close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

1003.ВЕСТНИК КАМЧАТСКОЙ РЕГИОНАЛЬНОЙ АССОЦИАЦИИ «УЧЕБНО-НАУЧНЫЙ ЦЕНТР». Серия Науки о Земле №2 2003

код для вставкиСкачать
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
??????????
??????? ??????????:
????????????? ??????????? ?? ????????: ??????????? ?????????,
???????????, ???????? ? ???? ?? ???????
?.?. ???????????
?????????????? ????? ????????? ???????????? - ??? ?????????????
????? ??? ??? ??? (???????, ?????? ? ???????? ??????????)
?.?. ????????
?????????? ????????:
?????????? ?????????? ?????????????? ?????????????? ???? ?
????????????? ??????? ? ??? ???????? ??? ????????? ?????????
????????? ??????????? (?? ??????? ????????)
?.?. ????????
?????????? ???????????? ??????? ?????????? ??????? ????
?.?. ????????
?????????? ??????? ????????????:
???????????? ?????????? ?????????
?.?. ?????
???????????? ????????????? ????????-??????????? ???????
?. ?. ???????, ?.?. ??????, ?. ?. ???????, ?.?. ???????
? ????????? ????????? ????????????? ?????????? ? ??????
???????? ?????? ?????? (?????????? ???????)
?.?. ??????????, ?.?. ???????
?????? ?????????? ?????????????? ?????????? ?????????????????
???? ??? ????????? ????????????? ?????????????
?.?. ??????????
???? ????????????? ??????????????? ????????????? ?????? ???? ?
?????? ?????????????? ? ?????? ??????
?.?. ???????, ?.?. ?????????, ?.?. ????????
?????? - ?????????? ?????????????? ??????????? ?????????? ?
??????????????? ????????
??????? ?.?., ?????? ?.?.
????????? ????? ??????? ?????????? (????????)
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
?.?. ??????????, ?.?. ??????????
?????? ?????????:
????????????? ?????????????? ??????? ???-?????? ? ????
(??????????? ????)
?.?. ????????
????????????? ??????????? ??????? ??????? ???????????
????????????? ?????????????
?.?. ????????
??????????????? ??????? ????????? ????????? (??????? ?????) ?
????????????? ???????? ?? ??????? ??????? ???????
?.?. ???????????
??????????, ??????? ????????, ????????:
???????-?????????????? ???????????? ??????????? ????????
?.?. ???????
????????????? ?????????? ??????? ?????-??????? «??????????-2»
?.?. ?????????
???????????, ?????????, ????????:
XXIII ??????????? ????????? ?????????????? ????? ???????? ?
?????????
?.?. ??????
II ????????????? ????????? ?? ???????????? ? ?????????????????
?.?. ???????
?????? ????????????? ??????? ????????? ?? ??????? ? 455
????????????? ????????? ????????????? ?????????? (IGCP)
?.?. ??????????
????????? ??????? ???????????, ??????????? ??? ??????????? (1-2
?????? 2003 ?.)
?.?. ??????, ?.?. ???????
????????????? ????????? «?????????? ????????????? ??????????
??????-??????????? ???????: ???????, ????????? ? ???????»
?.?. ??????
???????? ??????? ? ??????? ??? ???????
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
ВЕСТНИК КРАУНЦ. СЕРИЯ НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2003. № 2
Вопросы интеграции
ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ ОБРАЗОВАНИЕ НА КАМЧАТКЕ:
СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ, ПЕРСПЕКТИВЫ, ПРОБЛЕМЫ
И ПУТИ ИХ РЕШНИЯ
В 2001 году сразу в двух камчатских вузах
(Камчатском государственном педагогическом
университете (КГПУ) и Камчатском государственном
техническом университете) были открыты геологические специальности и сделан первый набор
студентов по этим специальностям. Однако время
внесло свои коррективы. В техническом университете уже на следующий год набор студентов на
специальность «Геология» был прекращен, а группа
уже проучившихся один год студентов- геологов была
расформирована. В КГПУ, напротив, в дополнение к
геологам появились геофизики, т.к. в 2002 году была
открыта специальность «Геофизика» и сделан
первый набор по этой специальности. Более того, на
базе уже существовавшей кафедры географии,
готовившей преподавателей географии, была открыта кафедра географии, геологии и геофизики, которая
в настоящее время является единственной на Камчатке кафедрой, занимающейся подготовкой специалистов в области наук о Земле: географов, геологов
и геофизиков.
Подготовка специалистов геолого-геофизического
профиля – дело далеко не простое. Здесь необходима
весьма дорогостоящая материально-техническая
база (аналитическое оборудование, геофизическое
приборы, коллекционные фонды, полигоны и базы
учебных практик), но главное – необходим опытный
преподавательский состав по многочисленным
дисциплинам общепрофессиональной и специальной
подготовки. Все это создается годами и десятилетиями. Тем не менее, КГПУ сделал весьма решительный шаг в освоении новых для него специальностей и, как показало время, относится к этому со
всей ответственностью.
В чем же состояла необходимость этого не
простого выбора? Ведь не смотря на все издержки
радикальных экономических реформ в России, еще
остались вузы, где, по-прежнему, готовят геологов и
геофизиков, причем во многих из них достаточно
давно - десятилетия. Эти вузы уже имеют необходимую материально-техническую базу и опытный
профессорско-преподавательский состав. Кроме
того, последние 10-15 лет – не лучшие времена для
отечественной геологии. Прекратили свое существование многочисленные производственные геологические организации, нищенское существование
ведут некогда мощные направления геологической
науки. Будут ли востребованы в таких условиях молодые специалисты геологических специальностей?
Для ответа на эти вопросы напомним, что наша
страна при сравнительно невысокой численности
населения обладает огромной территорией с богатейшими, но далеко не полностью разведанными и
освоенными природными ресурсами, и этот фактор,
наряду с интеллектуальным потенциалом и уровнем
научно-технического развития, определяет могущество
страны и перспективы ее развития. Поиски, разведка и
использование природных ресурсов, в том числе и
месторождений полезных ископаемых, требуют
грамотного подхода. Поэтому геология в нашей стране
всегда занимала достойное положение. Россия обречена
быть страной геологов, и осознание этого факта рано
или поздно дойдет до любых, даже самых близоруких
правителей. Но пока этого не случилось, важно
сохранить преемственность поколений в геологии, не
допустить исчезновения развивавшихся десятилетиями
научных направлений и школ. Их потеря будет поистине
невосполнимой утратой. А такая угроза реально
существует, поскольку из-за крайне низкого жизненного
уровня резко снизился и престиж многих, ранее
почетных специальностей, в том числе - в геологии и,
соответственно – резко упал приток талантливой
молодежи в научно-исследовательские институты и
производственные организации геологического
профиля.
Камчатка в этом отношении не исключение, а
скорее – яркий тому пример. Коллективы научных и
производственных геологических организаций
неуклонно и стремительно стареют, а притока молодежи с геологическим образованием так и нет.
Выпускники столичных и других геологических вузов,
ранее охотно приезжавшие на Камчатку, в нынешних
ВЕСТНИК КРАУНЦ. СЕРИЯ НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2003. № 2
3
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
СЕЛИВЕРСТОВ
условиях предпочитают оставаться на местах,
работая, зачастую, далеко не в геологической «сфере»,
приносящей более достойный заработок.
Суровая действительность периода радикальных экономических реформ показала, что единственным реальным источником пополнения
молодыми кадрами производственных и научных
организаций на Камчатке, как, впрочем, и в других
регионах России, теперь являются местные вузы, и
именно это обстоятельство, в конечном итоге, привело к необходимости открытия геологических
специальностей в камчатских вузах.
Камчатка всегда привлекала внимание ученых
тем, что только здесь на территории России можно
было подробно изучать многие интереснейшие
процессы и явления, связанные с современным
вулканизмом и сейсмичностью. И поэтому не случайно, что именно на Камчатке возник один из
крупнейших центров академической геологической
науки Сибири и Дальнего Востока – Институт вулканологии. Со временем он разделился на несколько
«суверенных» научных организаций, сохранивших
достаточно высокий научный потенциал до настоящего времени. Перед научными организациями
Камчатки проблема пополнения молодыми кадрами стоит особенно остро. Поэтому академические
организации геолого-геофизического профиля
(Институт вулканологии ДВО РАН, Институт
вулканической геологии и геохимии ДВО РАН,
Научно-исследовательский геотехнологический центр
ДВО РАН, Камчатская опытно-методическая
сейсмологическая партия Геофизической службы
РАН, Институт космофизических исследований и
распространения радиоволн ДВО РАН) дружно
поддержали открытие геологических специальностей
в местном вузе, и сотрудники этих организаций
принимают активное участие в подготовке студентов,
составив основу профессорско-преподавательского
состава по дисциплинам общепрофессиональной и
специальной подготовки кафедры географии, геологии и геофизики КГПУ. Таким образом, подготовка
специалистов геологов и геофизиков в Камчатском
государственном педагогическом университете стала
возможной, благодаря интеграции академической
науки и высшей школы в сфере образования, и
открытие кафедры географии, геологии и геофизики
явилось результатом этой интеграции.
В наступившем учебном году на кафедре
географии, геологии и геофизики проходят обучение
10 групп студентов: 5 групп (1-5 курсы) географов,
три группы (1-3курсы) геологов, две группы (1-2
курсы) геофизиков. Группы, как правило, небольшие,
15-20 человек. Обучение бесплатное.
4
В текущем учебном году к преподавательской
деятельности на кафедре привлечено 29 человек.
Подавляющее большинство преподавателей кафедры (24 человека) являются совместителями и почасовиками, имея постоянным местом работы академические или производственные организации. Из
них 3 - имеют ученые степени докторов наук, 16 –
кандидатов наук. В течение ближайших трех лет,
по мере ввода новых дисциплин на старших курсах,
количество преподавателей будет неуклонно возрастать, причем, по-прежнему, за счет привлечения наиболее высококвалифицированных специалистов
академических и производственных организаций.
Столь своеобразный кадровый состав кафедры
имеет свои минусы и плюсы. С одной стороны,
специалисты-совместители, привлекаемые к преподаванию, как правило, слабо владеют методикой
преподавания и осваивают ее лишь в процессе
работы на кафедре. Это, конечно, существенный
недостаток. Кроме того, учебный процесс не всегда
вписывается в планы организаций, где работают
привлекаемые к преподаванию специалисты.
Поэтому часто страдает график учебного процесса.
Это тоже минус. Но с другой стороны, именно высококвалифицированные представители науки и
производства имеют четкие представления о
современном уровне научных исследований и
технологических решений, владеют огромным
фактическим материалом. Они способны уже с
первых курсов заинтересовать студентов наиболее
актуальными и важными для региона задачами,
непосредственно привлечь их к решению этих задач,
сначала – в качестве исполнителей курсовых и
дипломных работ, а затем – и в качестве молодых специалистов. А это плюс, который трудно переоценить.
К сожалению, имеющийся кадровый потенциал
научных и производственных организаций региона
не способен полностью обеспечить преподавание
дисциплин геолого-геофизического цикла и уже
сейчас приходится приглашать преподавателей из
ведущих вузов страны. Так, занятия по палеонтологии и исторической геологии проводят преподаватели кафедры палеонтологии Геологического
факультета МГУ. Скудная фауна Камчатки не
способствовала развитию здесь палеонтологических школ и направлений, а студентам необходимо
знать эту дисциплину не применительно к региону,
а в соответствии с Государственным образовательным стандартом. Подобная ситуация складывается
и по некоторым другим дисциплинам.
