Введение
ГЛАВА 1 Формирование магматической серии пород ключевского вулкана – 32
1.1. Введение – 32
1.2. Распространенность базальтов и андезибазальтов на Земле – 33
1.3. Распространенность базальтов и андезибазальтов на Камчатке – 34
1.4. Петрохимические типы базальтоидой Камчатки и их распространенность – 36
1.5. Распространенность разных подтипов базальтоидов на Ключевском вулкане – 38
1.6. Представления об образовании островодужных высокоглиноземистых базальтоидов – 40
1.7. Существующие представления о генезисе пород Ключевского вулкана – 43
1.8. Постановка задачи – 50
1.9. Методика исследований пород Ключевского вулкана
1.10. Петрохимическая типизация серии пород Ключевского вулкана – 66
1.11. Петрохимическая типизация пород в базальт–андезибазальтовой серии Ключевского вулкана – 76
1.12. Петрохимические особенности серии пород Ключевского вулкана – 82
1.13. Вариации содержания микроэлиментов – 88
1.14. Петрографическое описание особенностей пород Ключевского вулкана – 99
1.15. Закономерности поведения силикатных минералов пород Ключевского вулкана – 1 1.15.1. Общие замечания по разделу – 104
1.15.2. Тренды Cpx, Opx, Ol и Pl из высокоглиноземистых андезибазальтов прорыва Юбилейный – 105
1.15.2.1. Клинопироксены прорыва Юбилейный – 105 1.15.2.2. Ортопироксены прорыва Юбилейный – 114
1.15.2.3. Оливины прорыва Юбилейный – 116
1.15.2.4. Плагиоклазы прорыва Юбилейный – 118
1.15.2.5. Взаимоотношение трендов вкрапленников и микролитов силикатных минералов прорыва Юбилейный – 121
1.15.3. Тренды силикатных минералов, как показатели парагенетических взаимоотношений кристаллических фаз – 121
1.15.3.1. Определение начала кристаллизации плагиоклаза по тренду Al2O3 –Mg# Cpx – 122
1.15.3.2. Определение начала кристаллизации плагиоклаза на тренде SiO2 – Mg# Cpx – 125
1.15.3.3. Определение начала кристаллизации плагиоклаза по трендам Al2O3 – Mg# Opx и
SiO2 – Mg# Opx – 126
1.15.3.4. Типоморфные признаки Cpx–трендов, обусловленные появлением и последующей кристаллизацией плагиоклаза – 126
1.15.4. Cpx и Ol из высокоглиноземистых андезибазальтовых прорывов Ключевского вулкана – 127
1.15.4.1. Клинопироксены из высокоглиноземистых андезибазальтовых прорывов Ключевского вулкана – 127
1.15.4.2. Оливины из высокоглиноземистых андезибазальтовых прорывов Ключевского вулкана – 129
1.15.4.3. Сопоставление Mg# Cpx и Fo Ol из высокоглиноземистых – высокомагнезиальных базальтоидов Ключевского вулкана – 130
1.15.4.4. Сопоставление Cpx и Ol из высокоглиноземистых андезибазальтов Ключевского вулкана с минералами мантийных ксенолитов – 133
1.15.4.5. Общие закономерности поведения силикатных минералов в породах Ключевского вулкана – 134
1.16. Устойчивые парагенезисы Ключевского вулкана по результатам исследований твердофазных включений в породообразующих минералах – 139
1.16.1. Твердофазные микровключения силикатные – 140
1.16.1.1. Минерал-хозяин Ol – включения Cpx и Opx (прорыв Юбилейный) – 140
1.16.1.2. Минерал-хозяин Cpx – включения Ol и Opx (прорыв Юбилейный) – 142
1.16.1.3. Минерал-хозяин Pl – включения Cpx и Ol (прорыв Юбилейный) – 143
1.16.1.4. Минерал-хозяин – включения Cpx и Ol (прорыв Апахончич) – 144
1.16.1.5. Заключение о совместной кристаллизации силикатных микровключений и породообразующих минералов ВГ-АБ – 144
1.16.2. Твердофазные включения, шпинелиды – 145
1.16.2.1. Минерал-хозяин Ol – включения Sp и Mgt (прорыв Юбилейный) – 147
1.16.2.2. Минерал-хозяин Cpx – включения Sp и Mgt (прорыв Юбилейный) – 147
1.16.2.3. Минерал-хозяин Pl – включения Sp и Mgt (прорыв Юбилейный) – 148
1.16.2.4. Минерал-хозяин Ol – включения Sp и Mgt (прорывы Апахончич и Булочка), по литературным данным – 148
1.16.2.5. Заключение о совместной кристаллизации рудных включений, находящихся в породообразующих минералах из высокоглиноземистых и из высокомагнезиальных базальтоидов Ключевского вулканаениях – 149
1.16.3. Области кристаллизации твердофазных включений
(силикатных и рудных) в минерале-хозяине Ol, Cpx и Pl из
ВГ-АБ прорыва Юбилейный – 151 1.17. Сведения о газовой фазе в породообразующих минералах Ключевского вулкана – 153
1.18. Общее заключение о устойчивых минералах парагенезисах пород Ключевского вулкана – 154
1.19. Моделирование формирования серии пород Ключевского вулкана – 161
1.20. Механизм формирования серии пород Ключевского вулкана – 1 1.20.1. Выплавление магматических расплавов и их транспорт вверх; участок генерации магм; интервал глубин 170-30 км – 166
1.20.2. Локализация расплавов в нижних уровнях питающей системы Ключевского вулкана, генезис ГДП, землетрясений, образование верлитов; интервал глубин 31-27 км – 167
1.20.3. Основные характеристики питающей системы Ключевского вулкана – 176
1.20.4. Формирование расплавов в генеральном магмоводе Ключевского вулкана, извержение высокоглиназемистых андезибазальтов – 180
1.20.5. Одноактные каналы побочных извержений, образование серии высокомагнезиальных – высокоглиназемистых базальтоидов – 1 1.21. Основные выводы – 182
1.22. Защищаемое положение главы 1 – 184
ГЛАВА 2 Периодичности в динамике извержений ключевского вулкана – 186
2.1. Введение – 186
2.2. Периодичности в динамике извержений Ключевского вулкана 1932– 84 гг. (по данным литературных источников и режимных наблюдений) – 190
2.3. Выделение периодичностей в динамике извержений Ключевского вулкана с использованием вулканического дрожания – 193
2.3.1. Общая характеристика вулканического дрожания – 193
2.3.2. Соотношение характеристик низкочастотного вулканического дрожания и параметров базальтовых извержений – 196
2.3.3. Методика выделения периодичностей в динамике извержения Ключевского вулкана, основанная на использовании записей вулканического дрожания – 202
2.3.4. Сейсмические данные – 212
2.3.5. Аналитические данные и их обсуждение – 216
2.3.5.1. Периодичности 1983–84 гг. – 216
2.3.5.2. Влияние лунно-солнечного деформирующего процесса – 229
2.3.5.3. Периодичности 1978 г.
