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

БЕЛЫЙ В.Ф. — 2010 г.

Детальное петрографическое изучение импактитов впадины Эльгыгытгын позволило разделить их на дацит-риолитовую (преобладающую) и базальт-андезитовую (около 1% от общего количества импактитов) группы. Протолитом дацит-риолитовой группы являлись породы меловой игнимбритовой формации ОЧВП, откуда глубина их образования оценивается 1–1.5 км. Импактиты базальт-андезитовой группы, в целом более ранние, образовались из протолитов, по-видимому, метаморфических и магматических комплексов фундамента ОЧВП, залегающих на глубинах 6.5–8.5 км. Различия глубины формирования этих групп импактитов подтверждаются особенностями состава клинопироксена. Между глубинными и малоглубинными импактитами устанавливаются геохимические связи, проявленные в характере распределения Ni, Cr и Co. Последовательность развития малоглубинного импактогенеза представляет собой ряд: импактированный игнимбрит пемза шлак массивное стекло. Стекла имеют наиболее однородный общий химический состав, но и они характеризуются высокой неоднородностью состава витрических фаз, что говорит о быстром и дискретном процессе импактогенеза, который препятствовал гомогенизации расплава. Стекла – конечный продукт импактогенеза, они характеризуются резким падением содержания флюида и его восстановительных компонентов.

БЕЛЫЙ В.Ф. — 2010 г.

Структура впадины Эльгыгытгын состоит из двух элементов: более крупной и древней впадины Эльгыгытгын-1 и эксцентрично вложенной в нее более молодой впадины Эльгыгытгын-2, заполненной современным оз. Эльгыгытгын. Характеризуется разрез донных отложений озера, установленный сейсмоакустическими исследованиями [18]. Образование верхнего стратифицированного комплекса донных отложений, а, следовательно, и озерной котловины, началось, по-видимому, 2.6 млн. лет. назад, тогда как формирование импактитов определяется в интервале времени: конец позднего миоцена – ранний плиоцен (около 2 млн. лет). Импактиты представлены дацит-риолитовой (господствующей) и базальт-андезитовой (1) группами. Импактиты дацит-риолитовой группы формировались в последовательности: импактированный игнимбрит пемза шлак массивное стекло. Показано, что каждое местонахождение импактитов отличается своими ассоциациями пород, химическим составом и возрастом. Особенности скульптуры фрагментов массивных импактных стекол, находящихся на разных расстояниях от геометрического центра впадины Эльгыгытгын (предполагаемого места падения метеорита [9]), исключают возможность их распространения из некоего единого центра, но находятся в соответствии с представлением о деятельности отдельных локальных центров импактогенеза. Таким образом, все изложенные признаки совершенно не согласуются с метеоритной гипотезой происхождения впадины Эльгыгытгын и связанных с ней импактитов.

АСАУЛОВА Н.П., КИРЮХИН А.В., МАНУХИН Ю.Ф., РЫЧКОВА Т.В., СУГРОБОВ В.М. — 2010 г.

Обоснована концептуальная гидрогеологическая модель и построена соответствующая трехмерная численная термогидродинамическая модель Паужетского геотермального месторождения, охватывающая область 13.6 км2 и включающая три слоя: фундамент с подводящими каналами теплоносителя; гидротермальный резервуар; верхний водоупор с инфильтрационными “окнами”. Для решения инверсионных (обратных) задач использована программа iTOUGH2, калибровка модели осуществлена по данным естественного состояния и эксплуатации 1960–2006 гг. (использовано 13 675 калибровочных точек). Инверсионное моделирование позволило выявить и оценить ключевые параметры модели и установить источники формирования эксплуатационных запасов. Прогнозное моделирование на 2007–2032 гг. показывает возможность стабильного получения 29 кг/с пара при условии ввода в эксплуатацию пяти дополнительных скважин, что обеспечит ГеоЭС мощностью 6.8 МВт. По результатам прогнозного моделирования в сочетании с опытными данными многолетней эксплуатации оцениваются эксплуатационные запасы промышленных категорий.

РАДЗИМИНОВИЧ Я.Б., ЩЕТНИКОВ А.А. — 2010 г.

