Приводятся новые данные о геологическом строении, истории развития, структурной позиции вулканического массива Большой Семячик на Камчатке. Новые данные Ar-Ar датирования вулканических пород позволили существенно уточнить стратиграфию и историю развития района. Рассмотрены особенности распространения центров вулканической и гидротермальной деятельности в районе массива Большой Семячик. Они позволили сделать вывод, что со временем идет последовательное смещение вулканизма к юго-востоку. Показано, что все термопроявления группы паровых струй, термальные источники, прогретые площадки, свидетельствующие о современной активности, также смещены в юго-восточную часть массива. Сделан вывод, что эти закономерности не случайны и определяются наклоном магмо- и флюидо-подводящих разломов, которые ограничивают с юго-востока крупный, выделенный ранее по геофизическим данным прогиб фундамента. Наклон разломов приводит к тому, что магма и флюиды, поднимаясь с глубины к поверхности, отклоняются к востоку-юго-востоку, где и расположены сегодня наиболее молодые проявления вулканической деятельности и современные термопроявления.

We provide new evidence that bears on the geological structure, history of evolution, and structural setting for the Bol’shoi Semyachik Volcanic Massif in Kamchatka. The new Ar–Ar results for dating of volcanic rocks allowed significant advances in updating the stratigraphy and history of the evolution of the area of study. We discuss the distribution of centers of volcanic and hydrothermal activity in the Bol’shoi Semyachik Massif area. The distribution suggests that the volcanism in the area is progressively migrating south eastward. It is shown that all thermal occurrences, such as sets of steam jets, thermal springs, and heated patches (evidence of present-day activity), are also displaced into the southeastern part of the massif. It was concluded that these patterns are not accidental, but are controlled by dipping magma-conducting and fluid-conducting faults that bound a major basement low on the southeast. The low had been identified earlier from geophysical observations. The dip gives the result that the magma and fluids rise to the surface and simultaneously deviate eastward and southeastward, where the youngest occurrences of volcanic activity and present-day thermal features are found today.

Массив Зиминых сопок знаменателен тем, что его формирование обязано совместному проявлению магм разной калиевой щелочности, которые представлены тремя породными ассоциациями (сериями) с персональными трендами эволюции. I — андезибазальты — андезиты — дациты; II — андезибазальты — андезиты промежуточного состава; III — высококалиевые андезибазальты. Различия пород выделенных серий находят свое отражение и в описанных выше минеральных ассоциациях соответствующих серий, а дискретность линий регрессии пород предполагает определенную автономность исходных магм. Наличие ортогональных трендов изменения составов минералов в андезибазальтах с вектором соответствующим повышению калиевой щелочности в породах ассоциаций свидетельствуют о существовании процесса, приводящего к обогащению этих магм калием. Делается вывод о сосуществовании в пределах единой сквозной магматической системы разноглубинных промежуточных очагов с разными условиями образования исходных дочерних андезибазальтовых магм, которые в процессе вулканической деятельности имели непосредственную связь с более глубинной материнской базальтовой магмой.

The Ziminy Sopki Volcanic Massif is remarkable for its co-formation from magmas of different potassium alkalinity manifested by three rocks associations (series) with individual evolutional trends: I — andesite-basalts — andesites — dacites; II — andesite-basalts — the intermediate composition andesites; III — high potassium andesite-basalts. Variations of rocks from the revealed series manifest themselves in the above mentioned mineral associations, and the discreteness of rocks regression lines evidence on quite autonomous parental magmas. Orthogonal trends of minerals composition alterations in andesite-basalts with the vector correlating with the potassium alkalinity increase in rocks of associations evidence on existence of the process leading to the enrichment of these magmas with potassium. Thus, we can conclude that, within the single penetrated magmatic system, there are deep intermediate chambers with different conditions for formation of the initial andesite-basalt magmas, which during volcanic activity directly associated with the deeper parental basaltic magma.

Рассматриваются геологическая история и петрология крупного полигенного вулканического сооружения верхнеплейстоцен-голоценового времени. Этот долгоживущий вулканический центр знаменателен совместным проявлением магм базальтового и трахибазальтового составов, представленных базальт-андезитовой и трахибазальт-трахиандезитовой сериями. Делается вывод о генетической автономности сосуществующих родительских магм, генерированных в разных глубинных источниках области верхней мантии. Разнообразие составов вулканитов обязано многостадийной пространственно-временной кристаллизационной дифференциации магм и смешению последних в промежуточных очагах.

В 1980-х и начале 1990-х годов в пяти экспедициях НИС "Вулканолог" выполнены геолого-геофизические исследования, в результате которых получены новые данные о строении и истории формирования вулканического массива Черных Братьев. В развитии массива выделено 5 этапов. На первом этапе, начало которого относится к раннему - среднему плейстоцену, а, возможно, и к неогену, сформировался крупный щитообразный существенно лавовый вулканический массив размером 30 X 35 км. На втором этапе произошло, по-видимому, катастрофическое эксплозивное извержение, и сформировалась древняя кальдера (Внешняя кальдера Горшкова) размером 15 X 20 км. Возраст - не моложе середины позднего плейстоцена. На третьем этапе в северной и центральной частях древней кальдеры сформировалась крупная вулканическая постройка, заполнившая большую часть кальдеры и перекрывшая ее борт. На четвертом этапе произошло мощное эксплозивное извержение, и образовалась молодая кальдера (кальдера Горшкова) размером 7.5 X 11.5 км. Время образования этой кальдеры соответствует мощной вспышке кислого эксплозивного вулканизма в районе Курил и Камчатки в пределах 45-30 тыс. лет назад. На заключительном этапе, в результате активной вулканической деятельности внутри молодой кальдеры, вблизи ее бортов сформировались современные вулканические постройки островов Чирпой и Брат Чирпоев. Суммарный объем изверженного в данном районе вулканического материала может превышать 1000-1300 км3, из них 400-600 км3 - пирокластический материал кальдерообразующих извержений.

The geological and geophysical research carried out during the five cruises of R/V/ Vulkanolog in the 1980s and early 1990s provided new evidence of the structure and evolution of the Chernye Bratya volcanic massif. Five phases have been identified in its evolution. The first phase which began in the Early - Middle Pleistocene, or possibly Neogene, involvel the generation of a major shield-shaped, mostly laval, volcanic massif with dimensions 30 km by 35 km. The secondphase seems to have been a catastrophic explosive eruption producing the older caldera (Gorshkov Outer Caldera) of dimensions 15 km by 20 km. It is not younger than the mid-Late Pleistocene. A large volcanic structure formed during the third phase in the north and central parts of the older caldera, filling most of the caldera and overlapping its rim. A major explosive eruption occurred during the fourth phase producing the younger caldera (Gorshkov Caldera) of dimensions 7.5 km by 11.5 km. The generations time of that caldera corresponds to a powerful burst of acid explosive volcanism in the Kuril-Kamchatka region about 45.000 to 30.000 years ago. The final phase involved high volcanic activity within the younger caldera producing the present-day volcanic edifices of Chirpoy and Brat Chirpoev islands near the caldera rim. The total volume of ejecta discharged in the area may be in excess of 1000-1300 km 3; of these, 400-600 km 3 consist of pyroclastic material produced by the caldera-generating eruptions.