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

БОРИСКИНА Н.Г., ХОМИЧ В.Г. — 2013 г.

В юго-восточной части Северо-Азиатского кратона выявлено несколько кольцевых базит-гипербазитовых плутонов, с которыми ассоциируют промышленные россыпи платиноидов. Анализ геодинамических моделей формирования региона и материалов сейсмической томографии показал, что процессы субдукции, активно проявившиеся в Азиатско-Тихоокеанской зоне конвергенции в мезозое, обусловили возникновение в транзитной зоне мантии стагнированного океанического слэба. Его СВ и ЮЗ границы совпадают, по-видимому, с трансформными разломами. Проекция трансформного разлома, ограничивающего с СВС упомянутый слэб, совпадает с выделенным ранее Кондер-Феклистовским металлогеническим поясом и его Алданским (Инаглинским) звеном. Повышенная платиноносность кольцевых массивов пояса объясняется влиянием производных нижней мантии на восходящие верхнемантийные плюмы.

МОРОЗ Ю.Ф., САМОЙЛОВА О.М. — 2013 г.

Рассмотрены методика интерпретации и результаты магнитотеллурических зондирований в комплексе с данными других геолого-геофизических исследований. Методика интерпретации определена на основе изучения возможных искажений кривых МТЗ с помощью численного трехмерного моделирования магнитотеллурического поля. Для изучения глубинной электропроводности приняты продольные кривые МТЗ до периода 400 с, которые практически не затронуты влиянием индукционного эффекта за счет морских электрических токов. Поперечные кривые использованы для уточнения геоэлектрической модели. В результате инверсии средних продольных кривых МТЗ получен геоэлектрический разрез литосферы до глубины 60 км. Выявлены аномалии повышенной электропроводности в литосфере, которые находят отражение в поле силы тяжести и в скорости сейсмических волн. По данным МТЗ и сейсмической томографии определена возможная природа аномалии повышенной электропроводности и выполнена оценка пористости пород и содержания магматических расплавов.

ФЕДОТОВ С.А. — 2013 г.

DOI: 10.7868/S020303061302003X Список литературы

ГОРДЕЕВ Е.И., ФЕДОТОВ С.А., ЧЕБРОВ В.Н. — 2013 г.

АЙКЕЛЬБЕРГЕР ДЖ., БРОУН Б., ВЁРНЕР Г., ИВАНОВ Б.В., ИЗБЕКОВ П., ЧУРИКОВА Т.Г. — 2013 г.

Представлены данные по геохимии пород вулкана Кизимен и результаты микрозондовых исследований зерен плагиоклаза из кислых лав и базальтовых включений на макро- и микроэлементы. Вулкан Кизимен характеризуется следующими особенностями: 1) кислые лавы насыщены базальтовыми включениями; 2) распространены полосчатые, смешанные лавы; 3) кривые распределения редкоземельных элементов кислых лав и базальтовых включений пересекаются; 4) Sr-Nd изотопная систематика пород и включений не указывает на смешение с коровым материалом; 5) фенокристаллы плагиоклаза имеют как прямую, так и обратную зональность; 6) в породах сосуществуют оливин и роговая обманка, а также основной и кислый плагиоклазы. Исследования показали, что породы вулкана являются гибридными и сформировались в результате неоднократного смешения кислых и основных расплавов, причем наблюдается как химическое и тепловое взаимодействие расплавов, так и исключительно тепловое. Изучение распределения макро- и микроэлементов в зональных минералах является информативным инструментом для понимания истории формирования и эволюции расплавов в магматическом очаге.

АЛЕКСЕЕВ В.Ю., ВОЛКОВ А.В., СИДОРОВ А.А. — 2013 г.

Зоны тектоно-магматической активизации (ТМА), окаймляющие и секущие крупные вулканогенные пояса Северо-Востока России, представлялись ранее сателлитами этих поясов. Нами даже был предложен термин – “перивулканические зоны” [Сидоров и др., 1978]. Однако эти надсубдукционные вулканические пояса и их перивулканические зоны, как правило, коренным образом отличаются от глубинных зон ТМА чукотского и омсукчанского типов. Они менее глубинные и короткоживущие. В отличие от вулканогенных поясов, характеризующихся большим количеством мелких вулканоструктур с многочисленными рудопроявлениями цветных и благородных металлов среди региональных полей пропилитизации, именно в зонах активизации подобных типов унаследованно формируются долгоживущие вулканоплутонические центры с крупнейшими рудными районами.

