Вулканические пеплы современных извержений базальтовых вулканов тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, Будников, Владимир Алексеевич

• Будников, Владимир Алексеевич
• 1984

Оглавление диссертации Будников, Владимир Алексеевич

ВВЕДЕНИЕ.

БОЛЬШОЕ ТРЕЩИННОЕ ТОЛЕАЧИНСКОЕ ИЗВЕРЖЕНИЕ

1975-76 ГГ. II

ГЛАВА I. КРАТКАЯ ГЕОЛОГО-ВУЛКАНОЛОШЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАЙОНА ИЗВЕРЖЕНИЯ. II

ГЛАВА П. ХОД ИЗВЕРЖЕНИЯ И ОБРАЗОВАНИЕ ПИРОКЛАСТИЧЕСКО

ГО МАТЕРИАЛА.

ГЛАВА Ш. КОЛИЧЕСТВО И АРЕАЛ РАСПРОСТРАНЕНИЯ ПЕПЛОВ

ГЛАВА 1У. ХАРАКТЕРИСТИКА ПЕПЛОВ БТТИ.

1. Петрохимические особенности пеплов.

2. Количественно-минеральный состав пеплов. 123 Гранулометрический состав.

3. Сорбционные свойства: количество растворимых соединений, связанных с пеплами. Пеп-ловые частицы как сорбенты и носители органического вещества.

ГЛАВА У. ИЗВЕРЖЕНИЕ ВУЛКАНА АЛАИД 1981 ГОДА.

1. Ход извержения и образование пирокластичес-кого материала.

2. Количество и ареал распространения пеплов. Геологический эффект извержения.

3. Характеристика пеплов в. Алаида а) Петрохимические особенности. б) Количественно-минеральный состав. Гранулометрический состав. в) Состав воднорастворимого комплекса пеплов в, Алаида

ГЛАВА 71. АНАЛИЗ ПЕТРОХИМИЧЕСКИХ ОСОБЕННОСТЕЙ ПЕШЮВ БТТИ И АЛАИДА С ПОМОЩИ) СИСТЕМЫ "ВУЛКАНИТ" НА ЭВМ ЕС

НЕКОТОРЫЕ ПРАКТИЧЕСКИЕ И ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ВОПРОСЫ, СВЯЗАННЫЕ С ПИРОКЛАСТИЧЕСКИМ МАТЕРИАЛОМ

ГЛАВА УП. ПИРОКЛАСТИЧЕСКИЕ ПРОДУКТЫ ТОЛБАЧИНСКОГО

ИЗВЕРЖЕНИЯ КАК ПОЛЕЗНЫЕ ИСКОПАЕМЫЕ (количество, технологические свойства).

ГЛАВА УШ. К ВОПРОСУ О СКОРОСТИ ПЕРЕОТЛОЖЕНИЯ ПЕШЮВ И ОБРАЗОВАНИЯ ТШРОИДОВ (на примере изверже ния в.Алаидаи БТТИ).

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Вулканические пеплы современных извержений базальтовых вулканов»

Актуальность работы« Современный вулканизм поставляет на поверхность большое количество твердых, жидких и газообразных продуктов, оказывающих весьма существенное влияние на формирование внешних оболочек Земли - литосферы, гидросферы и атмосферы. В литосфере извержения приводят к быстрому накоплению рыхлых продуктов, резко изменяющих формы рельефа и состав отложений; в гидросфере, помимо изменения состава вод, они приводят к резкой смене термального режима в существующих источниках или к появлению новых высокотемпературных источников; в атмосфере - к появлению газовых эманаций.

В последние годы постоянно возрастает внимание исследователей к вулканизму и продуктам его деятельности, но такому важному продукту извержения как пирокластические образования, уделяется незаслуженно малое внимание, хотя известно, что они представляют мощный источник вещества при формировании внешних облочек Земли.

Как отмечает И.В.Лучицкий рыхлым продуктам извержения постоянно уделялось незаслуженно мало внимания. В "Петрографии" Левин-сон-Лессинга (1925) рыхлым вулканическим продуктам отведено всего три страницы. В работах В.И.Лучицкого (1910, 1922, 1932 и более поздние издания) также отсутствует подробная характеристика рыхлых цродуктов вулканической деятельности. А.Н. Заварицкий краткие сведения о рыхлых продуктах извержений приводит лишь во введении к петрографии осадочных пород. В учебниках осадочной петрографии рыхлым продуктам также отведено весьма незначительное место.

И лишь после 60-х годов появились работы (Влодавец, 1962; Малеев, 1963; 1ущенко, 1965), в которых рассматривались вопросы

- 5 генезиса и классификации пирокластического материала.

Между тем пирокластические продукты в вулканических процессах, особенно при эксплозивных извержениях, занимают значительные объемы среди вулканитов. Так, например, ювенильный вулканический пепел был основным продуктом последних базальтовых извержений вулканов Алаид 1972 и 1981 гг., Тятя 1973 г. и Большого трещинного Толбачинского извержения 1975-76 гг. Как показали наши исследования, пирокластические продукты дают такой же объем информации о составе и состоянии магматического вещества, а в отдельных случаях и больше, например, о содержании летучих в магме, чем лавовый материал. А изучение вещественного состава продуктов современных извержений является основным направлением современных исследований, необходимым для познания не только современных процессов вулканизма и связанных с ним цродуктов и явлений, но и позволяющим использовать эти данные при помощи методов актуализма для познания геологической истории Земли.