Сейсмичность Восточного Забайкалья представляет собой малоизученную тему исследований. Согласно современным представлениям, сейсмическая активность этой территории определяется как умеренная и слабая. Вместе с тем, существуют исторические сведения, свидетельствующие о неоднократных сильных сейсмических проявлениях в различных районах Забайкалья. Эти материалы, как правило, имеют отрывочный характер и по этой причине не были использованы при составлении параметрических каталогов и в оценках сейсмической опасности территории Восточной Сибири. В настоящей работе рассматриваются новые данные, позволяющие дополнить картину макросейсмических эффектов некоторых сильных исторических землетрясений Восточного Забайкалья и ориентировочно оценить их основные параметры. Дополнительные сведения были обнаружены при просмотре региональной периодической печати конца XIX–начала XX в. Выполненные исследования позволяют сделать вывод о более высокой сейсмической активности Восточного Забайкалья, чем предполагалось ранее.

ГОНТОВАЯ Л.И., ЖАРИНОВ Н.А., ФЕДОТОВ С.А. — 2010 г.

Изучение магматических питающих систем вулканов, корней вулканов, является одной из основных задач вулканологии. К числу главных объектов таких исследований принадлежит Ключевская группа вулканов (КГВ) наиболее мощная на островных дугах и в зонах поддвига литосферных плит. Сообщается о всесторонних исследованиях, которые ведутся здесь с 1931 г. Приводится ряд показательных результатов, полученных с 1960-х годов при изучении источников магм, извержений, землетрясений, деформаций и глубинного строения КГВ. При их рассмотрении учитываются данные физической вулканологии о механизме вулканической деятельности и данные петрологии о формировании магм. В магматической питающей системе КГВ и ее геофизической модели выделяются следующие пять частей: источник энергии и вещества у верхней границы тихоокеанского сейсмофокального на глубине около 160 км, область подъема магм в астеносфере, область накопления магм в коромантийном слое на глубинах 40–25 км, магматические очаги и каналы в земной коре, основания построек вулканов. Рассматриваются и объясняются свойства, связь этих частей, механизм деятельности вулканов и магматической питающей системы КГВ в ее современном состоянии. Имеются способы расчета магматических каналов, очагов, количества магмы в системе и других ее свойств.

ИВАНОВА Е.И., ЛЕВИНА В.И., МИТЮШКИНА С.В. — 2010 г.

Приводятся результаты макросейсмического обследования проявлений и последствий Олюторского землетрясения 20(21).04.2006 г. с MW = 7.6 на территории Корякского автономного округа (КАО) и прилегающих к нему районах Камчатской и Магаданской областей. Землетрясение ощущалось на площади около 400 000 км2 с интенсивностью от 2 до 9–10-ти баллов по шкале MSK-64. Собраны сведения из тридцати семи населенных пунктов, находящихся на вышеуказанной территории. На основе этой информации представлена сводка макросейсмических проявлений, построены изосейсты, определена макросейсмическая магнитуда.

ГОДЗИКОВСКАЯ А.А. — 2010 г.

Приведены результаты анализа вновь собранных макросейсмических описаний камчатских землетрясений XVIII–XIX вв. На примере анализа имеющихся материалов для двух сильных землетрясений, произошедших в 1737 г., показано, что даже наиболее многочисленных описаний землетрясения 17 октября 1737 г. недостаточно для определения основных параметров: координат эпицентра, магнитуды и интенсивности в эпицентре. Говорится о том, что в XVIII–XIX вв. единственными источниками сведений о сейсмических событиях на Камчатке являются отчеты исследователей, эпизодичность и нерегулярность присутствия которых в регионе дают основание считать, что за этот период число землетрясений с М = 5–8.4 было значительно больше, чем указано во всех опубликованных каталогах.

ОЗЕРОВ А.Ю. — 2010 г.

Для исследования процессов, происходящих при стромболианских извержениях, создан комплекс аппаратуры моделирования базальтовых извержений (КАМБИ), его высота 18 м. При конструировании комплекса были учтены соотношения геометрических размеров реальной питающей системы вулкана: отношение диаметра канала к его высоте 1 : 1000. Впервые при физическом моделировании были созданы условия поступления движущейся модельной газонасыщенной жидкости в канал, что позволило изучать процессы нуклеации пузырьков, их увеличение, коалесценцию, образование и преобразование газовых структур, кинетические особенности эволюции газовой фазы. В ходе экспериментов выявлен и описан новый, ранее неизвестный режим течения двухфазных смесей в вертикальной колонне – кластерный, характеризующийся закономерным чередованием плотных скоплений газовых пузырьков (кластеров), разделенных между собой жидкостью, не содержащей свободной газовой фазы. Показано, что жидкостный, пузырьковый, кластерный и снарядный типы режимов закономерно переходят один в другой и представляют собой полиморфные модификации газонасыщенных жидкостей, движущихся в вертикальных каналах. Полученные данные позволили предложить новую модель газогидродинамического движения магматического расплава в подводящем канале: в зависимости от типа газогидродинамического режима в жерле, в кратере будут проявляться различные типы эксплозивной активности вплоть до реальных взрывов.

