научный журнал по геофизике Вулканология и сейсмология ISSN: 0203-0306

ТИХОНОВ И.Н. — 2010 г.

Осуществлен поиск статистически значимых (на уровне значимости <0.05) периодичностей, синхронизирующих возникновение сильных мелкофокусных (h 100 км) землетрясений в восьми наиболее сейсмоактивных районах Земли. В качестве изучаемых периодичностей рассмотрены синодические периоды планет Солнечной системы (Меркурия, Венеры, Марса и Юпитера), а также период прецессии лунной орбиты. В пяти из восьми регионов установлено наличие статистически значимых результатов для периода Т 780 суток, отвечающего синодическому периоду планеты Марс. В двух регионах значимыми оказались лунный цикл и период Меркурия. Эти результаты не находят своего объяснения за счет возмущающего влияния на Землю гравитационных и приливных сил, действующих со стороны других планет. Значимые периодичности использованы при составлении на 2004–2009 гг. прогноза наиболее вероятных интервалов времени возникновения сильных землетрясений в четырех районах: Камчатки, Южных Курил, северо-востока Японии и желоба Нанкай.

КОПЫЛОВА Г.Н., СЕРАФИМОВА Ю.К. — 2010 г.

По литературным данным выполнена систематизация среднесрочных (со временем упреждения от одного месяца до 2.5 лет) предвестников камчатских землетрясений 1987–2004 гг. с М 6.6, проявившихся в изменениях ряда сейсмологических, геодезических, геофизических и гидрогеохимических параметров. Проводится ретроспективная оценка информативности рассмотренных среднесрочных предвестников для прогноза землетрясений. Основное внимание уделялось оценке зависимости между временем проявления различных предвестников и параметрами землетрясений (магнитуда М, гипоцентральное расстояние R, месторасположение). В условиях камчатской наблюдательной сети предвестники проявляются по комплексу методов, главным образом, перед землетрясениями с М 7 и более в районах южнее Кроноцкого полуострова, для которых величина M/lg R3. Показано, что для разных методов доля землетрясений, перед которыми выявлены предвестники, составляет 0.43–0.86.

ГОНТОВАЯ Л.И., НИЗКОУС И.В., ПОПРУЖЕНКО С.В. — 2010 г.

Рассмотрены результаты моделирования скоростной структуры земной коры и верхней мантии Камчатки методом сейсмической томографии, их сопоставление с данными гравиметрии и современной тектоникой. Установлена ярко выраженная в физических полях вертикальная и латеральная неоднородность верхней мантии и подчиненность ее структуры разломной тектонике; вдоль разломов смещаются не только отдельные блоки литосферы, но и участки зоны Беньофа. Восточно-Камчатский вулканический пояс приурочен к астеносферному слою (астенолинзе) на глубине 70–80 км; мощность астенолинзы составляет 10–20 км, скорость сейсмических волн в ее пределах понижена на 2–4%. Под Ключевской группой вулканов кровля астенолинзы имеет форму сводового поднятия, а ее мощность заметно больше; в целом верхняя мантия в этом районе заметно расслоена. Под Центрально-Камчатской депрессией выявлена низкоскоростная неоднородность (астенолит), мощностью не менее 100 км, определена область его распространения в верхней мантии и характер взаимосвязи с неоднородностями ВКВП. Данные гравиметрии позволяют предполагать развитие рифтовой структуры под вулканический пояс Срединного хребта. Установлена скоростная неоднородность фокального слоя и взаимосвязь выявленных в его пределах аномальных зон с астеносферными неоднородностями в континентальном и океаническом блоках мантии.

КОЖЕВНИКОВ В.М., СОЛОВЕЙ О.А. — 2010 г.

По записям поверхностных волн Рэлея от удаленных землетрясений (M 6.0) методом спектрально-временного анализа вычислены дисперсионные кривые фазовых скоростей основной моды этих волн на участках трасс между 51 парой цифровых сейсмических станций азиатских сетей IRIS в пределах диапазона периодов колебаний 10–200 с. Для каждой из этих пар станций получены одномерные скоростные разрезы поперечных волн (волн S), удовлетворяющие соответствующим дисперсионным кривым и отражающие интегральную структуру среды до глубин 650 700 км под каждой из межстанционных сейсмических трасс, пересекающих область исследования в разных направлениях. На основе этих разрезов методом двумерной томографии [Яновская, 2001] получена трехмерная модель распределения скоростей волн S, отражающая особенности распределения крупных горизонтальных неоднородностей в мантии Центральной Азии на глубинах от 50 до 600 км, и построены двумерные скоростные разрезы для 5 профилей, проходящих через основные тектонические структуры Центральной Азии.

