Теплофизические свойства и фазовый состав влаги мерзлых вулканических шлаков и пеплов Камчатки тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 25.00.08, кандидат геолого-минералогических наук Кузнецова, Елена Павловна

• Кузнецова, Елена Павловна
• кандидат геолого-минералогических наук
• 2011

Оглавление диссертации кандидат геолого-минералогических наук Кузнецова, Елена Павловна

Введение.

Глава 1. Вулканические дисперсные породы

1.1. Классификации вулканических дисперсных пород.

1.2. Распределение вулканических пеплов на территории Камчатки.

1.3. Понятие вулканическая почва и почвенно-пирокластический чехол.

1.4. Гранулометрический и минеральный состав пеплов Камчатки и методы датирования крупнейших эксплозивных извержений.

1.5. Продукты изменения пирокластики.

1.6. Физико-химические, физические и физико-механические свойства вулканических пеплов и шлаков Камчатки.

1.7. Теплофизические свойства и фазовый состав влаги вулканических шлаков и пеплов.

Глава 2. Экспериментальные методы исследования, применяемые в работе.

2.1. Методы исследования теплофизических свойств дисперсных горных пород.

2.2. Методы определения фазового состава влаги мерзлых пород.

2.3. Методы исследования структурно-текстурных особенностей пирокластики.

2.4. Методы исследования минерального состава и термические исследования воды.

2.5. Методы датирования крупнейших эксплозивных извержений Камчатки тефрохронологическим методом.

Глава 3. Краткая характеристика района исследования, объект исследования и методика приготовления образцов.

3.1. Район исследования.

3.2. Краткая характеристика отложений Камчатки.

3.3. Краткая характеристика вулканических шлаков.

3.4. Краткая характеристика вулканических пеплов.

3.5. Методика приготовления образцов.

Глава 4. Результаты исследования гранулометрического, минерального состава и анализ морфологических особенностей вулканических шлаков и пеплов.92 4.1. Исследование гранулометрического состава.

4.2. Исследование минерального состава.

4.3. Исследование морфологических особенностей вулканических пеплов.

Глава 5. Закономерности изменения содержания незамерзшей воды в мерзлых вулканических шлаках и пеплах.

5.1. Закономерности изменения содержания незамерзшей воды в вулканических шлаках.

5.2. Закономерности изменения содержания незамерзшей воды в вулканических пеплах.

Глава 6. Закономерности изменения теплофизических свойств вулканических шлаков и пеплов.

6.1. Результаты экспериментальных исследований теплопроводных характеристик вулканических шлаков и пеплов.

6.2. Результаты экспериментальных исследований теплоемкости вулканических шлаков и пеплов.

6.3. Результаты полевых исследований теплопроводности.

Выводы.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Теплофизические свойства и фазовый состав влаги мерзлых вулканических шлаков и пеплов Камчатки»

На территории России широкое распространение имеют многолетнемерзлые породы (ММП), образование и существование которых зависит от многих факторов, в том числе от широтного и высотного положение местности. На Камчатке большинство ММП развиты в горах, такую мерзлоту называют горной. Примером ММП, относящихся к этому типу, являются породы Ключевской группы вулканов.

Вулканы при извержениях выбрасывают большое количество пирокластического материала, который перекрывает существующие снежники, захоранивая их, а также перекрывают уже существующие мерзлые и промерзающие горные породы. Для проведения геокриологического прогноза территории, изучения закономерностей формирования температурного режима пород, глубины промерзания и протаивания, пространственной изменчивости и прогноза этих характеристик - необходимы сведения о теплофизических свойствах горных пород при положительных и отрицательных температурах. Специфику основных физических и механических свойств мерзлых пород и протекание мерзлотно-геологических процессов в криолитозоне предопределяет фазовый состав влаги. Кроме того, фазовый состав влаги оказывает влияние на свойства мерзлых пород, в том числе и на теплофизические.

Теплофизические свойства дисперсных вулканических пород Камчатки изучены крайне слабо Имеющиеся данные касаются в основном пород с жёсткими связями или находящихся в талом состоянии. Для мёрзлых пород информации практически нет. Анализировать немногие имеющиеся данные сложно из-за отсутствия информации по влажности, плотности и возрасту отложений. Фазовый состав влаги практически не изучен.

Целью работы было исследование теплофизических свойств и фазового состава влаги в мерзлых вулканических шлаках и пеплах Камчатки различного состава и возраста, и установление закономерностей их изменения от температуры, влажности, плотности.

В задачи исследования входило:

1. Ознакомиться с современными представлениями о составе и свойствах вулканических шлаков и пеплов.

2. Составить и выполнить экспериментальную программу исследований, позволяющую не только получить новые данные по теплофизическим свойствам и фазовому составу влаги в мерзлых вулканических шлаках и пеплах, но и выявить и объяснить закономерности формирования этих свойств.

3. Провести экспериментальные исследования теплопроводности, температуропроводности и теплоемкости вулканических шлаков и пеплов и установить зависимости этих параметров от температуры, влажности, плотности, гранулометрического, химического и минерального состава.

4. Провести экспериментальные исследования фазового состава влаги в диапазоне отрицательных температур, установить закономерности его изменения и выявить причины появления незамерзшей воды в мерзлых вулканических шлаках и пеплах разного возраста и химико-минерального состава.