Цель работы, на примере Большого трещинного Толбачинского извержения (БТТИ) 1975-76 гг. и извержения Алаида 1981 г. состояла в:1) установлении зависимости свойств и особенностей пеплов базальтовых вулканов от динамики извержения, от типа вулканизма, связанного с различными магматическими очагами;

2) установление зависимости количественно-минерального состава пеплов от химического, зависимости кристалличности от фаци-альной принадлежности (лава, бомба, пепел);

3) оконтуривание площади, определение запасов и изучение технологических свойств пирокластических продуктов (шлаков) как полезного ископаемого;

4) изучение скоростей преобразования пеплов в вулканогенно-осадочный материал - тефроиды.

- 6

Основные научные положения, защищаемые автором. Количество пирокластического материала, выпадающего вблизи центров извержения на расстоянии 15-20 км, равно количеству пирокластического материала, уносимого за пределы этого расстояния.

Размыв, перенос, окатывание пирокластического материала и переход его в вулканогенно-терригенные отложения - тефроиды происходит не только синхронно извержению, но и в очень короткие исторические отрезки времени, т.е. наряду с несинхронными извержениям вулкано-терригенными отложениями образуются и синхронные вулканогенно-осадочные отложения.

Почти полное отсутствие кристаллов в пеплах, наличие кристаллов в бомбах и наибольшее количество их в лавах, при полной идентичности химического состава синхронно отобранных пепла, бомб и лавы, свидетельствует, что кристаллизаци в пеплах, бомбах и лавах происходит в разных условиях РТ и что в пеплах, образующихся в верхней части газово-магматической колонны, процессы кристаллизации лишь успевают начаться, а все вариации геохимического и минерального составов пеплов отражают различные этапы динамики извержения.

Пеплы Северного и Южного прорывов относятся к двум контрастным типам базальтов: первые к высокомагнезиальным умеренной щелочности, вторые - к субщелочным глиноземистым. Наличие двух резко различных пеплов Северного и Южного црорывов и переходных между ними приводит к выводу, что в Большом трещинном Толбачинском извержении принимали участие две различные по составу магмы: высокомагнезиальная умеренной щелочности и субщелочная глиноземистая, поступавшие из разноглубинных очагов и смешивающиеся между собой в процессе подъема к поверхности с образованием магмы промежуточного состава. Пеплы Алаида, извержения 1981 г. близки по петрохимическим данным к пеплам Южного прорыва БТТИ.

Научная новизна работы состоит в том, что в ней впервые приводится комплексная характеристика пеплов современных извержений базальтовых вулканов, дающая отличие их от андезитовых и более кислых вулканов. Доказывается, что количество пирокластичес-кого материала, выпавшего вблизи центров извержения (15-20 км), равно количеству пирокластического материала, уносимого на дальние расстояния.

Доказано, что несмотря на малую сорбционную емкость пеплов, количество элементов, сорбированных на поверхности пепловых частиц, велико, что объясняется большой общей поверхностью пепловых частиц.

Установлена различная степень кристалличности пеплов, бомб и лавы (наибольшая в лавах, меньшая в бомбах и исчезающе малая в пеплах) при полной идентичности химического состава синхронно отобранных пепла, бомб и лавы, что свидетельствует о различных условиях РТ, при которых происходит кристаллизаци в пеплах, бомбах и лавах.

Практическая ценность. Отсутствие химической и минеральной дифференциации (в пеплах базальтовых вулканов - Алаид, БТТИ) на расстоянии до 100 км, особенности распределения пирокластики по размерам на различных расстояниях от центров извержения, малое количество кристаллов минералов в пеплах - все это может быть использовано при реконструкции древних вулканических центров и при различных палеовулканологических исследованиях.

Дальнейшее изучение пеплов различных извержений вулканов базальтового, андезитового и кислого составов помогут решить практические вопросы о месте и времени кристаллизации вкрапленников, что является одним из основных вопросов петрологии магматических пород.

Так как процессы почвообразования на Камчатке тесно связаны с поступлением на поверхность Земли пеплов и с их (пеплов) свойствами, то наши выводы о минералогическом и химическом составах пеплов и о распределении их по площади практически полезны для почвоведов при составлении различных почвенных карт Камчатки.

Полученные данные по технологическим свойствам позволяют рекомендовать толбачинские шлаки как богатейшее месторождение строительного материала для изготовления различных бетонов. Дальнейшее изучение сорбционных свойств пеплов и шлаков БТТИ позволит рекомендовать их как отличный гидрофобный материал для применения при авариях нефтяных скважин в море и нефтеналивных судов.

Фактический материал, объекты и методика исследований. Автор настоящей работы занимался изучением вулканитов в течение восемнадцати лет. С 1965 по 1971 год автор проводил картирование вулканогенных отложений в различных районах Камчатки, а с 1972 г, занялся изучением шрокластических продуктов различных извержений базальтовых вулканов. Изучена пирокластика вулкана Алаид извержений 1933-34 гг., 1972 г. и 1981 г., в 1973-74 годах изучались пирокластические продукты вулкана Авачи, а с 1975 года автор сосредоточил свое внимание на изучении пирокластического материала Большого трещинного Толбачинского извержения.

Изучение пеплов БТТИ и Алаида проводилось как непосредственно во время извержения в различные его этапы, так и после прекращения извержения. В результате работ собран большой фактический материал, изучение и обработка которого позволили получить интересные новые данные, сделать новые выводы и решить некоторые теоретические и практические вопросы, связанные с вулканизмом базальтовых извержений.

- 9

Непосредственно во время извержений отбирались пробы пепла, бомб и лавы для характеристики извержения как во времени, так и для изучения распределения его продуктов в пространстве. Кроме того, проводился отбор проб пепла из шурфов через месяц, через год, через два и три года после окончания извержения, для чего пройдено 107 шурфов различной глубины.

