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

ГИРИНА О.А., НУЖДАЕВ А.А. — 2014 г.

22 сентября 2005 г. произошло эксплозивное извержение вулкана Молодой Шивелуч, в результате которого в долине р. Байдарная был сформирован пирокластический поток длиной около 20 км, в районе Северной группы вулканов прошел пеплопад.

ФИРСТОВ П.П., ШАКИРОВА А.А. — 2014 г.

В декабре 2010 г. началось извержение вулкана Кизимен, которому предшествовала сейсмическая подготовка в течение года и восьми месяцев. В статье показаны пространственно-временные особенности сейсмического режима, предварявшего извержение. Приведено краткое описание хода эксплозивно-экструзивно-эффузивного извержения с декабря 2010 г. по март 2013 г. Извержение началось с эксплозивной деятельности с последующим выжиманием вязкого лавового потока. Выжимание вязкой андезитовой магмы и движение лавового потока по склону сопровождались необычной сейсмичностью в виде квазипериодического появления микроземлетрясений – режим “drumbeats”. Показано, что впервые режим “drumbeats” был зарегистрирован во время выжимания экструзии на вершине вулкана. В последующем генератором режима “drumbeats” стал фронт вязкого лавового потока при его движении по склону. В зависимости от размеров фронта лавового потока динамические параметры микроземлетрясений изменялись. Во время движения основного “языка” лавового потока (март–сентябрь 2011 г.) возникал режим “drumbeats I” c энергетическим классом микроземлетрясений К = 3–5.5, а после появления второго “языка”, меньшего по размерам, во время его движения по склону появился режим “drumbeats II” c микроземлетрясениями с К < 3. В январе 2013 г. появился режим, близкий к режиму “drumbeats”, регистрировавшимся в начале извержения, связанный с выжиманием экструзивного обелиска на вершине вулкана.

АСАУЛОВА Н.П., ВЕРЕИНА О.Б., КИРЮХИН А.В., ПОЛЯКОВ А.Ю. — 2014 г.

Показано, что при эксплуатации Паужетского геотермального месторождения (1960–2007 гг.) в продуктивный резервуар поступает значительное количество метеорных вод, оцениваемое в 30% от расхода отбора теплоносителя, что приводит к охлаждению продуктивного резервуара и снижению добычи пара. Моделирование процесса эксплуатации при условии изоляции зон инфильтрации показывает возможность увеличения продукции пара на 23.2%. Многовариантное моделирование эксплуатации участка Дачный Мутновского геотермального месторождения показывает, что наиболее вероятным сценарием эксплуатации является инфильтрация метеорных вод с расходом около 60 кг/с в продуктивный резервуар сверху. Эти результаты согласуются с понижением паросодержания в первые четыре года эксплуатации.

ДВИГАЛО В.Н., СВИРИД И.Ю., ШЕВЧЕНКО А.В. — 2014 г.

Приведены результаты количественных оценок параметров Трещинного Толбачинского извержения 2012–2013 гг. (ТТИ) за период с 27.11.2012 по 05.06.2013. Показано, что наибольшую интенсивность извержение имело в первые двое суток (при среднем расходе лавы 440 м3), когда вдоль всей зоны трещин действовало наибольшее количество лавовых жерл. В последующие две недели расход снижался (среднее значение 140 м3). Со второй половины декабря 2012 г. по июнь 2013 г. излияние лав происходило почти равномерно – с расходом близким к 18 м3. Извержение было преимущественно эффузивным. За 6 мес. излилось 0.52 км3 лавы, которой была покрыта поверхность площадью 35.23 км2. Объем пирокластики на удалении до 1.5 км от зоны новых трещин не превысил 0.1 км3. Составлены карты, определяющие положение трещинной зоны, основных жерл и лавовых потоков на склоне вулкана Плоский Толбачик. Установлено, что провал 1975–1976 гг. в малой вершинной кальдере Плоского Толбачика за время Трещинного Толбачинского извержения 2012–2013 гг. почти не изменился.