Фактический материал, методы исследования. Автором проведено около 300 экспериментов по изучению теплофизических свойств и фазового состава влаги в вулканических шлаках и пеплах Камчатки. Отбор образцов для лабораторных исследований проводился автором в течение полевых работ на Камчатке в составе экспедиций Института физико-химических и биологических проблем почвоведения РАН (ИФХиБПП РАН) в 2006 г. и Института вулканологии и сейсмологии ДВО РАН в 2009-2011 гг. Образцы из Исландии для лабораторного изучения были предоставлены сотрудниками кафедры инженерной и экологической геологии Ладыгиным В.М. и Фроловой Ю.В. Изучение теплофизических свойств вулканогенных отложений проводились как в полевых условиях, так и на кафедре геокриологии МГУ под руководством к.г.-м.н., доцента, с.н.с. Мотенко Р.Г. Гранулометрический состав определялся автором пипеточным методом на кафедре инженерной и экологической геологии. Исследование минерального состава и термические исследования пеплов проводились с помощью спектроскопии ИК-поглощения на фурье-спектрометре ФСМ-1201 и на дериватографе СМ500Э (Венгрия) сотрудниками кафедры минералогии Вигасиной М.Ф. и Мельчаковой Л.В. Рентгеноструктурный анализ вулканических пеплов проводился с.н.с. Крупской В.В. на кафедре инженерной и экологической геологии. Химический анализ вулканического стекла и внешние особенности частиц вулканического пепла были рассмотрены на растровом электронном микроскопе 'Мео1 18М-6480ЬУ" с энергодисперсионным спектрометром «ШСА-Епе^у 350» в лаборатории локальных методов исследования вещества МГУ (аналитики: Япаскурт В.О. и Гусева Е.В., кафедра петрологии МГУ имени М.В.Ломоносова) с участием автора. Силикатный анализ тефры выполнен в спектрально-химической лаборатории геологического факультета МГУ (зав. лаб., в.н.с. Лапицкий С.А.).

Научная новизна проведенных исследований заключается в следующем:

1. Реализована экспериментальная программа, включающая широкий спектр методов, позволившая не только получить новые данные, но и объяснить установленные закономерности по теплофизическим свойствам и фазовому составу влаги в исследуемых дисперсных вулканических породах разного возраста, свойств и химико-минерального состава;

2. Впервые получены новые фактические данные исследования фазового состава влаги в мерзлых вулканических шлаках и пеплах разного состава и свойств в диапазоне отрицательных температур; установлена связь между содержанием незамерзшей воды и возрастом пеплов, влияние которого проявляется через преобразование вулканического стекла во времени, приводящее к появлению аморфных глинистых минералов в его составе;

3. Установлены закономерности изменения теплофизических характеристик от влажности, плотности и пористости для талых и мерзлых вулканических шлаков и пеплов разного возраста, состава и свойств: а) теплопроводность при фиксированных значениях степени влажности выше у пеплов, состав которых был определен как опал, чем у пеплов аллофанового состава; б) установлено, что отношения Х^Дг и а^ам больше у пеплов, содержащих опал, чем у пеплов, содержащих аллофан; в) выявлено, что теплопроводные характеристики для мерзлых вулканогенно-обломочных пород (шлаков и пеплов) значительно ниже, чем для песков осадочного генезиса.

Практическое значение. Полученные результаты исследований использовались при проведении геокриологического прогноза территории Камчатки и расчета глубин сезонного промерзания и протаивания. Также данные по теплофизическим свойства могут использоваться при инженерном применении вулканических шлаков и пеплов в качестве строительного материала. Часть экспериментальных результатов применяется в учебном процессе студентов при прохождении практического курса «Общая геокриология».

Положения, выносимые на защиту

1. Модифицированная методика изучения теплофизических свойств и фазового состава влаги вулканических шлаков и пеплов разного возраста позволяет не только получить новые данные, но и объяснить установленные закономерности с учетом химико-минерального и гранулометрического состава, водно-физических свойств и морфологических особенностей пород.

2. Фазовый состав влаги в мерзлых вулканических шлаках и пеплах разного возраста изменяется в зависимости от температуры, состава и свойств пород, и количество незамерзшей воды вне области интенсивных фазовых переходов может составлять 0-30%.

3. Величины коэффициентов тепло- и температуропроводности и теплоемкость мерзлых вулканических шлаков и пеплов разного возраста изменяются в зависимости от влажности, плотности, пористости и состава пород: а) коэффициент -теплопроводности - от 0,14 до 1,3 Вт/(м К), б) коэффициент температуропроводности г л

- от 0,13 до 0,7-10" м /с, в) теплоемкость - от 900 до 1500 Дж/(кг-К).

4. Появление аморфных глинистых минералов (аллофана, палагонита) в результате преобразования вулканического стекла во времени приводит к увеличению количества незамерзшей воды в мерзлых вулканических шлаках и пеплах и к уменьшению их теплопроводных характеристик.

Апробация работы и публикации

Всего по теме диссертации опубликовано 25 работ, из них 2 статьи из Перечня ведущих рецензируемых научных журналов ВАК. Основные результаты работы докладывались на международных конференциях студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов» (Москва, 2006; 2008), региональной конференции молодых ученых и специалистов «Вопросы региональной геокриологии и географии» (Якутск, 2006), 10-ой научно-технической конференции ТМЗГ-2006 (Санкт-Петербург, 2006), 7-ом и 8-ом Международных симпозиумах по проблемам инженерного мерзлотоведения (Чита, 2007; Сиань, Китай, 2009), съездах Европейского Геофизического Союза (Вена, 2007; 2011), 9"ои международной конференции по мерзлотоведению (Фейрбенкс, 2008), ежегодном семинаре по экспериментальной минералогии, петрологии и геохимии (Москва, 2009), международных конференциях «Глины, глинистые минералы и слоистые материалы» (Звенигород, 2009) и «Будущее глин» (Ньюкасл, 2009), гляциологическом симпозиуме «Лед и снег в климатической системе» (Казань, 2010), ежегодном совещании по глинам (Севилья, 2010), межъевропейской конференции по глинам (Будапешт, 2010), первом Российском совещании «Глины 2011» (Москва, 2011), 4-ой конференции геокриологов России (Москва, 2011), Европейской конференции по глинам (Анталия, 2011), на 7-ом международном совещании по процессам в зонах субдукции Японской, Курило-Камчатской и Алеутской островных дуг «JKASP-2011» (Петропавловск-Камчатский, 2011), ежегодной научной конференции «Ломоносовские чтения» (Москва, 2011).

Структура и объем

Работа состоит из введения, шести глав и выводов. Содержание работы изложено на 191 странице печатного текста, включая 16 таблиц, 87 рисунков. Библиографический список включает 198 источников отечественных и зарубежных авторов.

