Книжная полка Сохранить
Размер шрифта:
А
А
А
|  Шрифт:
Arial
Times
|  Интервал:
Стандартный
Средний
Большой
|  Цвет сайта:
Ц
Ц
Ц
Ц
Ц

Вулканология и сейсмология, 2024, № 4

научный журнал
Покупка
Новинка
Артикул: 855136.0001.99
Доступ онлайн
4 023 ₽
В корзину
Вулканология и сейсмология : научный журнал. – Москва : Наука, 2024. - № 4. – 106 с. – ISSN 0203-0306. - Текст : электронный. - URL: https://znanium.ru/catalog/product/2202660 (дата обращения: 21.04.2025). – Режим доступа: по подписке.
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов
Российская академия наук
ВУЛКАНОЛОГИЯ  
И СЕЙСМОЛОГИЯ
№ 4    2024    Июль–Август
Журнал основан в январе 1979 г.
Выходит 6 раз в год  
ISSN: 0203-0306
Журнал издается под руководством 
Отделения наук о Земле РАН
Главный редактор
А.Л. Собисевич
член-корреспондент РАН
Редакционная коллегия:
Зав. редакцией Т. A. Денисова
Адрес редакции:
123242 Москва, ул. Большая Грузинская, 10, стр. 1, ИФЗ РАН,  
e-mail: volcanology@inbox.ru
683006 Петропавловск-Камчатский, бульвар Пийпа, 9,  
Институт вулканологии и сейсмологии ДВО РАН,
тел. (4152) 29-77-17
 
ФГБУ «Издательство «Наука»
© Российская академия наук, 2024
© Редколлегия журнала “Вулканология и сейсмология” 
     (составитель), 2024
И.С. Владимирова  
кандидат ф.-м.н.
А.В. Волков
(заместитель главного редактора) 
член-корр. РАН
Ю.В. Габсатаров  
кандидат ф.-м.н.
Е.И. Гордеев
(заместитель главного редактора) 
академик РАН
И.Ф. Делемень
(заместитель ответственного 
секретаря)
кандидат г.-м.н.
Б.А. Дзебоев  
доктор ф.-м.н.
В. Жонлиан (Китай) профессор 
А.Д. Завьялов
доктор ф.-м.н.
А.Т. Исмаил-Заде (Германия) 
 доктор ф.-м.н.
Г.А. Карпов  
доктор г.-м.н. 
А.В. Кирюхин
доктор г.-м.н.
А.И. Кожурин  
доктор г.-м.н. 
В.Г. Кособоков
доктор ф.-м.н.
Г.Г. Кочарян  
доктор ф.-м.н. 
Л.И. Лобковский  
академик РАН 
А.А. Маловичко
член-корр. РАН
А.И. Малышев  
кандидат г.-м.н. 
О.А. Мельник
член-корр. РАН
Я.Д. Муравьев  
кандидат географ.н.
А.Ю. Озеров  
член-корр. РАН
Д. Пайл (Великобритания) доктор 
Дж. Ф. Панза (Италия) профессор, 
иностранный член РАН
Э. Пападимитроу (Греция) 
профессор
Д.А. Преснов  
(ответственный секретарь) 
 кандидат ф.-м.н.
М.В. Родкин  
доктор ф.-м.н. 
А.В. Рыбин
кандидат г.-м.н.
С.Н. Рычагов  
доктор г.-м.н. 
В.А. Салтыков
доктор ф.-м.н.
