С использованием метода низкочастотного микросейсмического зондирования исследуется конфигурация магматической питающей системы Толбачинского Дола – региональной зоны ареального базальтового вулканизма в южной части Ключевской группы вулканов на Камчатке. Для получения исходных данных в 2010–2015 гг. проведена пошаговая регистрация фонового микросейсмического поля на детально размеченном полигоне, включающем зоны трещинных извержений 1975–1976 гг. и 2012–2013 гг., а также
частично постройку вулкана Плоский Толбачик. Построены глубинные разрезы, отражающие распределения относительных скоростей поперечных сейсмических волн в земной коре. Для большей достоверности интерпретации выявленных глубинных аномалий привлечены результаты независимых геолого-геофизических исследований. Выявленные низкоскоростные неоднородности обнаруживают тесную связь
с проявлениями современного вулканизма. Показано, что питающая система Толбачинского Дола пространственно неоднородна и объединяет субвертикальные и латеральные магмоводы, близкорасположенные подводящие каналы и малоглубинные магматические камеры. Обнаружена долгоживущая локальная транскоровая зона магмопроводимости, и выявлены закономерности в глубинном строении питающих систем трещинных извержений. Конфигурация выявленных субвертикальных магмоводов допускает возможность подъема базальтов к поверхности разными путями, что объясняет, в частности, контрастный состав магм в ходе единого извержения. Таким образом, по инструментальным данным показано, что магматическая питающая система олбачинского Дола имеет ряд особенностей и является значительно более сложной, чем в настоящее время принято считать для полей ареального вулканизма.

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).

Получены новые палеомагнитные определения по лавовым потокам и вулканическим пеплам Северной группы вулканов Камчатки, удовлетворяющие современным методическим и аппаратурным требованиям к проведению палеомагнитных исследований. В интервале последних 4000 лет исследовано 12 стратиграфических уровней, датированных тефрохронологическим методом. Полученные направления геомагнитного поля восполняют недостаток данных по вековым вариациям для северо-востока Азии и могут быть использованы при разработке глобальных моделей геомагнитного поля. Кроме того, показана перспективность использования вариаций геомагнитного поля для региональной корреляции вулканических событий.

Приведены количественные характеристики горизонтальных и вертикальных составляющих деформаций земной поверхности в районе Северного прорыва Большого трещинного Толбачинского извержения 1975-1976 гг. на Камчатке в период 1976-2011 гг. Инструментально измеренные относительные вертикальные деформации опускания до 233 см связаны с прогибанием земной поверхности из-за образовавшихся масс шлаковых конусов и многометровых свежих лав. Горизонтальные деформации, выразившиеся в уменьшениях длин линий, связаны с релаксацией напряжений, возникших в ходе извержения, и уменьшением в объеме остывающих приповерхностных базальтовых даек.