Совместители и приглашенные из других вузов
страны преподаватели со всеми их минусами и
плюсами, по-видимому, еще многие годы будут
ВЕСТНИК КРАУНЦ. СЕРИЯ НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2003. № 2
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ ОБРАЗОВАНИЕ НА КАМЧАТКЕ
характерной особенностью геологического образования на Камчатке. Тем не менее, совершенно
очевидно, что необходимо готовить и собственных
высококвалифицированных специалистов-преподавателей в области наук о Земле. Условия для этого
появились после открытия в КГПУ аспирантуры по
специальностям «Геоморфология и эволюционная
география» и «Геофизика, геофизические методы
поисков полезных ископаемых». В текущем году в
преподавательской деятельности участвует уже 3
аспиранта, которые со временем станут не только
высококвалифицированными специалистами, но и
профессиональными преподавателями.
Необходимо отметить, что руководство и коллектив Камчатского государственного педагогического университета, возглавляемые ректором,
к.ф.н. М.В. Сущевой, со всей ответственностью и
вниманием отнеслись к становлению новых специальностей. Важнейшая задача, которую поставила
перед собой наша кузница педагогических кадров –
организация на Камчатке классического университета с соответствующим набором специальностей.
В отличие от многих чиновников правительственного
ранга, наши педагоги прекрасно понимают роль
интеллектуального потенциала в могуществе страны
и благополучии ее отдельных регионов, а так же
значение этого самого потенциала в отдаленных
регионах нашей необъятной Родины для укрепления
ее рубежей.
Хочется надеяться, что в ближайшие годы на
Камчатке появится, наконец, классический университет – интеллектуальный центр региона, где образование и наука будут гармонично дополнять друг
друга. Для достижения этой цели энергии и энтузиазма у коллектива КГПУ более чем достаточно.
Правда, и проблем не мало. Одна из них – острая
нехватка помещений. Обещанное еще в доперестроечные времена новое здание университет так и
не получил, и вот справляет свой 45-летний юбилей
все в тех же старых корпусах, из которых он давно
вырос. А новые, к тому же очень не простые специальности требуют открытия и оснащения все
новых учебно-методических кабинетов и учебных
аудиторий. Приходится арендовать под эти цели
дополнительные, иногда не вполне приспособленные
для этого помещения, вкладывать не мало средств в
их ремонт и оснащение необходимым оборудованием
и приборами.
С открытием специальностей геолого-геофизического профиля проблема с помещениями в очередной раз встала перед университетом во весь рост, но
была решена в рекордно-короткие сроки. В январе
2003 года был открыт геолого-геофизический филиал
кафедры географии, геологии и геофизики на 1 этаже
здания по адресу бульвар Пийпа, д.6. После проведенного ремонта, вряд ли можно догадаться о том,
что в этих помещениях раньше располагалась столовая в придачу с питейным заведением (см. фотографию на последней странице обложки).
Сейчас в филиале кафедры функционируют 2
учебные аудитории, а также лаборатория минералогии и петрографии, оборудованная современными
петрографическими и минералогическими микроскопами, и небольшая библиотека. Здесь же сосредоточены геофизические и геодезические приборы
(кварцевые гравиметры, квантовые и протонные
магнитометры, теодолиты, нивелиры и др.).
В филиале кафедры находятся так же коллекционные фонды: эталонные и учебные коллекции по
палеонтологии, кристаллографии, минералогии,
петрографии, вулканологии и полезным ископаемым.
Без таких коллекций подготовка специалистов в
области наук о Земле невозможна. Коллекционные
фонды создаются десятилетиями, иногда и столетиями, постоянно пополняются и обновляются. По
ним, как и по библиотекам, зачастую можно судить
о степени развития и зрелости учебных и научных
организаций. Коллекционные фонды кафедры были
укомплектованы для обеспечения учебного процесса
менее чем за два года. Большой вклад в решение этой
важной задачи внесли многие организации и частные
лица. Палеонтологическая коллекция была создана
с участием кафедры палеонтологии Геологического
факультета МГУ. Здесь неоценимую помощь оказали
зав. кафедрой палеонтологии профессор И.С. Барсков
и с.н.с. этой кафедры, зам декана Геологического
факультета МГУ к.г.-м.н. А.Н. Реймерс. В создании
коллекций по минералогии, петрографии и вулканологии значительный вклад внесли Геологический
музей Камчатгеолкома, ЗАО «Корякгеолдобыча»,
Музей Института вулканологии, Санкт-Петербургский и Якутский государственные университеты. Но
основная часть этих коллекций была укомплектована
все же за счет личных коллекций рядовых сотрудников Камчатского научного центра ДВО РАН, в частности - к.г.-м.н. И.Б. Словцова, к.г.-м.н. Р.Л. ДунинБарковского, с.н.с. М.Ю. Пузанкова, вед. инж.
Л.П. Аникина, к.г.-м.н. В.М. Округина, к.г.-м.н. Н.И.
Самылова, к.г.-м.н. А.И. Цюрупы и многих других
геологов и вулканологов. В настоящее время
эталонные и учебные коллекции насчитывают 1500
образцов, из них: палеонтологическая коллекция –
550 образцов, минералогическая – 430 образцов,
петролого-вулканологическая – 520 образцов. Кроме
того, подготовлено и собрано более 300 прозрачных
шлифов и около 1000 аншлифов. Конечно же,
ВЕСТНИК КРАУНЦ. СЕРИЯ НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2003. № 2
5
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
СЕЛИВЕРСТОВ
собранные коллекции еще далеко не полностью
отражают все многообразие геологической науки и
будут постепенно пополняться на протяжении
многих лет. Но можно уверенно говорить о том, что
хороший задел для этого уже сделан.
Важнейшей составляющей подготовки специалистов в области наук о Земле являются полевые
учебные практики. Для проведения таких практик
необходимы специально оборудованные полевые
базы и полигоны. После открытия специальностей
геолого-геофизического профиля, вопрос создания
базы учебных практик встал особенно остро. Его
удалось решить не сразу, и первый набор геологов,
наверное, надолго запомнит свою геодезическую
практику на заброшенном СОТе в июне 2002 г.
Следующий набор географов, геологов и геофизиков
проходил эту практику уже на оборудованном
полигоне в пос. Сосновка. Именно здесь весной
2003 г. при содействии Камчатского научно-исследовательского института сельского хозяйства было,
наконец, положено начало созданию базы учебных
практик (см. фотографию на последней странице
обложки). В последующие годы здесь планируется
проводить учебные полевые практики по геодезии,
геофизике, бурению скважин, а также некоторые
виды географических практик.
Для проведения учебных геологических практик
камчатским студентам не нужно выезжать в Крым,
как это делают студенты МГУ. Интереснейшие
геологические объекты, изучение которых может
составить содержание любой из геологических практик, находятся в непосредственной близости от
Петропавловска-Камчатского и даже на его территории. Но и здесь для выездов в сравнительно
отдаленные от города маршруты необходим автотранспорт: «вахтовка» или автобус. Университет пока
не располагает собственным автотранспортом такого
вида. Поэтому его приходится арендовать. Приобретение собственной «вахтовки» для обеспечения
геологических практик могло бы заметно улучшить
их содержание.
В данном сообщении дана краткая информация
о становлении геологического образования на
Камчатке, его первых шагах и возникающих при
этом проблемах. Из представленной информации
можно сделать вывод: несмотря на многочисленные
трудности, геологическому образованию на Камчатке положено успешное начало, что явилось
результатом тесной интеграции академической
науки и высшей школы.
Н.И. Селиверстов
доктор геол.-мин. наук, зав. отделом ИВ ДВО РАН,
зав. кафедрой географии, геологии и
геофизики КГПУ
6
ВЕСТНИК КРАУНЦ. СЕРИЯ НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2003. № 2
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
ВЕСТНИК КРАУНЦ. НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2003. № 2
ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНСТИТУТА ВУЛКАНОЛОГИИ КАК ИНТЕГРИРУЮЩЕЕ ЗВЕНО КНЦ ДВО РАН
(История, задачи и основные результаты)
Профессиональное мастерство, энтузиазм и самозабвенный труд первопроходцев МСРПУ (машиносчетные решающие приборы и устройства – была такая специальность) позволили открыть в Институте
вулканологии и в Камчатском научном центре новое научно-производственное направление деятельности: внедрение и развитие современных вычислительных технологий в обеспечение информационной
поддержки научных исследований.
ПЕРВЫЕ ШАГИ СОЗДАНИЯ ВЦ ИВ
История создания Вычислительного центра
(ВЦ) Института вулканологии (ИВ) относится к
далеким 70-м годам прошлого века.
По инициативе молодого специалиста Л.Б. Трубниковой в 1971 г. в структуре лаборатории сейсмологических наблюдений Института вулканологии
начала создаваться группа вычислительной техники. В 1972 г. группа вычислительной техники
состояла уже из одного инженера и двух техников.
Основной задачей группы было: обеспечение
и выполнение статистической обработки материалов геохимических анализов на электронно-вычислительной машине (ЭВМ) «Проминь-М».
О технических характеристиках этого пионера
вычислительной техники стоит сказать отдельно: в
программной памяти «Проминь-М» можно было
разместить до ста команд, что соответствует уровню
современного программируемого калькулятора.
Программы набирались на матрице с помощью металлических штекеров и пластинок с определенной
комбинацией отверстий на каждой. Пластинки
имели пластмассовые головки, на которых были
написаны названия команд (Чт - читать, Сл - сложить, Выч - вычесть и т. д.). Память для данных
содержала 80 ячеек. Для того, чтобы «объяснить»
машине, какие ячейки должны участвовать в расчетах, также использовались металлические штекеры. Постоянно используемые программы записывались на алюминиевые или латунные пластины
путем пробивания соответствующих комбинаций
отверстий. Исходные данные вводились с цифровой
клавиатуры, весьма похожей на клавиатуру старых
кассовых аппаратов. Скорость выполнения операций – от 1000 в секунду (сложение) до 10 в секунду
(деление). У ЭВМ еще не было монитора в привычном для нас понимании этого слова. Результат
выполнения программы высвечивался на газоразрядных индикаторах, причем в десятичном виде с
плавающей точкой. На примитивнейшей, по современным представлениям, технике сотрудники Института вулканологии умудрялись производить довольно сложные геохимические расчеты и статистическую обработку данных. ЭВМ выпуска Северодонецкого завода, ПЗУ для хранения команд составляло
32 24-разрядных слова (программы набивались на
алюминиевых перфокартах размером 70 х 250 мм)
оперативная память для хранения данных составляла 64 слова. «Проминь-М», была оснащена цифропечатающим устройством для вывода результатов
на бумажный носитель формата А4. В 1975 году она
была безвозмездно передана Институтом вулканологии в Камчатский государственный педагогический институт.
В 1973 г. Институт приобрел современную, по
тем временам, ЭВМ «Наири-К» Каменец-Подольского завода. В том же году вычислительная группа
была переведена в создаваемую в отделе геофизики
группу сейсмологии, в нее был приглашен электроник В.А. Казанцев, который с 1974 г. становится
руководителем группы. В конце 1973 г. «Наири-К»
была пущена в эксплуатацию. Технические характеристики «Наири-К» на два порядка превосходили
характеристики «Проминь-М»: это была машина
полностью на полупроводниках, оперативная
ферритовая память могла хранить не только 32разрядные данные, но и программы. Прошитое
постоянное запоминающее устройство (ПЗУ)
хранило систему команд, элементарные функции и
константы. Верхом совершенства были устройства
печати (электрифицированная алфавитно-цифровая
печатающая машинка Consul-250 с английским и
русским шрифтом), устройство ввода информации
с перфоленты (FS-1500) и устройство вывода на
перфоленту (ПЛ-150). В этом же году в штат
ВЕСТНИК КРАУНЦ. СЕРИЯ НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2003. № 2
7
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
КАЗАНЦЕВ
вычислительной группы принимаются первые
программисты. Институт вулканологии получил
возможность решать совершенно новые задачи: не
только статистическую обработку данных, но и
решение задач анализа и квазиграфического представления результатов.