Фактический материал основан на изучении 700 цроб пепла, отобранных в разное время на разных расстояниях от центров извержения. Выполнено 300 полных силикатных химических анализа пеплов в химической лаборатории Института вулканологии. Изучен состав вулканических стекол на микрозонде в 300 пепловых частицах, охватывающих весь период Большого трещинного Толбачинского извержения и извержение вулкана Алаид. Выполнены спектральные анализы пепла в лаборатории спектральных анализов в Институте вулканологии и в лаборатории спектральных методов в ДВШ ДВНЦ АН СССР во Владивостоке.

Выполнено 364 анализа на определение фтора, бора и бериллия в ГЕ0ХИ СО АН СССР г.Иркутска. Адсорбционные свойства пепла изучены на кафедре адсорбции и газовой хроматографии на химическом факультете МГУ, в Институте биохимии им. Баха (г.Москва) и на химическом факультете Сахалинского пединститута. Отобрано 500 кг шлака для определения его технологических свойств; петролого-ми-нералогическими исследованиями изучено 150 шлифов сваренных из пепла и 150 шлихов отмытых из пепла; гранулометрический анализ проведен для 250 цроб пепла.

Апробация работы. Основные положения работы докладывались на Всесоюзном семинаре по вулканогенно-осадочному литогенезу в Южно-Сахалинске в 1974 г., на сессиях Ученого совета Института вулканологии по Толбачику в 1976-77-78 гг., на У Всесоюзном петро

- 10 графическом совещании в Алма-Ате в 1976 г., на У Всесоюзном вулканологическом совещании в Тбилиси в 1980 г,; они представлялись также на международной конференции по геодинамике в Токио, 1978г. Автором опубликовано 14 работ по теме диссертации.

Объем работы« Диссертация состоит из введения, восьми глав и заключения общим объемом П8 страниц машинописного текста, содержит 80 рисунков и 47 таблиц в тексте. Список литературы включает 123 наименования на русском ииюстранных языках. Работа выполнена в соответствии с планом научно-исследовательских работ Института вулканологии ДВНЦ АН СССР в лаборатории активного вулканизма ИВ ДВНЦ АН СССР под руководством доктора геолого-минералогических наук Е.Ф.Малеева, доктора геолого-минералогических наук Е.К.Мархинина.

Заключение диссертации по теме «Другие cпециальности», Будников, Владимир Алексеевич

Выводы: а). Толбачинский вулканический шлак рекомендуется применять для конструктивно-теплоизоляционных легких бетонов с маркой прочности до 75 включительно, с объемной массой 1000-1200 кг/м^. б). Шлаки Толбачинского извержения обладают большей пористостью, чем шлаки, добывающиеся в настоящее время для строек Петропавловска. Объемная насыпная масса их гораздо меньше - от 520 до 1000 кг/м^ для 96,5^ материала фракций 0,315 мм, что позволяет получать бетон с прочностью 75 кг/см2 и объемной массой в сухом состоянии 1000-1200 кг/м^. Это имеет исключительно важ

РиС. 77 Схема Толбачшкжого месторождения шлака. Составили A.B. Будников, A.A. Овсянников.

I - конусы Северного прорыва (1,11,111 §» 2- шурфы: знаменатель - мощность шлака, числитель -ч номер шурфа; 3- изопахиты мощностей шлака; 4 -лавовые потоки; 5 — площадь, ограниченная мощностью пеплос, равной 2 м;

6 - площадь, ограниченная мощностью 1,5 м; 7- площадь, ограниченная мощностью 1 м; S - шлаковые конусы предыдущих извержений; 9 — место взятия технологической пробы; 10 — места взятия проб на химический анализ t

- 274 ное значение для таких пунктов как Мильково, Ключи, Усть-Кам -чатск, где зимой преобладают низкие температуры и, следовательно, в этих пунктах из толбачинского шлака можно строить дома из панелей и блоков такой же толщины как в Петропавловске из козельского шлака. А применение козельского шлака потребовало бы добавку керамзита или вспученного перлита, что резко увеличило бы стоимость бетона. Таким образом, Толбачинский шлак, по сравнению с хорошо известным строителям шлаком в районе г.Петропавловска-Камчатского, более высококачественный, Кроме того, толбачинский шлак не требует дробления, что снижает его стоимость, в). Толба-чинское месторождение расположено в 45 км к юго-востоку от Козы-ревска и в 150 км на северо-восток от пос.Мильково. Потребителями шлака могут быть быстро растущий поселок Мильково - крупный камчатский сельскохозяйственный центр, и множество поселков по реке Камчатке, в том числе и районный центр Усть-Камчатск. Следует учесть, что основная масса грузового потока направляется вверх по реке Камчатке, что делает экономичным доставку шлака вниз по реке. Ввиду малой мощности снега в районе месторождения добыча шлака может вестись круглогодично.

ГЛАВА УШ. К ВОПРОСУ О СКОРОСТЯХ ПЕРЕОТЛОЖЕНИЯ ПЕПЛОВ И ОБРАЗОВАНИЯ ТЕФРОИДОВ (на примере БТТИ и извержения в. Ал айда)

Скорости разрушения горных пород и обработка обломочного материала происходят за довольно длительное время и образование таких, например, фаций, как конгломераты, укладывается хотя и в малые, но в геологические отрезки времени. При формировании вулканогенно-осадочных толщ также было принято, что породы, состоящие из окатанного и отсортированного материала, не синхронны периодам извержения. Однако, при исследованиях рыхлых продуктов современного вулканизма на Камчатке и Курильских островах (о.Ала-ид) было установлено, что наряду с несинхронными извержениям вулкано-терригеиными образованиями, формирующимися за счет разрушения вулканитов (лав. туфов), происходит быстрое накопление синхронных извержениям тефроидных3^ толщ в результате обработки и сортировки тефры (Малеев, 1965).

