The Kamchatka volcanic arc (NW Pacific) is one of the most productive arcs in the world, known for its highly explosive activity. At the same time, the Kamchatkan record of late Pleistocene explosive eruptions has remained fragmentary. Here we present the first continuous record of Kamchatkan explosive activity between ~12 and 30 ka, which includes ~70 eruptions and extends the earlier reconstructed Holocene sequence for another 20 ka. Our record is based on geochemical correlations of 14C-dated tephras that represent all Kamchatka volcanic zones and are buried in lacustrine deposits along the 200 km stretch of the Central Kamchatka Depression (CKD). The accompanying geochemical database of volcanic glass compositions includes 3104 new electron microprobe and 221 LA-ICP-MS analyses. The data show that during the period under study, large silicic explosive eruptions peaked at 30e25 ka. Later times were mostly associated with the moderate activity from northern CKD volcanoes Shiveluch and Zarechny. Our tephra record provides the first tephrochronological model for dating and correlating Central Kamchatka late Pleistocene deposits and gives us some insight into the timing of glacial advances in the Kliuchevskoi volcanic group and volcanic response to the onset of the Last Glacial Maximum and glacial unloading at its termination. In addition, studied sections of lacustrine deposits tightly linked by tephra markers suggest the existence of a large lake system within the CKD for ~20 kyr until its final discharge at ~12 ka BP.

Significant variations in temperature, water chemistry and volume of the lake in the crater of Maly Semyachik volcano, Kamchatka, in 1965–2020 can be divided in three main stages. The first stage, until about the mid-1980s, was characterized by intense volcanic-hydrothermal activity, high (above 40 °C) temperature, high salinity (up to 40 g/l) and an increase in the level (and volume) of the lake. During the second stage, which lasted 25–30 years, since the mid-1980s until the mid-2000s, the lake cooled down, until freezing in winter, the mineralization decreased (up to 1.6 g/l), and the volume of the lake remained almost constant. After the mid-2000s until present, there is a period of activation of the Maly Semyachik volcano, which is expressed in an increase in temperature, mineralization and a sharp increase in the volume of the crater lake. The water balance of the lake and the input and composition of the thermal acid chloride solution are estimated based on the analysis of changes in chemical and physical parameters over time, using a box model.

By comparing high-quality volcanic gas and whole rock compositions, we calculated the apparent (observed) mass partition coefficients Kd* for 58 elements on six basaltic volcanoes located in arc and rift/hotspot settings. The inferred Kd* vary from � 1100 for sulfur to 0.0001 for zirconium, i.e., within seven orders of magnitude. Only 14 elements have Kd* > 1, including highly volatile S, Se, Te and halogens, as well as Tl, Re, Os, Bi, Cd, Au, In and As. Alkali metals have Kd* in the rangefrom 0.1 for Cs to 0.01 for Na. Partition coefficients of other rock-forming elements are <0.001. The partition coefficients for elements depend on element speciation and concentrations of ligand-forming elements in the gas such as sulfur and chlorine.
Elements transported in the gas predominantly as halides have higher partition coefficients in HCl-rich arc gases, whereas elements preferably forming sulfides, hydrides and free atoms, have higher Kd* in sulfur-rich, HCl-poor and reduced rift/hot-spot gases. Degassing directly from the free melt surface is negligible; deep gas passing through the erupting vent is quickly overwhelmed by the signal of low-pressure degassing. Equilibration of rising bubbles with the surrounding melt almost eliminates the difference between Kd* calculated for degassing lava flows (no connection with deep magma) and for lava lakes and open-vent volcanoes (convective mass exchange with deep magma takes place). Diffusion does not strongly affect the apparent partitioning of magmas degassing at surface. Gas bubbles growing in near-surface silicate melts at atmospheric pressure have a large density difference compared to the surrounding melt of 12–15 thousand times. This leads to the rapid expansion of such bubbles and a decrease in the thickness of the diffusion boundary layer in the melt due to its stretching around the growing bubble, which sharply decreases diffusion fractionation. As a result, the apparent partition coefficients (Kd*) for degassing basaltic volcanoes are close to the equilibrium ones (Kd) for most of the elements. The partition coefficients of volatile elements (S and Cl) calculated from the comparison of volcanic gas and rock compositions are in agreement with the values determined previously via experiments or theoretical modeling.