5 ноября 1974 г. приказом № 133 вычислительная группа получает официальный статус подразделения Института вулканологии в составе лаборатории сейсмологии отдела геофизики. Вычислительная группа уже решает не только задачи
обработки научной информации, но и экономические задачи. С 1976 г. мы начали готовить собственные молодые кадры: два студента-практиканта
Казанского государственного университета на базе
вычислительной группы проходят преддипломную
практику и защищают на отлично дипломы по
проектам вычислительной группы.
Вычислительных мощностей в Институте с
каждым годом катастрофически не хватало: кроме
своей ЭВМ «Наири-К» Институт арендует на
платной основе время в ВЦ Облстатуправления на
ЭВМ «Минск-32» и ЦПКТБ на «М-4030» (в
Петропавловске-Камчатском в это время было всего
два вычислительных центра). В этих вычислительных центрах машинное время сторонним организациям выделялось в основном в нерабочее и ночное
время. В 1978 г. практически был решен вопрос о
приобретении Институтом вулканологии, к тому
времени, уже морально устаревшей вычислительной машины ЕС-1020, расположить которую предполагалось временно на существующих площадях
Института вулканологии (к этому времени был
готов проект пристройки к главному корпусу института, где на первом этаже должен быть расположен
Вычислительный центр). В августе 1978 г. началось
строительство пристройки к главному корпусу Института, которое должно было закончиться в конце
1979 г. и вопрос с временным размещением новой
ЭВМ был отложен до окончания строительства
нового здания.
ЭТАП ЕС/СМ ЭВМ – ЦЕНТРАЛИЗОВАННЫЕ
ВЫЧИСЛЕНИЯ
Началась подготовка к приему новой ЭВМ. В
конце 1979 года вычислительная группа выходит из
состава лаборатории сейсмологии и вливается во
вновь созданную в отделе сейсмологии лабораторию вычислительной техники и автоматизации
(ЛВТА). Заведующим лабораторией приглашается
М.Н. Никольский - специалист по автоматизации
8
научных исследований. Лаборатория состояла из
двух групп: группа автоматизации научных исследований (АНИ) и группа средств вычислительной техники (СВТ).
С этого момента начинается второй этап внедрения средств вычислительной техники в обеспечение научных исследований Института вулканологии.
Летом 1980 г. институт получает и вводит в эксплуатацию долгожданную ЭВМ ЕС-1033 Казанского завода ЭВМ. Начинается набор специалистов в
штат лаборатории по обслуживанию и эксплуатации
ЭВМ ЕС-1033. Штат лаборатории увеличивается до
20 человек.
Все ресурсы лаборатории были брошены на
освоение новой ЭВМ и обеспечение ее загрузки
(ЭВМ подобного класса должна быть загружена не
менее 15 часов в календарные сутки), что потребовало введения двухсменной работы. Практически
все сотрудники лаборатории прошли переподготовку на двух/трех-месячных курсах в ведущих
специализированных центрах ГК ВТИ, а большинство – по два и три раза.
Приобретенный опыт и наличие квалифицированных специалистов позволили лаборатории
уже в 1982 г. заключить договор на три года с
Институтом космических исследований (ИКИ) АН
СССР о создании системы межмашинного обмена
информацией на сверхдальние расстояния (для
Камчатки это был первый проект подобного типа).
Результатом чего явилось создание двухмашинного
вычислительного комплекса на базе двух ЭВМ ЕС1033 и системы передачи данных по выделенному
каналу между ВЦ ИВ (г. Петропавловск-Камчатский) и ИКИ (г. Москва). Для этой цели ИКИ передал в 1985 г. на баланс Института вулканологии
ЭВМ ЕС-1033, систему передачи данных и оплачивал услуги связи. Передача данных велась на
максимально возможной в то время скорости: 1200
бит/с. Все работы по установке, вводу в эксплуатацию второй ЭВМ и системы передачи данных велись сотрудниками ЛВТА самостоятельно без приглашения сторонних организаций, что позволяло
экономить огромные средства.
Начиная с 1982 г. ЛВТА ведет работы по внедрению средств автоматизации в научные исследования.
Приобретается информационно-вычислительный
комплекс ИВК-3, а в 1984 г. – ИВК-4 на базе СМ-ЭВМ.
В качестве приборного интерфейса выбрана система
САМАС. На этой основе в ЛВТА создается двухмашинный комплекс сбора и обработки геофизической
информации, который в дальнейшем был передан в
Опытно-методическую сейсмологическую партию
Института вулканологии.
ВЕСТНИК КРАУНЦ. СЕРИЯ НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2003. № 2
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНСТИТУТА ВУЛКАНОЛОГИИ
Благодаря активной деятельности заведующего
ЛВТА М.Н. Никольского, растут научные связи
лаборатории с ведущими научными организациями
страны в области автоматизации научных исследований. В 85-90 гг. ХХ в. сотрудники лаборатории принимают участие в научно-исследовательских рейсах
НИС «Вулканолог» и решают проблемы автоматизации и сбора геофизической информации во время
каботажных и международных рейсов. В сентябре
1986 г. на Камчатке с успехом прошла 20-я юбилейная Всесоюзная школа по автоматизации научных
исследований под эгидой Совета по АНИ АН СССР.
В ней приняли участие более 120 специалистов по
АНИ из ведущих институтов АН СССР. В 1987 г.
зав.лабораторией МН. Никольский защитил диссертацию на степень кандидата технических наук.
Институт развивался, требовались огромные вычислительные мощности для обработки и
архивирования цифровой информации. Существующих вычислительных мощностей катастрофически
не хватало. Стал вопрос выбора новой современной
вычислительной машины: рассматривались варианты от ЕС-1046 до «Эльбруса». Выбор был сделан в
пользу ЕС-1061. В июле 1987 г. ЭВМ ЕС-1061 была
приобретена на Минском заводе «ЭВМ», в декабре
она пришла в институт, а в мае 1988 г. была пущена
в эксплуатацию силами Камчатского центра Госкомитета ВТИ совместно с сотрудниками ВЦ ИВ (в
этот же период обе ЭВМ ЕС-1033 были проданы в
организации Камчатской области).
Расширились цели и задачи группы вычислительной техники: кроме предоставления вычислительных услуг и машинного времени требовалось
развивать системное и прикладное программное
обеспечение, создавать вычислительную сеть Института вулканологии, разрабатывать, создавать и
сопровождать базы данных научных лабораторий.
На базе вычислительной группы формируется
Вычислительный центр Института вулканологии.
22 декабря 1988 г. приказом № 216 в составе
лаборатории ВТА был создан Вычислительный
центр Института вулканологии – это официальный
день рождения Вычислительного центра Института
вулканологии.
Начальником Вычислительного центра был назначен В.А. Казанцев, руководство группой АНИ было
возложено на зав. лабораторией М.Н. Никольского.
Вычислительный центр (производственное
подразделение) в это время в своем составе имел: 7
технических специалистов, 1 математика, 4 системных программистов и 6 операторов ЭВМ; группа
АНИ (научное подразделение) в своем составе
имела 5 специалистов по АНИ.
Вычислительный центр, как производственное
подразделение, обеспечивал круглосуточную работу
и загрузку СВТ (загрузка составляла 20 часов в
календарные сутки). Объем заявляемых заданий
превышал реальные возможности техники, поэтому
велось постоянное развитие и модернизация СВТ,
возникла реальная проблема создания вычислительной сети. В 1989 г. институт приобретает процессор телеобработки данных ЕС-8371 для удаленного доступа по каналам связи и два дисплейных
комплекса ЕС-7970 с 16-ью дисплеями. Был организован дисплейный зал на 8 дисплеев, а часть дисплеев была установлена в лабораториях для ведущих
сотрудников института. Это был первый опыт создания вычислительной сети на Камчатке. Тогда же
приобретаются два цветных (векторных) планшетных графопостроителя ЕС-7907 формата А0. Вычислительный центр Института вулканологии в эти
годы становится самым мощным центром Камчатки
(всего на Камчатке в это время было 11 вычислительных центров).
Состав оборудования ВЦ представлял собой
единый вычислительный комплекс:
- процессор ЕС-8361 с двумя мультиплексными
и четырьмя селекторными каналами;
- оперативная память ЕС-7308 – 8 Мбайт;
- процессор телеобработки данных на 16 каналов
с четырьмя удаленными дисплейными терминалами;
- внешняя память на 100 Мб магнитных дисках
ЕС-6310 – 8 шт.
- внешняя память на 317 Мб магнитных дисках
ЕС-6315 – 6 шт.
- внешняя память на 25 Мб магнитных лентах
ЕС-5017 – 6 шт.
- два дисплейных комплекса ЕС-7906 на 8
дисплеев;
- два дисплейных комплекса ЕС-7970 на 16
дисплеев;
- два устройства ввода с перфокарт ЕС-6012;
- два устройства вывода на перфокарты ЕС-7010;
- два устройства ввода-вывода на перфоленту
ЕС-7922;
- различные устройства подготовки данных: от
перфолент до магнитных лент.
Продолжением создания и развития информационно-вычислительной сети было обеспечение
выхода в глобальные сети ЭВМ с предоставлением
доступа к информационным и вычислительным
ресурсам других институтов ДВО, а в дальнейшем
Сибирского отделения АН СССР и Европейской части страны. ВЦ ИВ был одним из активных участников
проекта создания Региональной вычислительной
ВЕСТНИК КРАУНЦ. СЕРИЯ НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2003. № 2
9
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
КАЗАНЦЕВ
подсети (РВПС) «Дальний Восток» АКАДЕМСЕТИ
в соответствии с НТП 0.80.02, утвержденной ГКНТ,
ГКВТИ и Президиумом АН СССР. В начале 90-х
годов АКАДЕМСЕТЬ создавалась как вычислительная сеть многоцелевого назначения, архитектура
которой соответствует требованиям модели открытых систем МОС/ВОС - это сеть коммутации пакетов на базе протокола X.25. Был создан опытный
участок Владивосток - Хабаровск - Новосибирск.
ВЦ ИВ был включен в РВПС в качестве абонентской
системы (АС ИВ). Прекращение финансирования
не дало возможности закончить этот проект.
В 1993 г. ВЦ ИВ, опираясь на опыт, полученный
при работе над проектом создания РВПС «Дальний
Восток», на основании Постановления Президиума
ДВО РАН, Комитета информатизации и Администрации Камчатской области в рамках договора
с Камчатским центром технологии программирования ГКВТИ, провел исследования имеющихся
ресурсов вычислительной техники и систем связи
на большинстве предприятий г. ПетропавловскаКамчатского в целях создания автоматизированной
информационно-управляющей системы (АИУС)
сбора и обработки информации по Камчатскому полигону для снижения отрицательных последствий в
условиях чрезвычайных ситуаций. АИУС рассматривалась как распределенная информационновычислительная система, использующая как телефонные (выделенные и коммутируемые), так и
радиоканалы. По результатам исследований Штабу
ГО Камчатской области были переданы рекомендации и научно-технический отчет по созданию
Камчатской территориальной подсистемы автоматизированной информационно-управляющей системы (КТПС АИУС). В качестве информационнообрабатывающего центра КТПС предлагалось использовать мощности Вычислительного центра
Института вулканологии.
В это время Вычислительный центр, кроме
основной задачи обеспечения научных исследований ресурсами СВТ, создания вычислительной
сети, баз данных и архивов данных, берется за внедрение информационных технологий в научные и
производственные сферы города. Выполняются
научно-исследовательские и хоздоговорные проекты,
заключаемые со сторонними организациями:
- Гидрометеоцентр (внедряется система удаленного доступа для обработки и накопления данных
с двумя удаленными терминалами на ГМЦ). Расстояние до терминалов около 500 метров, в качестве
канала связи используется специально проложенный коаксиальный кабель;
10
- ЦПКТБ (внедрена автоматизированная система обработки проектно-сметной документации).
