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

СЕЛИВЕРСТОВ В.А., ФЛЕРОВ Г.Б. — 2008 г.

На основе опубликованных и новых данных предлагается петрологическая модель формирования предорогенной позднемеловой-палеогеновой вулкано-интрузивной формации. В основу модели положен принцип плюмовой геодинамики: гомодромное поступление магм дунит-клинопироксенит-габбровой ассоциации в верхние горизонты литосферы обязано плавлению неоднородного состава субстрата верхней мантии под воздействием восходящего глубинного флюида, содержащего фосфор-калиевую компоненту. Показана комагматичность разнофациальных проявлений: базальт-трахибазальт-латит и габбро-монцогаббро-сиенит, эволюционирующих в процессе кристаллизационной дифференциации базальтовой магмы под контролем трансмагматического флюида. Предлагается вариант петрогенезиса пород высококалиевой базальтовой серии.

ЕРМАКОВ А.В. — 2008 г.

Построена модель гидротермальной системы кальдеры Академии Наук (Камчатка) на основе предположения об определяющей роли свободной тепловой конвекции в гидротермальной системе над магматическим очагом. Для построения модели использованы известные данные о геологическом строении, гидрогеологии и геотермии района. Обсуждаются три варианта модели. По характеру распределения температур выбран вариант модели, лучше всего соответствующий природным условиям. Определено время стабилизации гидротермальной системы, которое для всех трех вариантов имеет близкие значения (7–8 тыс. лет).

ДЕМЬЯНОВИЧ В.М., КЛЮЧЕВСКИЙ А.В., ЧЕРНЫХ Е.Н. — 2008 г.

Выполнен пространственно-временной анализ напряженно-деформированного состояния литосферы и сейсмичности в зоне Белино-Бусийнгольского разлома на юго-западном фланге Байкальской рифтовой зоны (БРЗ). Установлено, что эпицентры сильных землетрясений тяготели к линии сместителя на земной поверхности, а в осевой зоне шириной ±15 км произошло более 90% сейсмотектонических деформаций и падений напряжения, обусловленных в основном слабыми толчками. Несоответствие простой картины сейсмичности и сложной пространственно-временной структурированности напряженно-деформированного состояния среды объясняется доминантным влиянием сильных землетрясений 1974, 1976 и 1991 годов и их афтершоковых серий толчков, которые существенно упростили формализованное описание сейсмичности. Напряженно-деформированное состояние среды в зоне разлома неоднородно и неустойчиво. Наблюдаемое несоответствие пространственно-временного формирования различных типов подвижек в очагах слабых и более сильных землетрясений обусловлено, вероятно, различным откликом разномасштабных деструктивных элементов разломной зоны на изменение напряжений. Динамика поля напряжений в зоне разлома хорошо корреспондирует с вариациями напряжений в литосфере Южного Прибайкалья и БРЗ, однако в конце 1960-х годов отмечается влияние сдвиговых деформаций Алтая и Западной Монголии.

БЕЛЫЙ В.Ф. — 2008 г.

Палеовулканологические и палеотектонические реконструкции зоны перехода континент – океан на Северо-Востоке Азии показывают многообразие обстановок проявления островодужного вулканизма. Различаются два главных типа структур островодужного вулканизма: 1) вулканические дуги эвлиминарных систем (ВДЭС) и 2) интрагеосинклинальные вулканические дуги, в том числе и ареалы островного вулканизма (ИОВ). К ВДЭС относятся современные Курило-Камчатская и Алеутская и палеозойско-раннемеловая Тайгоносская вулканические дуги. Последняя является элементом Таловско-Тайгоносской эвлиминарной системы (ТТЭС) – древней двойной островодужной системы, аналогичной современным Курило-Камчатской и Алеутской двойным островодужным системам. ТТЭС и ее современные аналоги представляют собой структурные комплексы, ограничивавшие (и ограничивающие) со стороны Пацифики концентрически-зональные геосинклинальные области. Длительность развития, устойчивый базальт-андезитовый (известково-щелочной) состав продуктов вулканизма и поперечная петрохимическая зональность являются характерными особенностями ВДЭС. Анализ геофизических данных говорит о том, что в зонах ВДЭС развиваются сложные процессы эндогенной аккреции и деструкции (переработки) континентальной коры. ИОВ следуют структурному плану геосинклинальной области (системы). Их развитие относительно кратковременно, а пространственное положение и состав магматических образований могут существенно меняться на разных стадиях развития геосинклинальных систем. Большинство островодужных зон связано с проявлениями известково-щелочного вулканизма, но в некоторых структурах распространены также калиевые щелочные, щелочно-ультраосновные и ультраосновные образования. Многообразны обстановки развития интрагеосинклинального островного вулканизма: 1) вулканическая перекомпенсация; 2) геоантиклинальные поднятия; 3) вулкано-тектонические прогибы орогенной стадии геосинклинальных систем. Островной известково-щелочной вулканизм геоантиклинальных зон, вероятно, связан с эндогенной аккрецией коры континентального типа внутри геосинклинальной системы (области). Интрагеосинклинальный островодужный вулканизм изучен еще крайне слабо. Исследование этого феномена является одной из актуальнах задач палеовулканологии.

