Толбачинский вулканический массив. Вулканы Острый Толбачик (Ostry Tolbachik Volcano) и Плоский Толбачик (Толбачик, Толбачинская сопка, Тулуач, Plosky Tolbachik Volcano, Tolbachinskaya Sopka, Tolbachik, Tuluach)

Категория: Вулканы Камчатки.

Месторасположение Толбачинской группы вулканов	Трещинное извержение на Толбачинском долу (ТТИ-50) начавшееся 27 ноября 2012 года

Толбачинский вулканический массив. Вулканы Острый Толбачик (Ostry Tolbachik Volcano) и Плоский Толбачик (Толбачик, Толбачинская сопка, Тулуач, Plosky Tolbachik Volcano, Tolbachinskaya Sopka, Tolbachik, Tuluach) образуют крупный вулканический массив, занимающий всю юго-западную часть Ключевской группы вулканов. Основание массива представлено здесь щитовым вулканом средне-верхнеплейстоценового возраста. Сложен вулкан оливин-пироксеновыми и плагиоклазовыми базальтами и андезито-базальтами. Диаметр этого щитового вулкана равен 22 км и высота 1500 м. К концу верхнего плейстоцена на этом пьедестале сформировались вулканы Острый и Плоский Толбачики. Это два сросшихся стратовулкана с характерными чертами строения, морфологии и вполне самостоятельными центрами извержений.

Толбачинский вулканический массив на топографической карте Камчатки

Вулкан Острый Толбачик представлен стратовулканом, имеет острую, обледенелую вершину. Юго-восточная часть вершины представлена крупным открытым цирком обрушения. Нижняя часть его перекрыта мощным покровом льда и фирна, который распространился и на западную часть вулкана Плоский Толбачик. Из цирка берет свое начало четко выраженный в рельефе ледник Шмидта, спускающийся на южные склоны вулкана. На этих же склонах хорошо видны глубокие барранкосы. Западные склоны вулкана сильно разрушены и прорезаны многочисленными радиальными и концентрическими дайками базальтового состава. Дайки четко выражены в рельефе и предстают взору в виде протяженных зубчатых стен, причудливых замков, иглообразных штоков и т. д. Высота их меняется от 3 до 20–30 м. Они интересны как для ученых, так и для туристов, альпинистов. Вулкан потухший. Возможно, действовал он в голоцене, параллельно с вулканом Плоский Толбачик.

Вулкан Плоский Толбачик примерно такой же, но действующий стратовулкан, как и Острый Толбачик. Сложен переслаивающимися лавами и шлаком, прорезан радиальными дайками. Вершина его срезана кальдерой гавайского типа диаметром 3 км. Она почти целиком заполнена продуктами посткальдерных извержений, а в верхней части перекрыта мощным прослоем льда и фирна. Это придает ей вид горного плато. До извержения 1975–1976 годов в западной части вершины наблюдался активный кратер-колодец диаметром 350 м и глубиной 150–180 м. В процессе БТТИ (Большое трещинное Толбачинское извержение) в 1975 году в этой части вершины произошел крупный провал и образовался новый кратер диаметром 1700–1800 м и глубиной 450–500 м. В первые два года после извержения и его образования на дне отмечалось кратерное озеро бирюзового цвета и многочисленные фумаролы по его берегам и в нижних частях его крутых стенок.

Извержения вулкана до 1975 года происходили в вершинном и изредка в побочных кратерах. В вершинном кратере происходили эксплозии различной силы с выбросом газов и пепла. В 1939–1942 гг., 1961–1962 гг. и 1966–1970 гг. кратер периодически заполнялся жидкой лавой, образуя лавовое озеро, в котором отмечались подъем и опускание лавы на разные уровни, бурные всплески и лавовые фонтаны с выбросом материала на высоту до 30–50 м. Происходили и довольно сильные эксплозии с выбросом стекловатых шлаков, кристаллолапиллей плагиоклаза, образований, напоминающих стекловату, и длинных стеклянных нитей типа "волос Пеле". В 1940 году произошло побочное извержение на юго-восточном склоне вулкана. В результате извержения образовался довольно низкий шлаковый конус с открытым на запад кратером, из которого излился лавовый поток длиной до 5 км. В настоящее время в вершинном кратере озеро исчезло, фумаролы прекратили свою деятельность.

