Проведен обзор работ по миграции очагов землетрясений. Важным результатом явилось установление волновой природы миграции сейсмической активности, которая осуществляется двумя типами ротационных волн, ответственными за взаимодействие очагов землетрясений и распространяющимися с разными скоростями. Первому типу с предельными скоростями 1–10 см/с соответствуют волны, определяющие дальнодействующее взаимодействие очагов землетрясений, второму – с предельными скоростями 1–10 км/с – соответствуют волны, определяющие близкодействующее взаимодействие форшоков и афтершоков в пределах отдельно взятых очагов землетрясений. Согласно классификации [Bykov, 2005], такие типы волн миграции соответствуют медленным и быстрым тектоническим волнам.
В едином формате представлены наиболее полные данные о землетрясениях за 4.1 тыс. лет и извержениях вулканов за 12 тыс. лет. Собранные данные систематизированы и проанализированы с помощью разработанных авторами методик. Для трех наиболее активных поясов Земли – Пацифики, Альпийско-Гималайского и Срединно-Атлантического – установлены новые, отвечающие первому типу ротационных волн, закономерности пространственно-временного распределения сейсмической и вулканической активности. Подтверждена волновая природа их миграции. Полученные в работе данные в совокупности с данными о скоростях движения границ тектонических плит предлагается использовать в качестве нового подхода к решению задач геодинамики. В основе такого подхода заложена идея единства сейсмического, вулканического и тектонического процессов, протекающих в блоковой геосреде и взаимодействующих между собой посредством ротационных волн с симметричным тензором напряжений. Полученные авторами данные позволяют предположить, что при таком взаимодействии сохраняется геодинамическая величина, механическим аналогом которой является импульс. Показано, что процесс волновой миграции геодинамической активности должен описываться в рамках моделей с сильно нелинейными уравнениями движения.

A model is proposed to explain temporal patterns of activity in a class of periodically exploding Strombolian-type andesite volcanoes. These patterns include major events (explosions) which occur every 3–30 min and subsequent tremor with a typical period of 1 s. This two-periodic activity is thought to be caused by two distinct mechanisms of accumulation of the elastic energy in the moving magma column: compressibility of the magma in the conduit and viscoelastic response of the almost solid magma plug on the top. A release of the elastic energy occurs during a stick–slip dynamic phase transition in a boundary layer along the walls of the conduit; this phase transition is driven by the shear stress accumulated in the boundary layer. The intrinsic hysteresis of this first-order phase transition explains the long periods of inactivity in the explosion cycle. Temporal characteristics of the model are found to be qualitatively similar to the acoustic and seismic signals recorded at Karymsky volcano in Kamchatka.

Abstract Here we present the results from monitoring of the composition of rocks produced during the 2012–2013 fissure eruption at Tolbachik volcano (FTE). Major and trace element concentrations in 75 samples are reported. Products of this eruption are represented by high alumina basaltic trachyandesites with higher alkalis and titanium contents than in all previously studied rocks of the Tolbachik monogenetic volcanic field. Rocks erupted during the first three days (27–30 November) from the northern (also called Menyailov) group of vents are the most silica- and alkali-rich (SiO2 concentrations up to 55.35 wt. and {K2O} up to 2.67 wt.). From December onwards, when the eruptive activity switched from the Menyailov vents to the southern (Naboko) group of vents, silica content dropped by 2 wt., concentrations of MgO, FeO, TiO2 and Mg# increased, and {K2O} and Na2O concentrations and K2O/MgO ratio decreased. For the rest of the eruption the compositions of rocks remained constant and homogeneous; no systematic compositional differences between lava, bombs and scoria samples are evident. Trace element distributions in the rocks of the Menyailov and Naboko vent lavas are relatively uniform; Menyailov lavas have slightly higher Th, Nb, Hf, Y, and {HREE} concentrations than the Naboko vent lavas at more or less constant element ratios. We explain the initial change in geochemistry by tapping of a slightly cooler and fractionated (~ 3 Mt and 8 Cpx) upper part of the magma storage zone before the main storage area began to feed the eruption. Thermodynamic constraints show that apparent liquidus temperatures varied from 1142 °C to 1151 °C, and thermodynamic modeling shows that variations in compositions are consistent with a high degree of low pressure (100–300 MPa), nominally anhydrous fractionation of a parent melt compositionally similar to the 1975 Northern Breakthrough high-Mg basalt. Geochemistry, petrological observations and modeling are in agreement with the newly erupted material being derived from remnant high-Al magma from the 1975–76 Southern Breakthrough eruption with only slight amounts of cooling (less than 1 °C per year) during the intervening 36 years.