Первые сведения о вулканических пеплах в составе четвертичных осадков Северного Приохотья, полученные при поисках и разведке местного сырья для производства стекла в бассейне р. Хасын, содержатся в отчетах И.Н.Бессонова, М.Н.Захарова и И.К.Мухомора (Галанин, Галанина, 1997). К настоящему время различные типы четвертичных вулканических пеплов обнаруживаются в естественных обнажениях, карьерах, выработках и озерных кернах (Баранова, Бискэ, 1964; Слободин, 1990; Галанин, Галанина, 1997; Андерсон и др., 1997; 1998; Смирнов и др., 1999; Ложкин и др. 2000; Глушкова, и др., 2001). Имеются сведения о широком распространении пепловых горизонтов в составе позднечетвертичных отложений и почвенных профилей в бассейне верхней Колымы, нижнем течении р. Яма и на п-ве Кони (отчеты по НИР лаборатории почвоведения ИБПС ДВО РАН;  устные сообщения Г.Г. Мажитовой и Б.А. Павлова, В.Н.Смирнова). Несмотря на многочисленные упоминания о местонахождениях вулканических пеплов (рис. 14), а в некоторых случаях и об их возрасте,  каких-либо корреляций между ними по хронологии, химическому и литолого-минералогическому составу, приуроченности к определенным морфоскульптурам рельефа пока еще не имеется. Неясным остается вопрос об источнике вулканических пеплов в Северном Приохотье. Лишь в 1991 г. в сводке магаданских, камчатских и московских исследователей приводится предварительная характеристика химизма нескольких пепловых разрезов региона в сравнении с пирокластикой некоторых Камчатских вулканов как наиболее вероятных источников пеплов Северного Приохотья  (Мелекесцев и др., 1991).

Изучение четвертичных вулканических пеплов является существенной частью исследований по восстановлению хронологии и палеогеографии плейстоцена и голоцена, эволюции ландшафтов и, в частности, пеплосодержащих подзолистых почв Северного Приохотья. Весьма перспективным представляется использование прослоев вулканических пеплов в качестве маркирующих горизонтов для датирования рыхлых отложений, геоморфологических и археологических объектов.

Распространение и морфологические типы пепловых залежей. Четвертичные пепловые осадки региона по условиям осадконакопления и взаимоотношениям с вмещающими отложениями могут быть разделены на 2 главных типа: первичноосажденные и переотложенные. К первому типу относятся  покровные залежи на водораздельных пространствах, пологих вершинах, высоких аллювиальных и флювиогляциальных террасах, пепловые прослои в озерных осадках, а также слои и линзы, заключенные внутри древних почвенных горизонтов в составе позднеплейстоценовых отложений разного генезиса. Для них характерны однородная текстура осадков и отсутствие следов флювиальной слоистости. Ко второму типу относятся прослои в флювиальных и флювиогляциальных отложениях, а также линзы лимнокамового генезиса, связанные с позднеплейстоценовой ледниковой деятельностью. 

По взаимоотношению с вмещающими осадками различаются поверхностные и перекрытые залежи пеплов. Морфологически выделяются тонкие пепловые прослои с более или менее равномерной мощностью (озерные осадки), прерывистые слои с переменной мощностью и мелкие линзы (подпочвенные, аллювиальные, флювиогляциальные), небольшие пепловые линзы и струи в делювиально-пролювиальных отложениях и мощные до 20 м озерно-ледниковые линзы с гляциотектонической микроскладчатостью среди позднеплейстоценовых ледниковых, озерно-ледниковых и водно-ледниковых отложений. 

Первичноосажденные покровные пепловые залежи рассматривались некоторыми исследователями как подзолистый горизонт зональных альфегумусовых почв и подбуров оподзоленных (Игнатенко и др., 1980). Этот тип отложений располагается непосредственно под почвенным слоем или внутри него и имеет мощность от нескольких мм до 10-15 см. Пеплосодержащие почвы - подбуры оподзоленные и подзолы альфегумусовые приурочены к плакорным поверхностям ландшафтов, которым, в геоморфологическом смысле, соответствуют пологие поверхности рельефа с элювиальным режимом осадконакопления (Галанин, Галанина, 1997). Наиболее четко в пространственном отношении данный тип пепловых отложений коррелирует с фрагментам выровненных поверхностей в горах, террасами речных долин, поверхностями межгорных впадин, нагорных террас, днищ каров и т.п. Пепловые покровы являются наиболее распространенным типом и встречены  на пространстве от бассейна верхнего течения р. Колыма (массив г. Абориген) на севере до п-ва Кони на юге и от бассейна р. Яна (Охотская) на западе  до р. Яма на востоке. Начиная с первых публикаций  (Баранова, Бискэ, 1964), традиционно считается, что этот тип пепловых отложений наиболее молодой. 

