Вулканология. Лекция 4. Типы, характер и периодичность извержений. А.Ю.Озеров.

YOUTUBE · 29.11.2025 04:00

Ключевые темы и таймкоды

Введение

0:45
  • Лектор, Александр Белоусов, представляет курс лекций вулканологии, третий из серии.
  • Лектор рассказывает о своем опыте работы на вулканах, включая Камчатка, Гавайи, Италия, Новая Зеландия и Антарктида.

Особенности базальтов, андезитов и базальтовых извержений

3:04
  • Лектор обсуждает особенности базальтов и андезитов, а также типы извержений, включая базальтовые и андезитовые.
  • Лектор упоминает книгу "Ключевской вулкан: вещество, динамика, модель", которая содержит много материалов по этой теме.

Извержения вулканов и их типы

7:03
  • Лектор представляет различные типы извержений, включая базальтовые, андезитовые, газовые и средне-бытовые.
  • Лектор подчеркивает, что механизмы подготовки и реализации извержений являются малоизученными.

Иван Терентьевич Кирсанов и его вклад в вулканологию

10:30
  • Лектор рассказывает о своем первом учителе вулканологии, Иване Терентьевиче Кирсанове, и его вкладе в изучение вулканов.
  • Лектор отмечает, что многие вулканологи "сломали зубы" на этом вопросе, и призывает слушателей не бояться задавать сложные вопросы.

Петрохимические типы вулканизма

14:15
  • Видео обсуждает два типа вулканизма: базальтовый андези-базальтовый и андезитовый доцитовый.
  • Петрохимические тренды и составы пород различаются между этими типами.

Экспериментальные установки

23:04
  • Для моделирования процессов базальтовых андези-базальтовых и андезитовых доцитовых извержений необходимы две разные установки.
  • Базальтовые андези-базальтовые извержения определяются законами газовой гидродинамики, а андезитовые доцитовые извержения - вязко-упругими законами.

Сравнение камчатских и зарубежных вулканов

26:55
  • Камчатские и зарубежные вулканы могут быть отнесены к соответствующим типам извержений.
  • Универсальность методик моделирования позволяет изучать механизмы эруптивных процессов большинства вулканов планеты.

Изучение периодичности извержений Ключевского вулкана

29:31
  • В работе рассматриваются литературные данные о характере извержений Ключевского вулкана за 52-летний период с 1932 по 1984 годы.
  • Выделены три основные группы периодичности: пульсирующее фонтанирование (0,66-5 секунд), трамблянские взрывы (20 секунд-2 минуты) и периодическое фонтанирование (1,5 часа-8 часов).
  • Визуальное наблюдение за извержениями имеет отрывочный и субъективный характер, поэтому для статистически значимого выделения периодичности требуются длинные независимые инструментальные ряды данных.

Изучение вулканического дрожания

31:16
  • Исследованы сейсмические данные, полученные на региональных сейсмических станциях вблизи Ключевского вулкана.
  • Разработана методика эквидистантного поинтервального отчета для изучения спектральных характеристик огибающих вулканического дрожания.
  • Выделены пять основных периодов: 1 минута 34 секунды, 6 минут, 1 минута 34 секунды, 6 минут 10 секунд, 40 минут, 5 часов 30 минут и 36 часов.

Периодическое фонтанирование

36:04
  • Выделены три режима: равномерно низкоинтенсивный, периодически (39 периодов в течение 10 суток), равномерно высокоинтенсивный.
  • Периодическое фонтанирование является закономерной составляющей более крупной корруптивной последовательности.

Поиск физических причин периодических процессов

38:54
  • Автор искал физические причины периодических процессов в течение 15 лет, делая доклады в России и за рубежом.
  • В итоге, автор пришел к выводу, что причины периодических процессов еще не найдены и их придется искать самостоятельно.

Создание экспериментальной аппаратуры для моделирования базальтовых извержений

40:33
  • В видео рассказывается о создании принципиально новой экспериментальной аппаратуры для изучения механизмов фокусирующего фонтанирования и периодического фонтанирования при извержении базальтовых и андезито-базальтовых вулканов.
  • В 1954 году советский ученый Козлов открыл четыре основных типа течений двухфазных смесей, которые были сопоставлены с типами вулканических извержений.
  • В 1980-х годах израильские ученые Тайлер Барнер и Даклер открыли четыре газогидродинамических режима, которые соответствуют режимам, открытым Козловым.

Эксперименты и создание комплекса аппаратуры

50:48
  • В 2003 году автор видео начал создавать собственную экспериментальную аппаратуру для моделирования базальтовых извержений.
  • За пять лет было изготовлено девять вариантов различных газодинамических установок, и в итоге был создан комплекс аппаратуры для моделирования базальтовых извержений Камби.
  • Комплекс включает в себя моделирующую и регистрирующую системы, которые имитируют подводящие каналы и условия извержения вулканов.
  • Установка имеет высоту 18 метров и состоит из бака с водой, в который добавляется газ CO2, и верхней части бака с газом азотом, который выполняет роль поршня.

Создание установки для моделирования вулканических процессов

56:55
  • Установка состоит из прозрачных колонн, в которые вводится газ через иглу, создавая пузырьки в жидкости.
  • В барботажном варианте моделирующей системы пузырьковая наклеекация отсутствует, но можно наблюдать поведение газовой фазы в неподвижной жидкости.

Экспериментальное моделирование

1:02:31
  • В эксперименте изучаются физические процессы, обеспечивающие формирование газовых структур в подводящем канале вулкана.
  • В результате экспериментов были выделены два сценария: равномерный пенный режим и периодический режим пенных кластеров.

Механизм фонтанирования с ромалианскими взрывами

1:09:16
  • В эксперименте изучается механизм фонтанирования с ромалианскими взрывами, который характерен для ряда вулканов мира.
  • В результате экспериментов был предложен новый механизм, объясняющий разнообразие фонтанирования бомб в жерле вулкана.

Газогидродинамические режимы

1:13:48
  • В видео обсуждается новый газогидродинамический режим, который связывает пузырьковый и снарядный режимы.
  • Этот режим называется блокированным, так как один верхний пузырек начинает блокировать ниже идущие пузырьки, собирая их под собой.

Экспериментальное исследование

1:19:23
  • В эксперименте моделируется периодическое фонтанирование раскаленных бомб.
  • Эксперимент показывает, что пузырьки могут объединяться в кластеры, которые могут быть устойчивыми и морфологически стабильными.

Механизм формирования открытых пузырьковых кластеров

1:26:34
  • В видео объясняется механизм формирования открытых пузырьковых кластеров, где пузырьки среднего размера могут обгонять мелкие пузырьки или пузырьковые кластеры, не нарушая их структуру.
  • В случае прохождения более крупных пузырьков через кластер, они также не нарушают его структуру.

Сопоставление извержений вулканов и экспериментов

1:28:27
  • В обоих случаях, при повышении интенсивности извержения и увеличении расхода газа, создаются системы, которые проходят через три режима: равномерный, низкодебетный, периодический и высокодебетный.
  • В основе механизма периодического фонтанирования базальтовых магм находится газогидрамический тип течения, режим открытых пузырьковых кластеров.

Систематизация режимов извержений

1:32:28
  • Введены новые режимы: блокированные пузырьковые кластеры, открытый пузырьковый кластер, пенный режим и режим пенных кластеров.
  • Эти режимы позволяют работать с вулканами на новом уровне и анализировать подводящие системы вулканов.

Поздравления с праздником

1:34:20
  • Автор благодарит организаторов лекции и поздравляет всех женщин с праздником 8 марта, вручая им "вулканологический весенний букет".