geomorfГеоморфология и палеогеографияGeomorfologiya i Paleogeografiya2949-17892949-179710.15356/0435-4281-2016-4-56-69geomorf-894Research ArticleНаучные сообщенияShort communicationsВЛИЯНИЕ ВЫБРОСОВ ПИРОКЛАСТИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛА НА МОРФОЛОГИЮ ДОЛИН И РАЗВИТИЕ РЕЧНОЙ СЕТИ (на примере вулканов Северной группы, Камчатка)INFLUENCE OF PYROCLASTIC EMISSION ON VALLEY MORPHOLOGY AND RIVER NETWORK DEVELOPMENT: THE CASE STUDY OF THE NORTHERN GROUP VOLCANOES, KAMCHATKAЛебедеваЕ. В.LEBEDEVAE. V.

Москва

Moscow

Ekaterina.Lebedeva@gmail.comИнститут географии РАНРоссияInstitute of Geography RASRussian Federation20162610201604Геоморфология5669Copyright © Лебедева Е.В., 20162016Лебедева Е.В.LEBEDEVA E.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://geomorphology.igras.ru/jour/article/view/894

На склонах вулканического конуса формируется цепочка парагенетических процессов: вулканогенных, гравитационных и эрозионных, в результате которых идет перемещение вулканического материала, в т.ч. пирокластического. Речные долины здесь представляют собой “транспортные коридоры”, наличие которых позволяет литодинамическим потокам активно функционировать. По долинам сходят пирокластические потоки, которые выносят туда большие объемы рыхлого вулканического материала. Под воздействием разнообразных процессов пирокластические отложения смещаются из привершинной части к подножию вулкана. Свойства рыхлого материала обусловливают специфику его переработки водными потоками и в то же время оказывают влияние на сам характер процессов в речных долинах, где значительную часть года доминируют не аллювиальные, а селевые, гравитационные, эоловые, термокарстовые процессы. Развитие оледенений способствует возрастанию неравномерности (“залповому” характеру) функционирования литодинамических потоков и увеличению площади переотложения переработанного водотоками пирокластического материала.

On the sides of volcanoes the chain of paragenetic processes performs from the top and to the foot that includes volcanic, slope mass movement and erosion processes. River valleys provide transportation routes (“transport corridors”) for sediments involved in the lithodynamic system. Valleys are used by pyroclastic flows that transfer much volumes of sediments. Fluvial processes transport them from the upper parts to the foots of volcanoes. Physical properties of volcanic materials predetermine specific features of its reworking by water flows and thus exert influence on fluvial processes in river valleys. In the bottoms of river valleys, not alluvial but debris flow, mass movement, aeolian, thermokarstic processes dominate throughout the most part of year. Development of glaciation contributes to the increase of non-uniformity (“salvo” character) of lithodynamic flows and increase the area of pyroclastic material reworking by fluvial processes.