САВЕЛЬЕВ Д.П. — 2014 г.

В зоне серпентинитового меланжа на п-ове Камчатский Мыс найдены высокомагнезиальные ультраосновные вулканические породы – плагиоклазовые пикриты (океаниты) с содержанием MgO 22.2–25.8%. Определены петро- и геохимические характеристики этих пород, а также состав минералов. Вкрапленники оливина составляют 50–60% объема породы, их состав (в основном – 87–89 мол. % Fo) и состав расплавных включений в них указывают на происхождение пород из пикрового расплава с дополнительным кумулятивным обогащением оливином. Геохимические параметры (Zr/Y = 3.1, Th/Yb =0.14–0.18, Nb/Yb = 2.39–2.66, La(N)/Sm(N) = 1.0–1.1, La(N)/Yb(N) = 1.24–1.42) говорят об океаническом генезисе пород при влиянии мантийного плюма.

ЛАДЫГИН В.М., РЫЧАГОВ С.Н., ФРОЛОВА Ю.В. — 2014 г.

Рассмотрены закономерности преобразования эффузивных пород вулкана Баранского (центральная часть о-ва Итуруп) под влиянием сульфатно-хлоридных кислых и ультракислых вод термального ручья Кипящая Речка. Получены данные об изменении их химического и минерального состава, структурных особенностей, пористости и петрофизических свойств. Описаны динамика процесса выщелачивания и стадии преобразования пород в проточной кислой (ультракислой) геотермальной среде. Отмечается, что механизм сернокислотного выщелачивания пород на дневной поверхности может быть во многом аналогичен процессу образования вторичных кварцитов (монокварцитов) в зонах восходящих потоков кислых газов над малыми интрузиями габбродиоритов – диоритов.

ЛЕМЗИКОВ В.К. — 2014 г.

Основой работы является применение моделей спектров тектонических землетрясений к вулкано-тектоническим (ВТ) и глубоким длиннопериодным вулканическим (ГД) землетрясениям. Для этих землетрясений проводится одновременный подбор параметров очаговых спектров и среды распространения сейсмических волн. Получены предварительные результаты, характеризующие модели очаговых спектров вулканических землетрясений вулкана Ключевской. Предложенный метод позволяет дополнительно оценивать параметры поглощения сейсмических волн, которые важны для оценок напряженно-деформированного состояния вулканической среды.

АРСАНОВА Г.И. — 2014 г.

Исследуется природа источников тепла и вещества гидротерм вулканических регионов: являются ли они разными (и тогда гидротермы – это нагретые метеорные воды) или источник тепла и вещества – общий (и тогда гидротермы имеют в составе теплоноситель, или флюид). Выводы получены на основе комплексного подхода к проблеме с учетом баланса вод Земли, связи воды и вулканизма на планетах земного типа, закономерностей формирования состава гидротерм, выявленных на основе Камчатского материала с привлечением данных по выносу тепла. Согласно выводам источником, как тепла, так и вещества гидротерм является мантийный флюид. Гидротермы представлены либо им самим, либо продуктами его рассеяния. Но прежде этот флюид выступает инициатором кислого вулканизма, который предваряет гидротермальный процесс. Места дифференциации флюида в коре перспективны как участки гидротермального минерало- и рудообразования. Работа представляет интерес для геологов, изучающих воду как действующее вещество высокотемпературных процессов.

КОЛОСКОВ А.В., ПЕРЕПЕЛОВ А.Б., ПУЗАНКОВ М.Ю., ФИЛОСОФОВА Т.М., ФЛЕРОВ Г.Б., ЩЕРБАКОВ Ю.Д. — 2014 г.