Благодарности. Автор выражает искреннюю и глубокую благодарность своему научному руководителю кандидату геолого-минералогических наук, доценту Мотенко Р.Г. за всестороннюю помощь в процессе подготовки диссертации. Также выражает благодарность всему коллективу кафедры геокриология за внимание, рекомендации и советы при подготовке работы, в частности зав. кафедрой д.г.-м.н. Брушкову A.B., профессорам Гарагуле Л.С., Романовскому H.H., зав. лабораториями Зыкову Ю.Д. и Комарову И.А.

Автор благодарит Институт физико-химических и биологических проблем почвоведения (ИФХиБПП РАН) в лице зав. лаборатории криологии почв д.г.-м.н. Гиличинского Д.А. и сотрудника к.г.-м.н. Абрамова A.A. за предоставленную возможность участия в международной экспедиции «Берингия» летом 2006 года, а также за совместные публикации.

Автор благодарит за помощь в выполнении экспериментальной программы и оказанные консультации сотрудников кафедры инженерной и экологической геологии: с.н.с. Ладыгина В.М., доцента Фролову Ю.В., с.н.с. Крупскую В.В., доцента Николаеву С.К., ведущего инженера Фламину М.В. и инженера Коптеву-Дворникову

М.А.; сотрудников кафедры минералогии: с.н.с. Вигасину М.Ф. и Мельчакову Л.В.; сотрудников кафедры петрологии: в.н.с. Япаскурта В.О. и ведущего инженера Гусеву Е.В.; студентов кафедры геокриологии Гречищеву Э.С. и Алексютину Д.М.

Автор выражает благодарность Институту вулканологии и сейсмологии ДВО РАН в лице зам. директора к.г.н. Муравьева Я.Д. и сотрудницы д.г.н. Пономаревой В.В. за предоставленную возможность участия в полевых работах на Камчатке в 2009-2011 гг. и ценные консультации.

Заключение диссертации по теме «Инженерная геология, мерзлотоведение и грунтоведение», Кузнецова, Елена Павловна

выводы

1. Составлена и выполнена экспериментальная программа, включающая широкий спектр методов, позволившая не только получить новые данные, но и объяснить установленные закономерности по теплофизическим свойствам и фазовому составу влаги в исследуемых дисперсных вулканических породах разного возраста, свойств и химико-минерального состава. Объектом исследования служили вулканические шлаки и пеплы, отобранные на Камчатке (район Ключевской группы вулканов и средняя часть Центральной Камчатской депрессии), которые являются продуктами извержения разных вулканов, и возраст которых в основном варьировал от 35 до 9000 лет.

2. Проведено экспериментальное исследование теплофизических свойств и фазового состава влаги в мерзлых вулканических шлаках и пеплах разного возраста, состава и свойств, отобранных на Камчатке (а также для сопоставления полученных результатов - в Исландии), и получены новые экспериментальные данные. На основании результатов исследования можно сделать следующие выводы:

- впервые получены закономерности изменения содержания незамерзшей воды в мерзлых вулканических дисперсных породах в диапазоне отрицательных температур и установлена связь с возрастом и химико-минеральным составом исследуемых пород;

- влияние возраста проявляется через преобразование вулканического стекла во времени и появление аморфных глинистых минералов в его составе, имеющих высокую удельную поверхность; в камчатском шлаке (возраст около 35 лет) практически нет незамерзшей воды, в пеплах, содержащих опал, количество незамерзшей воды меняется от 0 до 2-3 %* при увеличении возраста от 35 до 8300 лет; в пеплах, содержащих аллофан, - изменяется от 2 до 12%* при увеличении возраста от 1500 до 9000 лет; в исландском шлаке и пепле (возраст около 15000*

150000), содержащих палагонит, содержание незамерзшей воды - 3 и 5%, соответственно;

Список литературы диссертационного исследования кандидат геолого-минералогических наук Кузнецова, Елена Павловна, 2011 год

1. Абрамов A.A., Гиличинский Д. А., Мотенко Р.Г. Новые данные о геокриологических условиях Ключевской группы вулканов (Камчатка) // Материалы третьей конференции геокриологов России. Т. 3. М.: Изд-во МГУ, 2005. С. 5-10.

2. Абрамов A.A., Гиличинский Д.А. Геокриологические условия района Ключевской группы вулканов (Камчатка) // Криосфера Земли, 2008. Т. XII, №1. С. 2940.

3. Андреев В. И. Мерзлые толщи в районе Толбачинского извержения // Вопросы географии Камчатки, выпуск 8, Дальневосточное книжное издательство, Камчатское отделение, 1982. С. 98-99.

4. Бетехтин А.Г. Минералогия. М.: Геологическая литература, 1950. 545 с.

5. Брайцева O.A., Мелекесцев И.В., Евтеева И.С., Лупикина Е.Г. Стратиграфия четвертичных отложений и оледенения Камчатки. М.: «Наука», 1968. 226 с.

6. Брайцева О. А., Сулержицкий Л. Д., Егорова И. А. Тефростратиграфия и радиоуглеродное датирование // Вулканический центр: строение, динамика, вещество (Карымская структура). М.,1980. С.90-100.

7. Брайцева O.A., Кирьянов В.Ю., Сулержицкий Л.Д. Маркирующие прослои голоценовой тефры Восточной вулканической зоны Камчатки // Вулканология и сейсмология, 1985. №5. С. 80-96.

8. Брайцева O.A., Сулержицкий Л.Д., Мелекесцев И.В., Литасова С.Н., Пономарева В.В. Применение радиоуглеродного датирования в практике тефрохронологических исследований // Новые данные по геохронологии четвертичного периода. М.: Наука, 1987. С. 179-187.

9. Брайцева O.A., Мелекесцев И.В., Сулержицкий Л.Д. Новые данные о возрасте плейстоценовых отложений Центральной Камчатской депрессии // Стратиграфия. Геологическая корреляция. 2005. Т. 13. №1. С. 106-115.

10. Бобов Н.Г. Торфяные бугры Камчатки // Труды Ин-та мерзлотоведения АН СССР. 1960. № 16. С. 60-71.

11. Бобов Н.Г., Новосельская Н.Б. О мерзлых породах Камчатки // Региональные геокриологические исследования. Новосибирск, 1975. С. 230.