При рассмотрении вулкана Плоский Толбачик необходимо отметить следующие интересные моменты. Образование кальдеры гавайского типа, которая разрушила вершину вулкана, сопровождалось появлением субщелочных мега- и мезоплагиофировых лав андезито-базальтового состава, характерных для основания Ключевской группы вулканов. Одновременно с кальдерой в северо-восточном и юго-западном подножиях вулкана (или Толбачинского массива) стали формироваться региональные трещинные зоны шлаковых конусов с лавами такого же типа, как и в кальдере и основании Ключевской группы вулканов.

Толбачинская региональная трещинная зона шлаковых конусов тянется от верховьев русла реки Студеной на севере до верховьев русла реки Толбачик на юге. Протяженность ее составляет 70 км, площадь 875 км². Это мощная зона проявления вулканизма, почти сравнимая с вулканизмом Ключевского вулкана. В северной части, на склонах Толбачинского массива, трещинная зона имеет юго-западное простирание, в южной она меняет его на юго-юго-западное и называется Толбачинским долом. Вдоль осевой части в полосе 3–5 км сосредоточена основная часть эруптивных центров в виде трещин с воронками взрывов, отдельных шлаковых конусов и их цепочек. Некоторые из них, такие, как Алаид, достигают высоты больше 400 м. Эти образования вместе с лавовыми потоками образуют увалоподобную вулканическую гряду, четко прослеживающуюся к югу от Толбачинского массива. Поверхность гряды покрыта обширными палями застывших жидких клинкерных и волнистых лав, очень похожих на гавайские. В настоящее время в разных местах здесь сохранились лавовые пещеры (лавоводы) различной протяженности и сохранности. На старых лавовых потоках отмечается обилие грибов и ягод малины, красной смородины и др. В этой же зоне в июле 1975 года, в 18 км (Северный прорыв) и 28 км (Южный прорыв) от вулкана Плоский Толбачик образовались Новые Толбачинские вулканы.

Новые Толбачинские вулканы. Северный прорыв произошел по трещине в 18 км к юго-юго-западу от центрального кратера вулкана Плоский Толбачик, в северном подножии более старого шлакового конуса горы 1004. В результате извержения в июле — сентябре 1975 года сформировались три шлаковых конуса, четко выраженных в рельефе, цепочкой вытянувшихся в северо-северо-восточном направлении, серия лавовых потоков, спускающихся по западному склону Толбачинского поля, и пепло-лавовый покров площадью в 1000 км².

Первый конус морфологически правильный, имеет вершинную воронку. Высота его 299 м, Он назван в честь известного вулканолога ч.-к. АН СССР Г. С. Горшкова. Своим южным подножием он примыкает к г. Высокой.

Второй конус примыкает к Первому с севера. Высота его 278 м, он имеет подковообразный кратер, открытый на запад. Из него излилась серия лавовых потоков, образовав лавовый увал с довольно высокими боковыми бортами.

Третий конус имеет высоту 108 м и сдвоенный кратер.

Склоны конусов сравнительно ровные, покрыты пепло-шлаковым материалом. На поверхности, и особенно в подножии конусов, встречаются вулканические бомбы и бомбы обволакивания различной формы и размеров. Бомбы обволакивания образовались путем накипания и обволакивания чуждых обломков (застывшая старая лава, песчаники и сланцы фундамента, метаморфиты и т. д.) жидкой лавой в процессе извержения. Кроме того, на конусах, особенно в прикратерных частях, центральных частях лавовых потоков, отмечаются многочисленные концентрические и радиальные трещины с прогретыми участками, фумарольными полями и обильными возгонами. К лавовым потокам, излившимся из кратера Второго конуса, примыкает серия потоков жидкой лавы с севера и юга. Они образуют довольно широкое лавовое поле с лавовым увалом в центре. На поверхности отчетливо видны русла потоков, различные структуры течения — валы коробления, складки сжатия, хаотическое нагромождение обломков и глыб. Во фронтальной части потоков наблюдаются аккреционные шары диаметром 7–10 м.