Предложена геолого-петрологическая модель формирования Белоголовского вулканического массива позднеплиоценового–раннеплейстоценового времени. Выделено две петрохимические серии пород разной щелочности: нормальной и умеренно-щелочной. Характер эволюции продуктов вулканизма и минералогический состав пород разной щелочности свидетельствуют о пространственной независимости и разной глубине очагов родительских магм их продуцирующих. Ведущим процессом, ответственным за образование расплавов, исходных для спектра пород внутри каждой серии, является кристаллизационная дифференциация. Эволюция щелочно-базальтовой магмы проходила ступенчато с образованием автономных дочерних расплавов состава: трахибазальты–трахиандезиты–трахиты–трахириолиты, комендиты, локализованных в разноглубинных промежуточных очагах.

УТКИН И.В. — 2014 г.

Детально проанализированы особенности залегания и аккумуляции на морском дне тонкозернистого пеплового материала из прослоя Байтоушань-Томакомаи (B-Tm), осажденного после мощной эксплозии ультраплинианского типа, имевшей место примерно в 938 AD. Установлено, что, имея большой цифровой массив гранулометрических анализов, характеризующий как площадную, так и вертикальную изменчивость прослоя, и применяя современные математические методы обработки (разбиение гранулометрического спектра на популяции, тренд-анализ путей аккумуляции и др.), можно получить неизвестные ранее сведения о характере извержения, его местоположении, путях воздушного и водного переноса, состоянии атмосферы и водной толщи в момент извержения. Установлено, что гранулометрические спектры тефры прослоя содержат информацию о двух эксплозивных эпизодах продолжительностью примерно десять дней каждый, имевших место в условиях атмосферной циркуляции, характерных для весны (более ранний эпизод) и осени (более поздний эпизод). Для обоих эпизодов определены наиболее вероятные ареалы выпадения пепла на морскую водную поверхность. Также выявлена сложная структура участков концентрирования частиц на дне бассейна, отражающая особенности вихреобразной структуры водной толщи Японского моря во время извержения.

ГИЛЁВА Н.А., РАДЗИМИНОВИЧ Я.Б., ХРИТОВА М.А. — 2014 г.

Развитие цифровых технологий в последние два десятилетия существенно отразилось на сейсмологических исследованиях. Глобальная сеть Интернет позволяет значительно расширить возможности для сбора макросейсмических данных по сравнению с традиционными методами исследования последствий сильных землетрясений. В настоящей статье рассматриваются современные способы получения макросейсмической информации, ориентированные на использование сети Интернет; оцениваются возможности и ограничения применения новых методов в условиях Восточной Сибири, анализируется эффективность использования интерактивного опросного листа, размещенного на web-сайте Байкальского филиала ГС СО РАН. В абсолютном большинстве случаев БФ ГС СО РАН удалось получить большее количество интерактивных сообщений об эффектах ощутимых землетрясений по сравнению с международными центрами данных USGS и EMSC. Сопоставление результатов работы региональных и общемировых агентств позволяет заключить, что региональные сейсмологические агентства более эффективны в получении макросейсмической информации в интерактивном режиме по сравнению с общемировыми центрами данных.

ЛАДЫГИН В.М., ПИЛИПЕНКО О.В., РАШИДОВ В.А. — 2014 г.

Изучены петрофизические и магнитные свойства драгированных горных пород, слагающих постройки пяти действующих подводных вулканов Тихого океана – островодужных Фукудзин, Эсмеральда, Ковачи, Симбо и Иль де Сандр – в окраинном море. Выполнены измерения стандартных петрофизических и магнитных характеристик, три вида термомагнитного анализа и электронно-зондовый микроанализ. Сравнительный анализ магнитных свойств изученных пород показал, что они сильно дифференцированы по величине естественной остаточной намагниченности и магнитной восприимчивости. Наибольшими значениями обладают афировые андезибазальты вулкана Эсмеральда, а наименьшими – ксенолиты вулкана Иль де Сандр. Основными носителями намагниченности в изученных породах являются зерна неизмененного и/или окисленного титаномагнетита различной доменной структуры. Все исследуемые образцы магнитно изотропны.

АЛЕКСЕЕВ В.Ю., ВОЛКОВ А.В., СИДОРОВ А.А., СТАРОСТИН В.И. — 2014 г.