По гранулометрическому составу пеплы покровов соответствуют супесям, а формы распределений их фракций из разных районов Северного Приохотья обнаруживают большое сходство по средним и модальным значениям (рис. 15). Характерным признаком, указывающим на аллохтонное формирование этого горизонта в  в составе Al-Fe-гумусовых подзолистых почв, является бимодальное распределение фракций. 

К первичноосажденному типу вулканических пеплов относятся подпочвенные тонкие прослои и линзы вулканических пеплов, обнаруженные нами на поверхности раннеголоценового (?) конечноморенного вала в одном из каров Хасынского хребта в бассейне р. Палатки (верховья руч. Шатер). В том же районе, в долине р. Палатка аналогичные прослои встречаются в составе торфянистых, дерново-торфянистых почв и альфегумусовых подзолов на позднеплейстоцен-раннеголоценовых аллювиальных террасах и в составе делювиально-пролювиальных отложений. Аналогичными, по литохимическому составу пепловым покровам, являются также маломощные прослои пеплов в верхних частях разрезов некоторых озерных отложений – озера Чистое, Лесное, Хорошее и др.

Возраст вулканических пеплов. Определение абсолютного возраста субповерхностных пепловых горизонтов в отдельных случаях затруднено вследствие повсеместной высокой аэрации и развития окислительных процессов. Например,  на восточном фланге шлейфа оползня-осова у подножья сопки Портовая в г. Магадане погребенный органический горизонт  на глубине 0,5 м, подстилаемый  2-15 сантиметровым пепловым слоем, датирован в 565±10 (МАГ-1537), 875±10 (МАГ-1536) и 295±10 лет (МАГ-1535) (Смирнов и др., 1999). 

Наиболее достоверные сведения о возрасте этого типа пеплов получены из естественного обнажения в береговом обрыве оз.Хорошее (см. рис. 4), расположенного в 55 км к востоку от г. Магадан. Прослои и линзочки вулканического пепла в составе торфянисто-детритового горизонта на глубинах 0,42-0,50 м от поверхности имеют датировку 2754±10 л.н. В непосредственной близости от предыдущего разреза  возраст первичноосажденного пеплового прослоя из осадков оз. Лесного с глубины 110-115 см составил 2900±60 л.н. (CAMS 18070). Аналогичный возраст имеют пепловые прослои оз. Подкова в гряде Билибина с глубины 70-70,2 см - 2745±10 лет (МАГ-1458) (Андерсон и др., 1997).

По результатам бурения оз. Алут  в интервалах глубин 203-205 и 650,5-650,8 см выявлены прослои беловато-серых вулканических пеплов. По четырем датировкам возраст верхнего горизонта составил от 7850±60 до 7970±60 лет. (CAMS-31253, CAMS-32688). Близкий к этому возраст (8350±85 лет, WHG-936/AA6883) имеет прослой вулканического пепла в осадках оз. Джека Лондона на глубине 74-75 см (Позднечетвертичные..., 2002). Возраст нижнего пеплового прослоя оз. Алут лежит в пределах 24970±260 - 27480±210 лет (CAMS-44516, CAMS-45353) (Андерсон и др., 1998). С ним, вероятно, коррелируется возраст пеплового прослоя мощностью около 20 см, заключенный между почвенными горизонтами, в нижней части позднечетвертичной террасы руч. Надежда, правого притока р. Детрин, наблюдавшийся В.Н.Смирновым в 1992 г. при вскрытии золотоносной россыпи.

Таким образом, в Северном Приохотье имеется не менее 3-х генераций первичноосажденных вулканических пеплов, возраст которых установлен достаточно надежно. Возраст подпочвенных пеплов, иногда перекрывающих плиоценовые коры выветривания на поверхностях выравнивания, однозначно установить весьма сложно, так как здесь возможно смешение нескольких разновозрастных генераций. Это отчасти подтверждается существенным варьированием их химического состава в смежных местонахождениях. 

Переотложенные пеплы. Известными и наиболее полно изученными представителями этого типа являются Уптарская и Красавинская залежи в ледниковых и водно-ледниковых отложениях Уптаро-Хасынской впадины.Они обладают сходными свойствами по строению, морфологии и петрохимическому составу пеплов. Более крупная Красавинская залежь представляет собой линзу овальной формы длиной 300 м и шириной 175 м. Максимальная ее мощность достигает 20 м. Кровля залежи волнистая с куполами и западинами глубиной до 7 м. Уптарская залежь также имеет линзовидную форму, но меньшие размеры и мощность до 14 м (рис. 16). Главная особенность, отличающая их от всех других известных пепловых залежей,  заключается в необычайно большой мощности, механизм возникновения которой до настоящего времени является дискуссионным.