ГУСЕВ А.А. — 2008 г.

Ранее была отмечена 56-летняя цикличность сильных землетрясений на Камчатке. Эта цикличность – еще одно проявление выявленной в 1974 г. В.А. Широковым тенденции к синхронизации моментов сильных землетрясений Камчатки циклами, связанными с периодом Тo вращения линии узлов орбиты Луны. Широков выявил циклы 18.6 года = To и 6.2 года = To/3, а цикл в 56 лет имеет период 3To В связи с возникновением на Камчатке в конце 1997 г., в нарушение 56-летней цикличности, сильного (Mw = 7.8) землетрясения, ее реальность следовало перепроверить. Оказалось, что хотя степень четкости 56-летнего цикла снизилась после 1997 г., сам факт цикличности сохранил статистическую значимость. Попутно уточнен прогноз опасности землетрясений на Камчатке. Такое уточнение необходимо в связи с приближением сроков опасного периода 2008–2011 гг. Обнаружено, что в предположении неизменности упомянутых эмпирических тенденций, повторяемость сильных землетрясений у берегов Камчатки будет в период август 2008 г.–октябрь 2011 г. повышена примерно в четыре раза относительно многолетней средней. Впервые делается прогноз опасности в терминах макросейсмической интенсивности для определенных грунтовых условий (средний грунт) в определенном пункте (г. Петропавловск-Камчатский). Для этих условий, оценка вероятности хотя бы одного сотрясения интенсивностью 7 баллов и выше в указанный период равна 0.39 ± 0.15. Ожидаемое число одиночных событий или групп событий с магнитудой Мw 7.6 на Камчатке в указанный период составляет 0.76 ± 0.25.

ГРИБ Е.Н., ПЕРЕПЕЛОВ А.Б. — 2008 г.

Оливинсодержащие базальты Карымского вулканического центра прослеживаются в истории развития района, начиная с нижнего плейстоцена до настоящего времени (события 1996 г.), и относятся к типичным низко- и умереннокалиевым толеитовым базальтам островодужного геохимического типа. Исследованы составы минералов-вкрапленников, представленных плагиоклазом, оливином, клинопироксеном и твердофазные включения шпинели в оливинах, реже в анортитах. Эволюционные тренды породообразующих минералов свидетельствуют о комагматичности этих базальтов и, следовательно, о существовании в недрах структуры единого долгоживущего промежуточного магматического очага. Активность этого очага связана с периодическим поступлением на поверхность высокотемпературных базальтовых расплавов. Геохимические особенности базальтов определяются их происхождением из единого истощенного магматического источника близкого к N-MORB, последовательной кристаллизацией первичных расплавов и ограниченным смешением с компонентами магм, кристаллизующихся на разных глубинах. Предполагается, что твердофазные включения высокоглиноземистой шпинели (герцинит), выявленные в оливине (и анортите) базальтов северного сектора КВЦ имеют реликтовую природу.

ЛЕМЗИКОВ М.В. — 2008 г.

