geolmsuВЕСТНИК МОСКОВСКОГО УНИВЕРСИТЕТА. СЕРИЯ 4. ГЕОЛОГИЯMoscow University Bulletin. Series 4. Geology0579-9406Издательский Дом МГУ10.33623/0579-9406-2018-4-52-58geolmsu-147Research ArticleСтатьиОценки времени смешения магм в системе вулкана Безымянный (Камчатка) по данным диффузионной хронометрииTimescales of magma mixing in the magma plumbing system of Bezymianny volcano: insights from diffusion chronometryДавыдоваВ. О.DavydovaV. O.vestadav@gmail.comЩербаковВ. Д.ShcherbakovV. D.vasiliy7@gmail.comПлечовП. Ю.PlechovP. Yu.pplechov@gmail.comМосковский государственный университет имени М.В. ЛомоносоваРоссияМосковский государственный университет имени М.В. ЛомоносоваRussian FederationМосковский государственный университет имени М.В. Ломоносова; Минералогический музей имени А.Е. Ферсмана РАНРоссияМосковский государственный университет имени М.В. Ломоносова; Минералогический музей имени А.Е. Ферсмана РАНRussian Federation201828082018045258Copyright © Давыдова В.О., Щербаков В.Д., Плечов П.Ю., 20182018Давыдова В.О., Щербаков В.Д., Плечов П.Ю.Davydova V.O., Shcherbakov V.D., Plechov P.Y.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestnik.geol.msu.ru/jour/article/view/147

Внедрение контрастной по составу магмы в магматический очаг часто служит триггером извержений островодужных вулканов. Использование метода диффузионной хронометрии позволило определить время поступления свежих порций магмы в приповерхностный очаг вулкана Безымянный для шести извержений в 2006–2012 гг. и сопоставить их с зафиксированными эпизодами активности вулкана. Выделено два типа извержений вулкана Безымянный, контрастная кайма ортопироксена в которых начинает формироваться в периоды: а) до 3 лет до начала извержения и б) до 2 месяцев до начала извержения. Показано, что эти различия обусловлены двумя различными механизмами подпитки приповерхностного очага вулкана Безымянный.

Zoned crystals record changes in magma evolution, such as injection of mafic magma into a shallow magma chamber, which often triggered to eruption of arc volcanoes. We applied diffusion chronometry for reverse zoned crystals of orthopyroxene from 6 eruptions of Bezymianny volcano during 2006–2012 years and showed correlation between time of injection of new magma and recorded seismicity. We descripted two type of Bezymianny volcano eruptions, which driven by different trigger mechanisms: 1) orthopyroxene rims formed during up to 3 years previous to eruption; 2) orthopyroxene rims formed during 0–2 months previous to eruption.

смешение магмзональность минераловпироксеныдиффузиядиффузионная хронометриявулкан Безымянныйmagma mixingcrystal zoningdiffusionpyroxenediffusion chronometryBezymianny volcanoReferencesДавыдова В.О., Щербаков В.Д., Плечов П.Ю., Перепелов А.Б. Характеристика мафических включений в продуктах современных извержений вулкана Безымянный 2006–2012 гг. // Петрология. 2017. Т. 25, № 6. С. 609–634.Давыдова В.О., Щербаков В.Д., Плечов П.Ю., Перепелов А.Б. Характеристика мафических включений в продуктах современных извержений вулкана Безымянный 2006–2012 гг. // Петрология. 2017. Т. 25, № 6. С. 609–634.Плечов П.Ю., Фомин И.С., Мельник О.Э., Горохова Н.В. Эволюция состава расплава при внедрении базальтов в кислый магматический очаг // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 4. Геология. 2008. № 4. С. 35–44.Плечов П.Ю., Фомин И.С., Мельник О.Э., Горохова Н.В. Эволюция состава расплава при внедрении базальтов в кислый магматический очаг // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 4. Геология. 2008. № 4. С. 35–44.Щербаков В.Д., Плечов П.Ю. Петрология мантийных ксенолитов в породах вулкана Безымянный (Камчатка) // Докл. РАН. 2010. Т. 434, № 6. С. 1–4.