Klyuchevskoy volcano activity between November 2019 and June 2020

The data on geology, petrography, mineralogy and petrochemistry for Kamen, Volcano in the central Kamchatka depression are presented. A study of the volcano's rocks and comparison with rocks of neighboring active volcanoes of the Klyuchevskoi group allow the establishment of some relationships. The rocks and minerals of Kamen, and Ploskie Sopki volcanoes show systematic differences in the chemistry of rocks and minerals such that they obviously could not be formed from the same primary melts. The rocks of dykes and Kamen' stratovolcano on one hand and the rocks of the Klyuchevskoi Volcano on the other hand form differently directed trends on petrochemical diagrams and differ in their compositions of rock-forming minerals, such they also could not originate from the same primary melts. The lavas of the monogenetic cones of Kamen' Volcano and moderately magnesian basalts of Klyuchevskoi Volcano are derivates of the same melts, i.e., the cones situated on the slopes of Kamen' are cones of Klyuchevskoi. The rocks of Kamen' and Bezymyannyi stratovolcanoes form a single narrow trend in all petrochemical diagrams in which the lavas of Bezymyannyi Volcano show a silica-rich branch, thus indicating a genetic relationship between these two volcanoes.

Ключевская группа вулканов (КГВ) располагается в северной части Центральной Камчатской депрессии (ЦКД) и является одной из самых крупных и наиболее активных вулканических структур на Камчатке и в мире. В южной части КГВ находится позднеплейстоцен-голоценовый Толбачинский массив, который извергался неоднократно в течение голоцена и исторического времени.
Первые исторические описания активности Толбачинского массива были выполнены русским исследователем Степаном Крашенинниковым, сделавшим записи об извержении Толбачика 1739 года. Позднее, в течение 20-го столетия, исследователи изучали и публиковали данные о многочисленных доисторических и исторических извержениях как на вершине вулкана Плоский Толбачик, так и в зоне моногенных конусов на юго-юго-западном фланге массива. В основном эти работы были посвящены динамике извержений и постэруптивным изменениям, морфологии вершинной части вулкана.
Всемирную известность вулкан Толбачик приобрел только после Большого трещинного Толбачинского извержения 1975–1976 гг. (БТТИ), когда в течение полутора лет на южном склоне вулкана сформировались четыре новых моногенных конуса и связанные с ними лавовые поля. Это извержение излило на поверхность высоко-Mg и высоко-Al базальты с общим объемом продуктов извержения (лава и тефра) 2,2 км3, что сделало его одним из крупнейших извержений XX века. В период между БТТИ и извержением 2012–2013 гг. множество публикаций в российских и международных журналах представляли данные об извержении Толбачика 1975–1976 гг. Благодаря этому к настоящему времени большинство существующей информации по Толбачинскому вулканическому массиву относится к извержению 1975–1976 гг. В то же время другие части этого грандиозного массива и прилегающие к нему моногенные конусы и лавовые поля изучались в гораздо меньшей степени.
В той же зоне моногенных конусов, что и извержение 1975–1976 гг., в 2012 г. началось новое крупное извержение – Трещинное Толбачинское извержение имени 50-летия ИВиС (ТТИ-50). Задача настоящего раздела – дать обзор накопленных знаний и существующих гипотез по геологии, тектонике, петрологии, геохимии, геофизике и истории развития Толбачинского вулканического массива к началу ТТИ-50.

This is the first paper presenting the case study for the active Koryaksky and Klyuchevskoy Volcanoes that shows the temporal relationship between the volcanic earthquakes (the volcanic EQ) and strong tectonic earthquakes (the tectonic EQ) in the world with Мw ≥ 6.3 at the final stage (less than a week) of their preparation (regardless the epicenters and depths of the tectonic EQ). The article shows that in 2009 the volcanic EQ at Koryaksky Volcano occurred 3 days prior to the tectonic EQ in the world and their number was in general anomalously high. 12 of 18 volcanic EQ alerted about the strong world events 3 days prior to the tectonic EQ. In 2008-2009 such effects typical for Klyuchevskoy Volcano as well, were used along with the other forecasting anomalies (including the deformation monitoring) for real-time forecast of the strong tectonic EQ in the world with the delay time equal to 6 days.