсмичности // Геофизические исследования. 2016. Т. 17. № 3. С. 45-59. doi: 10.21455/gr2016.3-4.
Annotation
The paper proposes a formalized technique of probabilistic forecast by applying statistical estimation of seismicity level and a number of additional functions that characterize the predictive situation. The possibilities of this method are illustrated by the example of seismic activation before the eruptions of Bezymianny Volcano (Klyuchevskaya group, Kamchatka).
The initial data is the catalog of earthquakes of the Klyuchevskaya group of volcanoes during 1999-2014, compiled by the Kamchatka Branch of the Geophysical Survey, RAS. During this time there were 21 eruptions of Bezymianny Volcano. The precursor is defined as a threshold function associated with the current seismicity level and its characteristic form before the eruption.
The values of parameters characterizing the precursor are given including validity, reliability and efficiency, calculated by two methods. It is shown that the reliability of the precursor decreases with the increase in threshold values, and its validity increases.
The reliability of the method is 0.38–0.95, i.e., from 38 % to 95 % of eruptions had the precursor depending on the threshold level; and the validity is 0.3–0.6, i.e., from 30 % to 60 % of the identified precursors are realized also depending on the threshold level. Values of efficiency confirm the non-random nature of the precursor appearance.
The method includes determination of the probability of the forecast realization. The nomogram for probabilities depending on the duration of the forecast and the values of the prognostic parameter is designed.
Кугаенко Ю.А., Салтыков В.А., Горбатиков А.В., Степанова М.Ю. Развитие модели района Узон-Гейзерной вулкано-тектонической депрессии и вулкана Кихпиныч (Камчатка) по результатам совместного анализа данных микросейсмического зондирования и локальной геодинамической активности // Физика Земли. 2015. № 3. С. 89-101. doi: 10.7868/S0002333715030096.
Annotation
По данным микросейсмического зондирования построена глубинная модель среды под районом Узон-Гейзерной вулкано-тектонической депрессии и прилежащего к ней вулканического массива Кихпиныч (Камчатка) до глубины 30 км. Для этого была осуществлена регистрация естественного фонового микросейсмического поля переносными широкополосными сейсмометрами Guralp CMG-6TD в точках специально спланированной наблюдательной сети: в 60-ти точках вдоль трех профилей общей длиной около 28 км. Выявленные структурные неоднородности проинтерпретированы с учетом известных ранее результатов геологических, геолого-морфологических и петрологических исследований. Идентифицирована и пространственно локализована область малоглубинного закристаллизовавшегося магматического очага под депрессией. Выявлены области предположительной концентрации базальтовых расплавов, с которыми может быть связана наблюдающаяся в последние ~ 15 лет локальная геодинамическая активизация исследуемого района: периферический магматический очаг вулканического массива Кихпиныч на глубине 5-12 км, более глубокая (15-20 км) магматическая камера. Получено согласие геометрии обнаруженных глубинных структур с локальной микросейсмичностью и моделью современного магматического внедрения в верхние горизонты коры, разработанной по данным спутниковой интерферометрии.
Гирина О.А., Маневич А.Г., Мельников Д.В., Нуждаев А.А., Демянчук Ю.В. Активность вулканов Камчатки и Северных Курил в 2016 г. по данным KVERT // Материалы XX региональной научной конференции «Вулканизм и связанные с ним процессы», посвящённой Дню вулканолога, 30-31 марта 2017 г. Петропавловск-Камчатский: ИВиС ДВО РАН. 2017. С. 7-10.
Гирина О.А., Мельников Д.В., Демянчук Ю.В., Маневич А.Г. Извержение вулкана Безымянный в 2016-2017 гг. по данным KVERT // Материалы XX региональной научной конференции «Вулканизм и связанные с ним процессы», посвящённой Дню вулканолога, 30-31 марта 2017 г. Петропавловск-Камчатский: ИВиС ДВО РАН. 2017. С. 14-17.
Гирина О.А., Мельников Д.В., Маневич А.Г., Нуждаев А.А., Демянчук Ю.В. Хронология событий извержения влк. Ключевской в 2016 г. по данным KVERT // Материалы XX региональной научной конференции «Вулканизм и связанные с ним процессы», посвящённой Дню вулканолога, 30-31 марта 2017 г. Петропавловск-Камчатский: ИВиС ДВО РАН. 2017. С. 18-21.