12. Бровков Г.Н. Факторы и особенности постседиментационных преобразований пепловой пирокластики. В кн.: Вулканогенно-осадочный литогенез (краткие тезисы IV Всесоюзного семинара) / отв. редакторы: Е.К. Мархинин, Г.М. Фремд. Южно-Сахалинск, 1974. С. 37-39.

13. Будников В. А., Мархинин Е.К., Овсянников A.A. Количество, распространение и петрохимические особенности пирокластики БТТИ // Геологические и геофизические данные о БТТИ. М: «Наука», 1978. С. 32-43.

14. Быстров В.А., Корытова И.В., Кутобаева Н.И. Исследование на примере Интинской ТЭЦ теплофизических свойств золошлакового материала печорского угля // Известия ВНИИГ. 1984. Т. 165. С. 59-65.

15. Ватин Н.И., Петросов Д.В., Калачев А.И., Лахтинен П. Применение зол и золошлаковых отходов в строительстве // Инженерно-строительный журнал, 2011. №4. С. 16-21.

16. Волженский A.B., Буров Ю.С., Виноградов Б.Н., Гладких К.В. Бетоны и изделия из шлаковых и зольных материалов. М.: Стройиздат, 1969. 392 с.

17. Влодавец В.И. Справочник по вулканологии. М: Наука, 1984. 340 с.

18. Гаврильев Р.И. Теплофизические свойства горных пород и напочвенных покровов криолитозоны. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 1998.280 с.

19. Гаврильев Р.И. Теплофизические свойства компонентов природной среды в криолитозоне. Справочное пособие. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2004. 146 с.

20. Геокриологическая карта СССР. Масштаб 1:2 500 000 / Под ред. Э.Д. Ершова. Карт. Предприятие; Винница. Украина. 1997.

21. Гептнер А.Р. Палагонит и палагонизация // Литология и полезные ископаемые. 1977. №5. С. 113-130.

22. Гептнер А.Р., Пономарева B.B. Применение минералогочиского анализа для корреляции пеплов вулкана Шивелуч // Бюллетень вулканологических станций. 1979. №56. С. 126-130.

23. Герасимов И.П., Ильина Л.П. Современный вулканизм и почвообразование на Камчатке // Изв. СО АН СССР. 1960. № 10. С. 84-93.

24. Гирина O.A. Современные пиркластические отложения вулканов Камчатки и их инженерно-геологические особенности. Автореф. дисс. . канд. геол.-мин. наук. М., 1994. 23 с.

25. Гирина O.A. Пирокластические отложения современных извержений андезитовых вулканов Камчатки и их инженерно-геологические особенности. Владивосток, Дальнаука, 1998. 174 с.

26. ГОСТ 25100-95. Грунты. Классификация. М.: Изд-во стандартов, 1996. 35 с.

27. ГОСТ 12536-79. Грунты. Методы лабораторного определения гранулометрического (зернового) и микроагрегатного состава. М.: Изд-во стандартов, 1979. 18 с.

28. Грунтоведение / под редакцией В.Т. Трофимова. М.: МГУ и «Наука», 2005. 1024 с.

29. Гущенко И.И. Пеплы Северной Камчатки и условия их образования. М: «Наука», 1965. 144 с.

30. Действующие вулканы Камчатки / отв. ред. С. А. Федотов. М.:Наука, 1991. С. 214-415.

31. Ермаков В.А., Трубицын С.М. О кольцевых обрушениях в кратере Ключевского вулкана // Бюллетень вулканологических станций, 1966. № 40. С.25-36.

32. Ершов Э.Д., Данилов И.Д., Чеверев В.Г. Петрография мерзлых пород, М.: изд-во МГУ, 1987.312 с.

33. Ершов Э.Д., Гирина O.A. Криогенные типы вулканических отложений // Вести. Моск. ун-та. Сер. 4. Геология. 1997. №6. С. 41-47.

34. Замолотчикова С. А. Камчатка / Геокриология СССР. Восточная Сибирь и Дальний Восток. М.: Недра, 1989. С. 339-351.

35. Замолотчикова С.А., Смирнова В.Н. Температура пород Камчатки // Мерзлотные исследования, выпуск XVIII. М.: изд-во Моск. ун-та, 1979. С.102-118.

36. Замолотчикова С.А., Смирнова В.Н. Мощность многолетнемерзлых горных пород Камчатки // Мерзлотные исследования, М.: изд-во Моск. ун-та, 1982. Вып. XX. С. 97-108.

37. Захарихина JI.B. Некоторые вопросы эволюции вулканических почв Камчатки // Вестник КРАУНЦ. Серия науки о Земле. 2005. №5. С. 127-144.

38. Захарихина JI.B. Особенности почвообразования и геохимии почв в условиях активного вулканизма (на примере Камчатки). Автореф. дисс. . докт. биол. наук. Новосибирск, 2009. 33с.

39. Злочевская Р.И. Связанная вода в глинистых грунтах. М.: Изд-во МГУ, 1969, 176 с.

40. Золошлаковые материалы и золоотвалы / под ред. В.А. Мелентьева, М.: Энергия, 1978. 294 с.

41. Зонн C.B., Карпачевский JI.O., Стефин В.В. Лесные почвы Камчатки. М.: Изд-во АН СССР, 1963.254 с.

42. Камчатка, Курильские и Командорские острова / Под ред. Ю.В. Лучицкого. М.: Наука, 1974. 439 с.

43. Карпачевский Л.О., Алябина И.О., Захарихина Л.В. Макеев А.О., Маречек М.С., Радюкин А.Ю., Шоба С.А., Таргульян В.О. Почвы Камчатки. М.: ГЕОС, 2009. 224 с.

44. Кирьянов В.Ю. О возможности корреляции пепловых горизонтов в плейстоценовых отложениях Центральной Камчатской депрессии // Вулканология и сейсмология, 1981. №6. С. 30-38.

45. Кирьянов В.Ю. Гравитационная эоловая дифференциация пеплов вулкана Шивелуч (Камчатка) // Вулканология и сейсмология. 1983. N 6. С.30-39.

46. Кирьянов В.Ю., Рожков Г.Ф. Гранулометрический состав тефры крупнейших эксплозивных извержений вулканов Камчатки в голоцене // Вулканология и сейсмология. 1989. N 3. С. 16-29.