ЕРОШЕНКО Д.В., ХАРИН Г.С. — 2010 г.

Обобщены оригинальные и опубликованные данные о распространении и составе пирокластики, связанной с эксплозивными выбросами вулканов Исландского плюма и отложенной в кайнозойском осадочном чехле Северной Атлантики и Норвежско-Гренландского бассейна. По данным первичных отчетов DSDP и ODP (70 скважин глубоководного бурения), 100 геологических колонок, взятых в рейсах НИС “Академик Курчатов”, “Михаил Ломоносов”, составлены стратиграфические и площадные схемы распространения пирокластики, подсчитано распределение объемов и количества прослоев пирокластики по стратиграфическим интервалам кайнозойского осадочного чехла. Выявлена цикличность их распределения с максимальной частотой в четвертичном времени. В позднем палеоцене и раннем эоцене преобладала базальтоидная пирокластика. Для олигоцена характерна субщелочная анкарамитовая пирокластика. Начиная с миоцена и по четвертичное время состав пирокластики приобрел черты бимодальности (базальт-риолит). Появилась высококалиевая риолитовая пирокластика. Причиной такой эволюции, видимо, стала кристаллизационная дифференциация базальтоидных магм в магматических камерах, которые возникли в доспрединговых грабенах, где накопилась мощная (>20 км) толща вулканитов наклонного рефлектора.

ФЕДОТОВ С.А. — 2009 г.

Институт вулканологии и сейсмологии ДВО РАН, Петропавловск-Камчатский, 683006

ЛЕВИН В.Е. — 2009 г.

Проводится обзор работ по геодезическому мониторингу горизонтальной составляющей современных движений земной коры (СДЗК) Камчатки и Командорских островов за 1979–2007 гг. Приводятся примеры регистрации СДЗК Камчатки и Командорских островов за период 1997–2007 гг. Камчатской региональной GPS сетью (KAMNET), созданной сотрудниками Камчатского филиала Геофизической службы РАН при участии Института вулканологии и сейсмологии ДВО РАН для изучения геодинамических процессов, происходящих в Камчатской зоне субдукции. Дается интерпретация примеров регистрации СДЗК.

ДЕМОНТЕРОВА Е.И., ИВАНОВ А.В., КАРМАНОВ Н.С. — 2009 г.

На вулкане Сайхан (северо-восточный Хангай, Монголия) обнаружены породы с псевдофлюидальной игнимбритовой текстурой. Для них свойственно узловато-полосчатое строение. Ширина полос и фьямме варьируют от нескольких мм до первых см. По своему валовому составу эти породы соответствуют трахибазальтам и не отличаются от обычных трахибазальтов, встреченных на этом вулкане в виде даек и лав. Различие заключается в составе стекол и минералов, а также концентрациях СО2 (более высоких в игнимбритоподобных породах). Стекла в игнимбритоподобных породах формируют тренд от базальтовых трахиандезитов до тефро-фонолитов и фоидитов, что указывает на ликвидусную кристаллизацию клинопироксена. Стекла в лавах и дайках отвечают по составу трахитам, указывая на их остаточную природу после кристаллизации оливина и Ti-магнетита. Существенная часть пироксенов ( 20) в игнимбритоподобных породах показывает расчетные давления их формирования в диапазоне 6.5–14 кбар, тогда как все пироксены в обычных лавах и дайках кристаллизовались при давлениях ниже 0.3 кбар. Таким образом, магмы, давшие игнимбритоподобные породы, начинали кристаллизоваться в подкоровом магматическом очаге во флюидонасыщенных условиях, откуда они быстро выносились на поверхность.

АНОХИНА К.М., ЖАРИНОВ Н.А., ПЕРЦЕВ Б.П., ШИРОКОВ И.А. — 2009 г.

