Этапы формирования Жомболокского лавового поля (Восточный Саян) С.Г. Аржанников *, А.В. Иванов *, А.В. Аржанникова *, Е.И. Демонтерова *, Л.А Орлова **, Джеф Пигати *** * Иркутск, Институт земной коры СО РАН, ** Новосибирск, Институт геологии и минералогии СО РАН, *** Денвер, Федеральный центр, Геологическая служба США, Колорадо,

Жомболокское лавовое поле расположено в горном массиве Восточного Саяна на границе Окинского плоскогорья и хребта Кропоткина, где заполняет большую часть долины р. Жомболок и падь Хи-Гол. Этот объект представлен базальтовым (гавайитовым) лавовым полем длиной около 70 км, шириной до 4 км и максимальной мощностью 150 м [1]. Район исследований

История изучения данного объекта насчитывает более 230 лет, начинаясь с посещения долины р. Жомболок российским геодезистом Егором Пестеревым, работавшим в Иркутской губернии с 1772 по 1781 г.г. [3]. Позднее в долину вулканов приезжал английский архитектор, художник и путешественник Т. Аткинсон ( ). Первое научное описание с параметрами лавового потока и вулканов дано П. А. Кропоткиным [4]. Экспедиция иркутского горного инженера С.П. Перетолчина в 1914 г. закончилась трагически - его гибелью при невыясненных обстоятельствах. Позднее исследователи неоднократно посещали и изучали Жомболокское лавовое поле с центрами излияния лавы в долине пади Хи-Гол [5-10]. Многие отмечали, что возраст формирования вулканов и потока является послеледниковым. Т. У. Аткинсон 1852 Егор Пестерев П.А. Кропоткин 1865 С.П. Перетолчин 1914 Вулкан Перетолчина Вулкан Кропоткина Вулкан Аткинсона Молодые лавы в Окино-Жомболоксокм расширении История изучения

В спартанскую фазу позднеплейстоценового оледенения в речных долинах Окинского плоскогорья (Ока, Тисса, Сенца, Жомболок и др.) лежали ледники толщиной м, которые оканчивались мощной конечной мореной на абсолютной высоте м. В период деградации оледенения, около лет назад [2], произошел интенсивный врез, размыв основных и конечных морен, и сформировалась серия террасовых уступов. Arzhannikov S.G., Braucher R., Jolivet M., Arzhannikova A.V., Vassallo R., Chauvet A., Bourles D., Chauvet F History of late Pleistocene glaciations in the central Sayan-Tuva Upland (southern Siberia)// Quaternary science reviews. V Оледенение Восточного Саяна

Жомболокское лавовое поле формировалось после стаивания ледника и представляет собой комплекс вулканов в долине пади Хи-Гол и один вулкан в верховьях реки Барун-Хадарус, а также систему разновозрастных потоков, объединенных в гигантское лавовое поле в долинах рек Жомболок и Ока. Морфологически выделяется, по меньшей мере, четыре этапа активизации вулканизма, разделенных во времени. Исходя из соотношения лавовых потоков, их гипсометрического положения, наличия или отсутствия шлаковых и пепловых отложений на поверхности склонов и базальтах, первым из серии извержений было формирование вулкана Старый и вулкана Трещина. Ivanov A.V., Arzhannikov S.G., Demonterova E.I., Arzhannikova A.V., Orlova L.A. Jom-Bolok Holocene volcanic field in the East Sayan Mts., Siberia, Russia: structure, style of eruptions, magma compositions, and radiocarbon dating // Bulletin of Volcanology, 2011, 73: , doi: /s Жомболокское лавовое поле

Влк. Старый Влк. Трещина Область подпора в долине р. Ока Подпорное палеоозеро Лавы, поступавшие из пади Хи-Гол и верховьев реки Жомболок в долину р. Ока, заполнили ее и сформировали дамбу. Образование подпорного озера происходило в период интенсивного размыва ледниковых и водно- ледниковых отложений. В воде, поступавшей в палеоозеро, присутствовало большое количество ледниковой муки, которая выпадала в виде белесого осадка. В настоящее время эти осадки сохранились под базальтами и на поверхности базальтового потока. Первый этап

Для определения возраста озерных отложений и близкого по времени подпора базальтами р. Оки нами была заложена серия шурфов в рыхлых осадках, налегающих и прислоненных к базальтовому потоку и в подбазальтовом аллювии. В процессе вскрытия и изучения разрезов был обнаружен датируемый материал. Ракушки семейства улиток «янтарки» (Succineidae) и кусочек угля во вмещающих озерных отложениях имеют возраст 13442±110 и 13092±115 лет, соответственно.