Рыхлый пирокластический материал, слагающий вулканические постройки, подвергается перемещению временными штоками, в прибрежных условиях-приливно-отличными течениями, на крутых склонах под действием силы тяжести он сортируется и очень быстро окатывается, вследствие чего вокруг стратовулканов формируются мощные толщи тефроидов.

Изучение тефроидов у подножия вулкана Алаид (Курильские острова), образовавшихся за счет переработки вулканических продуктов побочных прорывов Такетоми (1934) и Олимпийского (1972), у подножья вулкана Толбачик, где произошло Большое трещинное извер Термин "тефроиды" впервые был предложен независимо друг от друга Дзоценидзе Г.С. (1970) и Е.Ф.Малеевым (1971).

- 276 жение (1975-1976 гг.), показало, что образование их происходит не только синхронно вулканизцу, но и в очень короткие, исторические сроки.

Извержение побочного црорыва Такетоми началось в сентябре 1933 г. и закончилось в начале 1934 года. В результате извержения в 400 м на восток от береговой линии вулкана, на глубине 20-50 м образовался вулканический конус высотой около 120 м. Первичная форма вулканического сооружения была конусообразная. С прекращением формирования конуса вулканическая постройка подверглась интенсивно^ разрушению в результате абразии и эолового переноса пепла. Исследования, проведенные нами в 1972 г. показали, что две трети вулканической постройки разрушены. В процессе разрушения пеплово-лапиллиевый материал подвергался окатыванию и сортировке, более мелкий отсеивался и уносился прибоем и течением в море, а гравийный материал формировал пляжные отложения.

Вначале от конуса почти перпендикулярно к берегу протянулась узкая коса (рис. 78 ). Затем в юго-западном направлении стала формироваться вторая коса, которая, не дойдя до берега, образовала бухту, удобную для стоянок малогабаритный судов. К 1945 г. площадь косы достаточно расширилась и здесь был построен поселок Атласово. К моменту исследований в 1972 г. на месте бухты осталось два разобщенных мелководных озера общей площадью около 0,25 км^. В результате разрушения и переноса шгрокластического материала образовалась хорошо стратифицированная толща псамми-то-гравийных тефроидов мощностью, судя по глубинам моря, от 20 м у берега до 70 м вблизи прорыва. На образовавшихся участках суши начал формироваться растительный слой, покрытый травой и I го I

1933-193+г.г

194-5 г.

1972 г.

Рис, 78 Схема развития тефроидов у прорыва Такетоми (в. Алаид). ольховым кустарником. У отвесных бортов конуса, удаленных от береговой линии на 10 м, можно наблюдать хорошо окатанный гравий. Так как прибой в летнее время не достигает берегового обрыва, то окатывание гравия могло произойти только во время зимних штормов. Учитывая, что береговые обнажения размываются и береговая линия перемещается, окатывание материала у берегового обрыва, очевидно, цроизошло в течение одного года.

В небольших береговых обнажениях можно наблюдать слоистое строение толщи тефроидов, где переслаивается тефроидный песок с гравием. Прослои.тефроидного гравия сложены обломками преимущественно 0,5-3,0 см. Форма их от полуугловатой до хорошо окатанной (рис. 79 ). Прослои, сложенные псаммитовым тефроидом с гравием, представлены цреимущественнополуугловатым и полуокатанным мате-ариалом. В гравийных прослоях алевропелитовый материал отмыт полностью.

Степень окатанности тефроидов цримерно одинакова в разрезе и на всей площади их развития. Таким образом, за 37 лет сформировалась стратифицированная толща тефроидов мощностью около 4050 м и площадью 0,8 км2.

При Олимпийском прорыве на вулкане Алаид, извержение которого произошло 19 июня 1972 в, также происходила исключительно быстрая обработка пирокластического материала. Наши исследования проводились через месяц после прекращения выброса пирокластики и через два месяца после начала извержения. За это время в прибрежной части , где толща пирокластики имеет мощность 1-3 м, пепел оказался значительно перемытым, отсортированным по крупности и окатанным, т.е. превратился в тефроидные пески и гравий (рис.20), В 300 м северо-восточнее лавового потока в береговом уступе, где материал мог перемываться только во время шторма, наблюдается

Рис. 80. Тефроддньш гравий Олимпийского прорыва в.Алаида. следующий разрез (сверху вниз):

Гравий тефроидный полуугловатый и полуокатанный

Эоловый пепел мощность, м 0,1-0,3 0,22

Тефроидный песчано-алевритовый горизонт, состоящий из сортированного и слабоокатанного материала; слоистость обусловлена разной размерностью материала

0,4

Гравийно-лапиллиевая тефра, состоящая из угловатого вулканического гравия в 1-2 см с примесью ла-пиллей до 3-5 см

0,1-0,3

Переслаивание пеплово-лапиллиевого материала в виде прослоев 1-5 см мощности; материал полуугловатый 1,0

Далее вдоль берега в обнажениях высотой около 2 м наблюдается толща тефроидных псаммито-алевритовых пород. Таким образом, в течение 1-2 месяцев вдоль берега сформировалась слоистая пачка, состоящая из полуокатанного и полуугловатого материала,обработанного црибоем.

