Keywords
hydrothermal eruption
aeroelectric structures
acoustic
seismic radiation
Section
Abstract
The paper presents the results of integrated geophysical observations of the Ebeko Volcano’s activity in late 2018 and early 2019. The instrument complex for observation was located at the Severo-Kurilsk seismic station at a distance of 7.2 km far from the volcanic crater. Three types of response in the vertical component of the electric field of the atmosphere have been distinguished during the drift of eruptive clouds from the Ebeko Volcano’s explosions, which gives evidence for various mechanisms of their occurrence. The registration of infrasonic acoustic signals in the near zone made it possible to estimate the trinitrotoluene equivalent for the strongest explosions, which was calculated to be about 100 kg of trinitrotoluene. The authors have revealed certain regularities in the dynamics of the volumetric activity of radon, associated with variations in meteorological values and hydrological features of the registration point. A long period of its activity and the proximity of the observation point to the crater give reason to suggest Ebeko Volcano to be a natural laboratory for studying the mechanisms of eruptions.References
Газогидротермы активных вулканов Камчатки и Курильских островов: состав, строение, генезис / Отв. ред. О.Л. Гуськова, А.К. Манштейн. Новосибирск: ИНГГ СО РАН, 2013. 269 с. [Gas hydrothermal active volcanoes of Kamchatka and the Kuril Islands: composition, structure, genesis / Ed. ed. O.L. Guskova and A.K. Manstein. Novosibirsk: INGG SB RAS, 2013. 269 p. (in Russian)].
Горшков Г.С. Вулканизм Курильской островной дуги. М.: Наука, 1967. 288 с. [Gorshkov G.S. Volcanism and the Upper Mantle: Investigations in the Kurile Island Arc.Plenum Press: New York and London, 1970. 385 p.].
Ефимов В.А., Орешкин Д.М., Фирстов П.П., Акбашев Р.Р. Применение электростатического флюксметра ЭФ-4 для исследований геодинамических процессов // Сейсмические приборы. 2013. Т. 49. № 4. С. 14–24 [Efimov V.A., Oreshkin D.M., Firstov P.P., Akbashev R.R. EF-4 Electromagnetic Fluxmeter for Studies of Geodynamic Processes. Seismic Instruments. 2014. V. 50. № 3. P. 230–237. https://doi.org/10.3103/S0747923914030050].
Козлова И.А., Юрков А.К. Методические вопросы измерения содержания радона-222 в почвенном воздухе при мониторинговых наблюдениях // Уральский геофизический вестник. 2005. № 7. С. 31–34 [Kozlova I.A., Yurkov A.K. Methodological issues of measuring the content of radon-222 in soil air during monitoring observations // Ural Geophysical Bulletin. 2005. № 7. P. 31–34 (in Russian)].
Котенко Т.А., Котенко Л.В., Сандимирова Е.И. и др. Извержение вулкана Эбеко в январе – июне 2009 г. (о. Парамушир, Курильские острова) // Вестник КРАУНЦ. Науки о Земле. 2010. № 1. Вып. 16. С. 57–68 [Kotenko T.A., Kotenko L.V., Stanimirova E.I. et al. The eruption of the Ebeko volcano in January – June 2009 (Paramushir Island, Kuril Islands) // Vestnik KRAUNTs. Nauki o Zemle. 2010. № 1(16). P. 57–68 (in Russian)].
Котенко Т.А., Котенко Л.В., Шапарь В.Н. Активизация вулкана Эбеко в 2005–2006 гг. (остров Парамушир, Северные Курильские острова) // Вулканология и сейсмология. 2007. № 5. C. 3–13 [Kotenko T.A., Kotenko L.V., Shapar V.N. Activation of Ebeko volcano in 2005-2006 (the Paramushir Island, North Kuril Islands) // Vulkanologia i Seismologia. 2007. № 5. P. 3–13 (in Russian)].
Котенко Т.А., Сандимирова Е.И., Котенко Л.В. Извержения вулкана Эбеко (Курильские острова) в 2016-2017 гг. // Вестник КРАУНЦ. Науки о Земле. 2018. № 1. Вып. 37. С. 32–42 [Kotenko T.A., Sandimirova E.I., Kotenko L.V. Eruptions of the Ebeko volcano (Kuril Islands) in 2016–2017 // Vestnik KRAUNTs. Nauki o Zemle. 2018. № 1(37). P. 32–42 (in Russian)].
Лобачева М.А., Будилов Д.И. Активность вулкана Эбеко по сейсмическим и акустическим излучениям во второй половине 2018 г. // Материалы ХХ Уральской молодежной научной школы по геофизике. Пермь, 18–22 марта 2019 г. / Пермь: ГИ Уро РАН, 2019. С. 136–140 [Lobacheva M.A., Budilov D.I. Activity of the Ebeko volcano in seismic and acoustic emissions in the second half of 2018 / Materials of the 20th Ural Youth Scientific School of Geophysics, March 18–22, 2019. Perm: GI URO RAN, 2019. P. 136–140].
Мареев Е.А. Достижения и перспективы исследований глобальной электрической цепи // УФН. 2010. Т. 180. № 5. С. 527–533 [Mareev E.A. Achievements and prospects of research of the global electric circuit // UFN. 2010. V. 180. Iss. 5. P. 527–533].
