Палеомагнетизм и анизотропия магнитной восприимчивости в четвертичных лавовых потоках Толмачева Дола (Камчатка)

Получены новые палеомагнитные определения по базальтовым лавовым потокам Толмачева Дола (центральная Камчатка), удовлетворяющие современным аппаратурно-методическим требованиям к качеству палеомагнитных исследований. Рассчитаны средние направления по 12 сайтам, представляющим 7 стратиграфических уровней в голоцене — позднем плейстоцене. Для 3 сайтов получены аномальные палеомагнитные направления, свидетельствующие о формировании данных лавовых потоков во время экскурса геомагнитного поля в раннем голоцене (10 000–7 600 лет назад). По результатам анализа анизотропии магнитной восприимчивости восстановлены преобладающие направления течения лавовых потоков и локализованы предполагаемые центры извержения для ряда сайтов. Распределение ориентировок максимальных осей эллипсоида анизотропии свидетельствует о формировании базальтов Толмачева Дола в пределах области ареального вулканизма в ходе многократных извержений из рассредоточенных в пространстве локальных моногенных конусов.

1. Бахмутов В.Г., Главацкий Д.В. Проблемы магнитостратиграфии плейстоценовых лессово-почвенных отложений юга Украины // Геофизический журнал. 2016. Т. 38, № 4. С. 59–75.

2. Гуськова Е.Г., Распопов О.М., Пискарёв А.Л. и др. Тонкая структура геомагнитного поля за последние 30 000 лет по намагниченности осадков Баренцева моря // Геомагнетизм и аэрономия. 2004. Т. 44, № 4. С. 554–560.

3. Дирксен О.В. Позднечетвертичный ареальный вулканизм Камчатки (структурная приуроченность, геологогеоморфологический эффект, пространственно-временные закономерности проявления): Дисс. ... канд. геогр. наук. СПб., 2009. 172 с.

4. Дирксен О.В., Пономарева В.В., Сулержицкий Л.Д. Кратер Чаша (Южная Камчатка) — уникальный пример массового выброса кислой пирокластики в поле ареального базальтового вулканизма // Вулканология и сейсмология. 2002. № 5. С. 3–10.

5. Жидков Г.В., Щербаков В.П., Долотов А.В. и др. Тестовые определения палеонапряженности на исторических лавах Камчатки // Физика Земли. 2017. № 1. С. 171–182.

6. Латышев А.В., Кушлевич Д.О., Пономарева В.В. и др. Вековые вариации геомагнитного поля последних 4000 лет, записанные в лавах и пирокластике Северной группы вулканов Камчатки: новые данные // Физика Земли. 2017. № 5. С. 139–148.

7. Максимочкин В.И., Базанова Л.И., Слепцова Ю.В. Датирование лавовых потоков вулкана Авачинский (Камчатка) по палеомагнитным данным // Физика Земли. 2024. № 1. С. 37–56. Doi: 10.31857/S0002333724010032.

8. Певзнер М.М., Пономарева В.В., Сулержицкий Л.Д. Голоценовые почвенно-пирокластические чехлы в Центральной Камчатской депрессии: возраст, строение, особенности осадконакопления // Вулканология и сейсмология. 2006. № 1. С. 24–38.

9. Перепелов А.Б., Карманов Н.С., Дирксен О.В. и др. Происхождение андезитов в результате коровой контаминации базальтовых магм (голоценовый вулканический конус горы Мохнатенькая, Южная Камчатка) // Материалы II Всероссийского симпозиума по вулканологии и палеовулканологии «Вулканизм и геодинамика». УланУдэ, 2006. С. 571–577.

10. Поспелова Г.А. Геомагнитные экскурсы // Краткая история и современное состояние геомагнитных исследований в Институте физики Земли РАН. М.: Изд-во ИФЗ РАН, 2004. С. 44–55.