Р. Скандоне (Италия)  
профессор
П.Н. Шебалин
(заместитель главного редактора) 
член-корр. РАН
В.В. Ярмолюк  
академик РАН


СОДЕРЖАНИЕ
Номер 4, 2024
Пепел вулкана Шивелуч (Камчатка, Россия), изверженный в апреле 2023 г.,  
как источник водорастворимых солей
А. В. Сергеева, О. А. Гирина, М. А. Назарова, Е. В. Карташева, Л. А.  Позолотина,  
А. А. Кузьмина, Е. Ю. Плутахина	
3
Характерная электростатическая структура эруптивных облаков  
сильных эксплозивных извержений вулканов Шивелуч и Безымянный (п-ов Камчатка)
Р. Р. Акбашев, Е.  И. Малкин, Н. В. Чернева	
21
Вариации наклона графика повторяемости в зоне субдукции Тонга в 2005–2022 годах
А. А. Шакирова, В. А. Салтыков	
40
Вариации полей смещений и сейсмический режим Горного Алтая
В. Ю. Тимофеев, Д. Г. Ардюков, А. В. Тимофеев	
54
Южно-Чурубашское поселение, Восточный Крым. Сейсмо-гравитационные  
и сейсмо-инерционные деформации
В. Н. Зинько, А. М. Корженков, А. Н. Овсюченко, Д. Е. Едемский, А. С. Ларьков, А. И. Сысолин	
70
Криосейсмология архипелага Северная Земля – первые результаты стационарного мониторинга
Г. Н. Антоновская, Я. В. Конечная, Н. К. Капустян, Е. Р. Морозова	
86
Памяти доктора геолого-минералогических наук Евгения Витальевича Шаркова 
члена Редколлегии журнала “Вулканология и сейсмология”	
102


Ash from the Shiveluch Volcano (Kamchatka, Russia) erupted in April 2023 as a source of water-soluble salts
А. V. Sergeeva, O. A. Girina, M. A. Nazarova, E. V. Kartasheva, L. A. Pozolotina, A. A. Kuzmina, E. Yu. Plutakhina	
3
The characteristic electrostatic structure of eruptive clouds of strong explosive eruptions of the Shiveluch 
 and Bezymyanny Volcanoes (Kamchatka Peninsula)
R. R. Akbashev, E. I. Malkin, N. V. Cherneva	
21
Variations in the slope of the Earthquakes recurrence curve in the Tonga subduction zone in 2005‒2022
A. A. Shakirova, V. A. Saltykov	
40
Variation of displacement fields and Gorny Altai seismic regime
V. Yu. Timofeev, D. G. Ardyukov, A. V. Timofeev	
54
Yuzhno-Churubashskoe settlement, Eastern Crimea. Seismic-gravitational and seismic-inertial deformations
V. N. Zinko, A. M. Korzhenkov, A. N. Ovsyuchenko, D. E. Edemsky, A. S. Larkov, A. I. Sysolin	
70
Cryoseismology of the Severnaya Zemlya Archipelago – the first results of permanent monitoring
G. N. Antonovskaya, Ya. V. Konechnaya, N. K. Kapustian, E. R. Morozova	
86
In memory of Evgeny Vitalievich Sharkov, Doctor of Geological and Mineralogical Sciences,  
Member of the Editorial Board of the Journal Volcanology and Seismology	
102
CONTENT
No. 4, 2024


ВУЛКАНОЛОГИЯ И СЕЙСМОЛОГИЯ, 2024, № 4, с. 3–20
3
 
УДК 549.01, 551.217.24
ПЕПЕЛ ВУЛКАНА ШИВЕЛУЧ (КАМЧАТКА, РОССИЯ),  
ИЗВЕРЖЕННЫЙ В АПРЕЛЕ 2023 Г., КАК ИСТОЧНИК 
ВОДОРАСТВОРИМЫХ СОЛЕЙ
© 2024 г.  А. В. Сергеева*, О. А. Гирина**, М. А. Назарова, Е. В. Карташева,  
Л. А.  Позолотина, А. А. Кузьмина, Е. Ю. Плутахина
Институт вулканологии и сейсмологии ДВО РАН, 
бульвар Пийпа, 9, Петропавловск-Камчатский, 683006 Россия
*e-mail: anastavalers@gmail.com 
**e-mail: girina@kscnet.ru
Поступила в редакцию 23.01.2024 г.
После доработки 01.02.2024 г.
Принята к публикации 22.04.2024 г.
В работе рассмотрено распространение пепла в  ходе пароксизмального извержения вулкана 
Шивелуч, продолжавшегося 10–13 апреля 2023 г., и его влияние на водные ресурсы территорий, 
охваченных пеплопадом. Дана характеристика мощности отложений пепла в  различных 
населенных пунктах и  их гранулометрического состава. Показано, что в  распространении 
пепловых облаков главную роль играет динамика извержения вулкана, однако циркуляция 
атмосферы фактически определяет пространственное распределение мощности отложений. 