В это время ВЦ ЦПКТБ фактически остановил работу своих ЭВМ, и большинство задач выполнялось
на вычислительных ресурсах ВЦ ИВ с доступом по
каналам связи на скорости 9600 б/с. Первоначально
дисплейный зал ЦПКТБ (район Комсомольской
площади, расстояние порядка 7 км) был оборудован
алфавитно-цифровым дисплейным комплексом, а в
начале 90-х годов – персональными компьютерами
класса PC ХТ-8080 и РС AT-286;
- выполняется многолетний хоздоговор с одной
из строительных военных организаций, расположенной в районе «Лесозавода»: от ВЦ ИВ это на
расстоянии около 20-ти км. (рекорд удаленного
доступа для Камчатки того времени). В качестве
удаленных терминалов (4 шт.) использовались РС
АТ-286;
- ведутся исследования и испытания каналов
передачи данных из г.Елизово (Геофизическая
экспедиция) и п.Паратунка (ИКИР ДВО АН СССР);
- в то же время предоставляются вычислительные услуги многим организациям города на ВЦ
ИВ в виде аренды машинного времени для решения
счетно-аналитических задач.
ТРЕТИЙ ЭТАП – РАСПРЕДЕЛЕННЫЕ
СИСТЕМЫ
В первой половине 90-х годов прошлого века, в
связи с известными политическими событиями в
стране, дороговизной эксплуатации и полным
отсутствием средств на содержание СВТ, по всей
стране началась эпоха ликвидации вычислительных
центров. На Камчатке в период с 1991 по 1994 гг.
были ликвидированы практически все ВЦ, а дорогостоящие СВТ большей частью списаны и уничтожены. Эта проблема не обошла стороной и Институт вулканологии. В конце 1993 г. весь вычислительный комплекс ВЦ ИВ был остановлен, а в начале 1994 г. ЭВМ ЕС-1061 была продана, а на вырученные средства приобретено три персональных компьютера в комплектации: 386-SX/1Mb/20Mb/14///kb и
один 386-DX/4Mb/40Mb/14///kb.
С переходом на новую техническую базу – персональные компьютеры, на смену централизованной модели вычислений пришла модель распределенных вычислений. Не стало объединяющей всех
«большой ЭВМ». Вычислительному центру была
поставлена задача развития вычислительной инфраструктуры Института вулканологии и институтов
вновь созданного Камчатского научного центра
ВЕСТНИК КРАУНЦ. СЕРИЯ НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2003. № 2
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНСТИТУТА ВУЛКАНОЛОГИИ
путем замены ЕС1061 на современные средства
вычислительной техники.
С этого момента начался третий этап внедрения
информационных технологий в научные исследования Института вулканологии. В 1993 г. увольняется и уезжает в Москву зав. лабораторией ВТА
М.Н. Никольский, лаборатория закрывается, большая часть специалистов увольняется и переходит в
другие организации.
Вычислительный центр, которым продолжает
руководить начальник ВЦ В.А. Казанцев, получает
статус научно-производственного подразделения и
входит в отдел геофизики как структурное подразделение ИВ ДВО РАН.
В это время штат ВЦ составлял 11 человек: 6 технических специалистов, 1 математик и 4 программиста, из которых в дальнейшем ушли еще 5 сотрудников.
Ресурсы Вычислительного центра направляются на выполнение задач в новых условиях:
- предоставление вычислительных услуг научным подразделениям института;
- техническое обслуживание и ремонт СВТ Института вулканологии;
- разработка и создание архивов, баз данных и геоинформационных систем в лабораториях института;
- проведение консультаций и обучение сотрудников института работе с персональными компьютерами;
- проведение научно-исследовательских работ
в области информационных технологий и создания
вычислительной сети.
В конце 90-х годов, после естественного «стресса» и периода «депрессии», Вычислительный центр
начинает набирать «обороты».
На имевшихся в то время вычислительных
мощностях необходимо было создавать локальную
вычислительную сеть (ЛВС) Института вулканологии. Базового бюджетного финансирования не было
(обеспечивалась только зарплата, средств на ведение научно-исследовательских работ и на приобретения даже ЗИПа абсолютно не было). Каждый
институт КНЦ вынужден был самостоятельно изыскивать средства на развитие информационных технологий. Единственная надежда была на выполнение хоздоговорных работ со сторонними организациями, часть средств которых можно было пустить
на создание и развитие собственной вычислительной базы.
Начало поступательному процессу создания
ЛВС Института вулканологии положил договор ВЦ
ИВ с КОМСП ГС РАН в 1996 г. По заданию МЧС
РФ по Федеральной целевой программе «Развитие
ФССН» для информационной поддержки исследований по прогнозу землетрясений Вычислительным центром Института вулканологии в рамках
договора № 1/621/2 создана первая очередь информационно-коммуникационной системы (ИКС)
Камчатской территориальной подсистемы (КТПС)
ФССНПЗ. По договору ВЦ ИВ оснастился файлсервером и дополнительно двумя компьютерами и,
что не маловажно, первым сетевым концентратором. Появилась реальная возможность реализовать
идею создания сети и испытать удовольствие от пробных выходов в Интернет.
Развитие локальной вычислительной сети Института вулканологии получило дальнейший мощный
импульс в 1998-1999 годах, в результате выигранного Вычислительным центром гранта Фонда Евразия (№V98-0340) по созданию Интернет-центра в
Институте вулканологии (руководитель проекта
В.А. Казанцев). Это позволило большинству сотрудников КНЦ ДВО РАН получить постоянный бесплатный доступ в Интернет на скорости 9,6 Кбит/с и на
базе модернизированных и вновь приобретенных
рабочих станций сети создать на ВЦ Интернет-класс
из восьми компьютеров. Обучение работе в Интернет прошло более 600 специалистов как КНЦ, так
и многих других организаций города.
К началу нового столетия идет бурное наполнение институтов КНЦ ДВО РАН средствами вычислительной техники. Специалисты Вычислительного
центра ведут активную плодотворную работу по
объединению разрозненных вычислительных ресурсов КНЦ в единый интегрированный комплекс.
Информационно-вычислительная сеть Института
вулканологии с 1999 г. фактически становится
региональной вычислительной сетью Камчатского
научного центра, в состав которой входят локальные
вычислительные сети ИВ, ИВГиГ и НИГТЦ. КФ ТИГ
и ИКИР имеют реальную возможность доступа к
Интернет через Интернет-центр КНЦ по коммутируемому телефонному каналу связи, которым, кстати, в
настоящее время не пользуются.
Грант РФФИ 2000 – 2002 гг. (№ 00-07-90203)
по созданию системы информационной поддержки
Общего Совета по прогнозу землетрясений и извержений вулканов (руководитель проекта С.А. Федотов,
отв.исполнители: В.А. Казанцев и Ю.Д. Матвиенко)
позволил обеспечить доступ к Интернет уже на скорости до 33 Кбит/с. Была создана распределенная
система оперативного представления информации
для работы экспертов в период подготовки и работы
Совета по прогнозу.
Грант ДВО РАН 2002 г. по созданию асимметричного спутникового канала (руководитель проек-
ВЕСТНИК КРАУНЦ. СЕРИЯ НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2003. № 2
11
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
КАЗАНЦЕВ
та В.А. Казанцев) обеспечил практический доступ
сотрудников КНЦ ДВО РАН в Интернет на скорости
до 2-х Мбит/с и дал возможность включить ЛВС
НИГТЦ в сеть КНЦ по выделенному каналу связи
со скоростью обмена до 1,5 Мбит/с.
Таким образом, основная часть средств, полученных Вычислительным центром от выполнения вышеперечисленных договоров и грантов за период с
1997 по 2003 гг., пошла на развитие региональной вычислительной сети КНЦ и оплату услуг связи.
К середине 2003 г. региональная вычислительная сеть КНЦ представляет собой следующий программно-технический комплекс:
- три информационных сервера Вычислительного центра ИВ под управлением ОС Linux RedHat
7.2 и два прокси-сервера ИВГиГ (бухгалтерия) и
НИГТЦ под управлением Windows-95;
- пять сетевых сегментов, включающих 151 рабочую станцию (ИВ - 97 рабочих станции, ИВГиГ - 45
рабочих станций и НИГТЦ - 9 рабочих станций),
80% из которых подключены к 100 Мбит/с сегментам сети;
- информационно-коммуникационная система
представляет собой разветвленную систему, включающую в себя коммуникационный сервер, обеспечивающий круглосуточный доступ в Интернет по
выделенному и асимметричному спутниковому
каналам связи, 17 единиц коммуникационного оборудования (концентраторы, хабы и т.п.), более 2500 м
сетевого кабеля, две высокоскоростные выделенные
телефонные линии, 8-ми портовый модемный пул
с удаленным доступом по коммутируемым телефонным линиям с более чем 30-ти терминалов на базе
персональных компьютеров;
- Вычислительный центр оснащен современными сетевыми средствами представления графической информации общего доступа: цветной растровый струйный плоттер HP DesignJet 450C формата
А1, цветной векторный плоттер HP DraftPro Plus
формата А1, цветной лазерный принтер HP HP
LaserJet 4550C формата А4, лазерный принтер HP
LaserJet 4 формата А4, цветные сканеры HP ScanJet
IIcx формата А4 и Mustek Scan Express формата А3,
дигитайзеры формата А3.
СОЗДАНИЕ АРХИВОВ И БАЗ ДАННЫХ –
ОДНА ИЗ ОСНОВНЫХ ЗАДАЧ
ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОГО ЦЕНТРА
После ввода в эксплуатацию первой ЭВМ ЕС1033
ВЦ наступил период перевода накопленной научной
информации в базы данных (БД). При активном
12
участии сотрудников ВЦ (Ю.А. Филиппов, Т.В. Леонова, И.М. Романова, Е.В. Кучеренко) и лаборатории
сейсмометрии (В.И Левина, Г.А. Бахтиарова) в 19841986 гг. была создана первая в институте база данных – «Камчатский каталог землетрясений». Вначале БД была реализована на ЕС1033 средствами СУБД
СПЕКТР, затем БД была перенесена на ЕС1061 в
среду СУБД ТРИАДА под СВМ, а в последующие
годы она была передана в КОМСП и реализована на
базе персональных компьютеров. На ВЦ ИВ на ее
основе была создана БД в среде СУБД Paradox для
PC в рамках работ по ГНТП N 18 «Сейсмичность и
сейсморайонирование Северо-Восточной Евразии».
За период 1997 – 2003 гг. программистами Вычислительного центра на IBM-совместимых компьютерах создан огромный цифровой архив данных
Института вулканологии. В первые годы создавались
многочисленные базы данных для лабораторий института. Приведем некоторые из них (все перечислить,
в рамках настоящей статьи, просто невозможно):
«Геохимические анализы месторождений Камчатки»,
«Гидротермальные системы Камчатки», «Аналитическая БД по литогеохимии ртути», «Геохимические
анализы воды» и т.д.
В дальнейшем Вычислительный центр приступил
к освоению новых форм хранения и представления
данных, внедряя технологии геоинформационных
систем. Данные, собираемые и накапливаемые в
процессе исследований, относящихся к наукам о Земле, привязаны к определенным географическим координатам. Поэтому база данных должна базироваться
на цифровой географической карте. Карта должна
быть активной и редактируемой, исследователю
нужно иметь возможность выводить на экран (при
необходимости - в твердую копию или в файл) совокупности (слои) только тех элементов, которые нужны
ему в данный момент. Такие системы - картографические базы данных (КБД) – принято называть географическими информационными системами (ГИС).
Реальная возможность заниматься разработкой
ГИС в ИВ появилась после приобретения в 1994 г.
лицензионных ГИС РС ARC/INFO, ArcView, ERDAS
и программных комплексов векторизации растровых
изображений. В совокупности эти программные
средства образуют мощный комплекс, позволяющий
применять методы ГИС-технологий для решения
широкого круга задач. Тематические базы данных, разрабатываемые в ВЦ, привязываются к пространственным координатам средствами ГИС PC ARC/INFO.