Проведен анализ батиметрических данных, полученных в рейсах на германском научно-исследовательском судне «Зонне» с помощью многолучевых эхолотов в рамках российско-германских проектов КАЛЬМАР (рейс SO201-2, 2009 г.) и БЕРИНГ (рейс SO249-2, 2016 г.) в Командорской котловине Берингова моря. Построены детальные батиметрические карты подводного вулкана Пийпа. Описаны новые морфологические особенности его вершинных построек, их возрастные взаимоотношения, локализованы приуроченные к постройкам проявления гидротермальной активности, закартированы все побочные конусы и лавовые потоки. По распределению побочных конусов и трещинных излияний было определено тектоническое палеонапряжение, существовавшее на время их образования, предположительно, после позднего миоцена – раннего плиоцена. Оно отличается от современного тектонического напряжения, обусловленного правосторонними смещениями вдоль зоны разломов Беринга.

В июне 2019 г. на острове-вулкане Райкоке произошло короткое, но сильное эксплозивное извержение андезибазальтовой магмы с подземными водами, которые были представлены морской водой, просачивавшейся через проницаемые породы острова-вулкана. В процессе извержения образовались многочисленные пирокластические потоки.

Впервые изучено термическое поведение нового минерала вулканических эксгаляций беломаринаита KNaSO4 (тригональная сингония, пр. гр. P3m1, a = 5.6072(3), c = 7.1781(4) Å, V = 195.45(2) Å3) на природном образце вулканических эксгаляций Трещинного Толбачинского извержения (ТТИ) 2012–2013 гг. и его синтетического аналога – низкотемпературного (НТ) полиморфа KNaSO4 (пр. гр. P3m1) в интервале 30–800°C (терморентгенография) и 30–1000°C (ДСК и ТГ). Минерал устойчив до температуры 470 ± 5°C, при которой он испытывает полиморфное превращение первого рода в высокотемпературную (ВТ) гексагональную модификацию (пр. гр. P63/mmc), стабильную до плавления (840°C по данным ДСК). Термическое расширение обеих модификаций резко анизотропно, а в случае ВТ-фазы – зависимость параметра a имеет U-образную форму с минимумом при 620°C. Объемное расширение αV ВТ-фазы превышает расширение НТ-фазы в среднем в 2–2.5 раза.

Соотношения редких элементов и изотопные отношения стронция, свинца в лавах вулкана Ключевской указывают на значительные процессы ассимиляции магмы в коре. Расположения побочных прорывов в сравнении с геофизическими наблюдениями позволяют предположить гетерогенность фундамента и наличие регионального разлома, контролирующего проявления побочных извержений.

В работе представлены результаты комплексного изучения моногенного вулканизма в МалкоПетропавловской зоне поперечных дислокаций (МПЗ), высказывается предположение о формировании моногенного вулканизма на границах разновозрастных слэбов, на продолжении Авачинского трансформного разлома. В районе МПЗ проживает около 75 % населения (~250 тыс. чел.) Камчатки, поэтому изучение вулканоопасности актуально.

Вулкан Ключевской — один из наиболее активных вулканов мира. В 2019–2020 гг. эксплозивно-эффузивное извержение вулкана продолжалось 8 мес. Эксплозивное извержение проявлялось в стромболианской активности и реже — в вулканской. Эксплозии поднимали пепел до 7 км над уровнем моря, пепловые шлейфы перемещались до 500 км в различных направлениях от вулкана. Основная площадь территории, на которой отмечались пеплопады, составляла более 60 тыс. км2. Эффузивная фаза извержения началась 18 апреля 2020 г. и продолжалась почти 2,5 месяца вплоть до окончания извержения. 18–30 апреля была отмечена наиболее высокая температура термальной аномалии в районе вулкана и наиболее плотные пепловые шлейфы, в которые помимо свежего пепла примешивался материал обвалов с бортов Апахончичского жёлоба. Протяжённость лавового потока составила 1,5 км; грязевые отложения покрыли территорию на площади около 1,7 км2. В работе дано описание хода извержения и предваряющих его событий на основании изучения видеоматериалов и различных спутниковых данных в информационной системе «Дистанционный мониторинг активности вулканов Камчатки и Курил» (VolSatView, http://kamchatka.volcanoes.smislab.ru).