(ретроспективный анализ) – 232
2.3.6. Основные выводы по разделу 2.3. – 233
2.4. Три группы периодичностей в эруптивной деятельности
Ключевского вулкана – 236
2.4.1. Периодичность пульсирующего фонтанирования – 236
2.4.2. Периодичность стромболианских взрывов – 238
2.4.3. Периодичность в динамике фонтанирования – 2 2.4.3.1. Взаимоотношение равномерных и периодических режимов извержения – 245
2.4.3.2. Учащающаяся периодичность в динамике фонтанирования – 249
2.4.3.3. Периодическое фонтанирование Ключевского вулкана по литературным данным (ретроспективный анализ) – 254
2.4.3.4. Слоистость шлаковых конусов
2 2.4.4. Характеристики главных типов периодичностей – 261
2.4.5. Сравнительный анализ периодичностей – 267
2.4.6. Общие представления о причинах
периодических явлений – 269
2.4.7. Выводы по разделу 2.4. – 270
2.5. Защищаемое положение главы 2 – 273
ГЛАВА 3 Комплекс аппаратуры для моделирования базальтовых извержений (камби) и предпосылки его создания – 275
3.1. Введение – 275
3.2. Исторический обзор литературных данных – 275
3.3. Комплекс аппаратуры моделирования базальтовых извержений – КАМБИ – 284
3.3.1. Основные принципы конструирования лабораторной установки – 284
3.3.2. Технические характеристики КАМБИ – 286
3.3.3. Моделирующая система КАМБИ
3.3.3.1. Моделирующая система в варианте газонасыщенной колонны – 289
3.3.3.2. Моделирующая система в варианте барботажной колонны – 293
3.3.4. Регистрирующая система КАМБИ – 295
3.4. Обсуждение технических характеристик КАМБИ – 296
3.5. Главные конструктивные особенности КАМБИ – 299
3.6. Результаты газогидродинамических исследований – 300
3.7. Защищаемое положение главы 3 – 301
ГЛАВА 4 Механизмы пульсирующего фонтанирования, стромболианских взрывов и периодического фонтанирования (экспериментальное моделирование) – 303
4.1. Введение – 303
4.2. Механизм пульсирующего фонтанирования – 304
4.2.1. Экспериментальные исследования (газонасыщенная колонна, внутр = 50 мм, hколонны = 16,6 м, Pнасыщения = 1,6 атм, H2O, CO2) – 304
4.2.2. Обсуждение результатов моделирования пульсирующего фонтанирования – 308
4.2.3. Сопоставление экспериментальных и вулканологических данных – 310
4.2.4. Основные выводы (пульсирующее фонтанирование) – 311
4.3. Механизм стромболианских взрывов – 312
4.3.1. Экспериментальные исследования (газонасыщенная колонна, внутр = 18 мм, h = 16,6 м, P = 1,6 атм. Барботажная колонна, внутр = 18 мм, пузыр 2,5 мм) – 312
4.3.2. Обсуждение результатов моделирования стромболианских взрывов – 317
4.3.3. Механизм формирования режимов блокированных кластеров и снарядного – 318
4.3.4. Сопоставление экспериментальных и вулканологических данных – 321
4.3.5. Основные выводы (стромболианские взрывы) – 326
4.4. Механизм периодического фонтанирования – 327
4.4.1. Экспериментальные исследования (барботажная колонна, внутр = 18 мм, пузырьков 1 мм и 2,5 мм) – 327
4.4.2. Обсуждение результатов исследований – 336
4.4.3. Механизм формирования открытых пузырьковых кластеров – 344
4.4.4. Сопоставление экспериментальных и вулканологических данных – 346
4.4.5. Основные выводы (периодическое фонтанирование) – 352
4.5. Общее обсуждение всех режимов – 354
4.6. Защищаемое положение главы 4 – 361
Заключение – 363
Список литературы