КИШКИНА С.Б., СПИВАК А.А. — 2010 г.

Проведены исследования микросейсмического шума для условий г. Воркута в диапазоне частот 0.5–30 Гц. Представлена модель сейсмического шума в виде спектральных плотностей мощности скорости колебаний отдельно для дневного и ночного периода времени в разных диапазонах частот. Абсолютный уровень шума в г. Воркута в диапазоне частот 1–5 Гц изменяется от –140 до –150 дБ в дневное время и в диапазоне от –152 до –158 дБ в ночное время, в диапазоне 8–15 Гц – от –140 до –155 дБ в дневное и от –155 до –165 дБ в ночное время. Наблюдаются выраженные суточные вариации амплитуды шума в диапазонах частот 1.5–3 Гц и 14–17 Гц. В течение суток амплитуда шума изменяется на 7 дБ, причем, амплитуда вариации горизонтальной составляющей на 5 дБ выше амплитуды вариации вертикальной компоненты. Спектральные плотности мощности скорости колебаний в микросейсмическом фоне характеризуются наличием ряда спектральных пиков, центральная частота которых за весь период инструментальных наблюдений изменяется не более, чем на 0.15 Гц. Сейсмический фон г. Воркута характеризуется наличием сейсмических событий от удаленных землетрясений и местных промышленных взрывов.

КАРПОВ Г.А., МОХОВ А.В. — 2010 г.

Приводятся новые данные об акцессорных минеральных фазах, обнаруженных в пеплах извергающегося вулкана Карымский, представленных микродисперсными частицами самородных металлов – Al, Fe, Zn, интерметаллических соединений, сульфидов и оксидов железа, углеродистых образований. На основании большого ряда наблюдений отмечен факт преобладания в пеплах частиц самородных Al и Fe, причем, несмотря на субмикронный размер, они приурочены к выбросам преимущественно грубозернистых фракций пеплов. Обращено внимание на сонахождение в пеплах оксидов и сульфидов железа одной размерности, что, возможно, указывает на чрезвычайно гетерогенные условия газотранспортных реакций в процессе извержения. Находки самородных металлов и углеродистых соединений могут свидетельствовать о существовании периодов высокой восстановительной обстановки во флюидной системе, питающей вулкан Карымский.

КОПНИЧЕВ Ю.Ф., СОКОЛОВА И.Н. — 2010 г.

Рассмотрены характеристики сейсмичности в районах очагов двух сильнейших землетрясений: Суматринского 26.12.2004 г. (Mw = 9.0) и Куньлуньского 14.11.2001 г. (Mw = 7.8). Перед этими событиями в течение нескольких десятков лет сформировались кольцевые структуры, образованные эпицентрами сравнительно слабых землетрясений. Исследованы характеристики поля поглощения короткопериодных поперечных волн в районах кольцевых структур. Использован метод, основанный на анализе скорости затухания ранней коды Sn и Lg, позволяющий выделять неоднородности поля поглощения в верхах мантии. Показано, что кольцевым структурам соответствует относительно высокое поглощение S-волн по сравнению с областями внутри колец. Отсутствие современного вулканизма в районах колец сейсмичности говорит о том, что данный эффект связан с высоким содержанием свободных флюидов в верхах мантии. По аналогии с полученными данными выделена аномальная по этим параметрам зона в районе Северного Тянь-Шаня, которая может быть связана с подготовкой сильного землетрясения. Обсуждаются геодинамические механизмы, обусловливающие концентрацию флюидов в районах колец сейсмичности.

ЧЕБРОВ В.Н. — 2010 г.

КОНСТАНТИНОВА Т.Г. — 2010 г.