С этого времени ГИС-технологии внедряются в
информационное обеспечение научных исследований,
в частности: цифровая карта мира масштаба 1 000 000,
картографическая БД «Геодинамические полигоны
ВЕСТНИК КРАУНЦ. СЕРИЯ НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2003. № 2
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНСТИТУТА ВУЛКАНОЛОГИИ
Камчатки», «Карты геохимических данных Камчатки (литогеохимия Hg)», «Вулканогеографическое
районирование Камчатки», «Геофизические полигоны Камчатки», Камчатка масштаба 1:1000000 в проекции Альбера и т.д. Созданные КБД и ГИС-проекты
снабжены удобным пользовательским интерфейсом, разработанным с помощью языка SML системы
PC ARC/INFO.
На основе этого была поставлена задача объединения уже имеющихся и разрабатываемых баз данных в распределенный Геоинформационный банк
данных Института вулканологии, в который вошли
имеющиеся и вновь создаваемые БД: «Термопроявления Камчатки», цифровая топооснова и гидрография Мутновского геотермального месторождения,
«Феноменальные гидротермальные системы Камчатки», «Карты геохимических данных Камчатки
(литогеохимия ртути)», «Геохимический мониторинг» и др.
Разрабатываются ГИС: «Каталог действующих
вулканов мира», Информационная картографическая система «Институт вулканологии», Цифровая карта Долины Гейзеров, «Каталог ледников мира» и т.д.
С 2000 г. начинается этап создания и развития
информационного Web-сервера Камчатского научного центра ДВО РАН. В это время разработки и
исследования по созданию Web-сервера КНЦ ДВО
РАН впервые сформировались в отдельное направление: закончена опытная эксплуатация WEB-сервера КНЦ, ведется его сопровождение и регулярное
пополнение. Официальный Web-сервер КНЦ ДВО
РАН (http://www.kcs.iks.ru), созданный и администрируемый Вычислительным центром Института
вулканологии содержит сайты всех институтов КНЦ,
информационная база которого ежегодно утраивается. Ведется его зеркалирование на официальном
сайте ИАПУ ДВО РАН. На сайте КНЦ развивается
веб-страница, содержащая информацию о доступе
к главным научным библиотекам России, ведущим
российским и зарубежным издательствам, выпускающим научную литературу, а также к Научной электронной библиотеке (НЭБ) РФФИ.
На Web-сервере КНЦ размещена электронная
версия 1-го номера журнала «Вестник КРАУНЦ.
Науки о Земле». В дальнейшем все номера журнала
будут оперативно размещаться на отдельном сайте
КРАУНЦ.
На Web-сервере КНЦ бесплатно может разместить свою информацию любой сотрудник КНЦ ДВО
РАН, объем информации в настоящее время неограничен.
ПОДГОТОВКА ПРОФЕССИОНАЛЬНЫХ
КАДРОВ В ОБЛАСТИ ИНФОРМАЦИОННЫХ
ТЕХНОЛОГИЙ
Одной из важных задач Вычислительного центра всегда была, а в настоящее время получила наибольшее развитие, идея подготовки молодых специалистов. Наши специалисты еще с 70-х годов прошлого столетия курируют это направление, а в последние годы ВЦ взял за практику подготовку молодых
специалистов непосредственно в штате ВЦ: в настоящее время 4 молодых специалиста проходят стажировку в ВЦ ИВ, совмещая учебу в ВУЗах и работая
на 0.5 ставки электрониками и программистами на
ВЦ ИВ.
В 1985-1987 гг. по решению Президиума ДВО
РАН в ЛВТА было организовано обучение программированию и информатике в нескольких группах
аспирантов и соискателей с последующим приемом
зачета (впоследствии – экзамена), обязательного
тогда для всех соискателей. Обучение прошли более
50 человек.
По гранту Фонда Евразия более 600 специалистов КНЦ и других организаций прослушали курс
лекций и получили навыки практической работы в
Интернет на производственных площадях Вычислительного центра Института вулканологии.
Вычислительный центр имеет традиционные и
плодотворные научные связи с КГТУ и КГПУ по
подготовке и стажировке студентов в области вычислительных сетей и информационных технологий.
С.н.с. ВЦ, к.т.н. Ю.А. Филиппов является доцентом
КГТУ, читает курс лекций «Операционные системы», «Мировые информационные ресурсы» и
«Информационная безопасность», а в КГПУ – «Введение в ГИС».
Ежегодно в Вычислительном центре ИВ проходят производственную практику 2-4 студента
из техникумов и колледжей г. ПетропавловскаКамчатского.
РЕСУРСЫ И ЗАДАЧИ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОГО
ЦЕНТРА ИНСТИТУТА ВУЛКАНОЛОГИИ В
РАЗВИТИИ СЕТЕВЫХ ИНФОРМАЦИОННЫХ
ТЕХНОЛОГИЙ В КНЦ ДВО РАН
К настоящему времени выбран оптимальный
вариант развития сети, главным условием которого
является объединение и концентрация научно-технических и финансовых ресурсов институтов КНЦ
для развития информационных и компьютерных
технологий.
ВЕСТНИК КРАУНЦ. СЕРИЯ НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2003. № 2
13
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
КАЗАНЦЕВ
Опыт эксплуатации региональной вычислительной сети КНЦ, поддерживаемой и администрируемой Вычислительным центром Института вулканологии, показал, что создание единой информационной сети и Интернет-центра КНЦ позволило многократно сократить совокупные финансовые и людские ресурсы ДВО РАН по сравнению с теми, которые могли бы быть в случае создания разрозненных
локальных вычислительных сетей институтов КНЦ
ДВО РАН и самостоятельного использования институтами услуг Интернет-провайдеров.
Штат сотрудников, занимающихся развитием
региональной информационно-вычислительной
сети КНЦ, в которую входят ЛВС трех институтов
(ИВ, ИВГиГ и НИГТЦ) на осень 2003 года составляет: Вычислительный центр ИВ ДВО РАН – 7 штатных сотрудников и 4 студента на 0,5 ставки, ИВГиГ –
1 сотрудник и НИГТЦ – 1 сотрудник.
Развитие информационно-вычислительной
инфраструктуры Камчатского научного центра ДВО
РАН направлено на реализацию и обеспечение информационной поддержки фундаментальных и прикладных научных исследований за счет использования современных информационных технологий,
средств вычислительной техники и систем телекоммуникаций.
Основная цель создания единой вычислительной сети КНЦ на современном этапе – объединение в интегрированное информационное пространство распределенных и локальных цифровых
информационных ресурсов (научных, программных, административных), а также комплексов программно-технических средств институтов КНЦ ДВО
РАН, обеспечивающее эффективное использование
этих ресурсов и управление ими.
К настоящему времени в КНЦ создана развитая
информационно-вычислительная инфраструктура.
Техническая сторона проблемы реализована на
современном уровне.
Главным результатом деятельности Вычислительного центра Института вулканологии ДВО РАН
является то, что использование специалистами КНЦ
ДВО РАН ресурсов региональной вычислительной
сети, созданной сотрудниками Вычислительного
центра, обеспечивает укрепление научных связей
и обмен информацией между отдельными сотрудниками и научными организациями в осуществлении
совместных научных проектов и планов.
Также одним из главных положительных результатов деятельности Вычислительного центра является то, что основная масса научных сотрудников
КНЦ получила круглосуточный быстродействующий доступ к мировым информационным ресурсам
и имеет неограниченную возможность оперативно
предоставлять свою информацию коллегам в стране
и за рубежом на WEB-сервере КНЦ.
Среди новых возможностей, появляющихся
благодаря развитию вычислительной инфраструктуры КНЦ, необходимо отметить следующие:
- возможность удаленного доступа к сетевым информационным ресурсам КНЦ с мобильных и домашних компьютеров сотрудников КНЦ;
- создание и использование распределенных баз
данных в структурных подразделениях и по направлениям исследований;
- создание и использование электронной библиотеки с полнотекстовыми журнальными статьями и
монографиями сотрудников КНЦ;
- создание баз данных и архивов разнообразной
справочной, учебной и иной информации.
В связи с этим, основной задачей, определяющей дальнейшее перспективное развитие вычислительной инфраструктуры КНЦ, должно стать информационное наполнение и объединение существующих и вновь создаваемых ресурсов в единую
интегрированную информационную систему КНЦ:
интеграция как научных, так и управленческих информационных потоков, ориентированная на создание общего информационного пространства КНЦ
ДВО РАН. Задачи интеграции имеющихся ресурсов
преследует две цели: во-первых, необходимо обеспечить возможность доступа всех объектов сети к
уже имеющимся цифровым научным ресурсам и,
во-вторых, уровень интеграции должен быть таким,
чтобы обеспечить возможность эффективного управления Камчатским научным центром как научной
организацией.
Автор выражает искреннюю благодарность всем
сотрудникам Вычислительного центра Института
вулканологии за оказанную помощь в подготовке
настоящего сообщения.
В.А. Казанцев
начальник Вычислительного центра
Института вулканологии ДВО РАН
14
ВЕСТНИК КРАУНЦ. СЕРИЯ НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2003. № 2
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
ВЕСТНИК КРАУНЦ. НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2003. № 2
Актуальные проблемы
УДК 552.313:550.4
ПРОЯВЛЕНИЕ ВУЛКАНИЗМА ВНУТРИПЛИТНОГО ГЕОХИМИЧЕСКОГО ТИПА В
ОСТРОВОДУЖНОЙ СИСТЕМЕ И ЕГО ЗНАЧЕНИЕ ДЛЯ ПОНИМАНИЯ
ГЛУБИННЫХ ПРОЦЕССОВ ГЕОДИНАМИКИ (НА ПРИМЕРЕ КАМЧАТКИ)
? 2003 А.В. Колосков
Институт вулканической геологии и геохимии ДВО РАН, Петропавловск-Камчатский, 683006,
бульвар Пийпа, 9; тел. (415-22)5-95-81; e-mail: koloaav@kcs.iks.ru
Проведено сравнительное изотопно-геохимическое рассмотрение позднекайнозойских базальтоидов
островодужного и внутриплитного геохимических типов четырех районов Камчатки: м. Наварин, районов
реки Валоваям, вулканов Ичинский и Бакенинг. Камчатские материалы сопоставлены с данными по
вулканитам, для которых можно предполагать разную глубину возникновения родоначальных расплавов
и минимальное проявление процессов малоглубинной дифференциации или зараженности коровым
материалом. Это сопоставление показало, что появление «островодужных» признаков (Ta-Nb – минимум,
K и Sr – максимумы) вулканитов происходит на сравнительно малых глубинах, когда магматическая
система переходит от шпинель-лерцолитового к оливин-плагиоклазовому равновесию. Следовательно,
как островодужные, так и внутриплитные вулканиты связаны с эволюцией единого источника, глубиной
становления которого и определяется соответствующий тип вулканизма.
Помимо собственно островодужных серий, которые являются индикаторными для орогенной обстановки, на конвергентных границах литосферных
плит во многих островодужных системах и на активных континентальных окраинах проявлен особый
тип вулканизма, который по своим петрохимическим
и геохимическим особенностям близок к внутриплитным вулканитам, развитым в континентальных
и океанических областях. Он характеризуется некоторыми общими признаками, которыми отличается
от обычных островодужных базальтоидов. Это несколько пониженная кремнеземистость пород, повышенная щелочность и более высокие концентрации
высокозарядных элементов группы титана (Ti, Nb,
Ta) и соответственно низкие La/Nb, La/Ta, Zr/Nb
отношения.
Сходный с внутриплитным тип вулканитов отмечается на юго-западе Японии, где выделены высокотитанистые с пониженным содержанием SiO2 позднеплиоцен-плейстоценовые щелочные базальты, базаниты и нефелиниты (Aoki, 1987). Здесь же в системе
грабенов о-ва Кюсю наблюдается сочетание островодужного и внутриплитного вулканизма позднеплейстоценового-голоценового возраста (Kita et al., 2001).