пирокластический материаллитодинамические потокиперестройки речной сетиморфология долинвулканыpyroclastic materiallithodynamic flowsriver network reorganizationmorphology of the valleysvolcanoesИ. Б. Сейнова, С.С. Черноморец, О.В. Тутубалина, О.В. Гирина, Д.В. Мельников, А. А. Лукашов и другие участники экспедиции “Три вулкана” (2013 г.), Д.В. МихалёвReferencesМелекесцев И.В. Особенности некоторых рельефообразующих процессов молодых вулканических районов (на примере Камчатки) // Вопр. географии Камчатки. 1967. Вып. 5. С. 80–87.Melekestsev I.V. Features of some relief-forming processes of young volcanic areas (the example of Kamchatka) // Vopr. geografii Kamchatki. 1967. No. 5. P. 80-87.Виноградов В.Н. О влиянии вулканизма на снежный покров и ледники // Вопр. географии Камчатки. 1967. Вып. 5. С. 88–94.Vinogradov V.N. About the influence of volcanism on snowpack and glaciers // Vopr. geografii Kamchatki. 1967. No. 5. P. 88-94.Гришин С.Ю. Сукцессии подгольцовой растительности на лавовых потоках Толбачинского дола // Ботанич. журнал. 1992. Т. 77. № 1. С. 92–100.Grishin S.Yu. Suktsessii podgol'tsovoi rastitel'nosti na lavovykh potokakh Tolbachinskogo dola // Botanich. zhurnal. 1992. T. 77. No 1. P. 92-100 (in Russ.).Гришин С.Ю. Крупнейшие вулканические извержения ХХ столетия на Камчатке и Курильских островах и их влияние на растительность // Изв. РГО. 2003. Т. 135. Вып. 3. С. 19–28.Grishin S.Yu. The largest volcanic eruption of the twentieth century on Kamchatka and Kuril Islands, and their impact on vegetation // Izv. RGO. 2003. T. 135. No. 3. P. 19-28.Efford J.T., Bylsma R.J., Clarkson B.D., Pittari A., Mauriohooho K., and Moon V.G. Vegetation dieback as a proxy for temperature within a wet pyroclastic density current: a novel experiment and observations from the 6th of August 2012 Tongariro eruption // Journ. of Volcanology and Geothermal Res. 2014. No. 286. P. 367–372.Efford J.T., Bylsma R.J., Clarkson B.D., Pittari A., Mauriohooho K., and Moon V.G. Vegetation dieback as a proxy for temperature within a wet pyroclastic density current: a novel experiment and observations from the 6th of August 2012 Tongariro eruption // Journ. of Volcanology and Geothermal Res. 2014. No. 286. P. 367-372.Лебедева Е.В. Влияние лавовых потоков на строение долин и развитие речной сети // Геоморфология. 2016. № 3. C. 78–91.Lebedeva E.V. Lava flows influence on valleys structure and river network development // Geomorfologiya (Geomorphology RAS). 2016. No 3. P. 78-91 (in Russ.).Лютцау С.В. Факторы и способы перестройки эрозионных систем // Пробл. перестройки и перехвата речных долин. М.: МФ ГО, 1973. С. 39–49.Lyuttsau S.V. Drivers and ways of erosion systems restructuring, in Probl. perestroiki i perekhvata rechnykh dolin (Problems of restructuring and the interception of river valleys). M.: MF GO (Publ.), 1973. P. 39-49.Горшков Г.С. Извержение сопки Безымянной // Бюл. вулканич. станции на Камчатке. 1956. № 26. 41 с.Gorshkov G.S. Eruption of volcano Bezymyannaya // Byul. vulkanich. stantsii na Kamchatke. 1956. No 26. 