47. Комаров И.А. Термодинамика и тепломассообмен в дисперсных мерзлых породах. М.: Научный мир, 2003. 608 с.

48. Кондратьев Г.М. Регулярный тепловой режим. М.: Гостехиздат, 1954. 408 с.

49. Конищев В.Н., Рогов В.В., Щурина Г.Н. Влияние криогенных процессов на глинистые минералы // Вестник МГУ. Серия 5. География. 1974. №4. С. 40-46.

50. Конищев В.Н. Формирование состава дисперсных пород в криолитозоне. Новосибирск: Наука, 1981. 195 с.

51. Конищев В.Н. Соотношение криогенных и некриогенных факторов гипергенеза в области вечной мерзлоты // Вестник МГУ. Серия 5. География. М., изд-во МГУ, 1988. №1. С. 8- 14.

52. Конищев В.Н., Рогов В.В., Поклонный С.А., Матковская М.А. Физико-химические типы криогенеза // В кн. Верхний горизонт толщи мерзлых пород. М., 1991. С. 9-14.

53. Конищев В.Н., Рогов В.В. Влияние криогенеза на глинистые минералы // Криосфера Земли. 2008. Т. XII. №1. С. 51-58.

54. Короновский Н.В., Общая геология. М.: изд-во МГУ, 2002. 448 с.

55. Корытова И.В. Исследование физических и теплофизических свойств мерзлого золошлакового материала печорского угля. JL: Известия ВНИИГ, 1986. С. 58-65.

56. Кочегура В. В., Зубов А. Г., Брайцева О. А. Магнитостратиграфия голоценовых почвенно-пирокластических образований Камчатки // Вулканология и сейсмология. 1986. №6. С. 3-18.

57. Кочерьян В.М. Влияние кедрового стланика на вулканические почвы Камчатки. Автореферат дис. канд. биол. Наук. М., 1991.23 с.

58. Кригер Н.И. Лёсс, его свойства и связь с географической средой. М.: Наука, 1965.296 с.

59. Кузнецова Е.П., Мотенко Р.Г., Вигасина М.Ф., Мельчакова Л.В. Связь минерального состава и скорости преобразования вулканического стекла // Мат-лы первого Российского совещания «Глины 2011». 201 la. С.75-76.

60. Кузнецова Е.П., Мотенко Р.Г. Теплопроводные характеристики вулканических пеплоа Камчатки // Мат-лы IV конф. геокриологов России. Кн. 1. М.: изд-во МГУ, 2011. С. 91-97.

61. Кузнецова Е.П., Р.Г. Мотенко, М.Ф. Вигасина, JI.B. Мельчакова. Исследование незамерзшей воды в вулканических пеплах Камчатки // Вестник МГУ. Серия Геология. 20116. №1. С. 62-67.

62. Кузнецова Е.П., Мотенко Р.Г. Минеральный состав как фактор влияния на теплопроводные свойства мерзлых вулканических пеплов Камчатки // Мат-лы 10 международной конференции по мерзлоте. Салехард, 2012 (в печати).

63. Куприна Н.П. Стратиграфия четвертичных отложений Центральной Камчатской депрессии и некоторые вопросы палеогеографии антропогена Камчатки. -Изв. АН СССР. Сер. Геол., 1966. №1. С. 125 139.

64. Курс общей геологии. Ленинград, Недра, 1976. 536 с.

65. Ливеровский Ю.А. Почвы равнин Камчатского полуострова. М., 1959. 130 с.

66. Ливеровский Ю.А. О вулканических пепловых почвах Камчатки // Почвоведение. 1971. № 6. С. 3-11.

67. Макеев А.О., Алябина И.О., Брайцева O.A. и др. Новые подходы к изучению почвенного покрова Камчатки. Роль почв в биосфере. Тр. Ин-та почвоведения. М.: Изд. Ин-та почвоведения, 2003. Вып. 2. С. 6-49.

68. Малеев Е.Ф. Вулканиты: Справочник. М.: Недра, 1980. 240 с.

69. Малинин О.И. Вулканические почвы лиственничных лесов. Автореф. дис. канд. биол. наук: 03.00.27. М., 1981. 28 с.

70. Маречек М.С. Пространственные закономерности вулканического педоседиментогенеза на территории Камчатки (компьютерная модель). Автореф. дисс. .канд. биол. наук. М., 2007. 23 с.

71. Маркин Б. П. Просадки в пепловых толщах Камчатки // Инженерная геология. 1980. №1. С. 61-75.

72. Маркин Б. П. Прочностные свойства пепловых грунтов Камчатки // Инженерная геология. 1983. №2. С. 39-47.

73. Мелекесцев И.В., Краевая Т.С., Брайцева О.А. Почвенно-пирокластический чехол и его значение для тефрохронологии на Камчатке // Вулканические фации Камчатки. М.: Наука, 1969. С. 61-71.

74. Методы геокриологических исследований, под ред. Ершова Э.Д. М.:изд-во МГУ, 2004.512 с.

75. Мотенко Р.Г. Теплофизические свойства и фазовый состав влаги мерзлых засоленных дисперсных пород. Дисс. канд. геол.-мин. наук,. М., 1997. 195 с.

76. Мотенко Р.Г., Тихонова (Кузнецова) Е.П., Ладыгин В.М., Фролова Ю.В. Фазовый состав влаги мерзлых вулканических пеплов и шлаков // Проблемы инженерного мерзлотоведения / Материалы VII Международного симпозиума в г. Чите. Якутск, 2007. С. 135-138.

77. Мотенко Р.Г., Кузнецова Е.П. Роль содержания льда и незамерзшей воды при оценке теплопроводности вулканических пеплов (Камчатка) // Лед и снег. 2011. №2, с. 99-104.

78. Наседкин В. В., Соловьева Т. Н., Гараев А. М., Магер А. В. Вулканический шлак и пемза. М: Наука, 1987. 128 с.

79. Певзнер М.М., Пономарева В.В., Сулержицкий Л.Д. Голоценовые почвенно-пирокластические чехлы Центральной Камчатской депрессии: возраст, строение, особенности осадконакопления // Вулканология и сейсмология. 2006. №1. С. 24-38.

