Извержения 1955–1956 гг.

Начало исторических извержений вулкана. Первые признаки пробуждения вулкана Безымянного после длительного периода покоя относятся к 29 сентября 1955 г., когда на с/ст Ключи было зарегистрировано землетрясение с очагом под вулканом. После первого толчка хрупкое разрушение пород в пределах постройки вулкана и под ней стало лавинообразно нарастать. K этому времени относятся первые смещения погребенного в постройке вулкана древнего экструзивного купола под воздействием мощного магматического давления.

Близкое к экспоненциальному увеличение количества землетрясений и их суммарной энергии привело к тому, что с 19 октября ежесуточно регистрировали более сотни землетрясений. Первые небольшие подвижки погребенного купола привели к созданию на границе этого купола со стратовулканическим комплексом ослабленной зоны для последовавшего прорыва летучих.

22 октября через эту зону началось первое историческое извержение вулкана Безымянного. Вначале белые парогазовые выбросы быстро потемнели и вскоре вся южная часть горизонта (от Ключей) оказалась затянутой плотной пепловой дымкой. Затем пепловая мгла заволокла седловину между сопками Ключевской и Плоской. Во второй половине дня пелена пепла скрыла вершину Ключевского вулкана. 24 октября над вулканом на высоту до 2 км поднялся густой столб газов с пеплом, от которого к юго-востоку (в долину р. Сухой Хапицы) оттягивалась полоса пеплопада.

Cпустя двое суток после начала извержения, напряженность сейсмического сопровождения достигла максимума, соответствовавшего выделению энергии землетрясений 2.8x10step11 Дж/сут. В ночь на 25 октября прошел первый пеплопад в пос. Ключи, а 27 октября – в Усть-Камчатске. 28 октября на расстоянии 25 км к востоку от вулкана мощность пепла достигла 2 см, можно было наблюдать над кратером 4 км столб густых клубов пепла. Верхняя часть облака отклонялась к северу, нижняя – к востоку.

Мощность сейсмического сопровождения снижалась и к 30 октября стабилизировалась на уровне 3.9x10step10 Дж/сут. B районе границы древнего экструзивного купола и стратовулканического комплекса проработался новый кратер, диаметр жерла которого (если судить по размерам столба пепла) не превышал 250 м, а диаметр его гребня – 350 м. На фоне продолжающихся деформаций вулкана происходило непрерывное выделение газопепловой взвеси. У самой кромки кратера газопепловая взвесь вскипала, приобретая облик “цветной капусты”. Скорость подъема клубов пепла при наборе первых 300 м высоты составляла около 50 м/с. До высоты 600–700 м столб пепла поднимался вертикально, а затем начинал отклоняться по ветру, образуя плотный газопепловый шлейф. В периоды усиления деятельности вулкана высота столба увеличивалась до 2 км.

Относительно стабильное состояние вулкана продолжалось неделю и с 6 ноября мощность сейсмического сопровождения стала возрастать, достигнув к середине ноября уровня 1.2x10step11 Дж/сут, происходило усиление эксплозивной деятельности. 7 ноября замечено расширение кратера вулкана в направлении погребенного экструзивного купола, вызванное смещением последнего. 8 ноября над вулканом зарегистрировано сла-бое устойчивое тускло-красное освещение.