Щербаков В.Д., Плечов П.Ю. Петрология мантийных ксенолитов в породах вулкана Безымянный (Камчатка) // Докл. РАН. 2010. Т. 434, № 6. С. 1–4.Abramoff M.D., Magalhaes P.J., Ram S.J. Image Processing with Image // J. Biophotonics Intern. 2004. Vol. 11. P. 36–42.Abramoff M.D., Magalhaes P.J., Ram S.J. Image Processing with Image // J. Biophotonics Intern. 2004. Vol. 11. P. 36–42.Browne B.L., Eichelberger J.C., Patino L.C. et al. Generation of porphyritic and equigranular mafic enclaves during magma recharge events at Unzen volcano, Japan // J. Petrology. 2006. Vol. 47. P. 301–328.Browne B.L., Eichelberger J.C., Patino L.C. et al. Generation of porphyritic and equigranular mafic enclaves during magma recharge events at Unzen volcano, Japan // J. Petrology. 2006. Vol. 47. P. 301–328.Chamberlain K.J., Morgan D.J., Wilson C.J.N. Timescales of mixing and mobilisation in the Bishop Tuff magma body: perspectives from diffusion chronometry // Contrib. Mineral and Petrol. 2014. Vol. 168, N 1. P. 1034.Chamberlain K.J., Morgan D.J., Wilson C.J.N. Timescales of mixing and mobilisation in the Bishop Tuff magma body: perspectives from diffusion chronometry // Contrib. Mineral and Petrol. 2014. Vol. 168, N 1. P. 1034.Cherniak D.J., Dimanov A. Diffusion in pyroxene, mica and amphibole // Rev. Mineral and Geochemistry. 2010. Vol. 72, N 1. P. 641–690.Cherniak D.J., Dimanov A. Diffusion in pyroxene, mica and amphibole // Rev. Mineral and Geochemistry. 2010. Vol. 72, N 1. P. 641–690.Costa F., Chakraborty S., Dohmen R. Diffusion coupling between trace and major elements and a model for calculation of magma residence times using plagioclase // Geochim. et Cosmochim. Acta. 2003. Vol. 67, N 12. P. 2189–2200.Costa F., Chakraborty S., Dohmen R. Diffusion coupling between trace and major elements and a model for calculation of magma residence times using plagioclase // Geochim. et Cosmochim. Acta. 2003. Vol. 67, N 12. P. 2189–2200.Crank J. The mathematics of diffusion. Oxford University Press, 1956. 347 p.Crank J. The mathematics of diffusion. Oxford University Press, 1956. 347 p.Eichelberger J.C. Vesiculation of mafic magma during replenishment of silicic magma reservoirs // Nature. 1980. Vol. 288. P. 446–450.Eichelberger J.C. Vesiculation of mafic magma during replenishment of silicic magma reservoirs // Nature. 1980. Vol. 288. P. 446–450.Gerlach D.C., Grove T.L. Petrology of Medicine Lake Highland Volcanics: characterisation of endmembers of magma mixing // Contrib. Mineral and Petrol. 1982. Vol. 80. P. 147–159.Gerlach D.C., Grove T.L. Petrology of Medicine Lake Highland Volcanics: characterisation of endmembers of magma mixing // Contrib. Mineral and Petrol. 1982. Vol. 80. P. 147–159.Girina O.A. Chronology of Bezymianny Volcano activity, 1956–2010 // J. Volcanology and Geothermal Res. 2013. Vol. 263. P. 22–41.Girina O.A. Chronology of Bezymianny Volcano activity, 1956–2010 // J. Volcanology and Geothermal Res. 2013. Vol. 263. P. 22–41.Humphreys M.C.S., Brooker R.A., Fraser D.G. et al. Coupled interactions between volatile activity and Fe oxidation state during arc crustal processes // J. Petrology. 2015. Vol. 56, N 4. P. 795–814.Humphreys M.C.S., Brooker R.A., Fraser D.G. et al. Coupled interactions between volatile activity and Fe oxidation state during arc crustal processes // J. Petrology. 