80. Петрография и петрология магматических, метаморфических и метасоматических горных пород / под ред. B.C. Попова, O.A. Богатикова. М.: Логос, 2001.

81. Пийп Б.И. Ключевская сопка и её извержения в 1944-45 г. и прошлом // Труды лаб. вулканологии, вып. 11, 1956. С. 54-57.

82. Плюснина И.И. Инфракрасные спектры минералов. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1977. 175 с.

83. Пономарева В.В. Крупнейшие эксплозивные вулканические извержения и применение их тефры для датирования и корреляции форм рельефа и отложений. Автореферат дисс. докт. географ, наук. Москва, 2010. 53 с.

84. Справочник физических констант горных пород / под ред. С. Кларка мл. Изд-во «Мир», Москва, 1969. 544 с.

85. Соколов И.А., Таргульян В.О. Характеристика почвообразования на Камчатке // Тр. конф. почвоведов Сибири и Дальнего Востока. Новосибирск: Изд-во АН СССР, 1964. С. 200-210.

86. Соколов И.А. Современное почвообразование на Камчатке в зоне слабых пеплопадов//Почвоведение. № 10. 1972. С. 13-25.

87. Соколов И.А. Вулканизм и почвообразование. М.: Наука, 1973. 224 с.

88. Соколов И.А. О базовой классификации почв // Почвоведение. 1978. № 8. С. 58-64.

89. Сосков A.B. Влияние структуры и состава осадочных горных пород на их теплофизические свойства. Автореферат дисс. . канд. физ-мат. наук. Москва, 2000. 23 с.

90. Состав и свойства золы и шлака ТЭС. Справочное пособие / под ред. В.А. Мелентьева, JL: Энергоатомиздат, 1985. 288 с.

91. Таргульян В.О. Почвообразование и выветривание в холодных гумидных областях (на массивно-кристаллических и песчаных полимиктовых породах). М., 1971.267 с.

92. Теплофизические свойства горных пород / Под ред. Э.Д. Ершова. М.: Изд-во МГУ, 1984. 204 с.

93. Тихонова (Кузнецова) Е.П. Экспериментальные исследования теплофизических свойств вулканических шлаков / Международная конференция студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов-2006». М.: МГУ, 20066. С. 1011.

94. Тихонова (Кузнецова) Е.П. Фазовый состав влаги в мерзлых вулканических пеплах Камчатки (Ключевская группа вулканов) / XV Международная научная конференция студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов-2008». М.: МГУ, 2008. С. 5.

95. Топор Н.Д., Огородова Л.П., Мельчакова Л.В. Термический анализ минералов и неорганических соединений. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1987. 188 с.

96. Фазовый состав влаги в мерзлых породах, под ред. Ершова Э.Д. М.: МГУ, 1979. 192 с.

97. Цытович H.A. Механика мерзлых грунтов. М., 1973. 447 с.

98. Чистяков A.A., Макарова Н.В., Макаров В.И. Четвертичная геология. М.: Геос, 2000. 304 с.

99. Чеверев В.Г. Природа криогенных свойств грунтов. М.: Научный мир, 2004. 234 с.

100. Чудновский А.Ф. Теплофизические характеристики дисперсных материалов. М. Изд-во физико-математической литературы, 1962.456 с.

101. Шевченко В.К. Камчатка // Основы геокриологии. Региональная и историческая геокриология мира (под ред. Ершова Э.Д.). М.: Изд-во МГУ, 1998. С. 380-388.

102. Щемелинин В.В. Исследование теплофизических характеристик грунтовых и негрунтовых материалов. Известия ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева, т.231. С.-Петербург, 1996. С. 212-221.

103. Яновский Ф.А. Изучение теплопроводности горных пород Камчатки // Вулканологические исследования на Камчатке (тезисы докладов конференции молодых ученых-вулканологов). 1988. С. 133-137.

104. Яновский Ф.А. О теплопроводности вулканогенно-осадочных пород Камчатки // Вулканология и сейсмология. 1989. №5. С. 77-84.

105. Abramov A., Gruber S., Gilichinsky D. Mountain permafrost on active volcanoes: field data and statistical mapping, Kluchevskaya volcano group, Kamchatka, Russia // Permafrost and periglacial processes, 2008. №19. P. 261-277.

106. Bindeman I.N., Ponomareva V.V., Bailey J.C., Valley J.W. Kamchatka Peninsula: a1 ftprovince with high-dl80 magma sources and large О/ О depletion of the upper crust. Geochimica et Cosmochimica Acta, 68/4, 2004. P. 841-865.

107. Braitseva O.A., Sulerzhitsky L.D., Litasova S.N., Melekestsev I. V., Ponomareva V. V. Radiocarbon dating and tephrochronology in Kamchatka. Radiocarbon, 35/3. 1993. P. 463-476.

108. Braitseva O. A., Melekestsev I. V., Ponomareva V. V., Sulerzhitsky L. D. The ages of calderas, large explosive craters and active volcanoes in the Kuril-Kamchatka region, Russia//Bulletin ofVolcanology. 1995. V. 57. № 6. P. 383-102.

109. Braitseva O.A., Ponomareva V.V., Sulerzhitsky L.D. et al. Holocene Key-Marker Tephra Layers in Kamchatka, Russia // Quaternary research. 1997. №7. P. 125-139.

110. Bridnley G.W. and D. Fancher. Kaolinite defect structures; possible relation to allophanes. Proc. Int. Clay Conf. 1969, №2. P.29-34.

111. Bleeker P., Parfitt R. L. Volcanic ash and its clay mineralogy at Cape Hoskins, New Britain, Papua New Guinea // Geoderma. 1974. N11. P. 123-135.

112. Brock B., Rivera A., Casassa G., Bown F., Acuna C. The surface energy balance of an active ice-covered volcano: Villarrica Volcani, Southen Chile // Annals of Glaciology. 2007. N45. P. 104-114.