Определены водорастворимые соли, содержащиеся в  пеплах, и  динамика их вымывания 
в естественных условиях. В составе водорастворимой части свежих пеплов доминируют сульфаты 
кальция и магния, хлорид натрия, при подчиненном количестве хлоридов и фторидов алюминия, 
калия и аммония. В первую очередь из пеплов вымываются хорошо растворимые хлориды, затем 
сульфаты. С течением времени общее содержание растворимых солей снижается, меняется их 
качественный состав: начинают доминировать гидрокарбонаты кальция, магния и  натрия. 
Спустя несколько месяцев после извержения, влияние пеплопада на водные ресурсы поселков, 
включая открытые источники на дневной поверхности, нивелировалось. 
Ключевые слова: вулкан Шивелуч, извержение, вулканический пепел, растворимые соли 
DOI: 10.31857/S0203030624040012, EDN: IYEPOY
ВВЕДЕНИЕ
Вулканический пепел является непременным 
продуктом извержений, вместе с ним на дневную поверхность поступают растворимые 
соли и  микроэлементы в  подвижной водораст-воримой форме, в дальнейшем, при промы-вании отложений метеорными водами, 
раст-воримые компоненты тефры поступают 
в  атмосферу и  водотоки [Башарина, 1974]. 
Влияние вулканического пепла на качество 
питьевых и  хозяйственно-бытовых вод рассмотрено в  работах [Wilson et al., 2010, 2012; 
и др.]. В основном в исследованиях указывается 
на увеличение мутности водоемов, отмечается 
понижение pH вод вследствие растворения 
кислых продуктов извержений и повышение 
содержания в  водах сульфатов и  хлоридов 
каль-ция, натрия и магния, а также фторидов. 
Изучение влияния извержения вулкана Коряк-ский в  2008–2009 гг. на водоемы [Мелекесцев и др., 2011] также показало, что водорастворимые компоненты тефры привели к понижению pH до ~ 4–5, повышению содер-жания 
сульфатов и хлоридов кальция, магния и натрия, а также солей алюминия.
Отмечено, что пепел вулкана Этна привносит 
в окружающую среду водорастворимые формы никеля, кадмия и мышьяка, что в пиковые моменты извержения/пеплопада может 
при-водить к  превышению допустимых 


	
ВУЛКАНОЛОГИЯ И СЕЙСМОЛОГИЯ  № 4  2024
4	
СЕРГЕЕВА и др.	
кон-цент-раций этих элементов в  питьевых 
во-дах [Barone et al., 2021]. Водорастворимые 
соединения алюминия, фтора и серы, поступившие в водозаборы Новой Зеландии из пепла вулкана Тонгариро в 2012 г., вызвали недомогания жителей и нанесли ущерб сельскому 
хозяйству [Cronin et al., 2014]. Пепел вулкана 
Ньямурагира, расположенного в Конго, в 2010 г. 
послужил источником водорастворимых 
сульфатов, хлоридов и  фторидов натрия, 
кальция, аммония, а также солей алюминия, 
марганца, кадмия, свинца, и  вызвал 
подкисление питьевых вод [Cuoco et al., 2013]. 
Авторами отмечается, что качество питьевых 
вод в результате воздействия пепла существенно отклонилось от принятых стандартов. Пепел 
вулкана Гекла в  Исландии в  1991 и  2000 гг. 
привел к повышению концентрации фторидов 
и  алюминия в  контактировавших с  ним 
метеорных водах, одновременно в  водотоки 
поступили хлор, железо, марганец, мышьяк, 
кадмий, свинец, цинк, и воды временно стали 
непригодны для потребления человеком. 
Интересной особенностью миграции токсичных элементов, которую отмечают авторы 
исследования, является сорбция ряда вредных 
примесей на осаждающихся гидроокислах 
алюминия и железа (III), то есть происходит 
своеобразное самоочищение вод, загрязненных 
растворимыми соля-ми вулканического пепла 
[Flaathen, Gislason, 2007]. Об увеличении 
мутности, закислении природных вод после 
выпадения вулканического пепла сообщается 
в  работе [Stewart et al., 2006], в  которой 
предпринята попытка моделирования динамики загрязнения питьевых вод растворимыми 
солями пепловых отложений. 
