На Камчатке ежегодно от трех до восьми вулканов находятся в состоянии извержения или активизации. Для оценки динамики активности вулканов с течением времени и возможной их будущей опасности для населения необходимо комплексное изучение каждого извержения вулкана – от последовательности событий до оценки геологического эффекта, который включает детальное исследование вулканогенных продуктов. В 2010 г. совместными усилиями специалистов ИВиС ДВО РАН, ИКИ РАН, ВЦ ДВО РАН и ДЦ ФГУП НИЦ Планета создана и развивается информационная система «Мониторинг активности вулканов Камчатки и Курил» (VolSatView, http://volcanoes.smislab.ru), позволяющая работать с различными спутниковыми данными среднего и высокого разрешения, метео- и инструментальной информацией наземных сетей наблюдений, проводить совместный анализ различных данных. В настоящее время в VolSatView имеется развитый инструментарий для анализа гиперспектральных данных, который можно применять для решения различных задач исследования активности вулканов. В работе приводятся примеры применения VolSatView для изучения продуктов извержений Северной группы вулканов Камчатки (пирокластических и лавовых образований) по данным гиперспектральных спутниковых наблюдений. Выяснено, что при изучении спектральных характеристик пирокластических пород андезитового состава более показательной является спектральная отражательная способность, при изучении свежих горячих лавовых потоков – спектральная яркость. Базальтовые и андезидацитовые лавы отличаются по спектральным параметрам, например, по конфигурации профилей спектральной яркости и их величинам.

При обследовании контакта свежего лавового потока Толбачинского извержения 2012‒2013 гг. с лесной растительностью было обнаружено необычное явление — воронки взрывов, частично разрушивших старый лавовый покров и почвенно-пирокластический чехол. Там же отмечены и следы мощного опаливания на стволах кустов ольхового стланика, прилегающих к воронкам. Вероятнее всего эти воронки возникли в результате взрывов, произошедших вследствие концентрации в трещинах и полостях старой лавы метана, появившегося в ходе пиролиза древесины, погребенной раскаленной лавой.

В статье описан крупный обвал, произошедший на вулкане Желтовский летом 2012 г. Показаны основные особенности вулканической постройки, получены главные морфометрические характеристики обвала. Обвалу, скорее всего, способствовало наличие большого количества слабосвязанных измененных пород в вершинной части вулканической постройки и переувлажнение грунтов в период снеготаяния. Никаких значимых сейсмических или метеорологических событий непосредственно перед обвалом не зафиксировано. Этот пример показывает, что крупные обвалы на вулканических постройках могут происходить без предвестников, что заставляет более внимательно подходить к проблеме оценки связанной с ними опасности. Статья полностью построена на данных дистанционных методов, большая часть которых была получена из общедоступных источников в сети Интернет.

Новые изотопно-геохимические данные по юрско-меловым вулканическим породам Стрельцовской кальдеры позволили установить существование нескольких источников расплавов, из которых были образованы магматические породы кальдеры. Мантийные расплавы (базальтовые и трахибазальтовые) выплавлялись из гранатовых лерцолитов мантии характеризующихся εNd(T)= -0.9 – 3.4, ISr(T)=0.7056-0.707, Zr/Nb=14-30, Nb/U=4-8, Th/Ta=5-15. Магматизм Стрельцовской кальдеры начался 160 млн. лет назад. По-видимому, он был генетически связан с началом процессов растяжения в Китае и Монголии. Области мантии, из которых выплавлялись позднеюрско-раннемеловые расплавы Стрельцовской кальдеры, Большехинганского пояса, Восточного Китая, Южной Монголии по изотопно-геохимическим характеристикам могут быть объединены в единый домен, отличающийся от других мантийных доменов Китая.

Для исследования вариаций сейсмичности вулкана Безымянный применена методика СОУС’09, в которой для оценки уровня сейсмичности заданного пространственного объекта в определенный временной интервал используется функция распределения сейсмической энергии. Построена номограмма уровня сейсмичности, позволяющая дать статистически обоснованную характеристику текущей сейсмической обстановки на вулкане Безымянный в качественных терминах. Понятие «сейсмический фон» для вулкана Безымянный формализовано на основе количественного анализа имеющихся многолетних сейсмологических данных. Проанализирована динамика уровня сейсмичности перед извержениями 1999-2012 гг. Выявлены характерные предварявшие извержения вариации параметра, имеющие предвестниковый характер.

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.

Проанализированы смещения земной поверхности и сейсмичность перед Трещинным Толбачинским извержением, которое началось на Камчатке 27 ноября 2012 г. По сейсмическим и GPS данным выявлены синхронные предварявшие извержение аномалии деформаций земной коры и сейсмического режима длительностью около 4 месяцев (август-ноябрь 2012 г.). Сейсмическая аномалия представляет собой статистически значимую сейсмическую активизацию низкого энергетического уровня (преимущественно KS = 4-6) под постройкой вулкана Плоский Толбачик на глубине до 5 км. В последние 2-3 недели перед извержением среднемноголетние (2000-2011 гг.) скорости потока сейсмических событий и выделения сейсмической энергии были превышены ~ в 40 раз. Деформационные аномалии проявились в перемещении центральной части Ключевской группы вулканов: зарегистрировано сжатие в радиальном по отношению к извержению направлении и растяжение в тангенциальном. К началу извержения относительные деформации достигли ~ 10-7. Сопоставимая длительность сейсмической и деформационной аномалий (~ 4 месяца до извержения) свидетельствует об их общей генетической природе и позволяет отнести их к единому временному масштабу предвестников (согласно принятой терминологии – среднесрочному).