Расширенный поиск
Модель оседания поверхности пирокластического потока: вулкан Шивелуч (Камчатка), извержение 29.08.2019 г.
Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН, г. Москва, Россия
Журнал: Геофизические исследования
Том: 23
Номер: 2
Год: 2022
Страницы: 73-85
УДК: 550.31
DOI: 10.21455/gr2022.2-5
Показать библиографическую ссылку
Волкова М.С., Михайлов В.О. Модель оседания поверхности пирокластического потока: вулкан Шивелуч (Камчатка), извержение 29.08.2019 г. // Геофизические исследования. 2022. Т. 23. № 2. С. 73-85. DOI: 10.21455/gr2022.2-5
@article{ВолковаМодель2022,
author = "Волкова, М. С. and Михайлов, В. О.",
title = "Модель оседания поверхности пирокластического потока: вулкан Шивелуч (Камчатка), извержение 29.08.2019 г.",
journal = "Геофизические исследования",
year = 2022,
volume = "23",
number = "2",
pages = "73-85",
doi = "10.21455/gr2022.2-5",
language = "Russian"
}
Скопировать ссылку в формате ГОСТ
Скопировать ссылку BibTex
Файлы:
Ключевые слова: пирокластический поток, вулкан Шивелуч, РСА-интерферометрия, Сентинель-1А, термомеханическая модель, оседание поверхности потока
Аннотация: Исследуются возможные причины оседаний поверхности пирокластического потока, образовавшегося на склонах вулкана Шивелуч (Камчатка) в процессе извержения 29.08.2019 г. По данным РСА-интерферометрии по сериям снимков спутника Европейского космического агентства Сентинель-1А за периоды 05–10.2020 г. и 05–10.2021 г. построены карты скоростей смещений поверхности вулкана. Обнаружена область с большими оседаниями, совпадающая с областью пирокластического потока на юго-восточном склоне. Максимальные скорости оседаний составили 385 мм/год в 2020 г. и 257 мм/год в 2021 г. По радарным снимкам за 2020 г. проведена оценка мощности пирокластических отложений. Зависимость скорости оседаний от мощности потока при достаточно высоком коэффициенте корреляции (–0.69) имеет существенный разброс.
Построена термомеханическая модель, в которой учтена компакция отложений за счёт изменения во времени их пористости и плотности. Согласно модели для объяснения зависимости скорости оседаний поверхности потока от мощности пород, достаточно предположить, что в дополнение к оседанию при остывании потока происходит небольшое изменение пористости, которое в зависимости от начальной температуры потока составило от 1.5 до 1.7 % за период с 2019 по 2021 гг. Разброс зависимости “скорость оседаний – мощность потока” объясняется процессами размыва пирокластических отложений.
Список литературы: Гирина О.А. Пирокластические отложения современных извержений андезитовых вулканов Камчатки и их инженерно-геологические особенности. Владивосток: Дальнаука, 1998. 174 с. http://repo.kscnet.ru/id/eprint/120
Гирина О.А., Маневич А.Г., Мельников Д.В., Нуждаев А.А., Лупян Е.А. Активность вулканов Камчатки и Курильских островов в 2019 г. и их опасность для авиации // Вулканизм и связанные с ним процессы: Материалы XXIII ежегодной научной конференции, посвящённой Дню вулканолога. Петропавловск-Камчатский: ИВиС ДВО РАН, 2020. С.11–14.
Горбач Н.В., Портнягин М.В. Геологическое строение и петрология лавового комплекса вулкана Молодой Шивелуч // Петрология. 2011. Т. 19, No 2. С.140–172.
Малышев А.И. Жизнь вулкана. Екатеринбург: УрО РАН, 2000. 261 с.
Михайлов В.О., Волкова М.С., Тимошкина Е.П., Шапиро Н.М., Бабаянц И.П., Дмитриев П.Н., Хайретдинов С.А. Анализ смещений поверхности лавовых потоков Толбачинского трещинного извержения 2012–2013 г. методами спутниковой радарной интерферометрии //Геофизические исследования. 2020. Т. 21, No 4. С.21–34. doi.org/10.21455/gr2020.4-2
Михайлов В.О., Волкова М.С., Тимошкина Е.П., Шапиро Н.М., Смирнов В.Б. О связи активизации вулкана Корякский в 2008–2009 гг. с глубинными магматическими процессами // Физика Земли. 2021. No 6. С.3–9.
