Арискин А.А., Бармина Г.С., Озеров А.Ю., Нильсен Р.Л. Генезис высоко-глиноземистых базальтов Ключевского вулкана. // Петрология. Т.3, № 5, 1995, C. 42-67.

Впервые объясняются причины рождения вулканов в недрах планеты и механизм выброса магмы на поверхность. Итоговый вывод получен как результат интеграции знаний нескольких наук. Их синтез позволил определить ВУЛКАН как самоорганизующуюся пространственно-временную вихревую диссипативную структуру, форма которой создается и переносится в виде волн, а по нити (керну) структуры идет сток магмы. Такие структуры сами рождаются на подходящей хаотической среде; соответствующая среда возникает в результате высокого давления, ломающего структуры молекул, и этим создающего множество различных хаотично движущихся частиц. Необходимое давление, по-видимому, достигается на уровне астеносферы, где и локализуются «корни» вулканов.

Вода играет в вулканизме чрезвычайно важную роль: она действует как эвакуатор вязких расплавов разнообразными способами, что обеспечивается наличием соответствующих свойств у ее фазовых состояний, последовательно сменяющихся с падением параметров среды. В этом смысле особенно значимо сверхкритическое (флюидное) состояние воды. В работе дается сводка свойств флюидов, которые во многом уникальны. Свойства определяют взаимоотношения водного флюида и силикатного расплава, что в свою очередь, объясняет причину вулканических явлений и сам ход извержений: взрывы разной мощности, возникновение так называемой псевдоожиженной массы, палящих туч, оползней и прорывов на склонах, образование игнимбритов, а также механизм переноса газов к подножью вулканов. Как по роли, так и по количеству, вода - основное вулканическое вещество, которое вместе с силикатным расплавом составляет магму.

Особенности динамики вулканических извержений впервые объясняются как следствие свойств высокотемпературных фаз воды и их переходов. Приведены некоторые свойства воды в сверхкритическом (флюидном) состоянии. Последние определяют характер взаимоотношения воды и расплава в вулканическом процессе, что в свою очередь, объясняет взрывы разной мощности, стремительность палящих туч, перенос газов к подножью вулканов, прорывы и оползни на склонах, возникновение пеплов, пемз, псевдоожиженной массы, а также возможно игнимбритов и вулканических стекол. Показана невозможность проникновения холодных вод в действующий вулканический канал, а также их высокого нагрева (до смены фазы) в условиях коры.

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.

Эффективным средством автоматизированного трехмерного моделирования при изучении магнитных аномалий, созданных подводными вулканами, является пакет программ структурной интерпретации СИГМА-3D. С помощью этого пакета программ изучены подводные вулканы Григорьева, Крылатка и Юбилейный, расположенные в пределах Курильской островной дуги.