1.3.2.3. Анализ состояния верхнекорового магматического очага подкальдерой Академии Наук и характер взаимодействия базальтовых и риолитовых магм
Как предполагается в (81), в недрах Карымского вулканического центра на разных глубинах располагается несколько магматических очагов: промежуточный магматический очаг Карымского центра (средняя глубина 18,3 км), очаги под кальдерами Карымского вулкана и Академии Наук (средняя глубина около 6 км), периферический очаг Карымского вулкана (средняя глубина 1,5 км). Базальты, извержение которых произошло 2-3 января 1996 г. в кальдере Академии Наук, поступали, по-видимому, из промежуточного магматического очага. Появление высокотемпературных фаз на промежуточной стадии кристаллизации базальтового расплава (субфенокристаллов) связано с поступлением непосредственно перед извержением порции горячей менее дифференцированной магмы из более глубоких зон промежуточного резервуара на более холодные верхние уровни, где произошло неполное смешивание этих расплавов и сформировалась обратная зональность в фенокристаллах. Согласно экспериментальным исследованиям кристаллизация высокоглиноземистого расплава происходит при давлении до 7 кбар. Температура расплава перед извержением могла находиться в пределах 1130-1200оС.
При подъеме к поверхности базальты под кальдерой Академии Наук пересекли краевую часть верхнекорового очага кислой магмы, который “не работал” около 30 тыс. лет (со времени извержения пемзовых пирокластическиз потоков, связанных с формированием кальдеры). Тот факт, что базальты смогли прорваться к поверхности через менее плотный кислый расплав, свидетельствует о том, что последний находился к этому времени в субсолидусном состоянии. Мы предполагаем, что воздействие высокой температуры вызвало частичную мобилизацию расплава до состояния “кристаллической каши”, в результате чего на завершающем этапе эксплозивного извержения были выброшены пемзовые бомбы риодацитового состава. Мобилизация расплава происходила, очевидно, в узкой зоне по пути следования базальтов: происходило как бы “опробование” отдельных зон верхнекорового очага в вертикальном разрезе. Различный состав этих зон, разная степень плавления и взаимодействия с базальтами и определяют, вероятно, широкий диапазон изменения химического и минерального состава пемзовых бомб.
Расчеты, приведенные в работе (93) свидетельствуют, что при температуре гранитоидов 700оС (не окончательно законсолидированный массив) на контакте с метровой базитовой дайкой за время в пределах 20 суток температура должна повысится до 850-900оС в зоне шириной 40см. В рассматриваемом случае воздействие базальтов было кратковременным (в пределах одних суток) и, тем не менее, произошла мобилизация кислого расплава с выбросом пемзовых бомб. На наш взгляд, это убедительно свидетельствует о неполной закристаллизации верхнекорового магматического очага под кальдерой Академии Наук на момент извержения, о более высокой чем в расчетах температуре внедрившегося базальтового расплава и, очевидно, о большей мощности дайкового тела. Наличие округлых включений свежих базальтов в риодацитовых пемзах и пластические деформации между двумя расплавами являются свидетельством застывания магматической змульсии, состоящей из различных по вязкости компонент. Температуру мобилизованного расплава можно оценить в пределах от 700оС (положение отдельных бомб вблизи температурного минимума эвтектоидных гранитов) до 800-850оС. Верхняя граница определяется состоянием роговой обманки, которая подверглась диссоциации, но в ней еще сохранились участки, не затронутые этим процессом. Большое количество неравновесных кристаллических фаз базальтов в пемзовых бомбах (не считая включений шлаков) указывают на активные процессы смешивания расплавов. Извержение в кальдере Академии Наук показало, что значительную роль в этом процессе играет флюид. Базальтовая магма совместно с газовой фазой под большим давлением впрыскивалась в мобилизованный кислый расплав и переносилась в виде тонких пленок на поверхности газовых пузырьков. Последние разрушались в вязком кислом расплаве, насыщая его микровкрапленниками и микровключениями высокотемпературного расплава.