ДВИГАЛО В.Н., МЕЛЕКЕСЦЕВ И.В., СВИРИД И.Ю., ШЕВЧЕНКО А.В. — 2013 г.

Приведены результаты детального анализа аэрофотоснимков и космических изображений района вулкана Кизимен, характеризующие геолого-геоморфологический эффект последствий его продолжающегося извержения в 2010–2011 гг. Показано, что по общему объему (> 0.5 км3) и массе ( 109 т) изверженного (резургентного + ювенильного) вещества оно – самое продуктивное на Камчатке за первые 12 лет XXI века. Доминирует (> 90%) ювенильный материал, отвечающий по составу андезитам. На долю пирокластики (тефра, отложения ювенильных пирокластических лавин и раскаленных обломочных лавин) приходится > 0.3 км3 и > 0.45 ? 109 т лав (очень мощный глыбовый лавовый поток длиной 3.052 км и площадью 2.163 км2) – около 0.195 км3 и 0.45 ? 109 т. За исключением тефры, выпавшей на площади порядка 100 тыс. км2, весь остальной материал был аккумулирован на конусе вулкана Кизимен и у его подножия. Средняя интенсивность выноса ювенильного вещества составила за 13 месяцев (11.11.2010–11.12.2011 гг.) около 15 м3 (29 т/с). Заметные изменения произошли и в привершинной части конуса вулкана.

ДЕМЯНЧУК Ю.В., ЖАРИНОВ Н.А. — 2013 г.

Рассматриваются извержения вулкана Шивелуч в 2005–2011 гг., сейсмичность и деформации лавового купола в ходе его формирования. Показано, что образование внутрикратерного экструзивного купола идет неравномерно. Максимальный расход изверженной лавы достигает 0.6 млн.3/сутки. Усиленная эксплозивная деятельность предшествует периодам интенсивного роста лавового купола. Определены объемы и глубина питающих магматических очагов крупных извержений вулкана 12.11.1964 г., 28.02.2005 г. и 27.10.2010 г. Выполнены расчеты эффективной вязкости лавовых потоков извержений 2007 и 2011 гг.

КИРЮХИН A.В., ПУЗАНКОВ М.Ю., ШАДРИНА С.В. — 2013 г.

Рассматривается роль гидротермальных процессов в формировании пористых и проницаемых резервуаров в вулканогенных породах, их ограничения низкопроницаемыми границами, и аккумуляции в резервуарах флюидов различного происхождения и фазового состояния. Рогожниковский продуктивный резервуар является примером нефтяного вулканогенного резервуара в Западной Сибири, он приурочен к восходящим флюидным потокам, фиксирующимся положительными аномалиями температур и давлений. Мутновский продуктивный резервуар – пример высокотемпературного двухфазного (вода + пар) резервуара на Камчатке, подпитываемый восходящими потоками глубинного теплоносителя, также ассоциирующимися с положительными аномалиями температуры и давления. Инверсионное iTOUGH2 моделирование используется для оценки расходов глубинных восходящих потоков, после этого TOUGHREACT моделирование применяется для представления возможного механизма эволюции проницаемости-пористости и самозапечатывания резервуаров такого типа в результате химического взаимодействия вода-порода. Модели применяются к Рогожниковскому и Мутновскому резервуарам. Оба сценария показывают возможность формирования продуктивных резервуаров в результате гидротермальной циркуляции, обнаруживают кратковременное снижение давления на ранней стадии (что благоприятно для притока в резервуары флюидов) и самозапечатывание низкопроницаемыми границами на поздней стадии гидротермальной циркуляции (что благоприятно для длительного сохранения флюидов в резервуарах).

СЕНЮКОВ С.Л. — 2013 г.

Благодаря установке новых радиотелеметрических сейсмических станций вблизи активных вулканов и внедрению современных цифровых технологий передачи, сбора и обработки информации в 1996–1998 гг. были существенно улучшены условия сейсмологических наблюдений на Камчатке. Такой качественный скачок позволил не только создать эффективную систему мониторинга состояния вулканов Камчатки и своевременно и обоснованно оценивать их состояние, но и делать выводы о вулканической опасности. Накопленный опыт позволил в 2004–2010 гг. сделать успешные краткосрочные прогнозы для 8 умеренных эксплозивных извержений вулкана Безымянный из 10, успешные среднесрочные прогнозы развития активности вулкана Ключевской в трех случаях, а также один успешный прогноз эксплозивного извержения вулкана Кизимен.