Вулканогенные пояса – структуры главнейших этапов развития литосферы: внутриокеанические, островодужные, окраинно-континентальные, внутриконтинентальные. Кроме вулканогенных поясов, достаточно широко распространены изолированные локальные формы вулканизма (в т.ч. глубинные-плюмовые), которые сравнительно просто объясняются с позиции террейновой концепции. Научные представления о современном вулканизме позволяют более предметно осмыслить палеовулканологические процессы. Однако глубины познания современного вулканизма возможны только на основе палеовулканологического фундамента. Сравнительный анализ западного и восточного секторов Тихоокеанского пояса отчетливо иллюстрирует его возрастную и структурную асимметрию развития. В статье рассмотрены наиболее характерные черты тихоокеанского вулканизма с особым внимание к современным океанским и континентальным рудообразующим системам. В.В. Аверьев [1966] неоднократно подчеркивал, что в определение вулканизма необходимо вводить все глубинные формы магматических процессов, а гидротермальные системы относил к особой форме вулканизма.

ГУСЕВ А.А. — 2014 г.

Для изучения временнй структуры вулканической активности Земли на масштабах от месяцев до столетий изучены три последовательности событий: две выборки из “Смитсонианского каталога”, и выборка из каталога “вулканического индекса ледовых колонок” (IVI). Для отбора данных были тщательно выбраны: (1) нижние пороги по размерам событий и (2) временне интервалы; в результате отобранные подмножества данных можно принять однородными. Далее был проведен анализ временнй структуры. Он показал наличие трех видов тенденции к группированию событий. (1) Плотность потока событий неоднородна во времени: их даты образуют активные эпизоды. Это – “обычное” группирование. (2) В упорядоченном по времени последовательном списке размеров извержений более крупные события формируют тесные группы. Это новое явление названо “порядковым группированием”. (3) Темп выноса продуктов извержений демонстрирует эпизодическое, всплескообразное поведение. Во всех трех случаях тенденция к группированию имеет многомасштабный фрактальный (самоподобный) характер: последовательности извержений ведут себя как импульсные шумы типа 1/f. Результаты наводят на мысль, что должен существовать механизм глобального характера, ответственный за синхронизацию всплесков активности на планете. Для изучения временнй структуры вулканической активности Земли на масштабах от месяцев до столетий изучены три последовательности событий: две выборки из “Смитсонианского каталога”, и выборка из каталога “вулканического индекса ледовых колонок” (IVI). Для отбора данных были тщательно выбраны: (1) нижние пороги по размерам событий и (2) временне интервалы; в результате отобранные подмножества данных можно принять однородными. Далее был проведен анализ временнй структуры. Он показал наличие трех видов тенденции к группированию событий. (1) Плотность потока событий неоднородна во времени: их даты образуют активные эпизоды. Это – “обычное” группирование. (2) В упорядоченном по времени последовательном списке размеров извержений более крупные события формируют тесные группы. Это новое явление названо “порядковым группированием”. (3) Темп выноса продуктов извержений демонстрирует эпизодическое, всплескообразное поведение. Во всех трех случаях тенденция к группированию имеет многомасштабный фрактальный (самоподобный) характер: последовательности извержений ведут себя как импульсные шумы типа 1/f. Результаты наводят на мысль, что должен существовать механизм глобального характера, ответственный за синхронизацию всплесков активности на планете. Для изучения временнй структуры вулканической активности Земли на масштабах от месяцев до столетий изучены три последовательности событий: две выборки из “Смитсонианского каталога”, и выборка из каталога “вулканического индекса ледовых колонок” (IVI). Для отбора данных были тщательно выбраны: (1) нижние пороги по размерам событий и (2) временне интервалы; в результате отобранные подмножества данных можно принять однородными. Далее был проведен анализ временнй структуры. Он показал наличие трех видов тенденции к группированию событий. (1) Плотность потока событий неоднородна во времени: их даты образуют активные эпизоды. Это – “обычное” группирование. (2) В упорядоченном по времени последовательном списке размеров извержений более крупные события формируют тесные группы. Это новое явление названо “порядковым группированием”. (3) Темп выноса продуктов извержений демонстрирует эпизодическое, всплескообразное поведение. Во всех трех случаях тенденция к группированию имеет многомасштабный фрактальный (самоподобный) характер: последовательности извержений ведут себя как импульсные шумы типа 1/f. Результаты наводят на мысль, что должен существовать механизм глобального характера, ответственный за синхронизацию всплесков активности на планете. й структуры. Он показал наличие трех видов тенденции к группированию событий. (1) Плотность потока событий неоднородна во времени: их даты образуют активные эпизоды. Это – “обычное” группирование. (2) В упорядоченном по времени последовательном списке размеров извержений более крупные события формируют тесные группы. Это новое явление названо “порядковым группированием”. (3) Темп выноса продуктов извержений демонстрирует эпизодическое, всплескообразное поведение. Во всех трех случаях тенденция к группированию имеет многомасштабный фрактальный (самоподобный) характер: последовательности извержений ведут себя как импульсные шумы типа 1/f. Результаты наводят на мысль, что должен существовать механизм глобального характера, ответственный за синхронизацию всплесков активности на планете.