В разрезах обеих линз наблюдается тонкое переслаивание пеплов разных оттенков от снежно-белых до розоватых и серых. Внутри пепловых линз встречаются отдельные линзочки и прослои терригенного гравия, «плавающие» гальки и валуны. Тонкие годичные пепловые прослои смяты в микроскладки, осложнены трещинами, микронесогласиями и другими проявлениями гляциодеформаций. Можно предположить, что первоначально пеплы концентрировались в приледниковых озерах путем сезонного смыва их со всей поверхности ледника, чем и объясняется их слоистость, напоминающая слоистость ленточных глин, и большая мощность. Анализ разреза Уптарской линзы дает основание предполагать, что выпадение вулканических пеплов произошло в период деградации ледника и завершилось до его окончания, поскольку пепловые осадки расположены внутри более крупной супесчано-суглинистой линзы с элементами инверсионной лимно-камовой текстуры. Предполагается, что линзы вулканических пеплов, отложенные в поверхностных и субповерхностных воронках и впадинах «мертвого» ледника, после его окончательного таяния, были спроецированы на донную морену, испытав существенное боковое сжатие вытаявшей внутренней мореной, деформацию слоев в микроскладчатые плойчатые текстуры. Имеющиеся сведения о характере и размерах первого позднеплейстоценового оледенения в регионе и данные геологического картирования позволяют отнести время формирования пепловых линз к концу зырянской эпохи. 

Таким образом, в исследуемом регионе достоверно выделяются 4 возрастные генерации вулканических пеплов: конец зырянской эпохи (Уптарская и Красавинская залежи); 25-27,5 тыс. лет (оз. Алут); 7,9-8,8 тыс. лет (оз. Алут, 35-метровая терраса р.Уптар [Уптар1]; 2,75-2,9 тыс. лет (оз. Лесное, Подкова, гора Портовая). 

Петрохимический состав пеплов. Имеющиеся данные о химическом составе вулканических пеплов приведены в табл. 1. Первичноосажденные пеплы, часто из разных весьма удаленных районов обнаруживают значительное сходство химического состава. Среди этого типа отложений  выделяются 3 группы пород. Первая (гора Портовая, оз. Чистое, р. Левая Палатка) характеризуются наиболее высокими отношениями Na2O/K2O, высокой концентрацией CaO, Al2O3, Sr, Zr, и низким содержанием Rb (рис. 17). Устойчивые, но более низкие значения Na2O/K2О, пониженные концентрации Sr и относительно высокие - Rb характерны для  погребенного в теле оползня-осова пеплового горизонта на горе Портовая, а также пепловых покровов Охотско-Колымкого водораздела (руч. Левый Дивный, Эликчанские озера). Сходство по отношению Na2O/K2O и кремнекислотности проявляют горизонты внутрипочвенных пеплов на делювиально-коллювиальных шлейфах Дукчинских гор и в нижнем течении р.  Яма.

В целом, значительный разброс химического состава однотипных пепловых отложений из соседних и, вероятно, близких по возрасту разрезов, пока не позволяет использовать геохимический метод для объективного расчленения пепловых отложений региона и однозначно определить источник пирокластики. Вариации химического состава поверхностных пепловых покровов могут быть обусловлены несколькими причинами: гравитационная сепарация во время переноса осадков; смешение в одном поверхностном горизонте нескольких разновозрастных пепловых генераций; изменение химического состава в результате внутрипочвенного выветривания и др.

Геохимические данные пока еще не позволяют достоверно определить источники вулканических пеплов в Северном Приохотье, однако сходный состав и близкий возраст раннеголоценовых пеплов (7,9-8,8 тыс. лет) позволили отнести эту генерацию к катастрофическому извержению вулкана Ильинского на Камчатке (Мелекесцев и др., 1991). Определение источника и возраста поверхностных плащеобразных пепловых осадков весьма проблематично по вероятной причине смешения нескольких разновозрастных генераций.

Таблица 1
Химический состав пеплов и туфов Северного Приохотья 
по (Глушкова и др., 2001)

Рис. 17. Положения составов вулканических пеплов из районов Северного Приохотья в координатах SiO2 - Na2O/K2O (Глушкова и др., 2001). 1 - внутрипочвенные пеплы, 2 - пеплы,  перекрытые склоновыми и озерными отложениями, 3 - лимнокамовые линзы в водно-ледниковых отложениях, 4 - влк. Ичинский (Камчатка)