Приводятся новые данные о строении подводных вулканов, гайотов и вулканических островов западной части Тихого океана, полученные в рамках интеграции ученых различной специализации академической, вузовской и отраслевой науки в области наук о Земле при проведении комплексных геолого-геофизических исследований в 2015-2016 гг.

Проведенное сравнение особенностей вулканизма гайотов мелового возраста, расположенных в разных частях протяженной системы внутриплитных поднятий Маркус-Неккер в Тихом океане, выявило значительные различия в геохимических характеристиках, слагающих их пород, что указывает на существование латеральной и (или) вертикальной мантийной неоднородности в этом регионе. Исследованные вулканические породы относятся к щелочным сериям. В отдельных случаях, в них наблюдается низкие значения Na2O/K2O. Подобный вулканизм не характерен для большинства других внутриплитных поднятий Мирового океана. Отчетливых закономерностей между составом вулканических пород того или иного гайота, временем его формирования и (или) географическим положением не наблюдается. Незакономерное расположение разновозрастных подводных гор создает трудности при применении модели горячих точек для объяснения образования этой провинции внутриплитного магматизма. Положение подводных гор в структуре системы поднятий и всей этой системы в структуре дна Тихого океана не противоречит предположению об их связи с закономерной сетью разломных зон. Разломы способны инициировать плавление геохимически неоднородного верхнемантийного субстрата и приводить к формированию внутриплитных вулканических поднятий. Предполагается, что глубинные флюидные потоки могут быть еще одним фактором, приводящим к масштабному внутриплитному магматизму.

Сформулированы и приведены авторские определения терминов: катастрофическое вулканическое извержение (КИ), катастрофическое суперизвержение (КСИ), разноранговые и разнотипные эпизоды и этапы вулканического катастрофизма (ВК). Все извержения разделены на 3 класса по объему и весу выброшенного и перемещенного (ювенильного и резургентного) материала, независимо от его химического состава: I класс – ≥0.5 км3; II – >5 км3 и III, суперизвержения, – >50 км3. Охарактеризованы типы и разновидности КИ и КСИ, большинство которых – главные компоненты выделенных эпизодов и этапов ВК. Рассмотрены, в первую очередь, катастрофические события XIX–XXI веков не только Курило–Камчатского региона, но и других вулканических областей. Эти детально изученные современными методами извержения могут служить приближенными моделями для реконструкций подобных событий в прошлом, особенно в части их динамики, продуктивности и катастрофических последствий.

Происхождение алмазов, найденных в лаве и пепле недавнего извержения (2012–2013 гг.) вулкана Толбачик на Камчатке, загадочно. В минеральном составе вмещающих пород нет никаких признаков существования высокого давления, которое необходимо для образования алмазов. Мы изучили изотопный состав углерода алмазов и дисперсного углерода в лаве Толбачика, который мог служить субстратом для синтеза алмазов, и установили, что они схожи. Есть свидетельства того, что формирование алмазов Толбачика связано с динамикой флюида. На основании полученных результатов предполагается, что микроалмазы Толбачика образовались в процессе кавитации, возникшем при быстром движении вулканического флюида. Ранее нами была показана теоретическая возможность образования алмазов в процессе кавитации, и эта гипотеза была подтверждена экспериментально. Ультравысокое давление при кавитации создается в локальных точках (схлопывающиеся пузырьки); при этом давление окружающей среды не является определяющим для синтеза алмаза. Условия возникновения кавитации достаточно обычны в геологических процессах. Поэтому микроалмазы подобного происхождения могут быть распространены в природе гораздо шире, чем это предполагалось ранее.