Глыбовый материал лавового потока в течение зимних штормов также подвергался интенсивной абразии. Значительная часть поверхности лавового потока, где он сложен глыбами, разрушена. Материал в виде валунов до 0,3 м приобрел хорошую окатанноеть и перемещен на значительное расстояние вдоль берега, образовав мощный горизонт.

Таким образом, пирокластика и глыбы лавовых потоков при обработке их прибоем в течение одного года приобретают иногда весьма хорошую окатанность, а в течение десятилетий формируются толщи тефроидов в десятки метров.

Пирокластический материал Большого трещинного Толбачинского

- 281 извержения в 1978 году, т.е. через три года после начала извер-. жения и через 1,5-2 года после того, как извержение закончилось, имел незначительную обработку. Это объясняется тем, что плащ рыхлых пирокластических отложений обладает прекрасной фильтрационной способностью и он резко тормозит процесс эрозионного расчленения рельефа, потому что поверхностный сток в этих условиях практически отсутствует даже на крутых склонах. На полого-наклонных равнинах, образованных пирокластическим чехлом, за 1,5 года образовались слабо врезанные ручьи, глубиной 0,5-0,7 м и шириной 0,5-1,0 м, цротяженностью 0,3-0,4 км. Здесь материал также полуокатанной, полуугловатой формы за счет обработки временными водотоками. В связи с малой силой и мощностью этих водотоков площади развития тефроидов здесь незначительны и маломощны.

На примере прорывов Такетоми и Олимпийского (вулкан Алаид), Большого трещинного Толбачинского извержения видно, что скорость обработки пирокластического материала зависит от ландшафтных, физико-географических условий, в которых происходит накопление пирокластического материала.

Перрет (1971) отмечает, что в современных потоках обломки эффузивов.могут становиться круглыш уже на расстоянии 3 км от источника; основной причиной окатывания является абразивное воздействие на них мелких обломков и песка, несущихся в потоке.

Проведенные исследования на вулканах Алаид и Толбачик подтвердили данные о синхронности вулканизма и образования тефроидов и показали исключительно быструю обработку пеиловой пирокластики, т.е. толщи тефроидов и вулкавотерригенных пород, возникающие по периферии островных вулканов и широко развитые в древних отложениях, формируются не в геологические, а в исторические отрезки времени.

- 282 -ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Пирокластические образования занимают значительные объемы среди вулканитов. Тип вулканизма, интенсивность извержения обуславливают различные количества и форму частиц пирокластическо-го материала» По форме частиц и составу исходного вещества в пеплах БТТИ и Алаида выделяются ювенильный, резургентный и псев-дорезургентный пеплы. Ювенильный пепел был основным продуктом Большого трещинного Толбачинского извержения 1975-1976 гг. и извержения Алаида 1981 года. Детальное комплексное изучение вулканических пеплов современных извержений базальтовых вулканов позволяет сделать следующие выводы:

1. Количество пирокластического материала, выпавшего вблизи центров извержения на расстоянии 15-20 км, равно количеству пирокластического материала уносимого за пределы этого расстояния

2. Небольшое количество кристаллов в пеплах, отсутствие химической и минеральной дифференциации на расстоянии до 80-100 км -отличительные признаки пеплов базальтовых извержений от андези-товых и более кислых,

3. Почти полное отсутствие кристаллов вкрапленников в пеплах, наличие кристаллов в бомбах и наибольшее количество их в лавах, при полной идентичности химического состава синхронно отобранных пепла, бомб и лавы, свидетельствует, что кристаллизация в пеплах, бомбах и лавах происходит в разных условиях РТ и что в пеплах, образующихся в верхней части газово-магматической колонны, процессы кристаллизации лишь успевают начаться.

4. Содержание воднорастворимых соединений в пеплах значительно выше чем в искусственно раздробленных сингенетичных лавах,что свидетельствует что источником воднорастворимых веществ пеплов являются газы, взаимодействующие с поверхностью пеплов в газово

-283 пепловом эруптивном облаке. Повышенные содержания элементов в пеплах в сравнении с лавами связаны с сорбцией этих элементов на частицах пепла в эксплозивном облаке и свидетельствуют о высоком их содержании в эксплозивных газах извержения.

5. Петрогеохимические, минеральные, морфологические исследования пеплов и обработка данных на ЭВМ подтвердили сделанный ранее вывод по лавам, что продукты Северного и Южного прорывов относятся к двум контрастным типам базальтов, отвечающим различным по составу магмам: высокомагнезиальной умеренной щелочности и субщелочной глиноземистой, поступавшим из разноглубинных очагов. Пепел промежуточного состава, объясняется смешиванием магм в процессе подъема к поверхности.

6. Размыв, перенос, окатывание пирокластического материала и переход его в вулканогенно-терригенные отложения - тефроиды происходит не только синхронно извержению, но и в очень короткие исторические отрезки времени.

7. Учитывая большие запасы, легкую доступность и хорошие технологические свойства толбачинский вулканический шлак является крупнейшим месторождением строительного материала на Камчатке, пригодным для конструктивно-теплоизоляционных легких бетонов.

Список литературы диссертационного исследования Будников, Владимир Алексеевич, 1984 год

1. Авдейко Г.П. и др. Извержение вулкана Алаид в 1972 г. Бюлл.вулк. ст. № 50, 1974, с.64-80.п

2. Башарина Л.А. Водные вытяжки пепла и газа пейовой тучи вулкана Безымянного. Бшл.вулк.ст., № 27, 1958, с.38-42.

3. Богоявленская Г.Е. Вулкан Безымянный на Камчатке и его агломера-товый поток. Тр.лабор.вулканол. i960, вып.18, с.3-34.