Комплексный подход, связывающий тип 
породы и анионный состав водорастворимых 
солей тефры, показан в  работе [Witham 
et al., 2005]. Отмечается, что для пород 
андезитового состава наблюдается более 
высокое относительное содержание сульфатов, 
а  для дацитовых продуктов извержений 
во-зрастает относительное содержание 
хлори-дов и  фторидов. Также отмечена 
роль гранулометрического состава тефры 
в  поступлении водорастворимых солей 
в  во-до-токи. Естественно, что чем меньше 
размер частиц пепла, тем выше удельная площадь поверхности, на которой 
сорби-рованы водорастворимые соли. В этой 
связи особый риск для экосистем представляет 
тонкодисперсный пепел как носитель более 
высоких концентраций солей. 
Эксплозивные извержения вулканов являются естественным природным риском Камчатки. В работе исследована тефра мощного 
извержения вулкана Шивелуч, произошедшего 
в апреле 2023 г., и ее водорастворимая часть 
для определения потенциального влияния 
на водозабор и качество воды для питья и хозяйственных нужд. Извержение Шивелуча 
затронуло ряд населенных пунктов, наиболее 
сильно пострадали пос. Ключи с населением 
более 4400 чел., пос. Майское с населением более 100 чел., пос. Козыревск с населением более 
1100 чел. Эти поселки были покрыты сплошным слоем пепла мощностью до 8 см, всего 
в зоне мощного пеплопада оказалось более 5600 
человек. Выпадение пепла привело к гибели 
некоторых птиц [Лобков, 2023].
ИЗВЕРЖЕНИЕ ВУЛКАНА ШИВЕЛУЧ  
10–13 АПРЕЛЯ 2023 Г.
Шивелуч – наиболее активный вулкан Камчатки, расположенный в северной части Центральной Камчатской депрессии, в  50 км от 
п. Ключи и в 450 км от г. Петропавловск-Камчатский. Это одно из крупнейших вулканических сооружений Камчатки: поперечник основания вулкана достигает 45–50 км, площадь – 
не менее 1300 км2 [Melekestsev et al., 1991]. Современная постройка включает три главных 
элемента: Старый Шивелуч (3283 м), древнюю 
кальдеру и Молодой Шивелуч (2800 м). В кратере Молодого Шивелуча с  августа 1980  г. 
растет лавовый купол, активность которого 
представлена экструзивными, эффузивными 
и  эксплозивными (вулканского типа) извержениями [Melekestsev et al., 1991; Oze-rov et al., 
2020]. Наиболее мощные эксплозивные извержения вулкана, связанные с ростом лавового 
купола, наблюдались в 2001, 2004, 2005 и 2010 
гг. [Гирина и  др., 2006, 2007; Овсянников, 
Маневич, 2010; Федотов и др., 2004]. 
В начале 2022 г. вулкан Шивелуч был относительно спокоен, но с  10 июня интенсивность роста лавового купола начала повышаться: количество раскаленных лавин, об-ру-ши-вающихся на склоны купола, уве-ли-чилось. 


	
ПЕПЕЛ ВУЛКАНА ШИВЕЛУЧ (КАМЧАТКА, РОССИЯ)	
5
ВУЛКАНОЛОГИЯ И СЕЙСМОЛОГИЯ  № 4  2024
С  21  октября и  вплоть до начала паро-ксизмального извержения 10 апреля 2023  г. 
наблюдалось постоянное поступление на 
дневную поверхность земли ювенильного 
вещества [Гирина и др., 2023].
Пароксизмальное эксплозивное извержение вулкана Шивелуч, непрерывно продолжавшееся более трех суток, началось в 13:10 
UTC 10 апреля 2023  г. [Гирина и  др., 2023]. 
Мощный циклон, во власти которого находился весь п-ов Камчатка, вытягивал пепловое облако на запад, поворачивал его на юг, растягивал на север и направлял на восток от вулкана. 
В мае 2023 г. после окончания извержения 
в  семи населенных пунктах северной части 
п-ова Камчатка на расстояниях от 50 до 
220  км от вулкана были опробованы слои 
пеп-ла, мощность которых варьировалась от 
0.1 до 8 см. Количество пепла, собранного 
с 1 м2, изменялось от 8.92 до 16.62 г в наиболее 
удаленных от вулкана поселках (Атласово, 
Эссо, Анавгай и Долиновка), до 48.4−58.4 кг 
в поселках Ключи, Майское и Козыревск. 