Второй этап Второй этап активизации вулканизма в пади Хи-Гол связан с вулканами Перетолчина, Аткинсона и Останец. На врезке серым цветом показаны лавы этого периода. Для определения возраста формирования вулкана Аткинсона и др. была заложена серия шурфов по периферии и в центральной части. В одном из шурфов были обнаружены фрагменты растений, достаточные для проведения радиоуглеродного анализа. Формирование слабого растительного покрова связано с перерывом извержений продолжительностью в несколько лет. Определение возраста проводилось в двух разных лабораториях. Одна из них находится в Новосибирске, другая в США в г. Тусон. Необходимость повторного датирования была обусловлена несоответствием возрастных дат в области вулканов в Пади Хи-Гол и краевой части лавовых потоков в долине р. Ока. В итоге мы получили две калиброванные даты 7133±141 и ± 108 лет которые могут характеризовать время второго этапа формирования Жомболокского лавового поля. Влк. Останец

Третий этап Третий этап связан с формированием вулкана Кропоткина. Лавы этого этапа формировались в меньших объемах и имеют распространение в верховьях пади Хи-Гол и р. Кадыр-Ос. Возможно, что часть изверженного материала разгружалась по лавовым тоннелям, сформированным в теле потока в предыдущие фазы. Мы не имеем прямых датировок для этого этапа и можем характеризовать время активизации только по косвенным данным. В долине р. Сенца в озерно-болотных отложениях, залегающих на ледниковых осадках, имеется прослой углей с интенсивным проколом. Возраст углей и, соответственно, пожара, возможно связанного с излиянием лав, составляет 4716±117 и 5279±187 лет (калиброванный возраст).

Четвертый этап 538±18 571±51 Погибшая древесина Четвертый этап, по нашему мнению, мог произойти в период лет назад. Это вытекает из данных о возрасте трех образцов обгоревшей древесины в районе вулкана Аткинсона (810 ± 77 лет, 816 ± 64 лет, 830 ± 90 лет), возраста углей в долине р. Сенца (788±77 лет) и возраста живой (450 и 500 лет – по годовым кольцам) и погибшей древесины (538±18 лет, 571±51 лет) на небольших островах «старой лавы» в поле молодых базальтов в Окино-Жомболокском междуречье.

Условия формирования лав 4-го этапа

LocalitySample number Conventional 14C age, year BP Calibrated age, year BP Reference for conventional 14 C age 1 этап Oka-08-1Уголь 11190± ±115Настоящая работа Oka-10-05Ракушка 11550± ±110 Настоящая работа JM-13-23Уголь 11460± ±123Настоящая работа 2 этап SOAN-7408Куст травяной 6240 ± ± 141Ivanov et al., 2011 Куст травяной ± ± 108Настоящая работа 3 этап SOAN-8874Уголь 4200±904716±117Настоящая работа SOAN-6236Уголь 4610± ±187 Arzhannikov et al., этап - современные SOAN-6864Древесина 870 ± ± 77Ivanov et al., 2011 SOAN-6865Древесина 875 ± ± 64Ivanov et al., 2011 SOAN-6866Древесина 890 ± ± 82Ivanov et al., 2011 SOAN-8875Уголь 835±65788±77Настоящая работа SOAN-8879Древесина 505±40538±18Настоящая работа SOAN-8878Древесина 520±60571±51Настоящая работа Таким образом, наши исследования позволили датировать основные этапы молодого вулканизма Жомболокского лавового поля и показали потенциальную возможность вулканических извержений в этом регионе.

БЛАГОДАРИМ ЗА ВНИМАНИЕ!