4. Богоявленская Т.Е., Иванов Б,В., Будников В.А., Андреев В.Н. Извержение вулкана Безымянного в 1977 году. Бюлл.вулк.ст., № 57, 1979, с,16-25.

5. Бровков Г.Н. Факторы и особенности постседиментавдонных преобразований пепловой пирокластики. В кн.: Булканогенно-осадочный :литогенез, Южно-Сахалинск, 1974; с.37-38.

6. Будников В.А., Малеев Е.Ф. Пирокластика Олимпийского прорыва вулкана Алаид. Бюлл.вулк,ст. № 53, 1977, с.65-76.

7. Будников В.А., Малеев Е.Ф., Овсянников A.A. Сравнительная характеристика пеплов Северного и Южного прорывов БТТИ 19751976 гг. Бюлл.вулк.ст. № 56, 1979, с.131-141.

8. Будников В.А. Некоторые минералого-геохимические особенности пеплов Большого трещинного Толбачинского извержения. Вулканология и сейсмология, 1979, & 4, с.12-21.

9. Будников В.А. Сорбционные свойства пеплов Большого трещинного Толбачинского извержения. В сб.: Современный вулканизм и связанные с ним геологические, геофизические и геохимические явления. Тез.докл. У Всесоюзн.вулканол.совещ., Тбилиси, 1980, с.24-25.

10. Быков В.Т. Исследование изменения црироды поверхности и структуры туфового материала в процессе выветривания и образования природных сорбентов. В сб.: Поверхностные химические соединения и их роль в явлениях адсорбции. Изд.МГУ, 1957, с.184-188.

11. Виноградов А.П. Среднее содержание химических элементов в главных типах изверженных горных пород земной коры. Геохимия, 1962, №.7, с.555-571.

12. Власов Г.М., Камчатка, Курильские и Командорские острова звено островных дуг Восточной Азии. - В кн.: Геология СССР,т.31, ч.1, М.: Недра, 1964, с.677-690.

13. Влодавец В.И. Процессы, порождающие пирокластический материал и его первичное перемещение. Вопросы вулк. Изд. АН СССР, 1962, с.26-30.-286'

14. Волынец О.Н., Ермаков В.А., Кирсанов И.Т., Дубик Ю.М. Петрохи-мические типы четвертичных базальтов Камчатки и их геологическое положение. Бюлл.вулк.ст. № 52, 1976, с.115-126,

15. Волынец О.Н., Флеров Г.Б., Хренов А.П., Ермаков В.А., Мархинин

16. Волынец О.Н., Флеров Г.Б,, Хренов А.П., Ермаков В.А. Петрология вулканических пород Большого трещинного Толбачинского извержения 1975 г. ДАН СССР, т.228, № 6, 1976, с.1419-1422.

17. Волынец О.Н., Хренов А.П., Флеров Г.Б., Ермаков В.А. Первые результаты изучения вещественного состава пород трещинного Толбачинского извержения 1975-1976 гг. Бюлл.вулк.ст., № 53, 1977, с.13-26.

18. Волынец О.Н., Флеров Г.Б., Андреев В.Н., Пополитов Э.И., Абрамов В.А., Петров Л.Л., Щека С.А. Петрохимия, геохимия и вопросы генезиса город Большого трещинного Толбачинского извержения 1975-1976 гг. ДАН СССР, 1978, т.238, № 4, с.940-943.

19. Горицкий Ю.А., Жаринов С.Е., Масуренков Ю.П. Диалоговая система ВУЛКАНИТ и ее применение для анализа и классификации пе-трохимической информации. Вулканол. и сейсмол., № I, 1983, с.3-24.

20. Горохов В.К, Сорбционные свойства свежего вулканического пепла. Бюлл.вулк.ст,, № 53, 1977, с.90-91.

21. Горшков Г.С. Извержение вулкана Безымянного. Бюлл.вулк.ст., $ 26, 1956, с.19-72.

22. Гранник В.М., Мархинин Е.К. Главные факторы генезиса вулканоген-но-осадочных формаций. В кн.: Вулканогенно-осадочный литогенез. Южно-Сахалинск, 1974, с.Ю-П.

23. Гребенщиков И.В. Химические реакции на поверхности силикатов и их значение для техники. Изд.АН СССР, отд.техн.наук, № I, 1937, с»3-24.1Ущенко И.И. К механизму образования пирокластического материала. Тр.лаб.вулк,, вып.22, 1962, с.131-141.

24. Г^щенко И.И. Пеплы Северной Камчатки. М.: Наука, 1965, 144 с.

25. Гущенко И.И, Типы эруптивной деятельности и их фациальные аналоги в современных и недавних отложениях. Тр. П Всесоюзн. совещ. В сб.: Современный вулканизм, М,: Наука, 1966, с.33-35.

26. Дзоценидзе Г.С., Мархинин Е.К. Дулканокластические продукты и проблемы их эволюции. В сб.: Проблемы вулканогенно-осадоч-ного литогенеза. М.: Наука, 1974, с.4-12.

27. Дубик Ю.М., Меняйлов И.А. Новый этап эруптивной деятельности вулкана Безымянного. В сб.: Вулканы и извержения. М.: Наука, 1969, с.38-78.-288

28. Заварицкий А.Н. Изверженные горные городы. М.; изд.АН СССР, 1955, 479 с.

29. Заварицкий А.Н. Вулканы Камчатки. Труды лабор.вулк., вып.Ю,

30. М.: Изд.АН СССР, 1955, 82 с. Йодер Г.С., Тилли К.Э. Происхождение базальтовых магм. М.: Мир,1965, 247 с.