Подобная приуроченность субсинхронных проявлений обоих типов вулканизма к рифтовым системам,
но уже на активной континентальной окраине
выявлена для четвертичного времени в западной
части Мексиканского вулканического пояса (Luhr,
1997; Petrone et al., 2002), а также в пределах Калифорнии (Каскадные горы) для позднеплейстоценового-голоценового времени (Leeman et al., 1990;
Borg et al., 1997). Оба типа вулканитов широко проявлены среди кайнозойских образований на островах
Новозеландского сегмента Тонга-Кермадек-Новозеландской островодужной системы (“Intraplate Volcanism…”, 1989). Восточная окраина Австралийского
континента - это, по сути дела, непрерывный 4000
километровый пояс проявления мезозойского и кайнозойского внутриплитного вулканизма (“Intraplate
Volcanism…”, 1989). Сочетание островодужного и
внутриплитного типов вулканизма характерно не
только для рифтогенных структур. Одним из немногих примеров такого сочетания во фронтальной части
современной островной дуги является одновременное проявление известково-щелочных и высокониобиевых базальтов на одном из вулканов Коста-Рики
(Nge, Reid, 1986).
На Камчатке внутриплитный геохимический тип
вулканитов выявлен среди позднемиоцен-плиоценовых высококалиевых базальтоидов западной части
полуострова, среди плиоцен-четвертичных K-Na
щелочных базальтов Срединного хребта и позднемиоцен-плиоценовых K-Na щелочно-базальтовых
ВЕСТНИК КРАУНЦ. СЕРИЯ НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2003. № 2
15
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
КОЛОСКОВ
Рис. 1. Районы совместного проявления островодужного и внутриплитного вулканизма в Камчатско - Корякском регионе. 1 - выступы
метаморфизованных пород фундамента; 2 – проявления плиоценчетвертичного вулканизма; 3 – районы проявления двух типов
вулканизма: 1- м. Наварин; 2- р. Валоваям; 3 - р-он Ичинского вулкана;
4 - р-он вулкана Бакенинг; 4 – тектонические нарушения.
серий и щелочных габброидов Восточной Камчатки
(Волынец и др., 1987; 1990; 1997), также позднемиоцен-плиоценовых щелочно-базальтовых проявлений Камчатского перешейка и Южной Корякии
(Колосков и др., 1988; 1992) Во всех этих работах
вулканизм внутриплитного типа противопоставляется островодужному, поскольку, по мнению исследователей, оба они связаны с различными источниками. При этом первый тип прямо или косвенно связывается с эволюцией мантийных плюмов (Волынец и др., 1997), а второй - с процессами субдукционной геодинамики (Волынец и др., 1997; Petrone
et al., 2002). Накопленный фактический материал, однако, свидетельствует о том, что «необычное сочетание
субдукционного и внутриплитного типов магматизма» приобретает некую закономерность, свиде16
тельствующую о белее тесных, возможно генетических связях между ними. Рассмотрению этого
вопроса посвящена настоящая статья. Ниже, на конкретных примерах, будут рассмотрены особенности
геологического строения и геохимические характеристики базальтоидов обоих типов, проявленных в
различных регионах Камчатки (рис. 1). Эти районы
уже в различной степени охарактеризованы в геологической литературе, поэтому описание их будет
достаточно кратким, в основном с использованием
спайдер-диаграмм, на которых нанесены элементы,
нормированные по составу мантийного пиролита
(McDonough, Sun, 1995). Представительные анализы
соответствующих вулканических пород представлены в таблице.
ВЕСТНИК КРАУНЦ. СЕРИЯ НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2003. № 2
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
ПРОЯВЛЕНИЕ ВУЛКАНИЗМА ВНУТРИПЛИТНОГО ГЕОХИМИЧЕСКОГО ТИПА
??????? ???????????????? ??????? ????????????? ? ????????????? ??????????
??????????????????????????
6L2
????????
7L2
$O2
)H2
)H2
0Q2
0J2
&D2
1D2
.2
32
+2
???
?????
5E
6U
<
=U
1E
&V
%D
/D
&H
1G
6P
(X
*G
7E
(U
7P
<E
/X
+I
7D
3E
7K
8
??????
????????
?????????
ВЕСТНИК КРАУНЦ. СЕРИЯ НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2003. № 2
17
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
КОЛОСКОВ
????????????????
??????
????????
?????????
??????????????????
???????????????????
6L2
7L2
???
$O2
)H2
)H2
0Q2
0J2
&D2
1D2
.2
32
+2
?????
5E
6U
<
=U
1E
&V
%D
/D
&H
3U
1G
6P
(X
*G
7E
'\
+R
(U
7P
<E
/X
+I
7D
7O
3E
7K
8
Примечание. Вулканиты островодужного (1-4, 6-10,12-13, 16-17) и внутриплитного геохимического типа (5,
11, 14, 18); №№ 1-5 из работы (Федоров, Колосков , 1999); 6-11-макрокомпоненты выполнены в Центральной
химической лаборатории Института Вулканологии ДВО РАН; микрокомпаненты-в аналитическом центре
ИЛС АН СССР; 12-14 из работы (Dorendorf et al., 2000); 15-17 из работы (Churikova et al., 2001). 800 - 96-11
- номера образцов. Окислы - вес.%, элементы - г/т.
18
ВЕСТНИК КРАУНЦ. СЕРИЯ НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2003. № 2
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
ПРОЯВЛЕНИЕ ВУЛКАНИЗМА ВНУТРИПЛИТНОГО ГЕОХИМИЧЕСКОГО ТИПА
ГЕОЛОГО-ГЕОХИМИЧЕСКАЯ
ХАРАКТЕРИСТИКА СОСУЩЕСТВУЮЩИХ
ПРОЯВЛЕНИЙ ОСТРОВОДУЖНОГО И
ВНУТРИПЛИТНОГО ВУЛКАНИЗМА
Мыс Наварин (Корякское нагорье). Среди
позднекайнозойских вулканитов континентального
обрамления северо-западной части Тихоокеанского
пояса наряду с дифференцированными базальтандезит-дацитовыми сериями развиты отдельные
ареалы базальтоидов внутриплитового геохимического типа (Колосков и др., 1992; Федоров, Колосков,
1999). Нижняя часть разреза вулканических образований одного из таких районов – керекский комплекс миоценового возраста представлен серией потоков и экструзий, дифференцированных от базальтов до дацитов. Верхняя часть – наваринский комплекс образован щелочными оливиновыми базальтами и базанитами раннечетвертичного возраста.
Характерной особенностью комплекса является
наличие большого количества ксенолитов ультраосновных и основных пород, среди которых преобладают шпинелевые лерцолиты, «зеленые» и «черные» пироксениты. Графики распределения некогерентных элементов для базальтоидов обоих комплексов (рис. 2) имеют резко выраженное асимметричное строение с обогащенностью левой, наиболее
некогерентной и обычно более щелочной частью и
обедненной правой частью более когерентных
элементов. При этом, в правой части концентрации
элементов для обоих комплексов практически совпадают и резко расходятся по своим значениям для
левой части: вулканиты керекского комплекса в целом имеют характеристики субщелочных, а наваринского комплекса – щелочных пород. Наличие Baи Sr-максимумов и Nb- минимума сближает образования первого комплекса с соответствующими по щелочности проявлениями островодужного типа. Необычным, однако, является отсутствие Ta- и Ti- минимумов, но присутствие Zr-максимума. Наиболее
щелочные породы наваринского комплекса характеризуются повышенными концентрациями высокозарядных элементов группы Ti с особенно четко
выраженными Ta- и Zr-максимумами, чем определяется отнесение их к внутриплитному геохимическому типу. Однако с уменьшением щелочности
пород геохимические различия проявлений обоих
комплексов постепенно нивелируются, а для ряда
элементов становятся одинаковыми.
Река Валоваям (Камчатский перешеек).
Платоэффузивы апукской свиты плейстоценового
возраста являются наиболее поздними проявлениями вулканизма в Корякском хребте и на Камчатском
перешейке («Геохимическая типизация …», 1990).
При этом популярной является точка зрения о том,
что вулканические дуги рассматриваемых районов,
будучи продолжением Срединно-Камчатской островодужной системы, завершали ранний этап островодужного развития Камчатско-Корякского региона
(Авдейко и др., 2001). Вулканическое поле в районе
р. Валоваям включает в себя серию потоков, шлаковые конуса и дайки базальт-андезибазальтового
состава. В переслаивающихся разностях потоков
отмечаются проявления как обычных «островодужных» вулканитов с содержанием SiO2 от 55 до 58%,
так и разности с пониженной кремнеземистостью
(SiO2 47-48%) и повышенным содержанием высокозарядных литофилов (Kepezhinskas et al., 1997).
Подобные признаки были отмечены для базанитов
одного из шлаковых конусов и нескольких даек. Эти
аномальные вулканиты характеризуются также
наличием ксенолитов, среди которых преобладают
пироксениты («зеленые» и «черные») и шпинелевые
лерцолиты (Колосков и др., 1988; 1997). Как видно
на рис. 3, графики распределения некогерентных
элементов района Валоваям по своей асимметрии
весьма напоминают таковые для вулканитов предыдущего района. При этом по содержанию щелочных
и щелочно-земельных литофилов андезибазальтовая ассоциация относится к субщелочной серии,
а низкокремнеземистая – к базанитовой щелочной.
Для первой характерно проявление Nb-Ta-Ti –
минимума, а также Ba-Sr-K максимумов, что позволяет отнести ее к обычному островодужному типу.
Кривая распределения элементов наиболее щелочных базанитов весьма близка к таковой для аналогичных пород мыса Наварин, за исключением отсутствующих здесь Ta- и Zr- максимумов. Это свидетельствует о проявлении в рассматриваемом районе
такого же внутриплитного типа вулканизма. Показательно также наличие и промежуточных разностей с последовательно (по мере уменьшения щелочности) меняющимися содержаниями как крупноионных литофилов, так и высокозарядных элементов. На диаграмме рис. 3 нанесен также редкоэлементный состав одного из дацитовых стекол, обнаруженных (Kepezhinskas et al., 1997) в виде прожилков в перекристаллизованном ксенолите лерцолита.
Составу этих стекол упомянутые авторы придают
большое генетическое значение, сравнивая их с так
называемыми адакитами – предполагаемыми
производными при плавлении субдуцирующей
океанической плиты. Несмотря на некоторые отличия, возможно, связанные с погрешностью анализа,
редкоэлементный состав этого стекла весьма близок
ВЕСТНИК КРАУНЦ. СЕРИЯ НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2003. № 2
19
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
КОЛОСКОВ
100
10
!
1.0
Сs Rb Ba Th U Nb Ta K La Ce Pr Nd Sr Sm Hf Zr Ti Eu Tb Dy Y Ho Er Yb Lu
Рис. 2. Характер распределения микрокомпонентов в породах м. Наварин. 1-2 - базаниты наваринского комплекса:
1-наиболее обогащенные щелочными элементами; 2- промежуточных составов; 3- поле составов вулканитов
керекского комплекса.
к составу андезитов-андезибазальтов, ассоциирующих с высокониобиевыми вулканитами.
Район Ичинского вулкана (Срединный хребет
Камчатки). В ичинской ареальной зоне позднеплейстоцен-голоценового возраста, расположенной
у южного и северо-восточного подножия Ичинского
вулкана, наряду с обычными известково-щелочными и субщелочными базальтами, андезибазальтами
и андезитами встречаются субщелочные базальты
и андезибазальты с повышенными концентрациями
высокозарядных элементов группы титана. В соответствии с представлениями ряда ученых, вулканизм рассматриваемого района завершает ранний
этап островодужного развития Камчатско-Корякского региона (Авдейко и др., 2001). Графики распределения микрокомпонентов (рис. 4) для обоих типов
20
пород имеют асимметричный ступенчатый характер. При этом, если двигаться от Sr в сторону более
когерентных элементов, можно видеть почти полное
совпадение рисовки для соответствующих типов пород ичинского и валоваямского районов. Вулканиты
с внутриплитными признаками ичинского района
характеризуются только несколько более выраженным Zr- максимумом и большим накоплением тяжелых редкоземельных элементов. Однако, если двигаться от Sr- максимума в сторону менее когерентных элементов, начинает проявляться существенная
индивидуальность в составе вулканитов рассматриваемого района: по сравнению с валоваямскими вулканитами снижается уровень накопления легких
редкоземельных элементов в обоих типах пород, TaNb - минимум начинает проявляться уже в породах
ВЕСТНИК КРАУНЦ. СЕРИЯ НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2003. № 2
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
ПРОЯВЛЕНИЕ ВУЛКАНИЗМА ВНУТРИПЛИТНОГО ГЕОХИМИЧЕСКОГО ТИПА
100
10
!