11. Хоснуллина Т.И., Элькина Д.В., Пискарёв А.Л., Гусев Е.А. Расчленение верхнечетвертичных осадков северной части Баренцева моря с использованием магнитных и палеомагнитных параметров // Рельеф и четвертичные образования Арктики, Субарктики и Северо-Запада России. Вып. 11. 2024. С. 400–407.

12. Braitseva O.A., Ponomareva V.V., Sulerzhitsky L.D., et al. Holocene key-marker tephra layers in Kamchatka, Russia // Quaternary Research. 1997. Vol. 4. P. 125–139.

13. Channell J.E.T., Singer B.S., Jicha B.R. Timing of Quaternary geomagnetic reversals and excursions in volcanic and sedimentary archives // Quaternary Science Reviews. 2020. 228, 106114.

14. Constable C., Korte M., Panovska S. Persistent high paleosecular variation activity in southern hemisphere for at least 10 000 years // Earth Planet. Sci. Lett. 2016. Vol. 453. P. 78–86.

15. Cox A., Doell R., Dalrymple B.G. Quaternary paleomagnetic stratigraphy / Eds. H.E. Wright and D.G. Frey. The Quaternary of the U.S. Princeton University Press, Princeton, USA. 2015. P. 817–830.

16. Day R., Fuller M., Schmidt V.A. Hysteresis properties of titanomagnetites: Grain size and composition dependence // Phys. Earth Planet. Inter. 1977. Vol. 13. P. 260–267.

17. Dunlop D.J. Theory and application of the Day plot (Mrs/ Ms versus Hcr/Hc) 1. Theoretical curves and tests using titanomagnetite data // J. Geophys. Res. 2002. Vol. 107. № B3, 2056. P. 1—22.

18. Dunlop D.J., Ozdemir O. Rock Magnetism: Fundamentals and Frontiers. Cambridge: Cambridge University Press, 1997. 592 p.

19. Enkin R.J. A computer program package for analysis and presentation of paleomagnetic data // Pacific Geoscience Centre, Geological Survey of Canada. 1994. P. 16.

20. Ernst R.E., Baragar W.R.A., Evidence from magnetic fabric for the flow pattern of magma in the Mackenzie Giant Radiating dyke swarm // Nature. 1992. 356. P. 511–513.

21. Fisher R. Dispersion on a sphere // Proceedings of the Royal Society of London. Series A: Mathematical and Physical Sciences. 1953. Vol. 217 (1130). P. 295–305.

22. Hodges M.K.V., Trcka A.R., Champion D.E. Paleomagnetic correlation of surface and subsurface basalt flows in the Central and Southwestern part of the Idaho National Laboratory, Idaho: U.S. Geological Survey Scientific Investigations Report 2025–5020, 2025. 38 p., 1 pl.

23. Jelínek V. Statistical processing of anisotropy of magnetic susceptibility measures on groups of specimens // Studia geophysica et geodaetica. 1978. Vol. 22. P. 50–62.

24. Jelínek V. Characterization of the magnetic fabrics of rocks // Tectonophysics. 1981. 79, T63–T67.

25. Kirschvink J.L. The leastsquare line and plane and the analysis of paleomagnetic data // Geophys. J. R. Astron. Soc. 1980. Vol. 62. P. 699–718.

26. Korte M., Constable C., Donadini F., Holme R. Reconstructing the Holocene geomagnetic field // Earth and Planetary Science Letters. 2011. Vol. 312. P. 497–505.

27. Laj C., Channell J.E.T. Geomagnetic excursions / Eds. G. Schubert, D. Bercovici, A. Dziewonski, et al. // Treatise on Geophysics, Geomagnetism. Vol. 5. Elsevier, B.V, Amsterdam, 2007. P. 373–416.

28. Laj C., Kissel C., Roberts A.P. Geomagnetic field behavior during the Icelandic Basin and Laschamp geomagnetic excursions: a simple transitional field geometry? // Geochem. Geophys. Geosyst. 2006. Vol. 7, № 3. Q03004. https://doi.org/10.1029/2005GC001122.