113. Cas R.F., Wright J.V. Volcanic successions: Modern and ancient. London, Allen & Unwin, 1987. 528 p.

114. Clauser C., Huenges E. Thermal conductivity of rocks and minerals // Rock physics and phase relations. A handbook of physical constants. AGU Reference shelf 3. 1995. P. 105-126.

115. Connor C.B., Lichtner P.C., Conway F.M., Hill B.E., Ovsyannikov A.A., Federchenko I., Doubik Yu., Shapan V.N., Taran Yu.A. Cooling of an igneous dike 20 yr after instrusion // Geology, 1997. N25. P. 711-714.

116. Creton B., Bougeard, D., Smirnov, K.S., Guilment, J., Poncelet, O. Structural model and computer modeling study of allophane. J. Phys. Chem., 2008. N 112. P. 358-364.

117. De Paepe P., Stoops G. A classification of tephra in volcanic soils. A tool for soil scientists // Volcanic soils resources in Europe. Rala report. 2004. N214. P. 56-57.

118. Ebert H.-P., Hemberger F., Fricke J. Thermophysical properties of volcanic rock material // High temperatures High pressures, 2002. Vol. 34. P. 561-568.

119. Egawa T., Watanabe Y. Electromicrographs of the clay minerals in Japanese soils. Bull. Nat. Inst. Agric. Science. Tokio, Japane, 1964,NB14. P. 173-182.

120. Fisher R. V. Proposed classification of volcaniclastic sediments and rocks: Geol. Coc. America Bull., 1961. Vol. 72. P. 1409-1414.

121. Fisher R. V. Rocks composed of volcanic fragments and their classification: Earth-Science Reviews, 1966. Vol. 1. P. 287-298, doi: 10.1016/0012-8252(66)90010-9.

122. Fisher R. V., Schminke H. U. Pyroclastic rocks // Springer-Verlag. Berlin et al., 1984.472 p.

123. Furnes H. Chemical-changes during progressive subaerial palagonitization of a subglacial olivine tholeiite hyaloclastite a microprobe study// Chemical Geology. 1984. № 43(3-4). P. 271-285.

124. Gerard M., Caquineau S., Pinheiro J., Stoops G. Weathering and allophone neoformation in soils developed on volcanic ash in the Azores // European Journal of Soil Science, 2007. №58. P. 496-515.

125. Gill J.B. Orogenic andesite and plate tectonics. Berlin.: Springer-Verlag, 1981. 358p.

126. Glossary of geology and related sciences. Am. Geol. Inst., Washington, D.C., 1960. 325 p.

127. Henmi T., Wada K. Morphology and composition of allophane. American Mineralogist, 1976. N61. P. 379-390.

128. Iimura K. The chemical bonding of atoms in allophone, the "structural formula" of allophone // Proc. International Clay Conference. Tokyo, 1969. P. 161-172.

129. Jakobsson S.P. On the consolidation and palagonitization of the tephra of the Surtsey volcanic island, Iceland // Surtsey Prog. Rep. 1972. N 6. P. 1-8.

130. Jercinovic M.J, Murakami T., Ewing R.C. Alteration of basaltic glasses from north-central British Columbia, Canada. Geochim. Cosmochim. Acta. 1990. N54. P. 2679-2696.

131. Kirkman J.H., McHardy W.J. A comparative study of the morphology, chemical composition and weathering of rhyolitic and andesitic glass // Clay minerals. 1980. N15. P. 165-173.

132. Kuznetsova E.P., Motenko R.G., Vigasina L.V., Melchakova L.V. Allophane and palagonite as the product of volcanic glass alteration of different ages // Clays, clay minerals and layered materials, Moscow, 2009. P. 128.

133. Kuznetsova E., Motenko R. The influence of ice and unfrozen water content on the thermal conductivity of frozen volcanic ashes (Kamchatka) // Geophysical Research Abstracts, Vol. 13, EGU2011-340, 201 la.

134. Kuznetsova E., Motenko R. The influence of allophane appearance on the thermal conductivity of frozen volcanic ashes (Kamchatka) // Euroclay2011, Antalya, Turkey. 2011b. P. 95-96.

135. Kuznetsova E., Motenko R., Muravyov Ya. Physical and chemical properties of volcanic ashes of different ages (Kamchatka) // Materials of 7th biennial workshop on Japan-Kamchatka-Alaska subduction processes JKASP-2011. 2011. P. 269-267.

136. Ming D. W. et al. Geochemical and mineralogical indicators for aqueous processes in the Columbia Hills of Gusev crater, Mars, J. Geophys. Res., Ill, E02S12. 2006. doi: 10.1029/2005JE002560.

137. Motenko R.G., Kuznetsova E.P. Formation of phase composition of water in the frozen volcanic ashes (Kluchevskaya volcano group, Kamchatka). Proceedings of the eighth international symposium on permafrost engineering, China, 2009a. P. 518-521.

138. Motenko R.G., Kuznetsova E.P. Estimate of unfrozen water content for frozen volcanic ashes of different ages // Futuroclays meeting. Newcastle, 2009b. P. 26-27.

139. Nanzyo M. Unique properties of volcanic ash soils / Global environmental research. 2002. Vol. 6, issue 2. P. 99-112.

140. Neall V.E. Volcanic soils. // Land use, land cover and soils science / editored by Willy H. Verheye. Vol. VII, 2009. (www. eoloss.net)

141. Nürnberg D, Tiedemann,R Environmental change in the Sea of Okhotsk during the last 1.1 million years // Paleoceanography. 2004. N19, PA4011.

142. Okada K., Morikawa S., Iway S., Ohira Y. and Ossaka J. A structure model of allophone // Clay Sci. 1975. №4. P. 291-303.

143. Parfitt R.L., Henmi T. Structure of some allophone from New Zeland // Clay and clay minerals. 1980. Vol. 28. P. 285-294.

144. Parfitt R.L., Furkert R.J., Henmi T. Identification and structure of two types of allophone from volcanic ash soils and tephra // Clay and clay minerals. 1980. Vol. 28, №5. P. 328-334.