К средине ноября высота плотного газопеплового столба достигала 7 км, проходили интенсивные пеплопады. 17 ноября самый сильный пеплопад с начала извержения наблюдался в пос. Ключи. C начала извержения за месяц в Ключах слой пепла составил 22 мм (14.42 кг/м2), причем 75% выпало за последнюю неделю, а 52% – за одни сутки (16–17 ноября). Cильные пеплопады прошли повсюду вокруг вулкана. Темнота наступала даже в д. Еловке (100 км к северу) и Усть-Камчатске (120 км к востоку).
После бурной эксплозивной деятельности 7–20 ноября сила извержения пошла на убыль. В окрестностях вулкана еще проходили пеплопады, но не столь интенсивные. С 22 по 28 ноября за пять пеплопадов в Ключах в сумме выпало 1.13 кг/м2 – слой около 2 мм. 30 ноября впервые вместо сплошной тучи, закрывающей небосвод, от Безымянного протянулась узкая (хотя все еще очень густая) полоса пепла. 1 декабря еще выпал пепел толщиной около 0.5 мм (345 г/м2), но в дальнейшем пеплопады были более слабыми. Одновременное плавное снижение напряженности сейсмического сопровождения привело к новой его стабилизации на уровне 2.3x10step10 Дж/сут. В этом режиме вулкан находился до пароксизмального извержения 30 марта 1956 г. Лишь трижды это стационарное состояние нарушалось более или менее существенными отклонениями, выразившимися в повышенной активности вулкана в середине декабря 1955 г. и некотором ее снижением в двадцатых числах января и во второй половине марта 1956 г.

Эта стабилизация извержения на более низком уровне проявилась в характере извержения. Продолжалось смещение древнего экструзивного блока и расширение расположенного между этим блоком и стратовулканическим комплексом кратера. К концу ноября последний имел диаметр 700–800 м и будучи удлиненным в широтном направлении, захватывал часть вершины древнего купола и весь западный кратер стратовулкана. С начала декабря 1955 г.эксплозивная деятельность вулкана прекратилась.

Основным источником пепла для слабых пеплопадов в радиусе 50–60 км стали пепловые тучи автоэксплозивных лавин. Их высота не превышала 1–1,5 км над кратером, из кратера на высоту 1–2 км поднимались плотные снежно-белые клубы фумарольных газов без пепла. 25 января 1956 г. кратер, вытянутый в широтном направлении, имел диаметр 1000 м и небольшую глубину. Его дно в виде полого наклоненного, выпуклого щита было покрыто пирокластикой, из-под которой выступали острые скалы темной лавы. По краям купола на границе его со стенками кратера отмечены слабые взрывы обвально-автоэксплозивного генезиса.

Судя по всему, произошедшие во второй половине ноября снижение активности вулкана и переход извержения в состояние стационарного развития соответствовали уменьшению газонасыщенности поступающего на поверхность ювенильного материала и началу формирования на вулкане Безымянном внутрикратерного экструзивного купола. В начале февраля материал автоэксплозивных лавин стал распространяться на южный склон вулкана. При формировании наиболее мощных лавин столбы пепла поднимались на высоту 2–3 км над кратером. 9 февраля одна из таких лавин достигла подножия вулкана за 50 с (50–60 м/с или около 200 км/ч при уклоне 35°).

Рост внутрикратерного купола сопровождался подвижками на юго-восточном склоне и теперь отчетливо выделялись древний купол и граница между ним и стратовулканом. Происходили не только местные подвижки, но и общий подъем древнего купола, слагающего эту часть массива. Величина подъема - 100 м, а с учетом осыпания перекрывавших его пород – около 230 м. Новая линия склона заметно передвинулась к юго-востоку. Вулкан расширился. Bосточный блок вулкана, состоящий из древнего экструзивного купола, испытывал не столько вертикальные, сколько горизонтальные смещения. Под воздействием мощного магматического давления блок разворачивало от центра вулкана вокруг расположенной под юго-восточным склоном вулкана горизонтальной оси. Крутизна склона увеличилась с 30 до 35°. Верхние 300 м были сложены массивным телом купола, а низ – рыхлой пирокластикой. Продолжался и рост внутрикратерной экструзии, интенсивность лавин возросла и 28 марта в Ключах наблюдался слабый пеплопад, в ходе которого выпало 10.8 г/м2 пепла.
Cнизился уровень сопровождающей сейсмичности, снизилась их средняя энергия с 7.7x10step9 до 1.4x10 step9 Дж, среднесуточное выделение сейсмической энергии упало с 2.7x10step10 до 2.3x10step9 Дж/сут). Факт снижения сейсмичности на фоне усиливающейся активности вулкана свидетельствует о том, что на этой стадии извержения в охватившем постройку вулкана деформационном процессе падает доля дизъюнктивных дислокаций по сравнению с пластическими. Вероятно, этот феномен обусловлен тем, что в ходе мощного выжимания экструзивного купола произошли отрыв корней раскристаллизованного массива древнего купола и внедрение ювенильного материала под его основание. Высокотемпературный и газонасыщенный ювенильный материал, играя роль смазки, уменьшал долю хрупких разрушений в постройке вулкана и одновременно делал ее состояние неустойчивым.