В работе [Гирина и  др., 2023] показана 
дина-мика развития эруптивного облака 
этого извержения с помощью анимационной 
кар-тины, выполненной по серии снимков 
спутника Himawari-9 в  информационной 
системе “Дистанционный мониторинг активности вулканов Камчатки и Курил” (VolSatView) 
с 08:00 UTC 10 апреля до 07:00 UTC 14 апреля 
[http://d33.infospace.ru/jr_d33/materials/2023v2
0n2/283-291/1683110898.webm]. На анимации 
хорошо видно, что первичное эруптивное облако сопровождалось большим объемом аэрозолей, высвободившихся при разрушении 
эксплозиями лавового купола, подвергавшегося 
процессам метасоматоза в течение нескольких 
десятков лет. Например, по состоянию на 01:42 
UTC 11 апреля, общее содержание диоксида 
серы (SO2) в нем составляло 214.46 тыс. т, а его 
концентрация достигала 471.9 единиц Добсона, 
что эквивалентно 210.6 ммоль/м2 [Гирина и др., 
2023].
Ниже приведено детальное описание динамики перемещения аэрозольных и эруптивных 
облаков над населенными пунктами.
− Аэрозольное облако с резургентным пеплом 
находилось над поселком Анавгай с 19:50 UTC 
10 апреля по 04:40 UTC 11 апреля (около 8 ч); 
затем с 14:10 по 16:10 UTC 11 апреля (около 2 ч) 
там выпадал ювенильный пепел.
− Аэрозольное облако с резургентным пеплом 
находилось над поселком Эссо с  19:50 UTC 
10 апреля по 05:00 UTC 11 апреля (около 9 ч); затем с 14:50 по 16:40 UTC 11 апреля (около 1.5 ч) 
там выпадал ювенильный пепел.
− В  поселке Ключи ювенильный пепел 
начал выпадать с 18:20 UTC 10 апреля, пеплопад непрерывно продолжался до 04:10 UTC 
11 апреля; после перерыва, в связи с разворотом эруптивной тучи, пеплопад возобновился 
и продолжался примерно с 09:00 до 19:30 UTC 
11 апреля, затем с 23:00 UTC 11 апреля до 03:10 
UTC 12 апреля, т.е. общая продолжительность 
пеплопадов составляла около 23 ч.
− В поселке Майское выпадение ювенильного 
пепла продолжалось с  19:10 по 22:40 UTC 
10 апреля (около 3.5 ч), затем поселок попал 
в  зону аэрозольного облака с  резургентным 
пеплом; с 12:00 по 16:00 UTC 11 апреля (около 
4  ч) в  поселке снова выпадал ювенильный 
пепел; т.е. общая продолжительность пеплопадов составляла около 7.5 ч.
− В поселке Козыревск выпадение ювенильного пепла продолжалось с 20:20 UTC 10 апреля 
до 06:00 UTC 11 апреля (около 20 ч 20 мин); затем с 10:20 UTC до 16:20 UTC 11 апреля (около 
6 ч); т.е. общая продолжительность пеплопадов 
составляла около 26.3 ч.
− Над поселком Атласово эруптивное облако 
с ювенильным пеплом, сместившееся от поселков Ключи, Майское и Козыревск, находилось 
с 21:20 UTC 10 апреля по 07:10 UTC 11 апреля 
(около 10 ч), затем с 15:20 до 17:40 UTC 11 апреля (около 2 ч 20 мин); т.е. общая продолжительность нахождения над поселком пеплового облака составляла около 12.3 ч. 
− Над поселком Долиновка аэрозольное 
облако с  резургентным пеплом, переместившееся от поселков Анавгай и Эссо, находилось 
с 23:00 UTC 10 апреля до 07:10 UTC 11 апреля 
(около 8 ч); затем с 16:50 до 19:20 UTC 11 апреля 
(около 2.5 ч) там выпадал ювенильный пепел.
Такое распространение аэрозольных и эруптивных облаков в  первую очередь связано 
с мощностью пароксизмального извержения 
вулкана Шивелуч, во вторую  – с  высокой 


	
ВУЛКАНОЛОГИЯ И СЕЙСМОЛОГИЯ  № 4  2024
6	
СЕРГЕЕВА и др.	