41 p. (in Russ.).Belousov A., Belousova M., Edwards B., Volynets A., and Melnikov D. Overview of the precursors and dynamics of the 2012–13 basaltic fissure eruption of Tolbachik Volcano, Kamchatka, Russia // Journ. of Volcanology and Geothermal Res. 2015. No. 307. P. 22–37.Belousov A., Belousova M., Edwards B., Volynets A., and Melnikov D. Overview of the precursors and dynamics of the 2012-13 basaltic fissure eruption of Tolbachik Volcano, Kamchatka, Russia // Journ. of Volcanology and Geothermal Res. 2015. No. 307. P. 22-37.Melnikov D. and Volynets A. O. Remote sensing and petrological observations on the 2012–2013 fissure eruption at Tolbachic volcano, Kamchatka: Implications for reconstruction of the eruption chronology // Journ. of Volcanology and Geothermal Res. 2015. No. 307. P. 89–97.Melnikov D. and Volynets A. O. Remote sensing and petrological observations on the 2012-2013 fissure eruption at Tolbachic volcano, Kamchatka: Implications for reconstruction of the eruption chronology // Journ. of Volcanology and Geothermal Res. 2015. No. 307. P. 89-97.Global Atlas for Renewable Energy (https//irena.masdar.ac.ae).Global Atlas for Renewable Energy (https//irena.masdar.ac.ae).Thouret J.-C. Volcanic hazards and risks: a geomorphological perspective // Geomorphological hazards and disaster prevention. N.-Y.: Cambridge Univ. Press, 2010. P. 13–32.Thouret J.-C. Volcanic hazards and risks: a geomorphological perspective, in Geomorphological hazards and disaster prevention. N.-Y.: Cambridge Univ. Press (Publ.), 2010. P. 13-32.Мелекесцев И.В., Волынец О.Н., Ермаков В.А., Кирсанова Т.П., Масуренков Ю. П. Вулкан Шивелуч // Действующие вулканы Камчатки. М.: Наука, 1991. Т. 1. С. 84–105.Melekestsev I.V., Volynets O.N., Ermakov V.A., Kirsanova T.P., Masurenkov Yu. P. Shiveluch volcano, in Deistvuyushchie vulkany Kamchatki (Active volcanoes of Kamchatka). M.: Nauka (Publ.), 1991. T. 1. S. 84-105.Belousov A., Belousova M., and Voight B. Multiple edifice failures, debris avalanches and associated eruptions in the Holocene history of Shiveluch volcano, Kamchatka, Russia // Bul. Volcanol. 1999. Vol. 61. P. 324–342.Belousov A., Belousova M., and Voight B. Multiple edifice failures, debris avalanches and associated eruptions in the Holocene history of Shiveluch volcano, Kamchatka, Russia // Bul. Volcanol. 1999. Vol. 61. P. 324-342.Мелекесцев И. В. Новейшие гигантские эксплозивно-обвальные лавины катастрофических извержений вулкана Шивелуч на Камчатке: детерминированность и возможные причины // Геодинамика и вулканизм Курило-Камчатской островодужной системы. Петропавловск-Камчатский: ИВГиГ, 2001. С. 226–239.Melekestsev I. V. The newest giant explosive-avalanche landslip of catastrophic volcanic eruptions in Kamchatka Sheveluch: determinism and possible reasons // Geodinamika i vulkanizm Kurilo-Kamchatskoi ostrovoduzhnoi sistemy. Petropavlovsk-Kamchatskii: IVGiG (Publ.), 2001. P. 226-239.Сейнова И.Б., Черноморец С.С., Тутубалина О. В., Баринов А.Ю., Соколов И. А. Условия формирования селевых потоков в районах активного вулканизма (на примере вулканов Ключевской и Шивелуч, Камчатка). Ч. 2 // Криосфера Земли. 2010. Т. XV. № 3. С. 29–36.Seinova I.B., Chernomorets S.S., Tutubalina O. V., Barinov A.Yu., Sokolov I. A. Conditions of mudslides formation in areas of active volcanism (for example, volcanoes Klyuchevskoy and Sheveluch, Kamchatka). Part 2 // Kriosfera Zemli (Earth's Cryosphere). 2010. T. XV. No 3. P. 29-36 (in Russ.).Двигало В.