Пароксизм 30 марта 1956 г.

30 марта произошло направленное извержение Безымянного. B д. Камаки (65 км от вулкана) монтер В.П. Сорокин почувствовал ‘давление на уши’, т.е. резкое изменение атмосферного давления(судя по скорости распространения взрывной волны, это было через 3–4 мин после начала извержения). Выбежав на улицу, он увидел над Безымянным косо направленный к востоку (около 30° к горизонту) огненный эруптивный столб, насыщенный ‘искрами’ .Над этой ‘огненной струей’ косо, около 45° к горизонту, росли клубы ‘дыма’, которые через 1–2 мин закрыли вершины всех вулканов. Через 4–5 мин по долине р. Сухой Хапицы и у юго-восточного подножия Ключевской сопки стали подниматься светлые пары, причем по долине Сухой Хапицы они катились волнами и сопровождались ‘искрами’ (это были пирокластические потоки). Вскоре густое, черное эруптивное облако с мощным пеплопадом. Эруптивная туча поднялась на высоту 34–35 км и имела типичный вид ‘цветной капусты’.

В результате извержения 30 марта 1956 г. вершинная часть вулкана была разрушена на глубину до 1 км и на ее месте образовалась кальдера размерами 2.5 на 1.5 км. Общий объем разрушений 0.738 км3. Над вулканом на высоту 40 км поднялось эруптивное облако. Пеплопад прошел узкой полосой шириной 50 км и длиной 400 км. Количество пепла, выпавшего на этой площади, – 0.2–0.3 км3. Большая часть материала разрушенной постройки была отложена в пределах узкого сектора подножия вулкана, покрыв площадь 60 км2 и образовав поля островершинного холмисто-котловинного рельефа с относительными превышениями от 1–2 до 10–15 м. Материал распространялся независимо от подстилающего рельефа: он выстилал понижения и речные долины, одновременно залегая на крутых склонах. Отложения представлены несортированным грубообломочным агломератом – песчано-алевролитовым материалом с большим количеством щебня и глыб, максимальный размер которых достигал 1–1.5 м.

В юго-восточном секторе от центра извержения песчаный и алевролитовый материал с рассеянным вулканическим гравием и обломками размерами от 1–2 до 20 см в поперечнике образовал в наиболее удаленных (до 30 км) от вулкана частях так называемой области “направленного взрыва” отложения мощностью в первые сантиметры. Вблизи вулкана мощность отложений этого “песка направленного взрыва” достигала 60–70 см.

Вся растительность зоны была высушена и местами обуглена. Пепел вырывался из кратера с колоссальной силой. На расстоянии до 25–30 км от кратера стволы деревьев и кустарников со стороны вулканa были гладко ободраны, тогда как на противоположной стороне кора полностью сохранилась.
В юго-восточном направлении от вулкана на расстоянии до 18 км отложился материал пирокластических потоков, покрыв площадь 30 км2 и заполнив речные долины на глубину 60–65 м, объем пирокластического материала потоков достигал 1 км3. Раскаленный материал отложился на площади около 500 км2, таяние снегов было бурным. В долине Сухой Хапицы и на склонах сопок Ключевской и Зиминой образовались грязевые потоки (лахары), которые несли крупные камни, сокрушая все на своем пути. Наиболее мощный грязевой поток прошел по р. Сухой Хапице, оставив отложения мощностью до 20 м. В районе протоки Чистой и оз. Урукулон, в 80–85 км от вулкана, лахар впал в долину р. Камчатки. Озера Катлыныч и Бочкарево оказались заваленными отложениями грязевого потока. В конце лахара в виде своеобразной конечной морены отложилась хаотическая смесь грязи, стволов и ветвей деревьев. Уровень р. Камчатки повысился на 35 см.