31. Кеннеди Дж.К. О роли воды в магме. В сб.: Земная кора. М.: ИЛ, 1957, с.505-518.

32. Киселев A.B. Удельная поверхность адсорбентов разной структуры.- В сб.: Методы исследования структуры высокодисперсных и пористых тел. Изд-во АН СССР, M.s 1953, с.48-62.

33. Вулканол. и сейсмол., 1979, № 4, с.22-33.

34. Когарко Л.Н., Рябчиков И.Д. Летучие компоненты в магматических процессах. Геохимия, № 9, 1978, сЛ293-1321.

35. Колодяжная A.A. Атмосферные осадки как источник поступления вод-норастворимых солей на сушу. Тр.лаб.гидрогеол. проблем,1961, т.13, 48 с.

36. Леонова Л.Л., Удальцова Н.И., Волннец О.Н., Колосков A.B., Флеров Г.Б. К геохимии радиоактивных ( и t th ) щелочных1. » иъ »es ) элементов и бора в интрузивных комплексах Центральной Камчатки. Геол. и геофиз., 1971, № I, с.10-16.

37. Леонова Л.Л., Кирсанов И.Т. Геохимия базальтов Ключевсюго вулкана (Камчатка). Геохимия, № 6, 1974, с.875-883.

38. Леонов Ф.П., Королюк В.Н., Федорченко В.И., Кутыев Ф.Ш. Изоморфная примесь железа в плагиоклазах из базальтоидов некоторых вулканов Курил и Камчатки, В сб. Генетическая и экспериментальная минералогия. М.: Наука, 1978, с,98-100.

39. Лучицкий В.И. Петрология. М.: Изд. 3, 1932, изд.6, 1947, 255 с.

40. Лучицкий В.И. Основные задачи палеовулканологии и проблемы вулканогенных формаций. Тр.лабор.палеовулк., вып.2, Алма-Ата, 1963, с.5-12.

41. Лучицкий В.И. Основы палеовулканологии, т.1, 2. М.: Наука, 1971, т.1 -.480 е., т.2 383 с,

42. Малеев Е.Ф. Условия накопления вулкано-терригенного материала. -В.кн.: Вулканогенно-осадочные формации и полезные ископаемые. М.: Наука, 1965, с.55-62.

43. Малеев Е.Ф. Классификация некоторых типов, вулкан ore нно-ос ад очных пород, Литология и полезные ископаемые.5,.I97I, с.125-129.

44. Малеев Е.Ф. О терминах кластолава и других. Изд. АН СССР. Сер. геол. № I, 1971, с.134-137.- 290

45. Малеев ЕЖ, Будников В.А. Условия формирования вулканогенно-осадочных пород на примере побочных прорывов вулкана Алаид.- В сб.: Вулканогенно-осад очный литогенез. Южно-Сахалинск, 1974, с,45-46.

46. Малеев Е.Ф., Будников В.А, Скорости формирования тефроидов на вулкане Алаид. Литология и полезные ископаемые, № 2, 1975, с.115-121.

47. Малеев Е.Ф. Вулканогенные обломочные горные породы. М.: Недра, 1977, 213 с.

48. Малеев Е.Ф., Будников В,А, и др. Промышленная оценка шлаков Северного прорыва Большого трещинного Толбачинского извержения. Бюлл.вулк.ст., $ 56, 1979, с.142-148. Макдональд Вулканы. Мир, 1975, 431 с.

49. Мархинин Е.К. Роль вулканов в выносе вещества из мантии и в формировании земной коры (на примере Курильской островной дуги).- В сб.:Кора и верхняя мантия Земли, М.: Наука, 1963, с.207-214.

50. Мархинин Е.К. Роль вулканических продуктов в формировании земной коры. В сб.: Современный вулканизм. М.: Наука, 1966, с.109-118.

51. Мархинин Е.К. Явления образования аминокислот в пеплово-газовой вулканической туче. В.кн.: Вулканогенно-осадочный литогенез. Южно-Сахалинск, 1974, с.31-32.- 291

52. Мархинин Е.К., Подклетнов Н.Е. Явление образования предбиологических соединений цри извержении вулкана Толбачик. ДАН СССР, 1977, т.235, В 5, C.I203-I206.

53. Мелекесцев И.В., Краевая Т.С., Брайцева O.A. Почвенно-пироклас-тический чехол и его значение для тефрохронологии на Камчатке. В сб.: Вулканические фации Камчатки. М., 1969, с.61-71.

54. Меняйлов И.А. К вопросу образования растворов, ответственных за изменение пирокластики по данным составов водных вытяжек из эруптивных пеплов. В кн.: Вулканогенно-осадочный литогенез. Южно-Сахалинск, 1974, с.50-51.

55. Меняйлов И.А., Никитина Л.П., Гусева Р.В., Шапарь В.Н. Результаты отбора и анализа вулканических газов на Толбачинском трещинном извержении в 1975. ДАН СССР, 1976, т.230, № 2, с.440-442.

56. Меняйлов И.А., Никитина Л.П., Шапарь В.Н., Гусева Р.В. и др. Химизм и металлоносность магматических газов Новых Толбачинских вулканов в 1976 г. ДАН СССР, 1977, т.236, $ 2, с.450-453.

57. Меняйлов Л.А., Никитина Л.П., Шапарь В.Н. Геохимические особенности эксгаляций Большого трещинного Толбачинского извержения. М.: Наука, 1980, 235 с.

58. Никитина Л.П. Миграция металлов с активных вулканов в бассейн седиментации. Наука, 1978, 80 с.

