As a result of detailed mineralogical and petrochemical research of calc-alcaline magnesial basalts produced by 21 explosive and effusive lateral break-outs of Kliuchevskoy volcano and based on the data of geochcmical thermometry new data obtained on the chemical composition of magnesial basalts, phenocrysts of olivines and clinopyroxenes and condition: of their crystallization in intermediate magmatic chambers. Balance calculations show that magnesial basalts are products of initial high maghesial magmas.

Исследованы минералогические и геохимические особенности умереннокалиевых и субщелочных базальтоидов Ключевской группы вулканов. Изучены природнозакаленные стекла расплавных включений в отношении Fe, Mg, Al, Ca, S, Cl в оливинах шлаковых лапилли вулкана Ключевской. Под вулканом Ключевской предполагается малоглубинный магматический очаг. Радиогенные изотопные отношения Sr, Nd и Pb в К-трахиандезибазальтах указывают на их мантийное происхождении. Оценка условий образования исходных умереннокалиевых и субщелочных расплавов свидетельствует о разной глубине и разной степени плавления мантии при их образовании.

Одной из главных петрологических проблем вулканизма островных дуг является проблема его источника, так как ни один из наиболее распространенных типов высоко-глиноземистых базальтов, развитых в пределах этих структур не может быть получен непосредственным плавлением предполагаемого вещества мантии. Для Ключевской группы вулканов эта проблема стоит наиболее остро, так как здесь на ограниченной площади представлены продукты двух основных типов магм: известково-щелочной и субщелочной. По-видимому, решение проблемы лежит в возможности разноглубинного и частичного плавления вещества мантии и дальнейшего фракционирования и смешения магм в промежуточных магматических камерах. Изучение магматических очагов под Ключевской группой вулканов является одной из актуальных задач вулканологии, тесно связанной с проблемами геодинамики и прогнозом вулканических извержений.

Изучены петрографические, минералогические и геохимические особенности известково-щелочных магнезиальных и высокоглинозёмистых базальтов и андезибазальтов побочных и вершинных извержений 1938, 1945, 1966, 1994 и 2008 гг. Ключевского вулкана. Их анализ, сходное поведение в распределении главных элементов и элементов примесей в оливинах и пироксенах в течении всего периода кристаллизации от ликвидуса к солидусу, значительные объёмы продуктов вулканических извержений, их продолжительность указывают на процессы фракционной кристаллизации базальтовой магмы,протекающие в долгоживущем промежуточном магматическом очаге. Мониторинг хронологии вершинного извержения 1994 г., дифференциация составов лав, природнозакалённых расплавных микровключений в оливинах,присутствие во всех побочных и вершинных базальтах и андезибазальтах неравновесных ассоциаций минералов, характерных для мантийных выплавок, свидетельствуют о расслоении
промежуточной магматической камеры. Петрологические данные хорошо согласуются с результатами геофизических исследований. Выявленные геофизические скоростные и плотностные аномалии в верхней части земной коры под постройкой вулкана Ключевской,петрологические особенности продуктов вулканической деятельности свидетельствуют о наличии долгоживущего малоглубинного периферического магматического очага.

A 3D velocity model of the Earth's crust beneath the Klyuchevskoy volcanic group has been constructed using the seismic tomography method. Anomalies of the velocity parameters related to the zones of magma supply to active volcanoes have been distinguished. Petrological data on the composition, temperature, and pressure of generation and crystallization of primary melts of Klyuchevskoy volcano magnesian basalts have been obtained. The primary melt corresponds to picrite (MgO = 13-14 wt %) with an ultimate saturation of SiO2 (49-50 wt %), a high H2O content (2.2-2.9%), and incompatible elements (Sr, Rb, Ba, Hf). This melt is formed at pressures of 15-20 kbar and temperatures of 1280--1320С . Its further crystallization proceeds in intermediate magma chambers at two discrete pressure levels (i.e., greater than 6, and 1-2 kbar). The results of the petrological studies are in good agreement with the seismotomographic model.

Numerous summit and parasitic eruptions of moderate potassium magnesian and high-alumina basalts and basaltic andesites, their mineralogic and geochemical features, and the composition of in situ chilled melt inclusions in the olivine of cinder lapilli discharged by Klyuchevskoi Volcano all provide evidence of the presence of magma chambers beneath the volcano. This is also supported by a dualism in the variation of CaO and A1203 concentrations in olivine and clinopyroxene during crystallization. The mineralogic features in the high-alumina basalts that were discharged by all parasitic eruptions of Klyuchevskoi provide evidence of magnesian magma being emplaced from a deeper chamber into a shallow high-alumina chamber. The distribution of incoherent elements in the volcano's magnesian and aluminiferous rocks shows that they came from a single mantle source. The geochemical and mineralogic data are in good agreement with the results of geophysical surveys that concern the structure and properties of the lithosphere beneath Klyuchevskoi.