МАХМУДОВ Е.Р., ФИ Д., ФИРСТОВ П.П. — 2013 г.

Для вулкана Карымский характерна эксплозивная деятельность с большими вариациями частоты и энергии эксплозий, что показано на трех временных отрезках активности вулкана 1970–1973, 1976–1980 и 1996–2000 гг. Рассмотрены различные типы сейсмического и акустического излучений, которые связаны с морфологией кратера и характером деятельности активности вулкана. Миграция воронок от эксплозий по площади кратера и наличие двух центров излияния лавовых потоков во время эффузивно-эксплозивного извержения в 1976 г. объясняется движением магмы по подводящему каналу с расслоением потока на систему вертикальных струй. Форма записи воздушных ударных волн в августе 2011 г. говорит в пользу того, что для этого периода основным механизмом эксплозий является волна дробления, возникающая в газонасыщенной пористой вязкой магме в случае ее декомпрессии. Обращено внимание, что форма отдельных воздушных ударных волн, зарегистрированных в 2011 г., указывает на наличие воздушных взрывов над кратером вулкана. Такие взрывоспособные вулканические газы, как монооксид углерода и водород (СО, Н2), попадая в атмосферу в достаточных количествах, могут быть ответственными за воздушные взрывы.

РОДКИН М.В., ТИХОНОВ И.Н. — 2013 г.

По данным каталога Японского метеорологического агентства (JMA) проанализирован сейсмический режим в преддверии мегаземлетрясения Тохоку. Показано, что землетрясению Тохоку предшествовал 6–7 летний период регионального уменьшения величин наклона графика повторяемости и числа основных толчков. При этом пространственно-временные области предвестниковой активизации почти совпали с прогнозными проявлениями, выявленными ранее А.А. Любушиным на основании анализа сейсмических шумов по данным сети F-net Японии. Выявлен неизвестный ранее эффект корреляции числа основных толчков и величин наклона графика повторяемости. В окрестности землетрясений с М 7 Японии (аналогично сейсмическому режиму в окрестности Обобщенного сильного землетрясения по мировым данным) выявляются как обычная форшоковая активизация, так и более продолжительная слабая тенденция предваряющего роста числа землетрясений.

БАДМИНОВ П.С., ИВАНОВ А.В., ОРГИЛЬЯНОВ А.И., ПИСАРСКИЙ Б.И. — 2013 г.

На западном фланге Байкальской рифтовой зоны находится Окинская гидротермальная система “вулканогенного типа”, связанная с проявлением базальтового вулканизма. Она представлена очагами разгрузки термальных и субтермальных вод, приуроченных к узлам пересечения разноплановых разломов на границе двух крупных литосферных блоков. На основе данных по изотопии гелия определена величина теплового потока по всем источникам гидротермальной системы, которая в среднем сравнима с величиной теплового потока в дно южной котловины оз. Байкал. С помощью кремниевого и катионного геотермометров рассчитаны прогнозные температуры гидротерм на глубине их формирования. Глубина формирования источников Окинской гидротермальной системы в среднем равна 2.8 км, что на 1.1 км ближе к земной поверхности, чем hформ. гидротерм Прибайкалья. Пространственное совпадение локализации гидротермальной системы с районом проявления молодого вулканизма свидетельствует о связи с единым источником тепла, а ее тепловые параметры газовый и химический состав коррелируют с возрастом вулканизма.

АНИКИН Л.П., ВЕРГАСОВА Л.П., КАРПОВ Г.А., КРИВОВИЧЕВ С.В., МОСКАЛЁВА С.В., ФИЛАТОВ С.К., ЧЕРНЯТЬЕВА А.П. — 2013 г.