2015. Vol. 56, N 4. P. 795–814.Kilgour G.N., Saunders K.E., Blundy J.D. et al. Timescales of magmatic processes at Ruapehu volcano from diffusion chronometry and their comparison to monitoring data // J. Volcanology and Geothermal Res. 2014. Vol. 288. P. 62–75.Kilgour G.N., Saunders K.E., Blundy J.D. et al. Timescales of magmatic processes at Ruapehu volcano from diffusion chronometry and their comparison to monitoring data // J. Volcanology and Geothermal Res. 2014. Vol. 288. P. 62–75.Koulakov I., Gordeev E.I., Dobretsov N.L. et al. Rapid changes in magma storage beneath the Klyuchevskoy group of volcanoes inferred from time–dependent seismic tomography // J. Volcanology and Geothermal Res. 2013. Vol. 263. P. 75–91.Koulakov I., Gordeev E.I., Dobretsov N.L. et al. Rapid changes in magma storage beneath the Klyuchevskoy group of volcanoes inferred from time–dependent seismic tomography // J. Volcanology and Geothermal Res. 2013. Vol. 263. P. 75–91.López T., Ushakov S., Izbekov P. et al. Constraints on magma processes, subsurface conditions, and total volatile flux at Bezymianny Volcano in 2007–2010 from direct and remote volcanic gas measurements // J. Volcanology and Geothermal Res.. 2013. Vol. 263. P. 92–107.López T., Ushakov S., Izbekov P. et al. Constraints on magma processes, subsurface conditions, and total volatile flux at Bezymianny Volcano in 2007–2010 from direct and remote volcanic gas measurements // J. Volcanology and Geothermal Res.. 2013. Vol. 263. P. 92–107.Mathez E.A. Influence of degassing on oxidation states of basaltic magmas // Nature. 1984. Vol. 310, N 5976. P. 371–375.Mathez E.A. Influence of degassing on oxidation states of basaltic magmas // Nature. 1984. Vol. 310, N 5976. P. 371–375.Murphy M.D., Sparks R.S.J., Barclay J. et al. Remobilization of andesite magma by intrusion of mafic magma at the Soufriere Hills Volcano, Montserrat, West Indies // J. Petrology. 2000. Vol. 41, N 1. P. 21–42.Murphy M.D., Sparks R.S.J., Barclay J. et al. Remobilization of andesite magma by intrusion of mafic magma at the Soufriere Hills Volcano, Montserrat, West Indies // J. Petrology. 2000. Vol. 41, N 1. P. 21–42.Nakamura M. Continuous mixing of crystal mush and replenished magma in the ongoing Unzen eruption // Geology. 1995. Vol. 23, N 9. P. 807–810.Nakamura M. Continuous mixing of crystal mush and replenished magma in the ongoing Unzen eruption // Geology. 1995. Vol. 23, N 9. P. 807–810.Saunders K., Blundy J., Dohmen R. et al. Linking petrology and seismology at an Active Volcano // Science. 2012. Vol. 336. P. 1023–1027.Saunders K., Blundy J., Dohmen R. et al. Linking petrology and seismology at an Active Volcano // Science. 2012. Vol. 336. P. 1023–1027.Schwandt C.S., Cygan R.T., Westrich H.R. Magnesium self-diffusion in orthoenstatite // Contrib. Mineral and Petrol. 1998. Vol. 130. P. 390–396.Schwandt C.S., Cygan R.T., Westrich H.R. Magnesium self-diffusion in orthoenstatite // Contrib. Mineral and Petrol. 1998. Vol. 130. P. 390–396.Shcherbakov V.D., Plechov P.Y., Izbekov P.E. et al. Plagioclase zoning as an indicator of magma processes at Bezymianny Volcano, Kamchatka // Contrib. Mineral and Petrol. 2011. Vol. 162. P. 83–99.Shcherbakov V.D., Plechov P.Y., Izbekov P.E. et al. Plagioclase zoning as an indicator of magma processes at Bezymianny Volcano, Kamchatka // Contrib. Mineral and Petrol. 2011. Vol. 162. P. 83–99.Sparks S.R.J., Sigurdsson H., Wilson L. Magma mixing: a mechanism for triggering acid explosive eruptions // Nature. 1977. Vol. 267, N 5609. P. 315–318.Sparks S.R.J., Sigurdsson H., Wilson L. Magma mixing: a mechanism for triggering acid explosive eruptions // Nature. 1977. Vol. 267, N 5609. P. 315–318.West M.E. Recent eruptions at Bezymianny volcano — A seismological comparison // J. Volcanology and Geothermal Res. 2013. Vol. 263. P. 42–57.West M.E. Recent eruptions at Bezymianny volcano — A seismological comparison // J. Volcanology and Geothermal Res. 2013. Vol. 263. P. 42–57.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.