Н., Шевченко А. В. Новые данные о катастрофических извержениях вулкана Шивелуч 1964 и 1854 гг. по результатам фотограмметрических исследований // Тез. докл. XVIII традиц. рег. научн. конф. “Вулканизм и связанные с ним процессы”. Петропавловск-Камчатский: ИВиС, 2015. С. 26–29.Dvigalo V.N., Shevchenko A. V. New data on the catastrophic eruption of the Sheveluch volcano in 1964 and 1854 with the results of photogrammetric studies, in Vulkanizm i svyazannye s nim protsessy (Volcanism and related processes). XVIII Reg. Conf. Petropavlovsk-Kamchatskii: IViS (Publ.), 2015. P. 26-29.Shevchenko A.V., Dvigalo V.N., and Svirid I. Yu. Airborne photogrammetry and geomorphological analysis of the 2001–2012 exogenous dome growth at the Molodoy Shiveluch Volcano, Kamchatka // Journ. of Volcanology and Geothermal Res. 2015. No. 304. P. 94–107.Shevchenko A.V., Dvigalo V.N., and Svirid I. Yu. Airborne photogrammetry and geomorphological analysis of the 2001-2012 exogenous dome growth at the Molodoy Shiveluch Volcano, Kamchatka // Journ. of Volcanology and Geothermal Res. 2015. No. 304. P. 94-107.Шевченко А. В. Геоморфологические особенности и морфодинамика современного купола вулкана Молодой Шивелуч: Автореф. дис. … канд. геогр. наук. Петропавловск-Камчатский: ИВиС ДВО РАН, 2016. 27 с.Shevchenko A. V. Geomorfologicheskie osobennosti i morfodinamika sovremennogo kupola vulkana Molodoi Shiveluch (The geomorphological features and morphodynamics of the modern dome of the volcano Young Sheveluch): PhD. thesis. Petropavlovsk-Kamchatskii: IViS DVO RAN (Publ.), 2016. 27 p.Рыбин А.В., Дегтерев А. В., Разжигаева Н.Г., Ганзей К.С., Чибисова М. В. Активные вулканы Курильских островов: вулкан Пик Сарычева. Южно-Сахалинск: ИМГиГ ДВО РАН, 2012. 80 с.Rybin A.V., Degterev A. V., Razzhigaeva N.G., Ganzei K.S., Chibisova M. V. Aktivnye vulkany Kuril'skikh ostrovov: vulkan Pik Sarycheva (Active volcanoes of the Kuril Islands: Sarychev’s Peak volcano). Yuzhno-Sakhalinsk: IMGiG DVO RAN (Publ.), 2012. 80 p.Сейнова И.Б., Черноморец С.С., Демянчук Ю.В. Эндогенный механизм формирования лахаров на андезитовых вулканах (на примере вулкана Шивелуч, Камчатка) // ГеоРиск. 2014. № 4. С. 44–54.Seinova I.B., Chernomorets S.S., Demyanchuk Yu.V. An endogenous mechanism of lahars formation on andesite volcanoes (for example, Shiveluch, Kamchatka) // GeoRisk. 2014. No 4. P. 44-54 (in Russ.).Пономарева В. В. Крупнейшие эксплозивные вулканические извержения и применение их тефры для датирования и корреляции форм рельефа и отложений: Автореф. дис. … докт. геогр. наук. М.: ИГ РАН, 2010. 48 с.Ponomareva V. V. Krupneishie eksplozivnye vulkanicheskie izverzheniya i primenenie ikh tefry dlya datirovaniya i korrelyatsii form rel'efa i otlozhenii (The largest explosive volcanic eruptions and tephra usage for dating and correlation of landforms and deposits): PhD. thesis. M.: IG RAN (Publ.), 2010. 48 p.Черноморец С.С., Сейнова И.Б. Селевые потоки на вулканах. Уч. пособие. М.: УНЦ ДО, 2010. 72 с.Chernomorets S.S., Seinova I.B. Selevye potoki na vulkanakh (Debris flows on volcanoes). M.: UNTs DO (Publ.), 2010. 72 p.Мелекесцев И.В. Вулканизм и рельефообразование. М.: Наука, 1980. 212 с.Melekestsev I.V. Vulkanizm i rel'efoobrazovanie (Volcanism and relief formation). M.: Nauka (Publ.), 1980. 212 p.Брайцева О.А. Геоморфологическое строение Центральной Камчатской депрессии и некоторые вопросы неотектоники // Вопр. географии Камчатки. 1967. Вып. 5. С. 74–79.Braitseva O.A. Geomorphological structure of the Central Kamchatka Depression and some questions neotectonics // Vopr. geografii Kamchatki. 