Палеореконструкция вулкана Эльбрус

Графические построения производились на основе геологических сведений, отображенных на вновь созданных цифровых картах на базе топографической цифровой (векторной) основы М 1:200 000.

В качестве атрибутивной информации, помещенной в БД, были использованы опубликованные материалы, которые, к сожалению, не воссоздают полного представления о строении вулкана Эльбрус, поскольку значительная часть его перекрыта ледниковыми образованиями.

ГИС позволяет сведения о вулканогенных породах определенного этапа развития вулкана оперативно получать из БД с помощью интерфейса системы при наличии соответствующей цифровой карты на экране дисплея.
При построениях использовались программы Geo/Graph - Geo/Draw, Arc/View 3D Analyst, dBase, Foxpro.

Строение Эльбруса в плиоцене (цифровая карта).
На цифровой карте отображены две наиболее значительные толщи: липаритовые и липарит-дацитовые туфо-лавы и дацитовые лавы. Суммарная мощность плиоценовых (позднеплиоценовых) вулканитов Эльбруса составляет порядка 1,5 км. Площадь их распространения, определенная с помощью ГИС, достигает 50 км2, а общий объем изверженного материала может быть оценен как 75 км3. Учитывая характер пространственного распространения дацитовых лав (удлиненная в субмеридиональном направлении полоса), морфологию ("грандиозные обрывы" за счет резкого увеличения мощности, а также высокую степень кристаллизации (порфировое строение, содержание вкрапленников до 50%, сходство с гранит - порфирами Кыртыкского лакколита) можно предположить что они представляли собой субвулканические образования, приуроченные к уже существовавшему субмеридиональному Эльбрусскому разлому.

Трехмерное изображение Эльбруса
Верхняя часть вулкана в этот период представляла собой относительно ровную поверхность, высота которой не превышала 4,6 км.

Строение Эльбруса в среднем плейстоцене (цифровая карта).
К среднему плейстоцену отнесены потоки андезито - дацитов и дацитов с характерной столбчатой отдельностью. По внешнему облику это красноватые темно - серые и почти черные, либо черно - красные породы с флюидально - полосчатой или псевдобрекчиевидной (такситовой) текстурой. Широким распространением эти образования пользуются на южных склонах вулкана, в истоках р. Баксан (Азау). Общая площадь их распространения около 60 км2, мощность до 600 - 750 м. Объем изверженного материала колеблется в пределах 35 - 45 км3. Возможно, что излияние их происходило из кратера, располагавшегося в центральной части вулканической постройки.

Трехмерное изображение Эльбруса- средний плейстоцен.
Строение Эльбруса в начале позднего плейстоцена (цифровая карта).
Позднеплейстоценовые вулканиты распространены на северо - западном и северо - восточном склонах Эльбруса. Формирование их происходило по следующему сценарию (от древних к молодым) :

• мощное эксплозивное извержение дацитовых пемз и пепла, имевшее место в районе западной вершины Эльбруса, где возник новый кратер. Они слагают горизонт, являющийся прекрасным стратиграфическим репером. Пемзы и пепел, переносившиеся воздушным путем, покрывали многие участки северного склона вулкана и, в благоприятных для консервации условиях, сохранялись в ряде мест Приэльбрусья (в долинах рек Шаукол, Баксан, Чегем). По мере удаления от места взрыва уменьшается мощность пемзового горизонта (от100 - 200 м на Кокюртлю до нескольких м на Баксане и Чегеме) и размер кусков пемзы (от 10 - 20 см до долей см.);

• выбросы бомб, лапиллей и вулканического пепла. Этот пирокластический материал переотлагался лахарами у северных подножий Эльбруса, образуя в понижениях рельефа несортированные, почти неслоистые накопления мощностью до нескольких десятков м. . Они перекрывают пемзовый горизонт;

Трехмерное изображение Эльбруса - начало позднего плейстоцена.

Строение Эльбруса в конце позднего плейстоцена (цифровая карта).
Мощные излияния андезито - дацитов. Потоки устремлялись от западной вершины Эльбруса к долинам рек Битюк - Тебе, Кизилкола и Малки. В последнюю проник самый длинный (до 15 км) и мощный (до 300 м) лавовый язык. Излившиеся образования были перекрыты моренами максимальной стадии последней фазы оледенеия (Q32), а после отступления ледников глубоко прорезаны эрозией р. Малки и ее притоков, местами вскрывшей их основание. Площадь распространения лав оценивается как 60 км2, а объем составляет около 25 - 30 км3.

Трехмерное изображение Эльбруса - конец позднего плейстоцена.

Строение Эльбруса в голоцене.
К голоценовым образованиям отнесены потоки вязких андезито - дацитовых, дацитовых и липарит - дацитовых лав, отличающихся свежестью и сохранностью первичной глыбовой поверхности. Лавы изливались несколькими потоками; наиболее значительные из которых были направлены на север, восток и юг. Они спускались к верховьям рек Малка и Баксан, заполняли или перегораживали днища долин, временно подпруживая и создавая запрудные озера (ныне спущенные).

Извержение голоценовых лав привело к образованию Восточной вершины Эльбруса с четко выраженным кратером овальной формы, имеющим размеры: 250 м в меридиональном направлении и 170 м в широтном .

К этому же периоду относится формирование нескольких небольших вулканчиков, приуроченных к субширотному Кыртык - Сылтранскому разлому, который, по - видимому, и сам являлся магмоподводящим каналом .

Общая площадь голоценовых вулканических продуктов составляет около 100 км2, а объем примерно 30 км3. Извержение их происходило в период деградации последнего оледенения.

Трехмерное изображение Эльбруса.
Современный вид вулкана Эльбрус (трехмерное цифровое изображение).
Таким образом, извержения вулкана Эльбрус происходили многократно и в течение длительного времени (ок. 1,5 млн лет). Возраст завершающих вулканических продуктов, вероятно, менее 2 тыс. лет . В географии Страбона (начало 1 в. н. э.) Эльбрус изображается в виде действующего вулкана , о том же свидетельствуют вновь полученные радиоуглеродные данные .

Излившиеся продукты извержения Эльбруса, общий объем которых составляет порядка 140 - 150 км3, относятся к нормальному известково - щелочному ряду; с несколько повышенной щелочностью

В течение сравнительно длительного (плиоцен - голоцен) периода катастрофические извержения имели место лишь в позднем плейстоцене. Они характеризовались интенсивными эксплозивными выбросами вулканических бомб, лапиллей, пепла и дацитовых пемз и завершились излиянием андезито - дацитовых лав, распространявшихся на значительные расстояния от вулкана. В результате таяния ледников формировались грязевые потоки. Извержения других периодов носили относительно спокойный характер. Но следует иметь в виду, что катастрофическим извержениям также предшествовал относительный покой. Поэтому можно предположить, что возобновление вулканической деятельности Эльбруса после продолжительного покоя может привести к серьезным катастрофическим последствиям.