Рассмотрены результаты наблюдений за наклонами земной поверхности в районе вулкана Ключевской на Камчатке на пунктах “Ключи” и “Апахончич” с применением фотоэлектрических наклономеров. В ноябре 1979 г. в период усиления активности вершинного кратера Ключевского вулкана был зарегистрирован аномальный наклон. В январе–феврале 1980 г. наблюдались еще три случая образования аномальных наклонов перед активизацией вулкана. Эти наклоны имеют общие кинематические признаки, хорошо согласующиеся с этапами активизации. Приводится оценка различных возмущающих влияний на измерения наклонов, связанных с сейсмическими и вулканическими событиями. Впервые на Камчатке определены параметры пяти главных волн упругого прилива. Из-за воздействия косвенного эффекта морских приливов амплитудные факторы (М2) по компоненте ВЗ для обоих пунктов имеют заниженные значения относительно глобального (М2) = 0.7. Исследовано влияние морского прилива на упругий земной прилив на Транскамчатском и Кольском профилях. Наблюденные и расчетные факторы (М2) на обоих профилях, расположенных в разных геодинамических районах, в основном совпадают.

МАКСИМОВ А.П. — 2009 г.

Проделан теоретический анализ влияния концентрации воды в расплаве на температуру кристаллизации амфибола с позиций модели идеального расплава. Получено уравнение общего вида, позволяющее объяснить наличие изобарического температурного максимума на кривой устойчивости амфибола двояким влиянием воды на его равновесие с расплавом: в соответствии с реакцией кристаллизации вода повышает стабильность амфибола, но одновременно она понижает мольные доли других компонентов расплава, участвующих в реакции кристаллизации амфибола, тем самым понижая его устойчивость. На примере системы паргасит-вода-углекислота показано хорошее соответствие модели экспериментальным данным. На основании обработки экспериментальных данных получены коэффициенты уравнений зависимости констант равновесий паргасит-расплав и тремолит-расплав от температуры и давления.

ГРИШИН С.Ю., ШЛЯХОВ С.А., ЯКОВЛЕВА А.Н. — 2009 г.

В 1972 г. произошло необычное извержение острова-вулкана Алаид – крупнейшего и наиболее активного вулкана Курильских островов. Центр извержения находился почти на берегу Охотского моря. В результате излияния лавовых потоков в море возникла новая территория. Другими заметными событиями извержения было образование взрывных воронок, шлакового конуса и мощный пеплопад. В результате пеплопада на существенной части острова погибла растительность. В 2006 г. обследован район поражения и изучено начавшееся восстановление растительного покрова, а также впервые изучены почвы острова. Показаны масштабы поражения растительности, основные факторы, определяющие характер и уровень поражения, а также намечены некоторые черты восстановительных смен. В целом, растительный покров разрушен и изменен на площади около 8 км2. Растительный покров территории о. Атласова окажется измененным на период от нескольких десятилетий до первых столетий (зона пеплопада) и даже первых тысячелетий (лавовые потоки). Извержение, помимо разрушений, увеличило площадь острова, создало новые экосистемы и в определенной мере увеличило разнообразие растительного покрова за счет включения серийных сообществ.

ДВИГАЛО В.Н., МЕЛЕКЕСЦЕВ И.В. — 2009 г.

Рассмотрены результаты аэрофотогеодезических работ 1973–2008 гг., проведенных в районе знаменитой Камчатской Долины Гейзеров Институтом вулканологии ДВО РАН (ИВ) – 1973–1993 гг. и его преемником Институтом вулканологии и сейсмологии ДВО РАН (ИВиС) – 2007–2008 гг. совместно с кафедрой фотограмметрии Новосибирского института инженеров геодезии, аэрофотосъемки и картографии (НИИГАиК) – 1973–1985 гг. Аэрофотосъемка, выполненная ИВ после тайфуна Эльза в октябре 1981 г., позволила выявить и зафиксировать первый со времени начала наблюдений связанный с тайфуном оползень на восточном склоне Долины. Измеренная площадь оползневых отложений – 28 600 м2, объем – 80 000 м3. Анализ материалов аэрофотосъемки 12 июля 2007 г. явился базой для объективной оценки последствий катастрофического события 3 июня 2007 г. в Долине Гейзеров, определения качественных и количественных характеристик вновь возникших форм, долгосрочного прогноза будущих опасных явлений и процессов. Сделан вывод о том, что опасные природные события и процессы, бывшие в прошлом, несомненно, станут происходить и в дальнейшем. Поэтому необходим постоянный мониторинг Долины Гейзеров с помощью высокоточных геодезических и дистанционных методов.

ЛЕОНОВ В.Л. — 2009 г.

В начале января 1996 г. вблизи вулкана Карымский на Камчатке произошли редкие для этого места события – землетрясение с М = 6.9, извержение сразу двух вулканов, образование на поверхности множества разрывов. В статье рассматриваются разрывы: их расположение, особенности строения, характер произошедших по ним подвижек. Изучение разрывов проводилось с помощью канав, вырытых поперек разрывов и вскрывших их внутреннее строение. На некоторых нарушениях были построены поперечные профили, позволяющие судить об изменении их геометрии по простиранию. В результате этих работ были выявлены особенности, многократность подвижек, установлена их последовательность, предложен механизм формирования разрывов и общий механизм произошедших деформаций.