Озеров А.Ю., Гирина О.А., Жаринов Н.А., Белоусов А.Б., Демянчук Ю.В. Извержения вулканов Северной группы Камчатки в начале XXІ века // Вулканология и сейсмология. 2020. No 1. С.3–19. DOI: 10.31857/S0203030620010058
Сенюков С.Л., Михайлов В.О., Нуждина И.Н., Киселева Е.А., Дрознина С.Я., Тимофеева В.А., Волкова М.С., Шапиро Н.М., Кожевникова Т.Ю., Назарова З.А., Соболевская О.В. Совместное исследование сейсмичности и данных спутниковой радарной интерферометрии для оценки возможного извержения потухшего вулкана Большая Удина // Вулканология и сейсмология. 2020. No 5. С.26–39. DOI: 10.31857/S0203030620050053
Сидоров А.М., Дучков А.Д. Механизмы теплопереноса в горных породах. Новосибирск: Наука, Сиб. отд., 1989. 96 с.
Berardino P., Fornaro G., Lanari R., Sansosti E. A new algorithm for surface deformation monitoring based on Small Baseline Differential SAR Interferograms // IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing. 2002. V. 40, N 11. P.2375−2383.
Dirksen O., Humphreys M.C.S., Pletchov P., Melnik O., Demyanchuk Y., Sparks R.S.J., Mahony S., The 2001–2004 dome-forming eruption of Shiveluch volcano, Kamchatka: Observation, petrological investigation and numerical modelling // Journal of Volcanology and Geothermal Research. 2006. V. 155, Is. 3–4. P.201–226. ISSN 0377-0273. https://doi.org/10.1016/j.jvolgeores. 2006.03.029
Ferretti A., Prati C., Rocca F., Permanent scatterers in SAR interferometry // IEEE Transactions on geoscience and remote sensing. 2001. V. 39, N 1. P.8–20.
Ferretti A. Satellite InSAR Data Reservoir Monitoring from Space. EAGE Publication bv, 2014. 160 p. ISBN 978-90-73834-71-2
Goltz A.E., Krawczynski M.J., Gavrilenko M., Gorbach N.V., Ruprecht Ph. Evidence for superhydrous primitive arc magmas from mafic enclaves at Shiveluch volcano, Kamchatka // Contrib Mineral Petrol. 2020. V. 175, N 115. P.1–26. https://doi.org/10.1007/s00410-020-01746-5
Ji L., Lu Z., Dzurisin D., Senyukov S. Pre-eruption deformation caused by dike intrusion beneath Kizimen volcano, Kamchatka, Russia, observed by InSAR // Journal of Volcanology and Geothermal Research. 2013. V. 256. P.87–95.
Ji L., Izbekov P., Senyukov S., Lu Z. Deformation patterns, magma supply, and magma storage at Karymsky Volcanic Center, Kamchatka, Russia, 2000–2010, revealed by InSAR // Journal of Volcanology and Geothermal Research. 2018. V. 352. P.106–116.
Lundgren P., Lu Z. Inflation model of Uzon caldera, Kamchatka, constrained by satellite radar interferometry observations // Geophysical Research Letters. 2006. V. 33, L06301. doi: 10.1029/2005GL025181
Lundgren P., Kiryukhin A., Milillo P., Samsonov S. Dike model for the 2012–2013 Tolbachik eruption constrained by satellite radar interferometry observations // Journal of Volcanology and Geothermal Research. 2015. V. 307. P.79–88. http://dx.doi.org/10.1016/j.jvolgeores.2015.05.011
Mania R., Walter T.R., Belousova M., Belousov A., Senyukov S.L. Deformations and morphology changes associated with the 2016–2017 eruption sequence at Bezymianny Volcano, Kamchatka // Remote Sensing. 2019. V. 11, Is. 1278. 23 p.
Shevchenko A.V., Dvigalo V.N., Zorn E.U., Vassileva M.S., Massimetti F., Walter T.R., Svirid I.Y., Chirkov S.A., Ozerov A.Y., Tsvetkov V.A., Borisov I.A. Constructive and Destructive Processes During the 2018–2019 Eruption Episode at Shiveluch Volcano, Kamchatka, Studied From Satellite and Aerial Data // Front. Earth Sci. 2021. V. 9, Is. 680051. doi: 10.3389/feart.2021.680051
Гирина О.А., Маневич А.Г., Мельников Д.В., Нуждаев А.А., Лупян Е.А. Активность вулканов Камчатки и Курильских островов в 2019 г. и их опасность для авиации // Вулканизм и связанные с ним процессы: Материалы XXIII ежегодной научной конференции, посвящённой Дню вулканолога. Петропавловск-Камчатский: ИВиС ДВО РАН, 2020. С.11–14.
Горбач Н.В., Портнягин М.В. Геологическое строение и петрология лавового комплекса вулкана Молодой Шивелуч // Петрология. 2011. Т. 19, No 2. С.140–172.
Малышев А.И. Жизнь вулкана. Екатеринбург: УрО РАН, 2000. 261 с.