20(21) апреля 2006 г. на территории Корякского автономного округа за период исторических и инструментальных наблюдений произошло сильнейшее в этом районе землетрясение с магнитудой MS = 7.7, которое названо Олюторским. Представлены результаты изучения макросейсмических проявлений этого землетрясения в поселках Корф и Тиличики. В пос. Корф землетрясение проявилось интенсивностью в 9 баллов, в пос. Тиличики – 8 баллов по шкале МSК-64.

БОРИСОВ А.С., БОРИСОВ С.А., ЛЕВИН Б.В., САСОРОВА Е.В. — 2010 г.

Сделана попытка связать воедино на теоретическом уровне такие параметры землетрясений, как линейный размер и объем источника разрушения, энергию, магнитуду, класс события, период и частоту излученного сигнала. Получена оценка зависимости периода сигнала (T) от энергии (E) сейсмического события для очень широкого класса событий: от крупных землетрясений до микроразрушений (наноземлетрясений). Впервые показано, что энергия землетрясения связана с периодом сейсмического сигнала степенной зависимостью с показателем степени, равным 6, что находит объяснение в рамках теории размерности. Далее проанализирован большой наблюдательный материал как наземных, так и гидроакустических наблюдений за сейсмическими событиями различных энергетических уровней. В том числе использовались наблюдения за слабыми сейсмическими событиями в диапазоне частот 50–1000 Гц, выполненные авторами на Камчатке и в Сахалино-Курильском регионе. На этой основе получена экспериментальная зависимость T = f(E), которая показала хорошее совпадение с теоретическими оценками. Исследована степень затухания сейсмического сигнала от частоты и расстояния до приемника для разных сред (в том числе и комбинированных) и при учете затухания не только на поглощение в среде, но и на геометрическое рассеяние. Показано, что сигналы с частотой более 200 Гц практически полностью затухают в твердых средах на расстоянии менее 1 км от источника. Предложен формальный количественный критерий для разделения слабых сейсмических событий на подклассы: слабые землетрясения (магнитуда 1 M 3 и диапазон частот 3 Гц f 10 Гц); микроземлетрясения (магнитуда 4 M 0 и диапазон частот 20 Гц f 170 Гц); и микроразрушения или наноземлетрясения (с M –5 и частотами f 200 Гц). Ранее такое разделение существовало только на описательном уровне.

АБУБАКИРОВ И.Р., ПАВЛОВ В.М. — 2010 г.

Для оценки параметров очага Олюторского землетрясения (MW = 7.6) применен подход, основанный на использовании пространственно-временных моментов скорости подвижки порядков 1 и 2. Моменты оценивались с использованием широкополосных записей P-волн по данным 52 станций мировой сети. Сначала для каждой станции определяется функция S(t) – кажущаяся временная функция источника – смещение в Р-волне, излученной очагом в направлении данной станции. Для получения оценок функции S(t) использовался метод эмпирических функций Грина. После этого вычислялись степенные моменты 1-го и 2-го порядков от функции S(t) по времени и составлялись соответствующие системы уравнений, которые решались методом наименьших квадратов относительно неизвестных моментов очага. При расчете моментов очага принималась непараметрическая модель горизонтального линейного источника. Далее моменты интерпретировались в рамках параметрической модели Хаскелла. В результате получены следующие оценки: центр тяжести очага располагается на расстоянии 13–25 км к ЮЗ от эпицентра; длина очага 105–120 км; азимут простирания очага 222°–228°; скорость вспарывания 2.7–3.0 км/с; полная длительность излучения 24–27 с. Эти оценки указывают на двусторонний характер разрыва с преобладанием юго-западного направления. Характеристики очага приемлемо согласуются с геометрией афтершоковой зоны, с механизмом очага, а также с поверхностными проявлениями разрыва по данным полевой геологии.

2010

ЕРОЩЕВ-ШАК В.А., ЗОЛОТАРЕВ Б.П., КАРПОВ Г.А., КОМПАНЦЕВА Е.И., НАЙМАРК Е.Б. — 2010 г.