циклонической активностью в  этом районе 
Камчатки 10–14 апреля 2023  г. Во время 
извержения вулкана эксплозии не были 
вертикальными, угол их наклона постоянно 
менялся [Гирина и  др., 2023], как изменялся и  объем извергаемого эксплозиями вещества. Принимая во внимание вышесказанное, большую интенсивность пеплопада 
в  п. Козы-ревск  (58.4 кг/м2) по сравнению 
с  пос. Ключи (48.4  кг/м2) можно объяснить 
продолжительностью пеплопадов в них: около 26.3 и  23 ч  соответственно. Преобладающее содержание тонких фракций в их тефре 
согласуется с  динамикой развития извержения  – в  этих поселках выпадал преимущественно ювенильный пепел, который поступал 
на дневную поверхность уже после разрушения 
лавового купола вулкана.
В наиболее удаленных от Шивелуча поселках 
пепла выпало немного, но по гранулометрическому составу он был грубее, чем, например, 
в пос. Ключи, и в составе таких пеплов наблюдались частицы породы, подвергшейся процессам 
метасоматоза во время роста лавового купола. 
Вероятно, что в этих поселках частично отложился пепел, образовавшийся при первых эксплозиях вулкана, разрушивших лавовый купол.
МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ПЕПЛА 
И ВОДНЫХ ОБРАЗЦОВ
Образцы пепла были отобраны в ходе полевых 
работ в  пос. Ключи в  период 10–20 апреля 
и в августе 2023 г. Образцы были высушены 
при температуре 105oC для удаления свободной 
влаги. Элементный состав пепла был исследован 
на последовательном рентгенофлуоресцентном 
спектрометре S4-PIONEER (Bruker). Оценка содержания микроэлементов выполнена полуколичественно с помощью программы MultiRes, 
идущей в комплекте с программным обеспечением рентгенофлуоресцентного спектрометра S4-PIONEER. Рентгенофлуоресцентные 
исследования выполнены в  Аналитическом 
Центре Института вулканологии и сейсмологии 
(ИВиС) ДВО РАН.
Минеральный состав пепла был определен 
методом рентгеновской дифрактометрии на 
приборе XRD MAXima 7000 (Shimadzu), в диапазоне 6–70 o2θ, с  шагом 0.1 o2θ, скорость 
сканирования 4 град/мин, что эквивалентно 
выдержке в точке 1.5 с. Уточнение параметров 
элементарных ячеек было выполнено мето-дом 
Ритвельда в  программе PowderCell 2.4. Рентгенодифракционное исследова-ние выполнено 
в Аналитическом Центре ИВиС ДВО РАН.
Водная вытяжка получена при взмучивании 
100.0 г пепла в 1.0 л дистиллированной воды, 
после отстаивания в течение длительного (до 
не-скольких суток) времени вытяжку фильт-ровали и получали прозрачный раствор, кото-рый 
анализировали методами пламенной фотометрии, спектрофотомерии, титриметрии, потенциометрии. При выпаривании водной вытяжки при температуре 105oC получены сухие 
солевые остатки, которые анализировали 
методом рентгеновской дифрактометрии для 
определения фазового состава. Методика 
полу-чения водных вытяжек из пеплов была 
опро-бована для образцов, полученных в ходе 
неко-торых извержений вулкана Ключевской за 
период 1932–2017 гг. [Кирюхин и др., 2023].
Пробы воды из пос. Ключи были отобраны 
в июне–августе 2023 г. из сети центрального 
водо-снабжения, из водозабора поселка, из 
разгрузок холодных источников в русле р. Камчатка, из источников в  окрестности поселка, и проанализированы так же, как и водные 
вытяжки. 
Микроморфология и химический состав пепла изучен методами сканирующей электронной 
микроскопии (СЭМ) на приборе VEGA3 LMH 
(Tescan). Частицы пепла размерностью >0.5 мм 
были выложены рядами на двусторонний углеродный скотч и напылены углеродом. Точечный 
полуколичественный энергодисперсионный 
рентгеновский микроанализ на сколах прово-дился при ускоряющем напряжении 20  kV. 
Микроаналитические исследования выполнены 
в Аналитическом Центре ИВиС ДВО РАН. 