Южный прорыв произошел в 28 км южнее центрального кратера влк. Плоский Толбачик и в 1 км западнее шлакового конуса г. Каменистой. Представлен он одним шлаковым конусом высотой 165 м. Подножие конуса сильно деформировано с четко видимыми элементами проседания и растаскивания в момент излияния лавы. Воронкообразный кратер с юго-запада осложняется более мелкими воронками взрыва, которые захватывают и склоны конуса. Кроме того, у Южного прорыва отмечается широкое лавовое поле, образованное многочисленными потоками жидкой лавы. Площадь поля 39,5 км², протяженность к западу — 9,5 км. Лавы южного прорыва очень сходны с гавайскими типа "пахоэхоэ" (волнистые) и "аа" (обломочные, шлакомелкоглыбовые). Они очень разнообразны по морфологии и структуре. Поверхность их в основном плоскоглыбовая и пластинчатая, иногда канатная и волнистая. Складки дугообразно выгнуты по направлению течения лавы. Часто в результате коробления эти места труднопроходимы. Между коркой лавового потока и текучей лавой наблюдались полости, заполненные раскаленным газом. Происходило плавление лавовой кровли с образованием стекловатых базальтовых сосулек-сталактитов. Во фронтальных частях потоков и их бортах наблюдалось образование "тюбиковой", или "пальчиковой", лавы "пахоэхоэ". На особенности строения, морфологии и структуры потоков влияли уклон местности, образование резервуаров — накопителей лавы и лавоводы (лавовые трубы). Крупные и протяженные лавовые трубы-пещеры еще ждут своих открытий.

Сам процесс образования Новых Толбачинских вулканов относится к крупнейшим базальтовым извержениям Курило-Камчатской вулканической дуги в нашем столетии. Началось оно в июле 1975 г. и закончилось 10 декабря 1976 г., т. е. продолжалось около 1,5 лет.

Северный прорыв начал свою деятельность с образования трещины длиной 250–300 м северо-северо-западного направления (аз. 315–325°). Вдоль всей трещины происходило фонтанирование раскаленной лавы и пирокластики. Такое же начало извержений было характерным для всех активных центров БТТИ. При формировании Первого конуса СП (Северного прорыва) фонтанирование раскаленного лавового материала сменилось вначале умеренными, затем мощными эксплозиями с выносом огромного количества пеплов, шлаков и вулканических бомб. Пепловая колонна поднималась на 5–6 км вверх. Выше инверсионное облако, расширяясь, уходило в стратосферу на 10–18 км. Шлейф газов с пеплом, в зависимости от направления ветров, прослеживался на расстоянии 800–1000 км. В нижней части колонны почти постоянно наблюдались огненные протуберанцы и просто свечи высотой до 1–2,5 км. Скорость истечения газов достигала 100–200 м/сек, а и иногда сверхзвуковой. Разлет вулканических бомб и обломков размером до 30 см достигал 2–3 км. К концу июля извержение Первого конуса приобрело эксплозивно-эффузивный характер, а 9 августа первый активный центр прекратил свою деятельность.

Второй активный центр прорвался после 12-часового перерыва, в 750–800 м к северу от Первого. После активной эксплозивной деятельности сформировался кратер Второго конуса, который в юго-западном секторе был разрушен лавовым потоком, активно изливавшимся из жерла. Наслаиваясь друг на друга, порции лавы образовали единый крупноглыбовый поток, мощность которого на фронте достигала 80 м. 16 августа севернее Второго конуса открылась новая система трещин субмеридионального простирания, а 17 августа началось извержение третьего центра. 21–22 августа к западу от него раскрылась еще одна система субширотного простирания, и начали действовать четвертый центр и серия лавовых котлов, значительно меньшей мощности по сравнению с предыдущими центрами. С 25 августа эксплозивно-эффузивная деятельность сосредоточилась в кратере Второго конуса. 8 сентября в северо-западном и юго-восточном подножиях этого конуса открылась серия лавовых бокк, из которых стала изливаться жидкая лава. 11 сентября из двух бокк (северо-западной и северной) стали изливаться самые жидкие лавы Северного прорыва. 15 сентября извержение Северного прорыва закончилось. Продолжалось оно 72 дня.