ГРИБ Е.Н., ЛЕОНОВ В.Л., ПЕРЕПЕЛОВ А.Б. — 2009 г.

Изучены петро- и геохимические особенности пород Карымского вулканического центра (КВЦ), который является наиболее крупным в Восточном вулканическом поясе Камчатки. Формирование КВЦ происходило ритмично, начиная с конца плиоцена, с образованием последовательных дифференцированных комплексов пород. Закономерное изменение макро- и микроэлементов в вулканических породах КВЦ объясняется процессами фракционирования минеральных фаз из исходного расплава. При этом происходило обогащение остаточных расплавов щелочами, литофильными элементами (Rb, Ba, Sr, Pb, Th, U, РЗЭ) и истощение когерентными элементами (Ni, Cr, Sc, Ti). Результаты геохимического исследования вулканических пород КВЦ указывают на принадлежность их к типичным островодужным образованиям. Отношения несовместимых элементов предполагают двухкомпонентную систему магмообразования: обедненный мантийный источник (N-MORB) и надсубдукционные флюиды (островодужный компонент). Вероятны процессы контаминации расплава в кровле промежуточного очага метасоматизированным субстратом, добавка кумулусных кристаллических фаз (и расплавов) более ранних этапов магмообразования в КВЦ.

БЕССОНОВА Е.П., БОРТНИКОВА С.Б., ГАВРИЛЕНКО Г.М., ЛАПУХОВ А.С. — 2009 г.

Приведены результаты гидрогеохимического исследования термальных источников вулкана Мутновский. Определено, что растворы кипящих котлов и поровые воды термальных площадок на Донном поле имеют аномальный состав широкого спектра химических элементов, включая редкоземельные (РЗЭ) и платиноиды (ЭПГ). Значительные вариации в макро- и микрокомпонентном составе растворов различных источников указывают на разные способы их формирования и транспорта к поверхности. Физико-химическим моделированием показано, что исследованные термальные котлы могут формироваться при подъеме сепарата по открытому трещинному каналу из зоны вторичного кипения смешанных флюидов. Высокие концентрации титана, ванадия, хрома, никеля, кобальта, РЗЭ, ЭПГ свидетельствуют об их глубинном источнике. Химические формы нахождения элементов в растворах (главным образом, свободные аква-ионы) и ультракислая среда способствуют высокой подвижности изученных элементов. Их отложение и концентрирование в приповерхностных условиях маловероятно.

ДАВЛЕТБАЕВ Р.Г., КОВИНА О.В., РЫЧАГОВ С.Н. — 2009 г.

Исследования выполнены на Паужетском и Нижне-Кошелевском геотермальных месторождениях, расположенных в южной части полуострова Камчатка в пределах Паужетско-Камбально-Кошелевского геотермального района. На изученных ранее комплексом геолого-геофизических и гидрогеотермических методов Верхне-Паужетском термальном поле и Нижне-Кошелевской термоаномалии проведен послойный отбор гидротермальных глин с помощью расчисток, проходки шурфов и ручного бурения колонковых скважин. Установлено, что гидротермальные глины образуют практически непрерывную толщу на поверхности термального поля и термоаномалии. Мощность толщи колеблется, в среднем, от 1.3 до 1.5 м. Дана характеристика химического и минералогического состава глин. Определены содержания Au, Hg, Pb, Ag (всего – 41 элемент) в слоях глины, выделенных через каждые 15–20 см в вертикальных разрезах. Элементы обнаруживают неоднородное распределение как по простиранию, так и в вертикальных сечениях толщи гидротермальных глин, что может быть объяснено температурными, физико-химическими и гидрогеохимическими условиями формирования глин на конкретных участках термальных полей. Установлено, что толща гидротермальных глин, залегающих на дневной поверхности геотермальных полей, имеет значение как самостоятельное геологическое тело и является не только водоупорным и теплоизолирующим горизонтом, но и служит динамически активным геохимическим барьером в структуре современной гидротермальной системы. Одним из минералов-концентраторов рудных элементов в гидротермальных глинах, помимо сульфатов Ca, Fe, Mg, Ba и Al, и (возможно) алюмосиликатов, является пирит.