Исследовались поглощающие и рассеивающие свойства среды постройки вулкана Ключевской. С этой целью использовались слабые вулкано-тектонические землетрясения вулкана Ключевской, с очагами под вулканом на глубине до 30 км, зарегистрированные радиотелеметрическими сейсмическими станциями, установленными на постройке вулкана и вблизи него. Для обработки цифровых сейсмограмм слабых вулкано-тектонических землетрясений применяется известный в сейсмологии метод “MLTWA” (Multiple Lapse Time Window Analysis). Данный метод использует экспериментальные нормированные интегралы объемной плотности сейсмической энергии по нескольким временным окнам на записях землетрясений, пропущенных через полосовые фильтры. Оценки параметров, характеризующие поглощение и рассеяние сейсмической энергии слабых вулкано-тектонических землетрясений вулкана Ключевской, определялись путем подбора коэффициентов, обеспечивающих наилучшее совпадение экспериментальных и теоретических интегралов. Для расчета теоретических интегралов объемной плотности сейсмической энергии использовалось аналитическое решение уравнения переноса сейсмической энергии. Получены надежные оценки параметров, характеризующие поглощающие и рассеивающие свойства среды постройки вулкана Ключевской. Оценки добротности, полученные для среды постройки вулкана Ключевской, ниже оценок добротности, рассчитанных другими авторами для литосферы Камчатки.

2008

КУГАЕНКО Ю.А., САЛТЫКОВ В.А., СИНИЦЫН В.И., ЧЕБРОВ В.Н. — 2008 г.

Представлены результаты мониторинга высокочастотных сейсмических шумов на Камчатке в 1992–2006 гг. и их использования для прогноза сильных региональных землетрясений (М 6.0) в диапазоне эпицентральных расстояний до 400 км. Прогнозирование базируется на оригинальном методе, в котором при изучении закономерностей сейсмической эмиссии в качестве эталонного внешнего воздействия используются земные приливы. Приведено детальное описание применяемой в настоящее время методики. Определены направления дальнейшего совершенствования методики прогноза.

ДЖУРИК В.И., ДРЕННОВ А.Ф., СЕРЕБРЕННИКОВ С.П. — 2008 г.

Рассматривается изменение спектрального состава смещений почвы и полученным по ним спектров скоростей и ускорений, зарегистрированных на твердомерзлых скальных грунтах (T<–3°С) в зависимости от эпицентрального расстояния и энергетического класса двумя способами. Первый способ характеризует все эпицентральное поле землетрясений, второй направлен на изучение возможных различий спектров в разных очаговых зонах. Найдены зависимости изменения максимального уровня спектра от эпицентрального расстояния и энергетического класса. Проведено сравнение рассчитанных спектров с имеющимися записями сильных землетрясений. Показана возможность нахождения по близким, относительно слабым, землетрясениям спектров колебаний твердомерзлых скальных грунтов от землетрясений вплоть до 15–17 энергетических классов, а также различие спектров сейсмических сигналов от землетрясений из различных очаговых зон. Полученные результаты могут быть использованы как непосредственно, так и при проведении районирования и прогнозе сейсмической опасности различной масштабности в пределах распространения твердомерзлых грунтов, в том числе и при изменении или нарушении температурного режима мерзлоты.

ЛУНЕВА М.Н. — 2008 г.

Анализ распределения параметров расщепленных S-волн от слабых местных землетрясений до глубины 200 км в области станции PET IRIS (г. Петропавловск-Камчатский) за период 1993–2002 гг. свидетельствует о неоднородном распределении анизотропных свойств и изменении напряженно-деформированного состояния среды во времени в области субдуктирующей плиты. По характеру поведения параметров расщепленных волн выделено 3 временнх интервала 1993–1995, 1996–1998, 1999–2002 гг. Наиболее упорядоченная ориентация азимутов поляризации быстрой волны на всех глубинах и пониженное напряженное состояние среды наблюдается в 1996–1998 гг. Выделены области сравнительно устойчивого и неустойчивого поведения, которые согласуются с повышенными и пониженными скоростями P- и S-волн. К устойчивым областям с доминированием азимутов быстрой волны вдоль В-ЮВ отнесены центральный блок до глубины 120 км и нижняя часть сейсмофокальной зоны. Неустойчивое поведении азимутов быстрой волны отмечается для глубин 60–90 км и в области верхней границы сеймофокальной зоны. Максимальные значения времени задержки S-волн, области миграции времен задержки локализуются преимущественно вдоль контактов между более жесткими и ослабленными блоками. х интервала 1993–1995, 1996–1998, 1999–2002 гг. Наиболее упорядоченная ориентация азимутов поляризации быстрой волны на всех глубинах и пониженное напряженное состояние среды наблюдается в 1996–1998 гг. Выделены области сравнительно устойчивого и неустойчивого поведения, которые согласуются с повышенными и пониженными скоростями P- и S-волн. К устойчивым областям с доминированием азимутов быстрой волны вдоль В-ЮВ отнесены центральный блок до глубины 120 км и нижняя часть сейсмофокальной зоны. Неустойчивое поведении азимутов быстрой волны отмечается для глубин 60–90 км и в области верхней границы сеймофокальной зоны. Максимальные значения времени задержки S-волн, области миграции времен задержки локализуются преимущественно вдоль контактов между более жесткими и ослабленными блоками.

