Потенциальная опасность от извержений Авачинского вулкана

Потенциальная опасность от извержений Авачинского вулкана

Л.И. Базанова, О.А. Брайцева, И.В. Мелекесцев, М.Ю.Пузанков

Реконструирована история эруптивной активности Авачинского вулкана за последние 10 тыс.лет, определены возраст, частота и параметры прошлых извержений, характер и масштабы опасных вулканических явлений. Дана оценка вулканической опасности, связанной с деятельностью Молодого конуса вулкана, начавшего формироваться 3800 лет назад. Характер и параметры его извержений положены в основу составленной карты вулканической опасности для прилегающих территорий.

Определение характера и параметров будущих извержений действующих вулканов и оценка опасных явлений, связанных с этими извержениями - одна из главных задач вулканологических исследований. Особенности таких извержений и определение степени вулканической опасности от них устанавливаются на основе изучения активности вулкана и определения типа, силы и геологического эффекта его извержений. На Камчатке мы располагаем сведениями об исторически документированных извержениях в лучшем случае за последние 200-250 лет (для Авачинского вулкана - с 1737 г.). Поэтому для реконструкции эруптивной истории вулканов за длительный период, включающий несколько тысячелетий, использовались геологический и тефрохронологический методы.

В процессе комплексных вулканологических и тефрохронологических исследований определяется количество прошлых извержений вулкана, проводится картирование его лавовых и пирокластических потоков, лахаров, определяется мощность выпадавших пеплов, ареалы их распространения и главные оси пеплопадов, устанавливается возраст извержений по захороненным в пирокластике органическим остаткам и погребенным почвам. В результате всего комплекса работ воссоздается летопись эруптивной деятельности вулкана и производится реконструкция его прошлых извержений: определяется их характер, параметры и связанные с ними опасные явления.

Однако знание простого набора опасных явлений необходимо, но недостаточно для правильной оценки будущей опасности. Важнейшее значение имеет выяснение тенденций в развитии вулкана и определение этапа (стадии), на которой он находится в настоящее время. И лишь в таком случае особо значима оценка характера опасности, которая может быть связана с извержениями вулкана именно на современном этапе его жизни [23].

Оценка опасности от Авачинского вулкана (рис.1 ) наиболее актуальна в связи с тем, что вулкан расположен всего в 24-30 км от городов Петропавловск-Камчатский и Елизово с населением более 250 тыс. человек и международного азропорта Елизово. Еще ближе к вулкану находятся освоенные в разное время территории: сельскохозяйственные и садово-огородные угодья, дачи, горнолыжные базы, дороги, линии электропередач. В 1996 г. по рекомендации ученых Института вулканической геологии и геохимии (ИВГиГ) и Камчатской опытно-методической сейсмологической партии (КОМСП) Авачинскому вулкану был присвоен международный статус "Вулкана десятилетия". Достаточным основанием для такого решения послужили полученные нами данные, позволяющие рассматривать этот вулкан как потенциально опасный для населения [1].

К настоящему времени реконструирована история эруптивной активности Авачинского вулкана за последние 10 тыс. лет [2,9]. В этой истории вулкана выделяется два крупных этапа. Для первого из них (8000-4000 лет назад, в дальнейшем л.н.) были характерны сильные и катастрофические эксплозивные извержения плинианского и субплинианского типов с массовыми выбросами тефры, протяженными (до 15-17 км) пирокластическими потоками и пирокластическими волнами ("палящими тучами"), сопровождавшиеся мощными лахарами. Объем продуктов крупнейших из этих извержений был >1,0 км3 [2]. Среди ювенильного материала эксплозий преобладали андезиты, представленные пемзами и пористыми пемзовидными разновидностями. Характер деятельности вулкана в это время, был сходен с таковым андезитовых вулканов Безымянный и Шивелуч, известных своими катастрофическими извержениями 1955-56 и 1964 гг.

Кардинальные изменения в деятельности Авачинского вулкана произошли около 4000 л.н., когда на поверхность стала поступать лава более основного, андезибазальтового, состава. Именно в это время начал формироваться Молодой конус вулкана (рис.1 ). Его деятельность уже отличалась от той, которая была на предыдущем этапе. Извержения стали более частыми и слабыми, объем продуктов большинства из них, за исключением мощнейших извержений самого начала формирования конуса (см. ниже), не превышал 0,5 км3. Пирокластические потоки этих извержений были менее протяженными, связанные с ними пирокластические волны охватывали небольшие площади; более слабыми и менее площадными стали и пеплопады. Уменьшилась в целом и вулканическая опасность от Авачинского вулкана по сравнению с предшествующим, "андезитовым", этапом. Деятельность Молодого конуса оставалась достаточно однотипной на протяжении большей части его 4000-летней жизни, и у нас нет оснований полагать, что существенные изменения смогут произойти в ближайшие 200-300 лет. Поэтому составленный нами вариант карты вулканической опасности исходил из сценариев извержений, типичных именно для Молодого конуса. Оценка опасности основывалась не на принципе "все, что было в жизни вулкана, то и будет", а на представлении о том, что могут произойти только те события, которые характерны для современной стадии жизни вулкана.

Особенности извержений Молодого конуса Авачинского вулкана и связанные с ними опасные явления

Характер извержений

Особое место в жизни Молодого конуса занимают катастрофические извержения, приуроченные к началу его формирования. Два таких извержения произошли 3800 и 3500 лет назад (здесь и далее приводится календарный возраст, полученный после калибровки радиоуглеродных дат по [24]). С ними были связаны интенсивные пеплопады, формирование пирокластических потоков и пирокластических волн. Пирокластические потоки проходили по долинам сухих рек юго-западного подножия вулкана на расстояние до 14 км, мощность их отложений в настоящее время 10-15 м в 8 км от кратера. Раскаленный материал уничтожал растительность на пути движения потоков и по их периферии. Поэтому в пирокластике часто присутствуют многочисленные остатки обугленной древесины и древесные угли. Воздействие пирокластических волн сказывалось на расстоянии до 20 км от кратера. Тефра составляла главную часть продуктов обоих извержений и объем ее в сумме превысил 4 км3. Вблизи вулкана выпадали бомбы и лапилли с примесью грубого пепла, по мере удаления крупность материала уменьшалась. Оси пеплопадов были направлены на северо-восток и юго-восток. С рассматриваемыми извержениями были связаны наиболее мощные лахары за всю историю Молодого конуса. Лахары, сошедшие по долинам рек Сухая Елизовская и Желтуха, пересекали территорию современного Елизовского аэропорта и доходили до г.Елизово и р.Авача. В левом борту р.Мутная 1-ая (левый приток р.Пиначевская) в 5 км к северо-востоку от аэропорта видимая мощность уже сильно уплотненных отложений грязевого потока составляет сейчас около 2,0 м. Протяженность лахаров была 30-35 км.

Катастрофические извержения, имевшие место в начале формирования Молодого конуса, позднее никогда не повторялись в его истории. На протяжении последних 3500 лет для него характерны сильные (0,1-0,5 км3) эксплозивные и эффузивно-эксплозивные извержения, умеренные по силе (0,1-0,01 км3) эффузивно-эксплозивные и эксплозивные извержения и слабые (