ГИРИНА О.А., ДЕМЯНЧУК Ю.В., КОТЕНКО Л.В., МАЛИК Н.А., МАНЕВИЧ А.Г., МЕЛЬНИКОВ Д.В., НУЖДАЕВ А.А., УШАКОВ С.В. — 2009 г.

В 2007 г. произошло восемь сильных извержений четырех вулканов Камчатки (Безымянный, Ключевской, Шивелуч, Карымский) и вулкана Чикурачки о. Парамушир Северных Курил. Кроме этого, эксплозивное событие было зарегистрировано на вулкане Мутновский, в состоянии повышенной фумарольной активности находились вулканы Авачинский и Горелый на Камчатке и вулкан Эбеко на о-ве Парамушир Северных Курил. Благодаря тесному сотрудничеству коллег проекта Kamchatkan Volcanic Eruption Response Team (KVERT), метеорологического центра аэропорта Елизово, консультационных центров по вулканическим пеплам в гг. Токио, Анкоридж и Вашингтон (Tokyo VAAC, Anchorage VAAC and Washington VAAC) все необходимые меры для безопасности авиаполетов вблизи Камчатки были приняты.

ДЕМЯНЧУК Ю.В., ЖАРИНОВ Н.А. — 2009 г.

Рассматриваются наблюдения за вершинным извержением вулкана Ключевской, произошедшим с 15.02.2007 по 09.07.2007 гг. Это типичное для вулкана вершинное извержение имело эксплозивно-эффузивный характер. Объем извергнутых продуктов оценивается в 0.025 км3. Расчет активных фаз вулкана выполнен по методике В.А. Широкова. Выделенные активные фазы хорошо согласуются с периодами извержений. Вершинное извержение 2007 г. попадает в одну из активных фаз (05.2006–05.2009 гг.), благоприятную для извержения вулкана. По результатам нивелировок, выполняемых с 1979 г. по радиальному к вулкану профилю, обнаружены подъемы и опускания северо-восточного склона вулкана. Максимальная величина смещений 23 см зарегистрирована в 2007 г. на ближайшей к кратеру вулкана площадке, расположенной на расстоянии 11 км от центра вершинного кратера. В ходе двух предыдущих вершинных извержений (2003–2004 и 2005 гг.) также происходили незначительные подъемы и проседания склона, но в целом подъем склона сохранялся. Это свидетельствовало о возможности повторных извержений в ближайшее время. Рассматривается также изменение сейсмического режима до, в ходе и после окончания извержения.

И АНДРЕЕВ В., МАГУСЬКИН М.А. — 2009 г.

Систематические измерения высоты кромки вершинного кратера действующего вулкана Карымский показали, что во время его последнего извержения, продолжающегося с небольшими перерывами с 01.01.1996 г. до настоящего времени (октябрь 2007 г.), вариации этого параметра были более значительны по сравнению с прошлыми извержениями. Периодическое увеличение высоты вулкана Карымский было обусловлено эксплозиями рыхлого пирокластического материала, большая часть которого выпадала на его конус. Повышенная сейсмичность Карымского вулкана усиливала обвально-оползневые склоновые процессы, вследствие чего на кромке кратера периодически формировалась сравнительно плоская площадка и в течение отдельных не продолжительных периодов увеличение высоты вулканического конуса происходило дискретно и быстро. Периодическое уменьшение высоты Карымского вулкана происходит в связи с уплотнением пирокластического материала и, в гораздо большей степени, после сильных эксплозий, вызывающих расширение кратера за счет сноса его привершинного обрамления, а также в связи с просадками магматической колонны, обусловленными частичным опустошением периферического магматического очага, что вызывает увеличение крутизны внутренних склонов кратера, и, как следствие, обрушение и уменьшение высоты конуса. Эти явления, в общих чертах, аналогичны процессам кратеро- и кальдерообразования, описанным ранее предыдущими исследователями на других вулканах Мира.

МОРОЗ Т.А., МОРОЗ Ю.Ф. — 2009 г.

Рассмотрена возможность изучения динамики геоэлектрической неоднородности среды с использованием приемных линий, ориентированных в различных направлениях в одном пункте наблюдений. Показано, что наличие локальной геоэлектрической неоднородности позволяет с помощью мониторинга теллурического тензора контролировать состояние электропроводности геологической среды. Приводятся результаты многолетнего мониторинга электротеллурического тензора на Камчатке. В его поведении проявилась заметная аномалия, которая может быть связана с сильнейшими землетрясениями с М = 8.2 и М = 8.3 в Курило-Камчатском регионе.