29. Latyshev A., Krivolutskaya N., Ulyakhina P., et al. Paleomagnetism of the Permian-Triassic intrusions of the Norilsk region (the Siberian platform, Russia): Implications for the timing and correlation of magmatic events, and magmatic evolution // Journal of Asian Earth Sciences. 2021. 217. 104858.

30. Licht A., Hulot G., Gallet Y., Thebault E. Ensembles of low degree archeomagnetic field models for the past three millennia // Phys. Earth. Planet. Int. 2013. Vol. 224. P. 38–67.

31. McElhinny M.W., McFadden P.L. Paleomagnetism. Continents and Oceans. Academic Press, 2000. 407 p.

32. Merrill R.T., McFadden P.L. Geomagnetic field stability: Reversal events and excursions // Earth and Planetary Science Letters 1994. Vol. 121. P. 57–69.

33. Morner N.A. The Gothenburg magnetic excursion // Quat. Res. 1977. Vol. 7. 413–427.

34. Nilsson A., Holme R., Korte M., et al. Reconstructing Holocene geomagnetic field variation: new methods, models and implications // Geophysical Journal International 2014. Vol. 198, № 1. P. 229–248.

35. Pavlov V., Fluteau F., Latyshev A., et al. Geomagnetic Secular Variations at the Permian-Triassic Boundary and Pulsed Magmatism During Eruption of the Siberian Traps // Geochemistry, Geophysics, Geosystems. 2019. Vol. 20. I. 2. P. 773–791.

36. Ponomareva V.V., Kyle P.R., Melekestsev I.V., et al. The 7600 (14С) year BP Kurile Lake caldera eruption, Kamchatka, Russia: stratigraphy and field relationship // Journal of Volcanology and Geothermal Research 2004. Vol. 136. P. 199–222.

37. Quidelleur X., Gillot P.Y., Filoche G., Lefevre J.-C. Fast geochemical changes and rapid lava accumulation at Stromboli Island (Italy) inferred from K-Ar dating and paleomagnetic variations recorded at 60 and 40 ka // Journal of Volcanology and Geothermal Research. 2005. Vol. 141 (3–4). P. 177–193.

38. Raposo M.I.B., Ernesto M., Anisotropy of magnetic susceptibility in the Ponta Grossa dike swarm (Brazil) and its relationship with magma flow directions // Phys. Earth planet. Inter. 1995. Vol. 102. P. 183–196.

39. Rochette P., Jenatton L., Dupuy C., et al. Diabase dikes emplacement in the Oman ophiolite: a magnetic fabric study with reference to geochemistry / Eds. Peters et al. // Ophiolite Genesis and Evolution of the oceanic lithosphere. 1991. P. 55–82.

40. Roberts A.P. Geomagnetic excursions: Knowns and unknowns // Geophysical Research Letters 2008. Vol. 35, L17307.

41. Snowball J.F. Gyroremanent magnetization and the magnetic properties of greigite-bearing clays in southern Sweden // Geophys. J. Int. 1997. Vol. 129. P. 624–636.

42. Sun C. Wang L., Plunkett G. et al. Ash from the Changbaishan Qixiangzhan eruption: a new early Holocene marker horizon across east Asia // J. Geophys. Res. 2018. Vol. 123. I. 8. P. 6442–6450.

43. Tarling D.H., Hrouda F. The Magnetic Anisotropy of Rocks // Chapman, Hall, London 1993. 217 p.

44. Zaretskaya N.E., Ponomareva V.V., Sulerzhitsky L.D. Radiocarbon dating of large Holocene volcanic events within South Kamchatka // Radiocarbon. 2007. Vol. 49, Nr 2. P. 1065–1078.

45. Zhu R., Pan Y., Coe R.S. Paleointensity studies of a lava succession from Jilin Province, northeastern China: evidence for the Blake event // J. Geophys. Res. 2000. Vol. 105. P. 8305–8317.