Извержение Южного прорыва также началось с раскрытия трещины протяженностью в 600 м (аз. 330–340°) и фонтанирования и истечения лавы из десятка жерл. Главной особенностью Южного прорыва был ярко выраженный эффузивный характер. Формирование единого жерла происходило примерно в 10–15 дней. В кратере наблюдалось бурлящее лавовое озеро размером 20 × 30 м. Лава единым потоком вытекала из разрыва в формирующейся постройке. Затем разрыв в кратере был закрыт и лава стала вытекать из лавовых бокк в подножие конуса. Извержение южного прорыва наблюдалось 450 дней. Увеличение площади лавового поля отмечалось первые три месяца. Позже только увеличивалась его мощность, причем значительная часть лавы перемещалась по лавоводам, скрытым от наблюдателей.

На Северном прорыве температура лавы замерялась оптическим пирометром и равнялась 900–1050 °С, на Южном — контактным способом — 1060–1070 °С. Температура газовых струй под лавовой коркой на 20–30 °С выше, а в гарнитосах — 180–1300 °С. Вязкость лавы на Северном прорыве составляла 10⁶–10⁸ Пуаз, последних порций — 10⁴ Пуаз. На Южном прорыве — (2–6) × 10⁴ Пуаз. Продукты извержения Северного и Южного прорывов БТТИ представлены двумя типами базальтов со всеми промежуточными разностями. Базальты Северного прорыва относятся к магнезиальному типу с умеренной щелочностью, Южного — к субщелочному глиноземистому.

Кроме твердых продуктов, кратерами БТТИ выносилось большое количество газов. Газы Северного прорыва были обогащены восстановленными компонентами — Н₂, H₂S, CO, CH₄, а также N₂ и NH₃, Южного — окисленными — Н₂O, СO₂, SO₂, HCl, HF. Общее количество газов составило 180 млн т. Это сопоставимо со средним ежегодным поступлением газов в атмосферу при извержении всех наземных вулканов мира. Приблизительно оценен вынос в атмосферу породообразующих (Al, Fe, Na, К, Мg, Са), летучих (Cl, F, В, S, Br, As, P), рудных (Сu, Мо, Li, Cs, La, Rb, Pb, Zn и др.) элементов. За 72 дня извержения Северного прорыва газов вынесено в 20 раз больше чем за 450 дней на Южном прорыве.

Сразу же по окончании извержения (на СП после сентября 1975 г., на ЮП — после 10 декабря 1976 г.), стабилизации на лавовых потоках начался мощный постэруптивный процесс, который проявился в интенсивном эксгаляционном и пневматолитовом метасоматозе с образованием рудной минерализации (медной, медно-никелевой, гематитовой, ванадиевой, с образованием самородных элементов: золота, серебра, железа, платиноидов, а также солей ртути, мышьяка и др. минералов). Наиболее интенсивно эти процессы протекали в верхних частях вновь образовавшихся шлаковых конусов, их кратерах и в устьевых частях лавовых потоков. В верхних частях стенок и на кромках кратера по концентрическим и дуговым трещинам наблюдалось активное выделение газов, на поверхности выходов шло активное изменение пород, а в полостях — отложение возгонов. Процесс полностью подчинялся температурному фактору. С понижением температуры сульфатно-хлоридная минерализация заменялась на хлоридно-сульфатную и окисло-хлоридно-сульфатную. При изучении этого процесса на конусах БТТИ сотрудниками Института вулканологии ДВО РАН определено 48 минералов, из них 16 новых, не известных до настоящего времени, таких, как толбачит — СuCl₂, пийпит — KCu₂O(SO₄)₂, ключевскит, набоковит и др. [1].

* * *

В юго-западной части Ключевского плато поднимается два слившихся вулкана; действующий — Плоский Толбачик и потухший — Острый Толбачик. Их соседство настолько близко, что острая вершина одного вплотную примыкает и возвышается над плоской вершиной другого. Острый Толбачик с высотой 3682 м имеет конусообразную форму, склоны покрыты глубокими барранкосами.