НИКОЛАЕВА С.Б. — 2008 г.

Представлены результаты инструментальных, исторических и палеосейсмогеологических исследований землетрясений на севере Кольского региона. Обнаружены палеосейсмодеформации, свидетельствующие о сильных сейсмических событиях, происходивших здесь в начале голоцена. Выделена Мурманская палеосейсмогенная структура, в которой возможно возникновение землетрясений с интенсивностью 8 и более баллов по шкале MSK-64.

ЗАХАРИХИНА Л.В., ЛИТВИНЕНКО Ю.С. — 2008 г.

На примере территории, расположенной вблизи действующего вулкана Карымский (восточное побережье Камчатки), показано, что при регулярном поступлении на поверхность пирокластического материала трансформация органического почвенного вещества происходит крайне замедленно. Основным источником элементов питания растений в таких условиях являются подвижные микроэлементы свежих вулканических пеплов. Установлена геохимическая специализация рассмотренной территории, характеризующаяся пониженными концентрациями большинства микроэлементов относительно их кларков для почв и грунтов и превышением содержаний микроэлементов над кларком живого вещества для растений. Свежевыпавшие пеплы обогащены подвижными формами микроэлементов, которые в результате гипергенных геохимических процессов переходят в растворенном виде в сопредельные среды.

ДЕМЯНЧУК Ю.В., ЖАРИНОВ Н.А. — 2008 г.

Рассматриваются наблюдения за образованием внутрикратерного экструзивного купола вулкана Шивелуч за период 1980–2007 гг. Приводятся сведения об основных этапах формирования лавового купола. Показано, что скорости роста и расхода изверженной лавы не постоянны во времени. На начальном этапе формирования экструзивного купола в 1980–1981 гг. расход был минимальный и не превышал 0.1–0.2 млн. м3 в сутки. После возобновления роста экструзии в 1993 г. отмечен максимальный расход изверженных продуктов – до 1.25 млн. м3 в сутки. Максимальные скорости роста и расхода изверженных продуктов наблюдаются, как правило, в первые месяцы формирования экструзии после возобновления эруптивного процесса. Ускорение роста купола провоцируется мощными эксплозивными извержениями, сопровождающими экструзивный процесс. Эксплозивные периоды извержений по расходу изверженных продуктов на 3 порядка превышали самые продуктивные экструзивные периоды. Неравномерность образования экструзии отражает неравномерность поступления магмы, а также указывает на существование неглубокого магматического очага на глубинах 4–6 км.

РОДКИН М.В. — 2008 г.

По данным каталогов построена обобщенная пространственно-временнaя окрестность сильного землетрясения и исследован режим сейсмичности в этой области. Исследуется характер обратного каскада (нарастания сейсмической активности к моменту главного события) и афтершокового процесса, а также более слабая сейсмическая активизация, свойственная более широкой окрестности главного события. Показано, что параллельно с развитием обратного и афтершокового каскада наблюдается ряд аномалий, указывающих на развитие в этой пространственно-временнoй области некоего предвестникового процесса разупрочнения, выражающегося в уменьшении величин кажущихся напряжений, в увеличении относительного вклада низкочастотных колебаний в излучении очага, в росте коррелированности (однородности) напряженно-деформированного состояния. Отмечается особая важность выявления аномалий, не только указывающих на существование процесса разупрочнения, но и позволяющих охарактеризовать физическую природу этого процесса. Приводится пример такой аномалии.

БЕЛЫЙ В.Ф., ВАЩИЛОВ Ю.Я., ВОЛКОВ А.В., СИДОРОВ А.А. — 2008 г.

Характеризуются тектоническое положение, строение и развитие Кайемравеемского вулканического поля на Чукотке, в котором находятся крупное золото-серебряное месторождение Купол и несколько перспективных полей, несущих аналогичное оруденение (в совокупности они образуют Кайемравеемский рудный район). Показано, что трем главным стадиям вулканизма отвечают специфические формы структурообразования. Предлагается палеовулканологическая реконструкция вулканического поля.

ТАРАКАНОВ Р.З. — 2008 г.