1967. No. 5. P. 74-79.Краевая Т.С., Кураленко М.П. Ледниковые образования районов активного вулканизма (на примере Камчатки) // Гляциологические исследования. М.: ВИНИТИ, 1985. № 27. С. 77–89.Kraevaya T.S., Kuralenko M.P Ice formations in areas of active volcanism (the example of Kamchatka) // Glyatsiologicheskie issledovaniya (Glaciological studies). M.: VINITI (Publ.), 1985. No 27. P. 77-89.Tilling R.I. Volcanism and associated hazards: the Andean perspective // Advances in Geosciences. 2009. Nо. 22. Р. 125–137.Tilling R.I. Volcanism and associated hazards: the Andean perspective // Advances in Geosciences. 2009. No. 22. P. 125-137.Перов В.Ф. Селеведение. М.: Геогр. ф-т МГУ, 2012. 272 с.Perov V.F. Selevedenie (Mudflow studies). M.: Geogr. f-t MGU (Publ.), 2012. 272 p.Volcanes y adoratorios. Historia geologica y mitos de la “Avenida de los Volcanes”. Quito: CCE, 2015. 60 p.Volcanes y adoratorios. Historia geologica y mitos de la “Avenida de los Volcanes”. Quito: CCE, 2015. 60 p.Краевая Т.С. Сухие реки районов Ключевской и Авачинской групп вулканов // Вопр. географии Камчатки. 1964. Вып. 2. С. 56–63.Kraevaya T.S. Coulee in areas of Klyuchevskoy and Avacha group of volcanoes // Vopr. geografii Kamchatki. 1964. No. 2. P. 56-63.Куксина Л.В., Чалов С. Р. Сток взвешенных наносов рек территорий современного вулканизма Камчатки // География и природные ресурсы. 2012. № 1. С. 103–110.Kuksina L.V., Chalov S. R. Sediment suspended silt of rivers in areas of modern volcanism of Kamchatka// Geografiya i prirodnye resursy (Geography and natural resources). 2012. No 1. P. 103-110 (in Russ.).Лукашов А.А., Сейнова И. Б., Черноморец С.С. Термокарст на отложениях лахаров вулканов Шивелуч и Ключевской (Камчатка) // Тр. III Междунар. конф. “Селевые потоки: катастрофы, риск, защита”. Южно-Сахалинск: Сахалинский филиал ДВГИ ДВО РАН, 2014. С. 128–132.Lukashov A.A., Seinova I. B., Chernomorets S.S. Thermokarst on lahars deposits and volcanoes Sheveluch and Klyuchevskoy (Kamchatka), in Debris Flows: Disasters, Risk, Protection III Int. Conf. Yuzhno-Sakhalinsk: Sakhalinskii filial DVGI DVO RAN (Publ.), 2014. S. 128-132.Gudmundsson A. T. Living Earth – Outline of the geology of Iceland. Reykjavik: Forlagid, 2013. 408 p.Gudmundsson A. T. Living Earth - Outline of the geology of Iceland. Reykjavik: Forlagid (Publ.), 2013. 408 p.Вулканы и тектоника литосферных плит / Под ред. С. А. Ушакова. М.: Изд-во МГУ, 1996. 273 с.Vulkany i tektonika litosfernykh plit (Volcanoes and Plate Tectonics) Ed. S. A. Ushakova. M.: Izd-vo MGU (Publ.), 1996. 273 p.Galeczka I., Eiriksdottir E. S., Hardardottir J., Oelkers E. H., Torssander P., and Gislason S. R. The effect of the 2002 glacial flood on dissolved and suspended chemical fluxes in the Skaftariver, Iceland // Journ. of Volcanology and Geothermal Res. 2015. No. 301. P. 253–276.Galeczka I., Eiriksdottir E. S., Hardardottir J., Oelkers E. H., Torssander P., and Gislason S. R. The effect of the 2002 glacial flood on dissolved and suspended chemical fluxes in the Skaftariver, Iceland // Journ. of Volcanology and Geothermal Res. 2015. No. 301. P. 253-276.Заботкин П. П. Субгляциальные извержения // Уч. зап. МОПИ. 1951. Т. XVII. Вып. 5. С. 182–192.Zabotkin P. P. Subglyatsial'nye izverzheniya (Underglacier eruption) // Uch. zap. MOPI. 1951. T. XVII. No. 5. P. 182-192.

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