В пробах, отобранных на поверхности лавовых потоков Трещинного Толбачинского извержения 2012–2013 гг., обнаружены оксисульфаты меди, натрия и калия: K2Cu3O(SO4)2 (федотовит), NaKCu2O(SO4)2 и Na3K5Cu8O4(SO4)8. Две последние фазы не имеют известных природных или синтетических аналогов. Они образуют уплощенные кристаллы призматического до длиннопризматического облика. Химический состав кристаллов Na3K5Cu8O4(SO4)8 соответствует эмпирической формуле Na2.22K5.47Cu8.02S8.05O36. Рентгеноструктурное исследование соединения показало, что оно имеет моноклинную симметрию, P2/c, a = 13.909(4), b = 4.977(1), c = 23.525(6) A, = 90.021(5)°, V = 1628.3(7) A3. Кристаллическая структура решена прямыми методами и уточнена до R1 = 0.066 для 3955 рефлексов с F2 > 4 F. Соединение NaKCu2O(SO4)2 также принадлежит к моноклинной сингонии, P2/c, a = 14.111(4), b = 4.946(1), c = 23.673(6) A, = 92.052(6)°, V = 1651.1(8) A3. Структура решена прямыми методами, получена предварительная структурная модель, уточненная до R1 = 0.135 для 4088 рефлексов с F2 > 4 F. Основу кристаллической структуры Na3K5Cu8O4(SO4)8 составляют цепочки [O2Cu4]4+ из связанных по ребрам оксоцентрированных тетраэдров (OCu4)6+. Цепочки окружены сульфатными группами, что приводит к образованию колонок {[O2Cu4](SO4)4}4, вытянутых вдоль оси b. В пространстве между цепочками располагаются полностью упорядоченные позиции катионов Na+ и K+. В кристаллической структуре NaKCu2O(SO4)2, принцип соединения колонок {[O2Cu4](SO4)4}4 в структуре другой, что объясняется соотношением Na : K = 1 в отличии от 3 : 5 для соединения Na3K5Cu8O4(SO4)8. Наличие оксоцентрированных тетраэдров в структурах новых соединений косвенно указывает на важность полиядерных медь-кислородных группировок с центрирующими атомами кислорода как форм переноса меди вулканическими газами.

САЛТЫКОВ В.А., СЕРАФИМОВА Ю.К., ЧЕБРОВ В.Н. — 2013 г.

Статья посвящена деятельности Камчатского филиала Российского экспертного совета по прогнозу землетрясений, оценке сейсмической опасности и риска (КФ РЭС) на протяжении 14 лет. Приводятся краткие сведения об организации работы КФ РЭС, используемые при экспертной оценке методики прогнозирования землетрясений, прогнозы и предвестники камчатских землетрясений с М 6.0 в 1998–2011 гг. Даются результаты оценки эффективности прогнозирования по отдельным методикам.

ГОРБАТИКОВ А.В., КУГАЕНКО Ю.А., САЛТЫКОВ В.А., СТЕПАНОВА М.Ю. — 2013 г.

С целью развития представлений о глубинном строении магматической системы и питающих каналов Северного прорыва Большого трещинного Толбачинского извержения 1975–1976 гг. в 2010–2011 гг. широкополосной цифровой аппаратурой выполнена съемка фонового микросейсмического излучения вдоль двух параллельных линейных профилей, заложенных через эруптивные центры разного возраста вкрест основного магмоподводящего разлома. Методом низкочастотного микросейсмического зондирования построены глубинные разрезы до 20 км, отражающие распределения относительных скоростей поперечных сейсмических волн вдоль указанных профилей. Под обоими прорывами показаны элементы магматической системы, которые проявляются как низкоскоростные аномалии. Локализованы разноглубинные области магматических очагов и соединяющие их питающие каналы. Обнаружено, что поступление магмы в приповерхностные очаги могло идти из разных глубинных источников по пространственно обособленным магмоводам, что является одной из возможных причин изменения состава базальтов в ходе извержений. Для зоны ареального вулканизма впервые продемонстрировано изменение характера магмоподводящих каналов извержений при переходе от кристаллического фундамента к вулканогенно-осадочной толще: субвертикальные каналы сменяются наклонными формами. Показано, что элементы магматической питающей системы под обоими изученными эруптивными центрами схожи между собой. Выдвинуто предположение, что существует закономерность в конфигурации питающих систем извержений средней части Толбачинской региональной зоны ареального вулканизма.

ДЕМЬЯНОВИЧ В.М., ДЖУРИК В.И., КЛЮЧЕВСКИЙ А.В. — 2013 г.