Плоский Толбачик с высотой около 3000 м отличается обширной по площади вершиной, которая занята неглубокой кальдерой диаметром 3,7 км, заполненной ледником. В ее западной части расположен действующий кратер. Над ним до извержения 1975 года был вытаян в леднике колодец диаметром около 300 м, окруженный концентрическими трещинами, по которым откалывались и обрушивались глыбы льда.

Подъем на Плоский Толбачик чаще всего производится с южной стороны — от сейсмостанции, расположенной немного выше слияния Правого и Левого Толудов. Путь пересекают старые лавовые поля и потоки. До 1975 года нижняя часть этого южного склона была покрыта островками кустарников и травой. Отовсюду доносились тревожные свистки тарбаганов и сусликов. Теперь все засыпано шлаком и безжизненно. Несколько оживляет пейзаж Правый Толуд, вдоль которого пролегает начальный участок восхождения. Стекая с вершины вулкана, речка образует несколько высоких водопадов. С вершины открывается хороший обзор юго-западного склона с многочисленными шлаковыми конусами, где происходили события известного Трещинного Толбачинского извержения 1975–1976 годов.

Место и время его начала на этот раз были точно определены. 6 июля 1975 года в 18 км от вершины Плоского Толбачика, в склоне его подножия появилась первая трещина так называемого Северного прорыва, а вдоль нее образовалось несколько жерл с кипящей массой желто-красного цвета. Непрерывные взрывы выбрасывали тысячи кусков вязкой раскаленной лавы, образуя кольцевой вал — начало будущего конуса. Вскоре вся деятельность сосредоточилась в двух жерлах: из верхнего выбрасывались пепел, шлак, вулканические бомбы, из нижнего изливалась лава.

Сила извержения продолжала нарастать. С грохотом орудийных выстрелов один за другим следовали выбросы, пронизывая огненно-красными струями раскаленного пепла темные клубящиеся тучи. Столб пепла поднимался на высоту свыше 10 км, растекаясь там в черно-серое облако. Позднее образовалась еще одна трещина и на ней второй конус, затем третья трещина и третий конус. Выше всех вырос первый конус, достигший 330 м, второй и третий — 300 и 150 м.

Когда эти три конуса действовали еще на полную силу, в 3 км севернее появился еще один центр извержения и начались выбросы раскаленной вязкой лавы. Мы, опять группа туристов, подошли сюда только на другой день, но еще могли увидеть, как рождаются вулканы. В непосредственной близости от центра начавшихся выбросов, среди кустов ольховника, поверхность земли была рассечена трещинами, словно она здесь под давлением снизу вспучивалась. Прямо на глазах ширина их увеличивалась, земля осыпалась, с глыбами земли проваливались и кусты. Вот-вот должны были начаться выбросы и здесь. Но и проводившие наблюдения вулканологи, и мы, без особой почтительности к происходящим явлениям и в горячке пренебрегая осторожностью, выбирая только места поуже, перепрыгивали их, словно это были простые канавы. Однако здесь, в стороне от главного центра извержения, вулканические силы были невелики: образовалось два невысоких конуса, и извержение через несколько дней прекратилось.

А извержение трех основных конусов продолжалось. Большинство вулканических бомб падало на склоны конусов, но особенно сильные или косо направленные взрывы разбрасывали их в радиусе до 0,7 км. Такие выбросы были хотя и редкими, но бомбы иногда падали среди работавших вулканологов и немногочисленных любопытствующих туристов и даже далеко позади них. Впечатления были сильными! Вот неожиданный косой выброс в нашу сторону. Бежать бесполезно. Слышится приближающийся легкий свист роя бомб, затем глухие удары о землю, и видишь поднимающиеся то там, то здесь облачка пыли, а придя в себя, начинаешь изучать, насколько далеко от тебя появились ямки-кратеры с еще дымящимися горячими кусками лавы.

Излияния лавы в Северном прорыве происходили только из двух первых кратеров и были огромны. Образовались лавовые поля, где лавовые потоки многослойно накладывались друг на друга, образуя толщи до 80 м. Вскоре лавовые потоки вползли в зону кустарниковой растительности, а затем и в зону леса. Обреченно стояли вековые лиственницы и березы перед надвигающейся стеной раскаленного камня. Вот начинают свертываться и чернеть листья, загораются хвоя, ветви. Как факел, вспыхивает все дерево, под напором наваливающихся глыб ломается ствол...