На примере трех крупных районов современного вулканизма и гидротермальной деятельности на Камчатке – Большого трещинного Толбачинского извержения 1975–1976 гг. (БТТИ), Карымского вулканического центра (извержения в Карымском озере 1996 г.) и Узонской вулканогенно-гидротермальной системы рассмотрены условия трансформации первичного вещества изверженных пород и синтеза вторичных продуктов в ходе постэруптивных процессов, обуславливающих вулканогенно-гидротермальный литогенез и низко-среднетемпературное минерало-рудообразование в областях проявления современного контрастного (базальтового и андезито-дацитового) вулканизма в зонах растяжения земной коры. Отталкиваясь от фактов постоянного наличия широкого спектра кислых пород – дацитов, риолитов, пемз в районах развития голоценового базальтового вулканизма Камчатки, авторы приходят к выводу о том, что в условиях предрифтогенного растяжения земной коры проявлению кислого вулканизма предшествует процесс глубинной дифференциации (по типу ликвации) первичных мантийных расплавов, сопровождающейся отделением флюидов, обогащенных рудными элементами, в первую очередь Cu, Zn, Pb, As, Sb, Hg. Во время стадии вулканогенно- гидротермального литогенеза в очагах разгрузки этих флюидных систем происходит деструкция и замещение новообразованным материалом первичных минералов магматических пород и формирование тел метасоматитов сложного состава, основными компонентами которых в субаквальных условиях являются глинистые минералы. Исследована роль микробиоты в процессах вулканогенно-гидротермального литогенеза и проявлений локального оруденения.

МАРАХАНОВ А.В., НОВИКОВ С.С., ОВСЮЧЕНКО А.Н., РОГОЖИН Е.А. — 2010 г.

Произведено обследование первичных и вторичных сейсмодислокаций, возникших на поверхности земли и в населенных пунктах Тиличики, Корф и Хаилино в эпицентральной области сильнейшего землетрясения на севере Камчатского края. Из первичных дислокаций обнаружен выход сейсмического очага на поверхность в виде протяженного сейсморазрыва, прослеженная длина которого составляет около 140 км. К вторичным, гравитационным и вибрационным нарушениям поверхности относятся оползни грунта и небольшие обвалы горных пород, оплывины снега на склонах, резонансные трещины, структуры разжижения грунта, представленные грязевыми сопками, грифонами, трещинными излияниями грунта. Составлены карты и детальные планы размещения основных типов дислокаций. Выявлены палеосейсмодислокации – следы нескольких сильных землетрясений, произошедших в зоне Олюторского землетрясения. Проведенный радиоуглеродный анализ образцов почвы из обнаруженных палеосейсмодислокаций позволил восстановить историю сильнейших землетрясений Корякии. За 8000 лет здесь произошло 4 сейсмических события, близких по магнитуде Олюторскому землетрясению 2006 г. Период повторения таких землетрясений составляет 1–2.5 тыс. лет.

ГУСЕВ А.А., ЧЕБРОВ В.Н., ЧУБАРОВА О.С. — 2010 г.

Изучены широкополосные цифровые записи сильного Олюторского землетрясения в Корякском автономном округе (20.04.2006 г., MW = 7.6) и его афтершоков на близких и региональных расстояниях. Детально проанализированы данные о максимальных ускорениях и скоростях движения грунта для афтершоков по записям двух цифровых сейсмических станций Тиличики (TLC) и Каменское (КАМ). На первом этапе анализа по данным спектров кода-волн определена станционная поправка за грунт для TLC. С ее помощью данные приведены к эталонному скальному грунту (под станцией Каменское). На втором этапе проведена множественная линейная регрессия, по результатам которой построены средние зависимости максимальных амплитуд от локальной магнитуды ML и расстояния R для условий Корякии. Разброс наблюдений относительно средних зависимостей сравнительно невелик (0.22–0.25 лог.ед). Амплитуды ускорений при ML = 5, R = 25 км в 2–3 раза ниже, чем для условий Восточной Камчатки, запада США или Японии. Вероятная причина выявленной аномалии – в низких значениях сброшенного напряжения для афтершоков.

ИВАНОВА Е.И., ЛАНДЕР А.В., ЛЕВИНА В.И. — 2010 г.

Выполнено исследование сейсмичности очаговой области сильнейшего землетрясения, произошедшего 20.04.2006 г. (21.04 по местному времени) на территории Корякского автономного округа. Анализ афтершокового процесса проведен по полному каталогу землетрясений, произошедших в апреле–мае 2006 г. и зарегистрированных региональной сетью сейсмических станций Камчатского филиала Геофизической службы РАН. Использован также каталог слабых событий за период 2–17 мая, зафиксированных располагавшейся в очаговой зоне временной сетью сейсмических станций. Приведен обзор сейсмичности Корякского нагорья за период инструментальных наблюдений XX–начала XXI вв.