145. Parfitt R.L. Allophane in New Zeland // A review. Australian Journal of Soil Research. 1990. №28. P. 343-360.

146. Parfitt R.L. Allophane and imogolite: role in soil biochemical processes. Clay minerals. 2009. №44. P.135-155.

147. Paterson E. Specific surface area and pore structure of allophone soil clays // Clay minerals. 1977. N12. P. 1-9.

148. Peacock M.A. The petrology of Iceland, part I. The basic tuffs // Trans. Roy. Soc. 1926. Vol. 55. Part I. N3.

149. Peng Wenshi. IR-specra of minerals. Bejing: «Science», 1982.

150. Ponomareva V.V., Pevzner M.M., Melekestsev I.V. Large debris avalanches and associated eruptions on the Holocene eruptive history of Shiveluch volcano, Kamchatka, Russia. Bull Volcanol., 59/7. 1998. P. 490-505.

151. Ross C.S., Kerr P.F. Halloysite and allophane. U.S. Geological Survey Professional Papers. 1934. №185-189. P. 135-148.

152. Schmid R. Descriptive nomenclature and classification of pyroclastic rocks and fragments: Recommendations of the IUGS Subcommission on the Systematics of Igneous Rocks: Geology. Vol. 9. 1981. P. 41-43.

153. Shoji S., Masui J. Amorphous clay minerals of recent volcanic ash soils in Hokkaido (I): Soil Sci. Plant Nutr. (Toyko). 1969. №15. P. 161-168.

154. Shoji S., Masui J. Opaline silica of recent volcanic ash soils in Japan // J. Soil Sci. 1971. N22. P.101-108.

155. Shoji S., Saigusa M. Amorphous clay materials of Towada Andosoils: Soil Sci. Plant Nutr. (Tokyo). 1977. N 23. P. 437- 455.

156. Shoji S., Nanzyo M., Dahlgren R. Volcanic ash soils: genesis, properties, and utilization. Elsevier, 1993. 288 p.

157. Smith, Deane K. Nomenclature of the Forms of Crystalline and Non-Crystalline Silica, OSHA. 2007. http://www.osha.gov/SLTC/silicacrystalline/smithdk/nomenc.html.

158. Smith M.W., Tice A.R. Measurement of the frozen water content of soils. Comparison of NMR and TDR methods. CRREL Report 88-18, 1988. 41 p.

159. Solomina O., Pavlov I., Curtis A., Jacoby G., Ponomareva V., Pevzner M. Constraining recent Shiveluch volcano eruptions (Kamchatka, Russia) by means of dendrochronology // Natural Hazards and Earth System Sciences. 2008. Vol. 8, P. 10831097.

160. Sone T., Kazakov N. Mountain permafrost on the north slope of Mt. Ushkovsky, Central Kamchatka, Russia // Z. Geomorph. N. F. 2003. Vol. 130. P. 167-177.

161. Sone T., K. Yamagata, Y. Otsuki, Y. Sawada, M. Vyatkina. Distribution of permafrost on the west slope of Mt. Ichinsky, Kamchatka, Russia // Bulletin of Glaciological Research. 2006. N 23. P. 69-75.

162. Stoops G., Gerard M., Arnalds O. A micromorphological study of andosol genesis in Iceland // in Kapur, S., A. Mermut and G. Stoops (eds). New Trends in Micromorphology. Springer, Heidelberg, 2008. P. 67-90.

163. Tice A.R., Anderson D.M., Bani, A. The prediction of unfrozen water contents in frozen soils from liquid limit determinations // CRREL Report. 1976. P. 76-89.

164. Theng B.K.G., Russell M., Churchman G.J., and Parfitt R.L. Surface properties of allophone, halloysite and imogolite // Clay and Clay minerals. 1982. Vol. 30. № 2. P. 143149.

165. Thorseth I.H., Furnes H., Tumyr O. A textural and chemical study of Iceland palagonite of varied composition and its bearing on the mechanism of the glass-palagonite transformation // Cheochim. Cosmochim. Acta. 1991. N55. P. 731-749.

166. Tokashiki, Y., Wada, K. Weathering implications of the mineralogy of clay fractions of two Ando soils, Kyushu // Geoderma. 1975. N14. P. 47-62.

167. Udagawa S., Nacada T., Nakahira M. (1969) Molecular structure of allophane as revealed by its thermal transformation // Proc. Int. Clay Conf. 1969. №1. P. 151-159.

168. Van Breemen N., Buurman P. Soil formation (2d edition). USA, 2003. P. 285-306.

169. Van Olphen H. Amorphous clay minerals // Science. 1971. N 171. P. 90-91.

170. Wada K. A structural scheme of soil allophone // American mineralogist. N52. 1967. P. 690-708.

171. Wada S-I., Wada K. Density and structure of allophone // Clay Minerals. 1977. №12. P. 289-298.

172. Wada K. Allophane and imogolite // In: J.B. Dixon and S.B. Weed (ed.). Minerals in Soil Environments, 2nd Edition. 1989. Ch. 21. P. 1051-1087.

173. Waltershausen S. Uber die vulkanischen Gesteine in Sizilien und Island und ihre submarine Umbildung. In der Dietrischen, Gottingen, 1853.

174. Watanabe T., Sudo T. Study on small-angle scattering of some clay minerals // Proc. Int. Clay Conf. Tokio, 1969. N 1. P. 173-181.

175. Wentworth C. K., Williams H. The classification and terminology of the pyroclastic rocks //Natl. Acad. Sci.-Natl.Research Council. 1932. Vol. 89. P. 19-53.

176. White J.D.L., Houghton B.F. Primary volcaniclastic rocks // Geology. 2006. N34. P. 677-680.

177. Zaretskaya N.E., Ponomareva V.V., Sulerzhitsky L.D., Dirksen O.V. Radiocarbon dating of the Kurile Lake caldera eruption (South Kamchatka, Russia), Geochronometria. 2001. N20. P. 95-102.

178. Zaretskaya N.E., Ponomareva V.V., Sulerzhitsky L.D. Radiocarbon dating of large Holocene volcanic events within South Kamchatka (Russian Far East) // Radiocarbon. 2007. N49/2. P. 1065-1078.

179. Zhou Z., Fyfe W., Tazaki K., Van der Gaast S.J. The structural characteristics of palagonite from DSDP site 335 // Canadian Mineralogist. 1992. Vol. 30. P. 75-81.