РЕЗУЛЬТАТЫ ХИМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА 
ПРОБ ВОДЫ И ПЕПЛА
В табл. 1 показаны содержания макро- 
и микро-компонентов в пепле дацитового состава, отобранном с  небольшой разницей во 
времени в  апреле 2023  г. Обращает на себя 
внимание повышенное содержание бария 
и стронция в пепле, что является косвенным 
подтверждением высокой степени трансформации пород в  ходе газо-гидротермальной 


	
ПЕПЕЛ ВУЛКАНА ШИВЕЛУЧ (КАМЧАТКА, РОССИЯ)	
7
ВУЛКАНОЛОГИЯ И СЕЙСМОЛОГИЯ  № 4  2024
Таблица 1. Макро- и микрокомпонентный состав пепла вулкана Шивелуч, изверженного в апреле 2023 г.
Макрокомпонент
Среднее, минимальное  
и максимальное содержание 
(10 образцов)
Микроэлемент
Среднее, минимальное  
и максимальное содержание
(10 образцов)
Предел 
обнаружения
Массовая доля, %
ppm
SiO2
Sc
1.5
TiO2
V
1.6
Al2O3
Cr
2.8
Fe2O3
Ni
1.6
FeO
Cu
2.1
MnO
Zn
1.6
CaO
Rb
0.8
MgO
Sr
0.8
Na2O
Y
0.9
K2O
Zr
1.4
P2O5
Nb
0.9
Ппп
Ba
4.9
Сумма
La
4.5
S
Ce
4.6
Cl
Pb
1.4
Примечание. Анализы выполнены на рентгено-флуоресцентном спектрометре “S4 PIONEER” в Аналитическом 
Центре ИВиС ДВО РАН. Аналитики: Е.В. Карташева, А.А. Кузьмина, Н.И. Чеброва, В.М. Рагулина. Пробы 
пепла отбирали: И.А. Нуждаев, Д.В. Мельников, В.И. Фролов, Р.И. Черкашин, Р.А. Кузнецов, Ю.В. Демянчук 
в окрестностях поселков Ключи, Майское, Эссо, Козыревск, Анавгай, Атласово, Долиновка; Ппп – потери при 
прокаливании.


	
ВУЛКАНОЛОГИЯ И СЕЙСМОЛОГИЯ  № 4  2024
8	
СЕРГЕЕВА и др.	
активности, которая сопровождала рост лавового купола перед извержением. Также можно 
отметить высокое содержание рубидия, циркония, хрома, церия, то есть довольно широкого 
спектра элементов, которые мигрируют 
в различных условиях. Их концентрирование 
в пепле свидетельствует о довольно сложной 
совокупности химических процессов, которые 
происходили при росте лавового купола на 
этапе подготовки к извержению. 
На рис. 1 показаны составы пеплов на класси-фикационной диаграмме изверженных пород. 
Для информативности на диаграмму нанесены 
также составы пеплов и продуктов более ранних 
извержений Шивелуча из ра-бот [Жаринов, 
Демянчук, 2013; Симакин и  др., 2019; Гирина и др., 2007; Горбач, 2013]. По составу пеплы 
апреля 2023  г. относятся преимущественно 
к дацитам, на границе с андезитами, что является типичным для тефры вулкана Шивелуч. 
Можно отметить некоторое смещение состава 
свежего пепла в  сторону кислых пород по 
сравнению с массивом данных предыдущих лет 
(см. рис. 1а), то есть поселки Ключи, Козыревск 
и Майское, где был мощный пеплопад, покрыты 
тефрой дацитового состава ювенильного 
происхождения. Населенные пункты Анавгай, 
Эссо и  Долиновка покрыты в  основном 
Рис. 1. Составы пеплов вулкана Шивелуч, изверженных в апреле 2023 г. и в период 1964–2017 гг. по данным из 
работ [Жаринов, Демянчук, 2013; Симакин и др., 2019; Гирина и др., 2007; Горбач и др., 2013] (а); состав тефры 
на разных расстояниях от вулкана Шивелуч (б).
2
4
6
8
10
12
14
(а)
0
5.0
5.2
5.4
5.6
5.8
6.0
6.2
6.4
60.0
62.5
65.0
67.5
70.0
Щел.
пикириты
Щелочные
базальты
Щелочные
риодациты
Щелочные
трахеиты
Трахиты
Трахидациты
Трахириодациты
Риодациты
Низкощел.
риодациты
Низкощел.
риолиты
Трахириолиты
1964‒2017 г.
2003 г. апрель
Риолиты
Дациты
Низкощел.
дациты
Низкощел. дациты
Базальты
Андезибазальты
Андезиты
Основные
пикробазальты
Трахибазальты
Трахиандезибазальты
Трахиандезиты
Щел.