ВАШАКИДЗЕ Г.Т., ЛЕБЕДЕВ В.А. — 2014 г.

На основе результатов проведенных в последние десятилетия геологических, петролого-геохимических и изотопно-геохронологических исследований составлен каталог четвертичных вулканов Большого Кавказа, отражающий современный уровень знаний об истории развития новейшего магматизма в этой части Альпийско-Гималайского складчатого пояса. В каталоге в табличном виде приведены данные о 74 вулканических аппаратах, обнаруженных к настоящему времени и описанных в научной литературе с разной степенью детальности. Указаны их координаты и абсолютная высота, тип постройки и преобладающий характер извержений, время активности, а также главные петрографические, изотопно-геохимические характеристики и химический состав продуктов магматической деятельности. Для удобства использования каталога в нем раздельно описаны вулканы Казбекской и Эльбрусской неовулканических областей – двух главных ареалов молодого магматизма на Большом Кавказе. Для Казбекской области они, кроме того, сгруппированы по традиционно выделяемым в ее пределах нескольким вулканическим центрам. В текстовой части статьи в обобщенном виде приведены основные сведения о четвертичной вулканической активности Большого Кавказа, ее геохронологии, закономерностях миграции во времени и пространстве, а также петрогенезисе новейших эффузивов.

ЗАВЬЯЛОВ А.Д. — 2013 г.

DOI: 10.7868/S0203030613030085 Список литературы

DIMITRIOS ZOUZIAS, SEYMOUR KAREN ST. — 2013 г.

Thirteen pumice samples from the D and E ignimbrite units of Kalymnos Tuff have been analyzed for their biotite and feldspar phenocryst mineral chemistry and for bulk major and 20 trace, including 14 Rare Earth elements, to define and compare their petrochemistry with the Kos Plateau Tuff (KPT). For the same purpose major element analyses were obtained from Kalymnos Tuff and KPT glasses. Both KPT and Kalymnos pumice lapilli are rhyolites characterized by a well-developed ‘silky texture and roundish quartz. Phenocrysts of biotite and feldspars (sanidine, oligoclase) from both tuffs display compositional overlap. Crystals are charac-terized by undulatory extinction (quartz), fractures (sanidine, oligoclase) and bent cleavages (biotite) due to the explosive origin of their host. Both tuffs show well-defined petrogenetic trends and extensive compositional overlaps on major and trace element variation diagrams suggesting that they are consanguineous. However, D ignimbrite samples are more evolved than those obtained from E ignimbrite as indicated from major elements, alkali earths (Ba, Rb, Sr), immobile (Zr, Y), compatible (V) and hygromagmatophile trace element (Th) distributions. This evidence indicates a stratified magma chamber under a Km caldera superstructure which is mostly submarine.