"
1.0
Сs Rb Ba Th U Nb Ta K La Ce Pr Nd Sr Sm Hf Zr Ti Eu Gd Dy Y Ho Er Yb Lu
Рис. 3. Характер распределения микрокомпонентов в породах р-на р. Валоваям. 1-2 - базаниты: 1-наиболее обогащенные
щелочными элементами; 2- промежуточных составов; 3- поле составов субщелочных андезибазальтов; 4- точки
дацитового стекла, обнаруженного (Kepezhinskas et al., 1997) в виде прожилка в перекристаллизованном ксенолите
лерцолита.
с повышенным содержанием титана и высокой щелочностью, в обоих типах пород резко обосабливаются K и Ba максимумы, появляются максимумы по U.
Характерно наличие промежуточных разностей
вулканитов.
Район вулкана Бакенинг. В фундаменте активного вулкана Бакенинг помимо миоцен-плиоценовых базальтов известково-щелочного типа (паратунская свита и алнейская серия) встречаются останцы
покровов субафировых субщелочных базальтов и
андезибазальтов позднеплиоценового-раннечетвертичного возраста с повышенным содержанием Ti и
других высокозарядных элементов. Считается, что
появление этих аномальных по своему составу ба-
зальтоидов знаменует начало нового этапа островодужного вулканизма после перескока зоны субдукции на современное положение (Авдейко и др.,
2001). Графики распределения микрокомпонентов
для обоих типов пород (рис. 5) имеют такой же асимметрично-ступенчатый характер, как и для ичинских вулканитов, и в общих чертах схожи для обоих
этих районов. При этом, известково-щелочные бакенингские вулканиты характеризуются несколько
более выраженными Nb-Ta – и Hf-Zr-Ti – минимумами. Концентрации Hf, Zr и Ti также понижены в
субщелочных базальтах этого района с внутриплитными характеристиками. Содержания Ta и Nb в
базальтоидах обоих районах близки - намечается
ВЕСТНИК КРАУНЦ. СЕРИЯ НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2003. № 2
21
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
КОЛОСКОВ
100
10
1.0
Сs Rb Ba Th U Nb Ta K La Ce Pr Nd Sr Sm Hf Zr Ti Eu Tb Dy Y Ho -H Yb Lu
Рис. 4. Характер распределения микрокомпонентов в породах р-на Ичинского вулкана. 1-2 – субщелочные базальты
и андезибазальты: 1-наиболее обогащенные высокозарядными элементами; 2- промежуточных составов; 3- поле
составов известково-щелочных андезибазальтов.
образование Ta-Nb – минимума. В бакенингских
вулканитах обоих типов резче выражен Th - минимум, Ba - максимум более проявлен в известковощелочных, чем в субщелочных базальтах. На графике рис. 5 нанесены также точки редкоэлементных
составов стекол, которые, по данным (Kepezhiskas,
Defant, 1996a), образовались за счет обогащенных
углекислотой Ne- нормативных расплавов (составы
стекол по макрокомпонентам не приводятся). Эти
расплавы, видимо, были, действительно, в значительной степени обогащены как легкими, так и тяжелыми редкоземельными элементами, однако, характеризуются резко выраженными Nb -, Zr-Ti - и Y –
минимумами своих составов.
ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
В предыдущем разделе было рассмотрено несколько примеров сосуществования обычных известково-щелочных или субщелочных базальтоидов с
22
типичными «островодужными» признаками и
аномальных субщелочных или щелочных базальтов
внутриплитного геохимического типа. Смену геодинамических обстановок в этих примерах можно
представить в такой последовательности: 1) активная
континентальная окраина (мыс Наварин); 2) переход
островной дуги к активной окраине (р. Валоваям);
3) остаточная островная дуга (р-он Ичинского вулкана); 4) зарождающаяся островная дуга (р-он вулкана
Бакенинг). В первых двух примерах различия двух
типов вулканитов проявлены более контрастно, чем
в двух последующих. Не следует забывать, однако,
о том, что в любой из рассмотренных обстановок
проявляются как контрастные, так и промежуточные типы вулканических пород. Постепенные
переходы между внутриплитными и островодужными вулканитами в целом для Камчатки были
отмечены автором ранее (Колосков, 2001) при анализе характера зональности по SiO2 проявлений
плиоцен-четвертичных вулканитов. С учетом много-
ВЕСТНИК КРАУНЦ. СЕРИЯ НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2003. № 2
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
ПРОЯВЛЕНИЕ ВУЛКАНИЗМА ВНУТРИПЛИТНОГО ГЕОХИМИЧЕСКОГО ТИПА
100
10
1.0
!
"
Сs Rb Ba Th U Nb Ta K La Ce Pr Nd Sr Sm Hf Zr Ti Eu Tb Dy Y Ho Er Yb Lu
Рис. 5. Характер распределения микрокомпонентов в породах р-на вулкана Бакенинг. 1-2 – субщелочные базальты
и андезибазальты: 1-наиболее обогащенные высокозарядными элементами; 2- промежуточных составов; 3- поле
составов известково-щелочных базальтов; 4- поле составов стекол, которые, по данным (Kepezhiskas, Defant, 1996а),
образовались за счет обогащенных углекислотой Ne- нормативных расплавов в виде прожилков в перекристаллизованном ксенолите лерцолита.
численных публикаций по другим регионам (Aoki,
1987; Borg et al., 1997; Hole, 1990; “Intraplate
Volcanism…”, 1989; Kita et al., 2001; Leeman et al., 1990;
Luhr, 1997; Nye, Reid, 1986; Petrone et al., 2002; Reagan,
Gill, 1989 и др.) можно констатировать, что пространственное и временное совмещение этих типов
вулканитов является обычным для проявлений вулканизма на конвергентных границах литосферных
плит. Каковы причины такого совмещения? При решении этого вопроса существуют две точки зрения.
Поскольку считается, что внутриплитные вулканиты океанических и континентальных областей
образуются за счет обогащенного мантийного источника типа “OIB” (такой же, как при продуци-
ровании базальтов океанических островов), ряд исследователей рассматривают его как потенциально
возможный и для случая совмещения известковощелочных и щелочных серий с повышенным содержанием высокозарядных элементов. Предполагается при этом, что остаточная Ti- содержащая фаза
присутствует при мантийном плавлении в случае
образования известково-щелочных серий и отсутствует при продуцировании внутриплитных серий
(Reagan, Gill, 1989). Подобным образом появление
внутриплитных базальтов в Сеал Нунатаксе (Антарктида) после прекращения субдукции связывается с
участием гранатсодержащего источника после
выделения остаточного граната (Hole, 1990).
ВЕСТНИК КРАУНЦ. СЕРИЯ НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2003. № 2
23
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
КОЛОСКОВ
Более распространенной является точка зрения
о том, что при образовании известково-щелочных
островодужных и внутриплитных щелочных и
субщелочных серий для каждого типа существуют
свои источники (Волынец, 1997; Kepezhinskas et al.,
1997; Petrone, 2002), наличие же промежуточных
типов - результат смешения расплавов, образовавшихся из различных источников.
Для решения вопроса об источниках проведем
сравнение Камчатско-Корякских материалов с данными по вулканитам, для которых можно предполагать разную глубину возникновения родоначальных расплавов и минимальное проявление процессов малоглубинной дифференциации или зараженности коровым материалом. Кимберлиты, наряду с
лампроитами и породами фельдшпатоидного типа
(основных и ультраосновных фоидитов), являются,
как известно, производными наиболее глубинных
щелочных расплавов. Они недосыщены кремнеземом и нередко содержат гранатсодержащие ксенолиты. На рис. 6 нанесено поле редкоэлементных составов высокотитанистых кимберлитов Архангельской субпровинции и Среднего Тимана (северная часть Восточно-Европейской платформы).
График распределения микрокомпонентов в этом
поле такой же ассиметрично аркообразный, как и
для всех проявлений внутриплитного типа на рис.
2-5, с резким преобладанием легких литофилов и
легких редкоземельных элементов над тяжелыми и
более когерентными элементами. Это типичный
характер графика для внутриплитных образований
с астеносферным мантийным источником (Кононова и др., 2002). Резко выражены Ba-, Ta-, La- и
Eu- максимумы, Cs-, K- и Ti- минимумы.
В континентальных рифтовых зонах и на океанических островах широко распространены субщелочные и щелочные базальтоиды, несущие шпинель-лерцолитовый тип включений. Породы эти
слабо недосыщены кремнеземом. Это менее глубинные образования с литосферным мантийным источником. На диаграмме рис. 6 выделено поле редкоэлементных составов внутриплитных вулканитов
Юго-восточного Китая и Вьетнама, ассоциирующих
с ксенолитами шпинелевых лерцолитов. Выделенное поле частично перекрывает предыдущее, особенно в области наименее некогерентных элементов. Тем не менее, концентрации наиболее некогерентных, главным образом щелочных и щелочноземельных элементов для этого типа пород существенно ниже, менее проявлены Ba-, Ta-, La- максимумы, иногда отмечаются Sr-, а также Hf-Zrмаксимумы.
24
Наконец, в качестве наименее глубинной, типично островодужной ассоциации выбраны магнезиальные пикритобазальты – «авачиты», находки
которых известны на Камчатке в районе Авачинского вулкана. Они слегка пересыщены кремнеземом, как большинство островодужных базальтов.
Недавними исследованиями (Колосков и др., 2001)
было показано, что эти породы относятся к бонинитовой ассоциации ранних стадий развития островных дуг. Сходные по составу расплавные включения
были обнаружены в шпинелях дунит-гарцбургитовых ксенолитов Авачинского вулкана (Колосков
и др., 2001). Образование этого типа включений происходит в условиях оливин-плагиоклазового равновесия. Подобная обстановка предполагается и для
несущих эти включения вулканитов (Колосков,
1999). Характер редкоэлементного поля здесь уже
совсем иной. Сохраняется только слабая обогащенность наиболее некогерентными элементами на
фоне резко выраженных максимумов Cs, Ba, U и K.
Характерно наличие глубокого Nb-Ta трога. Четко
выражен Sr-максимум и Ti- минимум. В отношении
же наименее некогерентных элементов наблюдается
перекрытие полей. Это типично островодужная рисовка графика. В различающихся по щелочности
островодужных сериях в разной степени может быть
приподнята левая часть графика, но основные максимумы и минимумы при этом сохраняются, иногда
появляются небольшие максимумы по Zr или Eu
(«Геохимическая типизация…», 1990; Чурикова и
др., 2001). Посмотрим теперь, какое место на диаграмме рис. 6 занимают выбранные представители
внутриплитного типа базальтоидов Камчатки. График наваринских базанитов практически полностью
располагается в поле вулканитов со шпинель-лерцолитовым парагенезисом. Любопытно, что здесь
проявлен пока не находивший своего объяснения
Ta-максимум (память о былом гранат-перидотитовом равновесии?). Среди наваринских ксенолитов
широко представлены шпинелевые лерцолиты, но
гранатсодержащих пород встречено не было. Характерно отсутствие Ba- и Sr- максимумов.
График валоваямских базанитов также в основном размещается в поле Sp-лерцолитовых парагенных ассоциаций, хотя для этих вулканитов понижены содержания самых некогерентных элементов:
Rb, Ba, Th и U. Отсутствует максимум по Ta, хотя в
одном из пироксенитов был обнаружен пироповый
гранат. Преобладающий же тип включений здесь шпинелевые лерцолиты. Характерно отсутствие Kи Sr-максимумов.