По долгосрочному сейсмическому прогнозу С.А. Федотова район Средних Курильских островов длительное время (с 1965 г.) был вероятным местом следующего землетрясения c М 7.7, т.е. “сейсмической брешью”. В этой работе по совокупности сейсмологических и геолого-геофизических данных предпринята попытка оценить сейсмический потенциал этой зоны до 15 ноября 2006 года. По сейсмологическим данным произведен сравнительный анализ объемной плотности сейсмической энергии для трех зон Курильского региона. Объемная плотность сейсмической энергии для Средних Курильских островов оказалась в два раза меньше, чем для Северных Курильских островов и почти в шесть раз меньше, чем для Южных Курил. Выполнена количественная оценка разных параметров сейсмического процесса для Курильского региона. Показано, что для Средних Курильских островов количество представительных землетрясений с (М 6) на глубинах до 70 км примерно в 3 раза меньше, чем для всей дуги в целом. Здесь отмечен повышенный тепловой поток до (100 мВт/м2). Кровля слоя повышенной проводимости поднята до глубины около 100 км. Учитывалось простирание в регионе крупных разломов и других сейсмотектонических элементов. По отмеченным данным (до 15 ноября 2006 г.) был подтвержден вывод о слабой сейсмической активности Средних Курильских островов. 15 ноября 2006 (Mw = 8.3) и 13 января 2007 (Mw = 8.1) в этом регионе произошло два сильных землетрясения, которые сопровождались волнами цунами. Ошибочный вывод о слабой сейсмической активности был связан с тем, что для Средних Курильских островов продолжительность сейсмического цикла может быть 150–200 лет. Делается вывод о том, что исследования уровня сейсмической активности региона нужно начинать с построения унифицированных графиков повторяемости землетрясений и определения величины максимально возможного землетрясения.

ГУФЕЛЬД И.Л. — 2008 г.

Рассмотрены геологические факторы, контролирующие процессы подготовки сильных землетрясений и проявление слабой и сильной сейсмичности. Выделены процессы взаимного смещения блоков литосферы и дегазации. Обсуждаются три сценария развития сейсмотектонических процессов, учитывающих пространственное протекание физико-химических реакций в твердой фазе и флюиде. Подготовка очагов сильных коровых землетрясений связывается с блокировкой границ блоков за счет физико-химических реакций. Рассмотрены возможности прогноза землетрясений и регулирования сейсмического режима.

МАКСИМОВ А.П. — 2008 г.

На примере двух мощных извержений конуса Квицапу вулкана Сьерро-Ассуль (Чили) рассматривается проблема эффузивных извержений магм с высокими предэруптивными содержаниями летучих. Предложен физико-химический механизм дегазации магм с потерей ими летучих до появления на поверхности. Модель основана на взаимодействии магм, находившихся в разных по глубине очагах, и различии между растворимостью воды в расплаве и ее равновесной концентрацией в протяженном по вертикали магматическом теле. При этом малоглубинный очаг может аккумулировать летучие, выделяющиеся из магмы, поступающей в него из глубинного очага. Дается объяснение резких различий в характере извержений 1846–1847 и 1932 г. при идентичном химико-петрографическом составе магм.

БАЗАРОВ Л.Ш., ГОРДЕЕВА В.И., ПЕТРУШИН Е.И. — 2008 г.

Экспериментально установлено существование непрерывной взаимосвязи расплавов промежуточного и мантийного очагов. Взаимосвязь осуществляется за счет двух встречных потоков расплава внутри подводящего канала промежуточного очага. Установлено также существование горизонтальных валиковых течений в верхней части расплава промежуточного очага, направленных от центральной части к периферии и обратных горизонтальных течений вдоль всей плоскости подошвы промежуточного очага от периферии камеры к центру – подводящему каналу, переходящих далее в кольцевой нисходящий поток. Кольцевой нисходящий поток, за счет теплового взаимодействия с центральным подъемным потоком, внутри подводящего канала нагревается и становится недосыщенным относительно выделившихся кристаллов, исключая возможность зарастания стенок подводящего канала промежуточного очага. Механизм непрерывного взаимодействия расплавов мантийного и промежуточного очагов обеспечивает квазистационарное состояние системы независимо от вулканической активности. Высказано предположение, что механизм формирования горизонтальной расслоенности крупных интрузивов основного состава аналогичен установленному процессу седиментации и формирования кумулуса на подошве промежуточного очага.