Михайлов В.О., Волкова М.С., Тимошкина Е.П., Шапиро Н.М., Бабаянц И.П., Дмитриев П.Н., Хайретдинов С.А. Анализ смещений поверхности лавовых потоков Толбачинского трещинного извержения 2012–2013 г. методами спутниковой радарной интерферометрии //Геофизические исследования. 2020. Т. 21, No 4. С.21–34. doi.org/10.21455/gr2020.4-2
Михайлов В.О., Волкова М.С., Тимошкина Е.П., Шапиро Н.М., Смирнов В.Б. О связи активизации вулкана Корякский в 2008–2009 гг. с глубинными магматическими процессами // Физика Земли. 2021. No 6. С.3–9.
Озеров А.Ю., Гирина О.А., Жаринов Н.А., Белоусов А.Б., Демянчук Ю.В. Извержения вулканов Северной группы Камчатки в начале XXІ века // Вулканология и сейсмология. 2020. No 1. С.3–19. DOI: 10.31857/S0203030620010058
Сенюков С.Л., Михайлов В.О., Нуждина И.Н., Киселева Е.А., Дрознина С.Я., Тимофеева В.А., Волкова М.С., Шапиро Н.М., Кожевникова Т.Ю., Назарова З.А., Соболевская О.В. Совместное исследование сейсмичности и данных спутниковой радарной интерферометрии для оценки возможного извержения потухшего вулкана Большая Удина // Вулканология и сейсмология. 2020. No 5. С.26–39. DOI: 10.31857/S0203030620050053
Сидоров А.М., Дучков А.Д. Механизмы теплопереноса в горных породах. Новосибирск: Наука, Сиб. отд., 1989. 96 с.
Berardino P., Fornaro G., Lanari R., Sansosti E. A new algorithm for surface deformation monitoring based on Small Baseline Differential SAR Interferograms // IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing. 2002. V. 40, N 11. P.2375−2383.
Dirksen O., Humphreys M.C.S., Pletchov P., Melnik O., Demyanchuk Y., Sparks R.S.J., Mahony S., The 2001–2004 dome-forming eruption of Shiveluch volcano, Kamchatka: Observation, petrological investigation and numerical modelling // Journal of Volcanology and Geothermal Research. 2006. V. 155, Is. 3–4. P.201–226. ISSN 0377-0273. https://doi.org/10.1016/j.jvolgeores. 2006.03.029
Ferretti A., Prati C., Rocca F., Permanent scatterers in SAR interferometry // IEEE Transactions on geoscience and remote sensing. 2001. V. 39, N 1. P.8–20.
Ferretti A. Satellite InSAR Data Reservoir Monitoring from Space. EAGE Publication bv, 2014. 160 p. ISBN 978-90-73834-71-2
Goltz A.E., Krawczynski M.J., Gavrilenko M., Gorbach N.V., Ruprecht Ph. Evidence for superhydrous primitive arc magmas from mafic enclaves at Shiveluch volcano, Kamchatka // Contrib Mineral Petrol. 2020. V. 175, N 115. P.1–26. https://doi.org/10.1007/s00410-020-01746-5
Ji L., Lu Z., Dzurisin D., Senyukov S. Pre-eruption deformation caused by dike intrusion beneath Kizimen volcano, Kamchatka, Russia, observed by InSAR // Journal of Volcanology and Geothermal Research. 2013. V. 256. P.87–95.
Ji L., Izbekov P., Senyukov S., Lu Z. Deformation patterns, magma supply, and magma storage at Karymsky Volcanic Center, Kamchatka, Russia, 2000–2010, revealed by InSAR // Journal of Volcanology and Geothermal Research. 2018. V. 352. P.106–116.
Lundgren P., Lu Z. Inflation model of Uzon caldera, Kamchatka, constrained by satellite radar interferometry observations // Geophysical Research Letters. 2006. V. 33, L06301. doi: 10.1029/2005GL025181
Lundgren P., Kiryukhin A., Milillo P., Samsonov S. Dike model for the 2012–2013 Tolbachik eruption constrained by satellite radar interferometry observations // Journal of Volcanology and Geothermal Research. 2015. V. 307. P.79–88. http://dx.doi.org/10.1016/j.jvolgeores.2015.05.011
Mania R., Walter T.R., Belousova M., Belousov A., Senyukov S.L. Deformations and morphology changes associated with the 2016–2017 eruption sequence at Bezymianny Volcano, Kamchatka // Remote Sensing. 2019. V. 11, Is. 1278. 23 p.
Shevchenko A.V., Dvigalo V.N., Zorn E.U., Vassileva M.S., Massimetti F., Walter T.R., Svirid I.Y., Chirkov S.A., Ozerov A.Y., Tsvetkov V.A., Borisov I.A. Constructive and Destructive Processes During the 2018–2019 Eruption Episode at Shiveluch Volcano, Kamchatka, Studied From Satellite and Aerial Data // Front. Earth Sci. 2021. V. 9, Is. 680051. doi: 10.3389/feart.2021.680051