Оценки и сопоставление энергии сейсмотектонических деформаций литосферы Байкальской рифтовой зоны (БРЗ), определенной по данным о сильных землетрясениях с магнитудой M 6 за период инструментальных наблюдений (1950–2002 гг.), исторический период продолжительностью 210 лет (1740–1949 гг.) и палеосейсмогеологическим материалам за последние две тысячи лет, указывают на адекватность гипотезы стационарного сейсмического процесса. Расположение максимумов выделенной за исследуемые интервалы времени плотности потока энергии сейсмотектонических деформаций свидетельствует, что основные разрушения литосферы происходили примерно в одних и тех же областях, которые можно соотнести с концентраторами напряжений. Изолинии повышенного уровня плотности потока энергии сейсмотектонических деформаций протягиваются вдоль рифтовых структур с юго-запада на северо-восток Байкальского региона, и это позволяет рассматривать литосферу БРЗ как протяженную зону неоднородной усиленной энергетической разгрузки эндогенных геотектонических процессов. Оценена мощность сейсмотектонических процессов, отражающих сброс эндогенной энергии посредством землетрясений. Выделение областей дефицита энергии сейсмотектонических деформаций литосферы (“энергетических брешей”) является важным шагом в рамках долгосрочного решения проблем обеспечения сейсмической безопасности в Байкальском регионе.

КОНОВАЛОВА А.А., КРАВЧЕНКО Н.М., КУГАЕНКО Ю.А., САЛТЫКОВ В.А. — 2013 г.

Представлен комплекс параметров сейсмичности, оцениваемый в Камчатском филиале Геофизической службы РАН по данным регионального каталога в целях оперативного мониторинга сейсмической обстановки в регионе. Исследования направлены на обнаружение изменений фонового сейсмического режима (сейсмических затиший и активизаций) в объемах среды, прилегающих к развивающемуся очагу сильного землетрясения. Комплекс методик включает оценку уровня сейсмичности региона по шкале “СОУС09”; расчет вариаций наклона графика повторяемости, выявление статистически значимых аномалий наклона графика повторяемости с помощью Z-теста, расчет сейсмической активности A10; мониторинг параметра RTL и вариаций площади сейсмогенных разрывов; обнаружение с помощью Z-теста областей статистически значимого уменьшения скорости потока землетрясений; выявление кластеризации землетрясений. Приведены примеры проявления аномалий этих параметров сейсмичности перед сильными землетрясениями на Камчатке.

ЛУНЕВА М.Н. — 2013 г.

Проведено исследование распределения параметров расщепленных S-волн от глубокофокусных землетрясений в области Сахалина и Хоккайдо с оценкой ориентации осей симметрии среды в рамках вязкоупругой анизотропной моделей мантии. Под Японским морем выявлено мантийное течение вдоль СЗ 310° ± 20° с наклоном 20–30° от горизонтальной плоскости, согласующееся с направлением движения Тихоокеанской плиты. Под южной частью Охотского моря быстрая a-ось [100] оливина ориентирована СВ 30 ± 15°, субпараллельно простиранию Курильской дуги, а с-ось [001] наклонена от горизонтальной плоскости. Учитывая повышенный тепловой поток в данном регионе, предполагается развитие мантийного течения вдоль с-оси оливина СЗ 300° ± 20° и сдвиговой плоскостью [010] в условиях частичного плавления мантии (В-тип LPO). Минимальная степень анизотропии 1–2.5% обнаружена под Сахалином, а максимальная 3–5% – под Японским морем. Повышение степени анизотропии отмечается с увеличением глубины событий до 350 км.

ЛАНДЕР А.В., ЛЕВИНА В.И., МИТЮШКИНА С.В., ЧЕБРОВА А.Ю. — 2013 г.

Представлен обзор сейсмичности Камчатки за 50-летний период наблюдений. На основе полученных данных проведена регионализация сейсмоактивного объема Камчатки и прилегающих областей. Выделено 10 зон, различных по своей активности и природе сейсмичности. Представлен сравнительный анализ сейсмичности наиболее активных зон. Обнаружено существенное различие в строении южного и северного сегментов камчатского участка Курило-Камчатской сейсмофокальной зоны. Сейсмологические данные подтвердили связь зоны субдукции с поддвиганием Тихоокеанской плиты под Евразийскую. Данные 50-летнего периода наблюдений позволили выделить новый Корякский сейсмический пояс, охватывающий северо-западное побережье Берингова моря. Дан краткий обзор макросейсмических проявлений наиболее заметных землетрясений за период 1962–2010 гг.