59. Петров В.П. Основы классификации туфовых и вулканогенных пород. В кн.: Проблемы вулканизма. Ереван, Изд-во АН Арм.ССР, 1959, с.443-448. Петров Л.Л. Геохимия бериллия в гранитоидах Восточной Сибири.

60. Ежегодник Института геохимии СО АН СССР, Иркутск, 1977, с. 34-42.

61. Полдерварт А. Химия земной коры. В кн.: Земная кора, ИЛ,1957, с,130-154.- 293

62. Ритман А. Вулканы и их деятельность. М.: Мир, 1964 , 437 с.

63. Рожков Р.Ф., Ипатова З.И. и др. Дробный ситовой гранулометрический анализ. Литология и полезные ископаемые. № 6, 1973, с.121-135.

64. Селиванов A.C. О происхождении хлора и брома в соляной массе океана. Бюлл.вулк.ст., № II, 1947, с.26-34.

65. Сирин А.Н. О соотношении центрального и ареального вулканизма. (На примере вулкана Плоского и шлаковых конусов Ключевского дола на Камчатке). М.: Наука, 1968, 196 с.

66. Современный вулканизм. Тр. 2-го Всесоюзн.вулк.совещ,, 3-17 сентября, 1964 г., М.; Наука, 1966, 276 с.

67. Слободский P.M. Новая разновидность вулканических бомб (Толба-чинское извержение 1975 г.). ДАН СССР, т.234, № 6, 1977, с.1429-1432.

68. Соколов И.А, Особенности геохимии ландшафтов Камчатки в связи с современной вулканической деятельностью. Геохимия ландшафтов. М.: Наука, 1967 г.

69. Соколов И.А. Вулканизм и почвообразование (на примере Камчатки). Наука, 1973, 224 е.

70. Стрикленд-Констэбл Р.Ф. Кинетика и.механизм кристаллизации. Пер. с англ. Л.; Недра, 1971, 310 с.

71. Сухоруков Ф.В., Росляков H.A., Щербов Б.Л. Минералообразование и поведение бора, бериллия и золота в процессах выветривания силикатных пород. В сб.: Генетическая и экспериментальная минералогия. Наука, Новосибирск, 1978, с.I00-112.

72. Теренин Л.Н., Курбатов Л.Н. и др. Поверхностные химические соединения и их роль в явлениях адсорбции. Сборник реферат.кон-ференц. Изд-во МГУ, 1957 г.- 294

73. Товарова И;И. О выносе воднорастворимых веществ из пирокластики вулкана Безымянного, Геохимия, № 7, 1958, с.686-688.

74. Токарев П.И. Предсказание места и времени начала Большого трещинного Толбачинского извержения в июле 1975 г. ДАН СССР, 1976, т.229, № 2, с.439-442.

75. Федотов С.А, Глубинное строение, свойства верхней мантии и вулканическая деятельность Кур ило-Камчатской островной дуги по сейсмологическим данным на 1964 г, Труды П Всесоюзн.вулк. совещ., т.З, M.s Наука, 1966, с.8-24.

76. Федотов С.А., Энман В.Б. и др. Внедрение базальтов и образование питающих трещин Толбачинского извержения 1975 г. по геодезическим данным. ДАН.СССР, т.229, № I, 1976, с.170-173.

77. Федотов С.А., Хренов А.П., Чирков A.M. Большое трещинное Толба-чинское извержение 1975 г., Камчатка. ДАН СССР, т.228, № 5, 1976, с.1193-1196.

78. Федотов С,А., Горельчик В.И., Степанов В,В. Сейсмологические Данные о магматических очагах, механизме и развитии базальтового трещинного Толбачинского извержения в 1975 в на Камчатке. ДАН СССР, т.228, № 6, 1976, c.I407-I4I0.

79. Федотов С.А., Чирков A.M., Андреев В.Н. и др. Краткое описание хода трещинного Толбачинского извержения в 1975 г. Бкшл.вулк, ст. Л 53, 1977, с.2-12.

80. В.Н., Двигало В.Н., Дубик Ю.М., Чирков A.M. Извержение вулкана Алаид в 1981 г. Вулканол. и сейсмол., № 5, 1981, с.82-87,

81. Федотов С.А. Оценка выноса тепла и пирокластики вулканическимиизвержениями и фумаролами по высоте их струй и облаков. Вулканол. и сейсмол., № 4, 1982, с.4-28.

82. Шоу Д.М. Геохимия микроэлементов кристаллических пород. Л,: Недра, 1969.

83. Budnikov V.A. Ashes and scoria of the 1975-1976 large fissure Tol-bachik eruption and their bearing on magma origin. International Geodynacmics Conference "Western Pacific" and "Magma Genesis". Tokyo, 1978.

84. Harmand Christian, Zimmerman Jean-Louis. Etude des elements volatile contenus dans quelques verres volcaniques acides. "C.r. Acad.Sci.", 1976, D282, Ho.15, p.1391-1394. Heiken Grant. An atlas of volcanic ash. "Smithsonian Сontribs.Earth

85. Geol.Soc.Amer.Bull. 74, Ю71-Ю78, 1963. Menard H.W. Geology of the Pacific sea floor. Experimentia, 1959, v.15/6.

86. J.Sediment Petrol.", 1971, 41, Но.4. Popescu Florica, Codarcea Venera, Asvadurov H. Mineralogical composition of some tufaceous deposits rich in exchangeable potassium. "Stud.Tehn.si econ.Inst.geol.si geofiz.",1975,1, Ho.13, p.97-Ю5.- 297

87. Turekian K.K. and Wedepohl K.H. Distribution of the elements in some major units of th.e earth's crust. "Bull.Geol.Soc.Amer.", 1961, v.72, No.2.