Что же произошло 30 марта 1956 г. на вулкане?

Как cказано выше, извержению 30 марта предшествовало развитие мощного экструзивного процесса, в ходе которого происходило постепенное смещение пород юго-восточного блока постройки вулкана. Под воздействием мощного магматического давления блок разворачивало от центра вулкана. K концу марта 1956 г. максимальные смещения вблизи вершины блока достигли величины от 100 до 200 м как по вертикали, так и по горизонтали. Подобный характер экструзивного процесса позволяет предполагать, что в основании юго-восточной постройки образовалась выклинивающаяся к его подножию зона дробления, заполненная субгоризонтальными инъекциями андезитовой магмы, ювенильный материал играл роль смазки, все более уменьшая сцепление блока с оставшейся частью постройки вулкана. Вследствие продолжающихся деформаций положение всей юго-восточной части постройки вулкана становилось неустойчивым и она должна была соскользнуть со своего основания, что и произошло 30 марта 1956 г.

Развитие гигантского оползня сопровождалось интенсивным дроблением пород и резкой декомпрессией подстилающего ювенильного материала. Благодаря интенсивному вскипанию последнего, сквозь оползающий блок рванулись струи раскаленной пирокластики, придавая оползню дополнительное ускорение и вынося на поверхность газонасыщенный автоэксплозивный материал.

Процесс извержения на начальных стадиях можно рассматривать как медленно развивающийся объемный взрыв извергаемого автоэксплозивного материала. По скоростям развития процесс сопоставим скорее с горением, чем с детонацией, так как интенсивные газоотделение, вскипание и дробление происходят не одновременно по всему объему извергающегося материала, а развивается в виде волн дробления, распространяющихся перпендикулярно поверхностям многочисленных создающихся трещин, соответствующих поверхностям декомпрессии.

Расширяющийся ювенильный газ придавал ускорение газо-пирокластической взвеси. Bеличина этого ускорения прямо пропорциональна доле газовой составляющей во взвеси. Cодержащие самую тонкую пирокластику легкие части взвеси рванулись в виде огненной струи сквозь трещины соскальзывающего блока практически перпендикулярно его поверхности, т.е. под углом 30–45° к горизонту, часть этой наиболее тонкой и быстро движущейся пирокластики достигла верхних слоев атмосферы и 1–2 апреля была замечена над Аляской, а 3–4 апреля – над Британскими островами. В то же время основная часть ювенильного материала в виде потока раскаленной пирокластики устремилась вниз по склону, придавая дополнительное ускорение породам гигантского оползня и вместе с ними сметая все на своем пути.
Начало роста экструзивного купола. Сразу после направленного извержения вулкана 30 марта 1956 г. внутри образовавшейся кальдеры началась интенсивная экструзивная деятельность. К 22 июня растущий купол достиг высоты 300 м, как свидетельствует сейсмическое сопровождение, рост купола отличался неравномерностью. После извержения вулкана 30 марта его сейсмическая активность быстро снижалась и в период с 4 по 8 апреля стабилизировалась на уровне 2x10step7 Дж/сут, а затем вновь начала возрастать, достигнув 19–20 апреля 6x10step9 Дж/сут. Скорее всего в третьей декаде апреля приращение объема экструзии было максимальным.

C http://ai-malyshev.narod.ru/PDF/VLife1.pdf