Eruptive products from the Bezymianny volcano eruption on April 7, 2023
- Authors: Davydova V.O.1, Kuznetsov R.A.2, Dirksen O.V.2, Melnikov D.V.2, Ermolinsky A.B.1, Yapaskurt V.O.1
-
Affiliations:
- Lomonosov Moscow State University
- Institute of Volcanology and Seismology FEB RAS
- Issue: No 5 (2024)
- Pages: 17-32
- Section: Articles
- URL: https://journals.rcsi.science/0203-0306/article/view/282202
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0203030624050025
- EDN: https://elibrary.ru/HNNFCS
- ID: 282202
Cite item
Abstract
We have obtained the first data on the chemical composition of the eruptive materials from the explosive eruption of Bezymianny volcano on April 7, 2023. Our unique collection includes freshly sampled pumice lapilli from the eruption and juvenile blocks from pyroclastic flows. We have identified interesting patterns in both macro components and specific chalcophile elements, such as copper. The rocks we studied belong to medium-K two-pyroxene basaltic andesite (55.5‒57 wt. % SiO2), with mafic enclaves characterized by a slightly more primitive composition (53.7 wt. % SiO2). According to mineral geothermometry data, the phenocrysts of basaltic andesite crystallized at temperatures in the range from 940 to 960°C, while the formation of phenocryst rims and microlites occurred at 980°C, which corresponds to conditions immediately before the eruption. The composition of volcanic glass allows us to estimate the pressure at which the magma reached the last equilibrium with crystallizing phases before eruption (0.5‒0.6 kbar). Based on these findings, we have formulated hypotheses about the potential evolution of the shallow magma chamber of Bezymianny volcano during the period from 2017 to 2023.
Keywords
About the authors
V. O. Davydova
Lomonosov Moscow State University
Author for correspondence.
Email: vestadav@gmail.com
Geological Faculty
Russian Federation, Leninskie Gory, 1, Moscow, 119991R. A. Kuznetsov
Institute of Volcanology and Seismology FEB RAS
Email: vestadav@gmail.com
Russian Federation, Piipa bulvar, 9, Petropavlovsk-Kamchatsky, 683006
O. V. Dirksen
Institute of Volcanology and Seismology FEB RAS
Email: vestadav@gmail.com
Russian Federation, Piipa bulvar, 9, Petropavlovsk-Kamchatsky, 683006
D. V. Melnikov
Institute of Volcanology and Seismology FEB RAS
Email: vestadav@gmail.com
Russian Federation, Piipa bulvar, 9, Petropavlovsk-Kamchatsky, 683006
A. B. Ermolinsky
Lomonosov Moscow State University
Email: vestadav@gmail.com
Geological Faculty
Russian Federation, Leninskie Gory, 1, Moscow, 119991V. O. Yapaskurt
Lomonosov Moscow State University
Email: vestadav@gmail.com
Geological Faculty
Russian Federation, Leninskie Gory, 1, Moscow, 119991References
- Гирина О.А., Горбач Н.В., Давыдова В.О., Мельников Д.В., Маневич Т.М., Маневич А.Г., Демянчук Ю.В. Эксплозивное извержение вулкана Безымянный 15 марта 2019 г. и его продукты // Вулканология и сейсмология. 2020. № 6. С. 50‒66.
- Гирина О.А., Лупян Е.А, Маневич А.Г., Мельников Д.В., Нуждаев А.А., Сорокин А.А., Романова И.М., Крамарева Л.С., Уваров И.А., Королев С.П., Демянчук Ю.В., Цветков В.А. Дистанционный мониторинг эксплозивных извержений вулкана Безымянный в 2023 г. // Материалы 21-й Международной конференции “Современные проблемы дистанционного зондирования земли из космоса”, XXI.G.92, Москва, 13–17 ноября 2023 г. М.: ИКИ РАН, 2023.
- Давыдова В.О., Щербаков В.Д., Плечов П.Ю. Оценки времени смешения магм в системе вулкана Безымянный (Камчатка) по данным диффузионной хронометрии // Вестник МГУ. Серия 4. Геология. 2018. №. 4. С. 52‒58.
- 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.
- Малышев А.И. Жизнь вулкана. Екатеринбург: Изд-во УрО РАН, 2000. 260 с.
- Мельников Д.В., Жижин М.Н., Трифонов Г.М., Пойда А.А. Динамика извержения вулкана Сноу (о. Чирпой, Курильские острова) в 2012–2017 гг.: результаты применения алгоритма VIIRS Nightfire // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2018. Т. 15. № 3. С. 69‒79.