Через несколько дней после окончания извержения Северного прорыва в 10 км южнее возник еще один центр извержения — Южный прорыв. Здесь образовался только один невысокий конус. Рыхлых материалов было выброшено мало, но лавы излилось много. Извержение Южного прорыва закончилось только в начале декабря 1976 года, а все Толбачинское извержение продолжалось 15 месяцев.

За этот период было выброшено и излито около 2 куб. км раздробленных пород и лавы. Это опустошило магматический очаг и вызвало проседание его свода. Видимо, одним из слабых мест в нем оказался и участок вершинного кратера основного вулкана, и здесь произошло обрушение. Диаметр кратера увеличился до 1700 м, а глубина — до 600 м.

Принесенные с газами, пеплом и шлаком соединения серы и других вредных для жизни веществ отравили все ручьи, озерки и снежники. Людям воду приходилось привозить издалека, и часто ее не хватало. А судьба мелких зверьков — мышей, сусликов, тарбаганов была печальна. Их трупики можно было встретить на голой поверхности шлаковых полей. Даже мелкие птички — они-то могли и улететь — не все вовремя сумели спастись. Шлак, падая, перебивал крылышки, и они гибли. Даже на расстоянии в 3–4 км от места извержения наиболее крупные куски шлака — лапилли — пробивали полотно палаток и наносили чувствительные удары по плечам, несмотря на штормовки и свитера. Пеплом были засыпаны все окрестности, приведены в негодность оленьи пастбища, сенокосные угодья. В лесах не было слышно голосов птиц, исчезли комары и мошки.

Выпадавший пепел и шлак не только засоряли растительность, они ее, как и питьевые источники, отравляли. Соединения серы и фтора вымывались дождями, попадали в почву, всасывались корнями растений и поднимались по стеблям и стволам вверх. Ягоды голубики, жимолости и другие становились горько-кислыми и обжигали рот. Мы тогда этого не знали и не подготовились. Нам пришлось около суток двигаться по безводным местам. Стояла жара, нестерпимо хотелось пить, мы едва тащились, а кругом нас кусты были усыпаны налитой соком ягодой жимолости. Раньше ею всегда в походах утоляли жажду, иногда по суткам обходились без воды. А здесь ее тогда было особенно много, собирай хоть ведрами, но это был уже почти яд...

Оба Толбачика являются областями современного оледенения. Здесь, кроме крупного вершинного ледника Плоского Толбачика, на северном склоне и в южном цирке — Острого Толбачика, расположено 8 ледников длиной до 6,5 км.

Северный и Южный прорывы с их конусами и лавовыми потоками являются памятником природы научно- ландшафтного характера [2].

Источники

1. Камчатка : справочник туриста / кол. авторов. — Петропавловск-Камчатский : РИО КОТ, 1994. — 228 с.: ил.

2. Семенов В. И. В краю горячих источников. — Петропавловск-Камчатский: Дальиздат. Камч. отд-ние, 1988. — 143 с.

Подготовлено к публикации на сайте В. А. Семеновым
на основе указанных источников
с добавлением иллюстраций.
2008 год.

Смотрите также фотографии извержения на Толбачинском долу (ТТИ-50):

http://www.fotopetropavlovsk.ru/2013/02/02/tolbachik/

http://www.fotopetropavlovsk.ru/2013/02/02/tti-50/

http://www.fotopetropavlovsk.ru/2013/07/27/tolbachik-3/

Фотографии вулканов Острый и Плоский Толбачик в фотогалерее:

• Вулкан Острый Толбачик и вулкан Плоский Толбачик

• Вулканы Острый Толбачик (Ostry Tolbachik Volcano) и Плоский Толбачик (Plosky Tolbachik Volcano)

• Застывшая лава извержения вулкана Плоский Толбачик

• Кратер побочного извержения вулкана Плоский Толбачик

• Толбачинский дол

• Вулканы Плоский Толбачик (Plosky Tolbachik Volcano) и Острый Толбачик (Ostry Tolbachik Volcano)

• Назад
• Вперед