Точность исходных данных не велика, так же как и точность расчетов, в которых использовались различные допущения и приближения. Однако, хорошая взаимная согласованность результатов подтверждает их надежность.
Обсуждение результатов. Особенности динамики извержений могут быть объяснены в предположении существования магматической системы, включающей периферический очаг, находящийся на глубине 5-6 км с диаметром немногим более 0.5 км, соединенный с поверхностью земли цилиндрическим каналом с диаметром 140 м. Небольшой и неглубокий периферический очаг формирует макроцикличность извержений Шивелуча, механизм, которой можно описать следующим образом. После очередного катастрофического извержения разрушенная магматическая пена оседает в частично опустошенном очаге, канал перекрывается сверху обвальными отложениями, очаг начинает наполняться магмой, поступающей из глубины. Сначала темп поступления вещества максимальный, по мере заполнения очага он несколько замедляется. В верхней части находится максимально дегазированная магма, оставшаяся от предыдущего цикла, ниже - более богатая летучими. После наполнения очага начинается выдавливание магмы на поверхность. Большой перерыв между окончанием газопирокластической стадии и началом экструзивной приводит к тому, что на этой последней работает не все сечение первоначального канала, а его части. В итоге возникает, как правило, серия неравномерно растущих, перекрывающихся куполов. Неравномерный рост и деформации куполов приводят к появлению трещин, обнажающих поверхность более богатой летучими магмы и открывающих доступ поверхностной воде. Все это приводит к взрывам разной природы (в большинстве своем фреатической) и частичному разрушению куполов. Увеличение высоты в сочетании с растрескиванием делает систему куполов неустойчивой, что приводит в конце-концов к грандиозному обвалу, провоцирующему мощное газопирокластическое извержение и начало нового цикла.
Возможное существование цикличности большего масштаба с характерным временем порядка 1000 лет, на что указывает закономерность изменения интервалов между катастрофическими извержениями, может говорить о существовании в глубине второго, большего по размеру очага, соединенного с периферическим также относительно узким каналом. Однако, чтобы утверждать это с уверенностью и чтобы охарактеризовать такую систему количественно данных пока не достаточно.
Работа выполнена при поддержке фонда ИНТАС (грант INTAS-01-0106).
Список литературы
1. Мелекесцев И.В., Волынец О.Н., Ермаков В.А., Кирсанова Т.П., Масуренков Ю.П. Вулкан Шивелуч. В кн.: Действующие вулканы Камчатки. Т. 1. М., Наука. 1991. С. 84-103.
2. Мелекесцев И.В., Двигало В.Н., Кирсанова Т.П., Пономарева В.В., Певзнер М.М. 300 лет жизни камчатских вулканов: молодой Шивелуч (анализ динамики и последствий эруптивной активности в XVII-XX вв. Часть I. 1650-1964 гг. // Вулканология и сейсмология. 2004. No 1. С.
3. Мелекесцев И.В., Двигало В.Н., Кирсанова Т.П., Пономарева В.В., Певзнер М.М. 300 лет жизни камчатских вулканов: молодой Шивелуч (анализ динамики и последствий эруптивной активности в XVII-XX вв. Часть II. 1965-2000 гг. // Вулканология и сейсмология. 2003. No 5. С. 3-19.
4. Слезин Ю.Б. Динамика дисперсионного режима вулканических извержений:1. Теоретическое описание движения магмы в канале вулкана. // Вулканология и сейсмология. 1983. No 5. С. 9-17.
5. Слезин Ю.Б. Динамика дисперсионного режима вулканических извержений: 2. Условие неустойчивости расхода и природа катастрофических эксплозивных извержений. // Вулканология и сейсмология. 1984. No 1. С. 23-35.
6. Слезин Ю.Б. Механизм опустошения очага при образовании кальдер. // Вулканология и сейсмология. 1987. No 5. С. 3-15.
7. Слезин Ю.Б. Изменение расхода вещества в процессе крупного эксплозивного извержения. // Вулканология и сейсмология. 1991. No 1. С. 35-45.
8. Слезин Ю.Б. Механизм экструзивных извержений. // Вулканология и сейсмология. 1995. No 4-5. C. 76-84.
9. Слезин Ю.Б. Механизм вулканических извержений (стационарная модель). М.: «Научный Мир». 1998. 127 с.
10. Слезин Ю.Б. Характеристики подводящего канала вулкана как результат анализа изменений расхода магмы при извержении. - В кн. «Вулканизм и геодинамика». Мат-лы 2-го Всероссийского симпозиума по вулканологии и палеовулканологии. Екатеринбург, 2003. С. 896-900.
11. Hamphrey M. 2004. Personal communication.
12. Slezin Yu.B. The mechanism of volcanic eruptions (a steady state approach) // J. Volcanol. and Geotherm. Res. 2003. V. 122. No 1-2, pp. 7-50.
13. SperaF.J. and Crisp J.A. Eruption volume, periodicity and caldera area: relationships and inferences on development of compositional zonation in silicic magma chambers // J. Volcanol. And Geotherm. Res., 1981. Vol. 11. P. 169-187.