- Сенюков С.Л., Нуждина И.Н., Дрознина С.Я., Кожевникова Т.Ю., Назарова З.А., Соболевская О.В. Особенности сейсмичности вулкана Безымянный в 2022–2023 гг. // Труды Девятой Всероссийской научно-технической конференции с международным участием 24–30 сентября 2023 г. “Проблемы комплексного геофизического мониторинга сейсмоактивных регионов”. Петропавловск-Камчатский, 2023. С. 183–187.
- Albarede F. How deep do common basaltic magmas form and differentiate? // J. of Geophys. Res.: Solid Earth. 1992. V. 97. № B7. P. 10997‒11009.
- Coppola D., Laiolo M., Massimetti F., Hainzl S., Shevchenko A., Mania R., Shapiro N., Walter T.R. Thermal remote sensing reveals communication between volcanoes of the Klyuchevskoy Volcanic Group // Scientific Reports. 2021. V. 11. № 1. P. 13090.
- Davydova V.O., Shcherbakov V.D., Plechov P.Y., Koulakov I.Y. Petrological evidence of rapid evolution of the magma plumbing system of Bezymianny volcano in Kamchatka before the December 20th, 2017 eruption // J. Volcanol. Geotherm. Res. 2022. V. 421. P. 107422.
- Davydova V.O., Shcherbakov V.D., Plechov P.Y., Yapaskurt V.O., Scherbakov Yu.D., Perepelov A.B, Brianskii N.V, Antipin V.S. Copper redistribution from shallow oxidized magmas to mafic enclaves. Insight from anomalously Cu-enriched enclaves from Bezymianny volcano, Kamchatka // Lithos. 2024. https://dx.doi.org/10.2139/ssrn.4661224
- Elvidge C., Zhizhin M., Hsu F-C., Baugh K. VIIRS Nightfire: Satellite Pyrometry at Night // Remote Sensing. 2013. V. 5. № 9. P. 4423‒4449.
- Girina O.A. Chronology of Bezymianny volcano activity, 1956–2010 //J. of Volcanol. Geotherm. Res. 2013. V. 263. P. 22‒41.
- Jarosewich E., Nelen J.A., Norberg J.A. Reference samples for electron microprobe analysis // Geostandards Newsletter. 1980. V. 4. № 1. P. 43–47.
- Koulakov I., Plechov P., Mania R., Walter T.R., Smirnov S.Z., Abkadyrov I., Jakovlev A., Davydova V., Senyukov S., Bushenkova N., Novgorodova A., Stupina T., Droznina S.Ya. Anatomy of the Bezymianny volcano merely before an explosive eruption on 20.12.2017 // Scientific reports. 2021. V. 11. № 1. P. 1–12.
- Mueller S., Scheu B., Kueppers U., Spieler., Richard D., Dingwell D. The porosity of pyroclasts as an indicator of volcanic explosivity // J. of Volcanol. Geotherm. Res. 2011. V. 203. P. 168‒174.
- Plechov P., Blundy J., Nekrylov N., Melekhova E., Shcherbakov V., Tikhonova M.S. Petrology and volatile content of magmas erupted from Tolbachik Volcano, Kamchatka, 2012–2013 // J. of Volcanol. Geotherm. Res. 2015. V. 307. P. 182‒199.
- Putirka K.D. Thermometers and barometers for volcanic systems // Rev. Mineral. Geochem. 2008. V. 69. № 1. P. 61–120.
- Shcherbakov V.D., Plechov P.Y., Izbekov P.E., Shipman J.S. Plagioclase zoning as an indicator of magma processes at Bezymianny Volcano, Kamchatka // Contrib. Mineral. Petrol. 2011. V. 162. P. 83–99.
- Trifonov G., Zhizhin M., Melnikov D., Poyda A. VIIRS Nightfire remote sensing volcanoes // Procedia computer science. 2017. V. 119. P. 307‒314.
- Turner S.J., Izbekov P.E., Langmuir C. The magma plumbing system of Bezymianny Volcano: Insights from a 54 year time series of trace element whole-rock geochemistry and amphibole compositions // J. Volcanol. Geothermal. Res. 2013. V. 263. P. 108–121.
- Zhizhin M., Matveev A., Ghosh T., Hsu F-C., Howells M., Elvidge C. Measuring Gas Flaring in Russia with Multispectral VIIRS Nightfire // Remote Sensing. 2021. V. 13. № 16. P. 3078.
Supplementary files
