Eruptive products from the Bezymianny volcano eruption on April 7, 2023

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

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.

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, 119991

R. 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, 119991

V. O. Yapaskurt

Lomonosov Moscow State University

Email: vestadav@gmail.com

Geological Faculty

Russian Federation, Leninskie Gory, 1, Moscow, 119991

References

  1. 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.
  2. 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.
  3. 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.
  4. 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.
  5. Малышев А.И. Жизнь вулкана. Екатеринбург: Изд-во УрО РАН, 2000. 260 с.
  6. 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.
  7. 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.
  8. Albarede F. How deep do common basaltic magmas form and differentiate? // J. of Geophys. Res.: Solid Earth. 1992. V. 97. № B7. P. 10997‒11009.
  9. 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.
  10. 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.
  11. 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
  12. Elvidge C., Zhizhin M., Hsu F-C., Baugh K. VIIRS Nightfire: Satellite Pyrometry at Night // Remote Sensing. 2013. V. 5. № 9. P. 4423‒4449.
  13. Girina O.A. Chronology of Bezymianny volcano activity, 1956–2010 //J. of Volcanol. Geotherm. Res. 2013. V. 263. P. 22‒41.
  14. Jarosewich E., Nelen J.A., Norberg J.A. Reference samples for electron microprobe analysis // Geostandards Newsletter. 1980. V. 4. № 1. P. 43–47.
  15. 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.
  16. 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.
  17. 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.
  18. Putirka K.D. Thermometers and barometers for volcanic systems // Rev. Mineral. Geochem. 2008. V. 69. № 1. P. 61–120.
  19. 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.
  20. Trifonov G., Zhizhin M., Melnikov D., Poyda A. VIIRS Nightfire remote sensing volcanoes // Procedia computer science. 2017. V. 119. P. 307‒314.
  21. 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.
  22. 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

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».