пикробазальты
Ум. щел.
пикробазальты
Ум/осн.
пикробазальты
Пикирит
Населенный пункт
Атласово
Долиновка
Козыревск
Ключи
Майское
Эссо
50
88
111
154
180
220
Расстояние от вулк.
Шивелуч
Фонотефриты
Тефрифонолиты
Фонолиты
35
40
45
50
55
60
65
70
75
80
Na2O+K2O, мас. %
Na2O+K2O, мас. %
SiO2, мас. %
SiO2, мас. %
(б)


	
ПЕПЕЛ ВУЛКАНА ШИВЕЛУЧ (КАМЧАТКА, РОССИЯ)	
9
ВУЛКАНОЛОГИЯ И СЕЙСМОЛОГИЯ  № 4  2024
ре-зур-гентным пеплом, образовавшимся в  результате эксплозивного разрушения лавового 
купола, их состав немного сдвинут в сторону 
низкощелочных дацитов (см. рис. 1б).
Дифрактометрия пепла показала, что его 
основными минеральными фазами являются 
анортоклаз, плагиоклаз и  роговая обманка 
(рис. 2). Уточнение параметров элементарной 
ячейки трех основных породообразующих минералов позволило определить, что анортоклаз близок к чистому альбиту и имеет состав 
Na0.8‒1K0.2‒0AlSi3O8, плагиоклаз близок к составу 
анортит‒битовнит, а амфибол по параметрам 
элементарной ячейки близок к магнезиальной 
роговой обманке. В  принципе, элементный 
и минеральный состав пепла Шивелуча сходен 
с составом продуктов его других извержений 
[Жаринов, Демянчук, 2013; Симакин и  др., 
2019; Гирина и др., 2007; Горбач и др., 2013].
Рассмотрим отдельно частицы пепла из 
пос. Анавгай. Они переработанные, с корродированными поверхностями, часто сильно 
“запылены” частицами вулканического стекла 
(рис. 3а), встречаются частицы “окатанного” 
облика (см. рис. 3б). Согласно минеральному 
составу частиц пепла, исследованному на 
СЭМ, они состоят преимущественно из 
кальциевых амфиболов (актинолит и роговая 
обманка), в меньшем количестве из кальциевых 
пироксенов (авгит). Из полевых шпатов преобладают плагиоклазовые твердые растворы, 
близкие по составу к анортиту, в меньшей степени к альбиту, в единичных анализах определяется андезин. Кроме этого, в  частицах 
пепла диагностировано вулканическое стекло. 
В  подчиненных количествах встречены микрокристаллы гематита, титаносодержащего 
магнетита и, вероятнее всего, титанита. К самым редким находкам отнесены железистые 
глобули [Сандимирова и др., 2003] (см. рис. 3в) 
и  циркон. Кристаллы не оплавленные, не 
деформированные, не скрученные и, вероятнее 
всего, они принадлежали разрушенному лавовому куполу вулкана и подвергались воз-действию высоких температур и  агрессивных 
флюидов. Общий облик частиц свидетельствует 
о преобразовании минералов пород разру-шенного купола в ходе фумарольной деятельности 
во время подготовки к извержению.
Рис. 2. Минералы (а) и растворимые соли в виде 
сухого солевого остатка (б) на дифрактограммах 
пепла. 
2000
4000
6000
8000
10000
12000
14000
(а)
0
Пепел Шивелуча
Растворимые соли пепла
Карналлит
Гексагидрит
Бассанит
Гипс
CaCl2(H2O)n
NaCl
Плагиоклаз
Роговая обманка
Анортоклаз
30
20
10
40
50
60
80
Интенсивность
2500
5000
7500
10000
15000
12500
17500
20000
0
30
20
10
40
50
60
Интенсивность
2theta, grad
(б)
Рис. 3. Частицы пепла из пос. Анавгай: морфология частиц пепла (а); “окатанная” частица пепла, сложенная 
калиевыми полевыми шпатами, амфиболами и анортоклазом с вкраплениями титаносодержащего магнетита, 
фото в обратно рассеянных электронах (б); шарик гематита на амфиболовой частице пепла, фото в обратно 
рассеянных электронах (в). 
(а)
(б)
(в)
500 µm
500 µm
10 µm


Доступ онлайн
4 023 ₽
В корзину