Мелекесцев И.В., Двигало В.Н., Кирьянов В.Ю. и др. Вулкан Эбеко (Курильские о-ва): история эруптивной активности и будущая вулканическая опасность. Ч. 2 // Вулканология и сейсмология. 1993. № 4. С. 24–42 [Melekestsev I.V., Dvigalo V.N., Kirianov V.Yu. et al. Ebeko volcano, Kuril Islands: eruptive history and a potential hazards. Pt. 2 // Vulkanology and Seismology. 1994. V. 15. № 4. P. 411–430].
Рыбин А.В., Чибисова М.В., Дегтерев А.В. Активность вулканов Курильских островов в 2016 г. // Вестник КРАУНЦ. Серия «Науки о Земле». 2017. № 1. Вып. 33. С. 83–88 [Rybin A.V., Chibisova M.V., Degterev A.V. The activity of the volcanoes of the Kuril Islands in 2016 // Vestnik KRAUNTs. Nauki o Zemle. 2017. № 1(33). P. 83–88 (in Russian)].
Рычагов С.Н., Белоусов В.И., Главатских С.Ф. и др. Северо-Парамуширская гидротермально-магматическая система: характеристика глубокого геологического разреза и модель современного минералорудообразования в ее недрах // Вулканология и сейсмология. 2002. № 4. С. 3–21 [Rychagov S.N., Belousov V.I., Glavatskikh S.F. et al. The North Paramushir magmatic-hydrothermal system: the deep geologic section and a model of the present day mineralization and metallization in the interior of the system // Vulkanologiya i Seismologiya. 2002. № 4. P. 3–21 (in Russian)].
Федорченко В.И., Абдурахманов А.И., Родионова Р.И. Вулканизм Курильской островной дуги: геология и петрогенезис. М.: Наука, 1989. 239 с. [Fedorchenko V.I., Abdurakhmanov A.I., Rodionova R.I. Vulkanizm Kurilskoi ostrovnoi dugi: geologiya i petrogenezis. M.: Nauka, 1989. 239 p. ( in Russian)].
Фирстов П.П. Вулканические акустические сигналы диапазона 1.0–10 Гц и их связь с эксплозивным процессом. Петропавловск-Камчатский: КГПУ, 2003. 90 с. [Firstov P.P. Volcanic acoustic signals in the range 1.0–10 Hz and their relation to the explosive process. Petropavlovsk-Kamchatsky: KGPU, 2003. 90 p.].
Фирстов П.П., Макаров Е.О. Динамика подпочвенного радона на Камчатке и сильные землетрясения. Петропавловск-Камчатский: КамГУ, 2018. 155 с. [Firstov P.P., Makarov E.O. The dynamics of subsoil radon in Kamchatka and strong earthquakes. Petropavlovsk-Kamchatsky: KamGU, 2018. 155 p.].
Фирстов П.П., Акбашев Р.Р., Холзворт Р. и др. Атмосферно-электрические эффекты во время эксплозии вулкана Шивелуч 16 ноября 2014 г. // Известия РАН. ФАО. 2017. Т. 53. № 1. С. 29–37. https://doi.org/10.7868/S0002351517010060 [Firstov P.P., Akbashev R.R., Holzworth R. et al. Atmospheric-electrical effects during the explosion of the Shiveluch volcano on November 16, 2014 // Izvestiya RAN. FAO. 2017. V. 53. № 1. P. 29–37. https://doi.org/10.1134/S0001433817010066].
Фирстов П.П., Акбашев Р.Р., Жаринов Н.А. и др. Электризация эруптивных облаков вулкана Шивелуч в зависимости от характера эксплозии // Вулканология и сейсмология. 2019. № 3. С. 49–62. https://doi.org/10.31857/S0205-96142019349-62 [Firstov P.P., Akbashev R.R., Zharinov N.A. et al. Electrification of Eruptive Plumes Discharged by Shiveluch Volcano in Relation to the Character of the Responsible Explosion // Journal of Volcanology and Seismology. 2019. V. 13. № 3. P. 172–184. https://doi.org/10.1134/S0742046319030035].
Цейтлин Я.И., Смолий Н.И. Сейсмические и ударные воздушные волны промышленных взрывов. М.: Недра, 1981. 192 с. [Zeitlin Y.I., Smoly N.I. Seismic and shock air waves of industrial explosions. Moscow: Nedra, 1981. 136 p. (in Russian)].
Чернева Н.В., Фирстов П.П. Формирование локального электрического поля атмосферы на Камчатке под влиянием природных процессов. Владивосток: Дальнаука, 2018. 127 с. [Cherneva N.V., Firstov P.P. The formation of a local electric field of the atmosphere in Kamchatka under the influence of natural processes. Vladivostok: Dalnauka, 2018. 127 p. (in Russian)].
Kalacheva E., Taran Y., Kotenko T. et al. Volcano–hydrothermal system of Ebeko volcano, Paramushir, Kuril Islands: Geochemistry and solute fluxes of magmatic chlorine and sulfur // Journal of Volcanology and Geothermal Research. 2015. V. 310. P. 118–131. https://doi.org/10.1016/j.jvolgeores.2015.11.006.
Mather T.A., Harrison R.G. Electrification of volcanic plumes // Surveys in Geophysics. 2006. V. 27. Iss. 4. P. 387–432. https://doi.org/10.1007/s10712-006-9007-2.
Miura T., Koyaguchi T., Tanaka Y. Measurements of electric charge distribution in volcanic plumes at Sakurajima volcano Japan // Bulletin of Volcanology. 2002. V. 64. Iss. 2. P. 75–93. https://doi.org/10.1007/s00445-001-0182-1.
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.