Корякский стратовулкан расположен в южной части полуострова Камчатка. Это наиболее крупный вулкан в Авачинско-Корякской группе вулканов, который находится рядом с городом Петропавловском-Камчатским. Изучение вулканических и сейсмических процессов, происходящих в районе этой группы вулканов, периодов и причин их активизации, прогноз извержений критически важны для жителей этой наиболее плотно заселенной части Камчатки.
Вулканы Авачинско-Корякской группы вулканов находятся в непосредственной близости от города Петропавловска-Камчатского
Фото: Дмитрий Лебедев, Коммерсантъ
Вулканы Авачинско-Корякской группы вулканов находятся в непосредственной близости от города Петропавловска-Камчатского
Фото: Дмитрий Лебедев, Коммерсантъ
Длительное извержение вулкана Корякский происходило в течение 2008–2009 годов, характеризовалось фумарольной деятельностью и сопровождалось высокой сейсмической активностью. Выброс пепла на поверхность происходил активно на протяжении всего периода извержения, что свидетельствует о том, что магма могла близко подходить к поверхности вулкана.
Ученые из Института физики Земли им. О. Ю. Шмидта РАН впервые определили смещения склонов вулкана Корякский в период его последней активизации благодаря методам радарной интерферометрии (радиолокационным данным спутников). В ходе исследования были использованы снимки японского спутника ALOS-1, выполнявшего радарную съемку в L-диапазоне длин волн (приблизительно 23,6 см). Для выбранного региона были рассчитаны интерферограммы для различных пар снимков, полученных из архива японского космического агентства JAXA. Наилучший результат получился для пары 16.08.2007 и 06.10.2009, интервал съемки которых полностью покрывает период извержения. Были выявлены смещения северо-западного склона вулкана до +25 см в направлении на спутник. Важно, что в момент съемки снежный покров на значительной части склонов практически отсутствовал.
Смещения (цветовая шкала в метрах), полученные по парной интерферограмме, построенной по снимкам 16.08.2007 и 06.10.2009. Отрицательные значения — смещения от спутника, положительные — к спутнику. Теневой рельеф построен по цифровой модели рельефа SRTM
Причины смещений зависят от того, чем была вызвана активизация вулкана. Часть исследователей объясняла активизацию вулкана Корякский процессами в магматическом очаге, утверждая, что это извержение связано с подъемом магмы и ее внедрением на глубину 10–14 км в примыкающий к вулкану с севера субмеридиональный разлом (Иванов, 2010). Другая гипотеза заключалась в том, что активизация 2008–2009 годов непосредственно не связана с движением магмы в вулканическом очаге, а вызвана растрескиванием прогретых пород фундамента вулкана и проникновением подземных вод в зону высоких температур (Максимов и др., 2011; Аникин и др., 2011; Гирина и др., 2010). Вопрос, с чем связана активизация вулкана и есть ли свидетельства подъема магмы под вулканическую постройку, весьма актуален не только для понимания динамики вулканических процессов, но и для прогноза дальнейшего развития событий и их опасности для населения, инфраструктуры и авиации.
Смещения поверхности вулкана Корякский, полученные методами спутниковой радарной интерферометрии, превосходят 25 см и не могут быть объяснены слоем пепловых отложений, поскольку известно, что пепел лежал отдельными пятнами и мощность пепловых отложений составляла первые сантиметры. Склоновые процессы и таяние ледника должны были привести к смещениям противоположного знака. Следовательно, наиболее вероятной гипотезой является подъем магмы к поверхности и ее внедрение в вулканическую постройку.
Для интерпретации поля смещений ученые построили математическую модель, описывающую процесс внедрения дайки в вулканическую постройку на основе решения (Okada, 1985). Результаты моделирования показали, что наилучшее согласование с полем смещений достигается для трещины с глубиной нижней кромки 0,5 км над уровнем моря, с размерами по простиранию — 1 км, по падению — 2,4 км, с углом падения — от 45 до 60. Расширение трещины при этом находится в пределах от 82 см до 71 см, следовательно, объем внедрившегося материала равен 2–1,7*106 м3, что согласуется с данными работ других авторов (Гордеев, Дрознин, 2010; Кирюхин и др., 2017).
Результаты моделирования поддерживают гипотезу о том, что активизация вулкана Корякский была связана с подъемом вулканического материала и его внедрением в том числе в вулканическую постройку самого вулкана. На это указывают также данные анализа сейсмических каталогов и тепловизионных исследований. Поэтому происходящие под вулканом процессы могут создавать опасность для расположенных в его окрестности населенных пунктов и объектов инфраструктуры и требуют непрерывного мониторинга.
Исследование проведено в рамках нацпроекта «Наука и университеты».