КОМПАНИЧЕНКО В.Н., ШЛЮФМАН К.В. — 2013 г.

Для получения амплитудно-частотной характеристики давления пароводяной смеси в Верхне-Мутновской гидротермальной системе математическими методами прямого спектрального анализа исследована база данных по мониторингу скважины № 30 за 2004 год (глубина фиксирования давления 950 м, интервал между замерами 2 мин, всего около 250 000 определений). Выявлена крупномасштабная и мелкомасштабная изменчивость давления. Крупномасштабная соответствует низкочастотной составляющей динамики и проявляется в виде макрофлуктуаций со значительными (до 2 бар) резкими или плавными изменениями давления. Мелкомасштабная изменчивость представлена как нерегулярными, так и регулярными колебаниями. В ее рамках можно выделить среднечастотную и высокочастотную составляющие. Среднечастотная составляющая соответствует плавным флуктуациям с периодами около 20 мин (частота 0.00083 Гц), максимальное изменение давления между замерами составляет 0.7 бар. Высокочастотная составляющая представлена резкими изменениями значений давления (снижение, повышение и выбросы), а также флуктуаций с периодами менее 5 мин.

БАРАНОВ С.В. — 2013 г.

В работе рассматривается афтершоковый процесс сильнейшего за всю историю инструментальных наблюдений на шельфе Западной Арктики землетрясения с Mw = 6.1, произошедшего 21.02.2008 г. в проливе Стур-фиорд архипелага Шпицберген. На основе моделирования афтершоковой последовательности при помощи релаксационных моделей и ETAS-модели было установлено, что афтершоковый процесс является комбинацией двух подпроцессов – релаксационного и триггерного. Выдвигается гипотеза о связи сейсмичности с нарушением флюидодинамического равновесия в толще морского дна в проливе Стур-фиорд.

БУБНОВ С.Н., ЛЕБЕДЕВ В.А., ЧЕРНЫШЕВ И.В., ШАТАГИН К.Н., ЯКУШЕВ А.И. — 2013 г.

Проведены комплексные изотопно-геохронологические, петрологические и изотопно-геохимические (Sr–Nd) исследования четвертичного магматизма Гегамской неовулканической области (Малый Кавказ, Армения). Согласно полученным данным продолжительность периода новейшей вулканической активности в пределах этого региона составила около 700 тыс. лет – от 700 до первых десятков тысяч лет назад. Определены временные рамки пяти дискретных фаз четвертичного вулканизма: I – около 700, II – 550–480, III – 190–150, IV – 110–70 и V – менее 50 тыс. лет назад. Продолжительность этих фаз, по всей видимости, составила первые десятки тысяч лет; в свою очередь они разделялись сопоставимыми по длительности периодами затишья в эруптивной деятельности. Петрологические и изотопно-геохимические характеристики эффузивов Гегамской области свидетельствуют о том, что они относятся к бимодальной ассоциации риолиты – трахиандезиты-трахиандезибазальты, в происхождении которой ведущую роль играли процессы фракционной кристаллизации первичных базитовых расплавов при резко подчиненном значении ассимиляции глубинными магмами корового вещества. Изотопные параметры изученных вулканитов (87Sr/86Sr – 0.70410–0.70437 и Nd от +3.3 до +4.0), практически идентичные для средних-основных и кислых разностей ассоциации и сходные с таковыми для молодых базитов других областей Малого Кавказа, указывают на общность происхождения всех четвертичных магматических образований региона, в петрогенезисе которых, по-видимому, принимал участие единый мантийный источник OIB-типа, имеющий некоторую региональную специфику состава генерируемых им расплавов. Анализ расположения четвертичных вулканов на территории центральной части Армении (Гегамская и Арагацкая области) и примыкающего к ней с запада Карсского плато свидетельствует о наличии латеральной миграции новейшей магматической активности в этом регионе в течение времени с запада на восток. Наиболее поздние ее проявления имели место на территории восточной части Гегамской области, где, по-видимому, в первую очередь возможно возобновление извержений в будущем.