Совсем иное положение занимают графики ичинских и бакенингских субщелочных базальтов. Левая
ВЕСТНИК КРАУНЦ. СЕРИЯ НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2003. № 2
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
ПРОЯВЛЕНИЕ ВУЛКАНИЗМА ВНУТРИПЛИТНОГО ГЕОХИМИЧЕСКОГО ТИПА
100
10
1.0
1
0.1
2
3
4
5
6
7
Сs Rb Ba Th U Nb Ta K La Ce Pr Nd Sr Sm Hf Zr Ti Eu Tb Dy Y Ho Er Yb Lu
Рис. 6. Обобщенная диаграмма распределения микрокомпонентов для вулканитов внутриплитного
геохимического типа Камчатско-Корякского региона с полями представительных составов разноглубинных базальтоидов. 1-4 – вулканиты регионов: 1- м. Наварин; 2- р-он р. Валоваям; 3- р-он Ичинского
вулкана; 4- р-он вулкана Бакенинг; 5-7 – поля составов: 5- высокотитанистых кимберлитов Архангельской
субпровинции и Среднего Тимана (северная часть Восточно-Европейской платформы), по (Кононова и
др., 2002); 6- щелочных оливиновых базальтов и базанитов восточного Китая (Zhi et al., 1990), Вьетнама
(Hoang et al., 1996) и о-ва Хайнань (Flower et al., 1992), ассоциирующих с ксенолитами шпинель-лерцолитового типа; 7- пикритобазальтов Авачинского вулкана (Камчатка), ассоциирующих с ксенолитами дунитгарцбургитового состава (анализы выполнены в научном центре при Королевском музее Центральной
Африки, Бельгия, методом ICP-ES).
ВЕСТНИК КРАУНЦ. СЕРИЯ НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2003. № 2
25
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
КОЛОСКОВ
часть наиболее некогерентных элементов практически
целиком располагается ниже поля содержащих шпинель-лерцолитовый тип включений вулканитов.
Появляются небольшие Ba- и K- максимумы, Thминимум, начинает оформляться Nb-Ta минимум.
Появляется Sr- максимум. Ксенолиты в базальтоидах
этих районов относятся к менее глубинной верлитпироксенитовой ассоциации, которая по составу
клинопироксенов и шпинелей отвечает переходу от
шпинель-лерцолитового к оливин-плагиоклазовому
равновесию (Колосков, 1999).
Таким образом, характерные отличительные
признаки островодужных вулканитов: Nb-Ta - минимум, K- и Sr- максимумы начинают проявляться на
сравнительно небольших глубинах при переходе к
оливин-плагиоклазовой фации глубинности (для
рассмотренного ряда порядка 30-40 км). Характерно, что к этим глубинам приурочено положение так
называемого переходного слоя между корой и мантией, детально изученного на ряде камчатских
полигонов («Глубинное сейсмическое зондирование…», 1978). Существуют представления (Фролова и др., 1989) о том, что бониниты возникают на
относительно малых глубинах (от 10 до 30 км) при
очень высоких температурах (1400-14300С) как
результат взаимодействия мантийного диапира с
породами литосферы. Характерно, что для объяснения причин появления внутриплитного геохимического типа вулканитов на Камчатке в моделях петрогенезиса исследователи как раз и привлекают
участие мантийного плюма (или поднимающегося
диапира) (Волынец и др., 1997; Пузанков, 1999).
Необходимо ли дополнительное привлечение субдукционной модели для объяснения всего разнообразия вулканических серий островных дуг? В
одной из предыдущих работ автора (Колосков, 2001)
на основе анализа поперечной петролого-геохимической зональности Камчатского региона было показано, что степень накопления в породах всех петрогенных и большинства редких элементов не связана
с процессами, происходящими в сейсмофокальной
зоне. По-видимому, для объяснения особенностей
состава как внутриплитных, так и островодужных
вулканитов можно использовать единый, но эволюционирующий в пространстве мантийный источник. Изменение многих характеристик состава вулканитов можно объяснить меняющимся составом фракционирующих минеральных фаз в ходе изменения
глубины их равновесия. Прежде всего, это касается
Nb-Ta минимума. Одни исследователи (Green, 1981;
Reagan, Gill, 1989) объясняют этот минимум наличием остаточной Ti-содержащей фазы (рутил, сфен,
ильменит, перовскит), появляющейся в процессе
26
магмообразования. Другие (Hickey, Frey,1982;
Ryerson, Watson, 1987) – связывают его с изначальными характеристиками исходного субстрата. Например, экспериментами Риерсона и Ватсона (Ryerson,
Watson, 1987) было показано, что насыщенные в
отношении рутила расплавы при P-T-fO2 условиях
мантийного клина должны содержать 7-9 % TiO2,
если они имеют базальтовый состав, и 5-7% андезитовый. То есть, остаточная Ti-содержащая
фаза не может появиться при генерации известковощелочных расплавов в таких условиях. Изначальную обедненность плавящегося субстрата высокозарядными компонентами также нелегко объяснить
предшествующими эпизодами магмообразования.
Однако, трудности эти, вероятно, снимаются, если
вместо рутила привлекать участие ильменита или
титаномагнетита. Коэффициенты распределения
(Di) для Nb и Ta в ильменитах Скергаардского интрузивного массива (Jang, Naslund, 2002) существенно
выше единицы (в среднем 3.0 для Nb и 2.7 для Ta).
В водных экспериментах с природными расплавами
при 2-5 kbar (Nielsen, Beard, 2000) было установлено, что коэффициенты распределения для всех
высокозарядных редких элементов (Zr, Nb, Ta и Hf)
сходны и меняются от < 0.02 в обогащенных Cr и
Al магнетитах и хромитах до >2 - в титаномагнетитах. Детальное изучение характера эволюции
шпинелей из различных типов ксенолитов (Колосков, 1999; Колосков и др., 2001) позволило выявить
следующие закономерности. В ксенолитах шпинель-лерцолитового типа Вьетнама составы этого
минерала эволюционируют от высокоглиноземистых герцинитов до хромитов в зонах перекристаллизации и вторичного плавления. Только в этих зонах были обнаружены титаномагнетиты в качестве
закалочной фазы в андезитовых и дацитовых стеклах. В ксенолитах р-на вулкана Бакенинг состав
шпинелидов нередко меняется от Cr-Al шпинелей
ранней генерации до более поздних титаномагнетитов и магнетитов. В базанитах Валоваяма часто
встречаются мегакристы пикроильменитов. Таким
образом, в ходе эволюционного процесса уже при
подходе к условиям оливин-плагиоклазового равновесия титаномагнетиты и ильмениты становятся стабильной субликвидусной фазой, фракционированием которой и определяется баланс высокозарядных элементов в магматическом расплаве.
В зависимости от глубины проявления меняется
и состав других минералов. Существуют представления (Koloskov, Zharinov, 1993) о том, что содержание
Ca в клинопироксенах уменьшается при переходе
от условий гранат-перидотитового к оливин-плагиоклазовому равновесию. В этом минерале Sr может
ВЕСТНИК КРАУНЦ. СЕРИЯ НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2003. № 2
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
ПРОЯВЛЕНИЕ ВУЛКАНИЗМА ВНУТРИПЛИТНОГО ГЕОХИМИЧЕСКОГО ТИПА
замещать Ca. Поэтому диаграмма Sr-Ca (рис. 7)
иллюстрирует общую картину такой закономерности. Как видно на диаграмме, в общем плане
существуют две области: 1) наименее измененных
составов клинопироксенов ксенолитов и 2) метасоматически измененных -, где в результате процессов
щелочного метасоматоза (амфиболитизация и флогопитизация) возрастает в минерале содержание и Sr,
и Ca. В обеих областях наблюдается четкая фациальная зависимость Sr-Ca изменения составов этого
минерала. Как видно на диаграмме, фигуративные
точки для пироксенов р-на р. Валоваям беспорядочно разбросаны в поле шпинель-лерцолитового
равновесия, а ичинских и бакенингских пироксенов
(внутриплитный тип наиболее сближен с островодужным) тяготеют к границе полей камчатских ксенолитов из базальтоидов островодужного типа. Клинопироксен является основной ликвидусной фазой –
носителем Sr на больших и умеренных глубинах.
На малых глубинах к нему присоединяется еще и
плагиоклаз. Фракционированием клинопироксена
и кумулятивным обогащением плагиоклазом можно
объяснить появление устойчивого Sr-максимума на
диаграмме рис. 6 при уменьшении глубины становления мантийного диапира.
Различия в изотопных характеристиках является серьёзным аргументом в пользу обоснования раздельного характера источников для разных типов
вулканитов (Волынец и др., 1997; Kepezhinskas et
al., 1996a; 1996b; Petrone et al., 2002). Остановимся
на характеристике Sr-изотопных соотношений. На
диаграмме рис. 8 изотопные характеристики рассматриваемых типов базальтоидов соотносятся с
данными по их (La/Yb)норм. отношениям. Соотношение легких (щелочных) и тяжелых редкоземельных элементов является чутким индикатором меняющейся щелочности магматических пород, что может
быть вызвано их метасоматическим изменением.
Использование Sr- изотопных и редкоэлементных
характеристик для вулканитов, ассоциирующих с
различными типами ксенолитов, позволило выделить поля, отвечающие шпинель-лерцолитовой и
оливин-плагиоклазовой фациям глубинности. В
пределах этих полей наблюдаются относительно
ограниченные вариации Sr-изотопных отношений
при более широком изменении La/Yb-отношений.
Намечается слабо выраженная отрицательная корреляционная зависимость между этими параметрами. Подобное соотношение свидетельствует, что
в пределах этих полей мы имеем дело с наименее
измененными сериями вулканитов. Фигуративные
точки для парных составов островодужных и внутриплитных вулканитов рассмотренных ранее районов,
за исключением мыса Наварин, располагаются в
поле оливин-плагиоклазового равновесия. При этом
для ичинского и бакенингского района при меняющихся значениях La/Yb-отношений Sr-изотопные
характеристики практически не меняются. Для
валоваямских базальтоидов при переходе от обычных к внутриплитным вулканитам наблюдается
четко выраженная обратная зависимость 87Sr/86Sr(La/Yb)n. Такая закономерность свидетельствует о
том, что отмеченные образования в целом мало
затронуты метасоматическими преобразованиями,
несмотря на присутствие дацитовых (или содержащих углекислоту) прожилков в ксенолитах Валоваяма и Бакенинга. Наваринские базальтоиды располагаются в основном в поле шпинель-лерцолитового равновесия и при переходе от субщелочных
базальтоидов керекского комплекса к базанитам
наваринского комплекса наблюдается параллельное
возрастание как изотопных, так и редкоэлементных
характеристик. Это возрастание свидетельствует,
по-видимому, о некотором метасоматическом привносе щелочей и радиогенного стронция. Для сравнения на ту же диаграмму (рис. 8) нанесены характеристики поздненеогеновых K-Na щелочных базальтоидов восточной Камчатки, которые относятся
также к внутриплитному геохимическому типу.
Только часть из них (наименее щелочные разности)
попадают в поле шпинель-лерцолитового равновесия. С ростом суммарной щелочности пород наблюдается значительное возрастание в них как радиогенного Sr, так и легких лантаноидов, что свидетельствует о широко проявленных здесь процессах
мантийного метасоматоза. Вряд ли те небольшие
различия в изотопных составах островодужных и
внутриплитных вулканитов, которые наблюдаются
для валоваямских и наваринских базальтоидов, следует рассматривать, как доказательство различных
источников. Они во много раз меньше, чем внутри
всей ассоциации поздненеогеновых базальтоидов,
а ведь эти последние не противопоставляются друг
другу по типу источников (Волынец и др., 1997).
По изотопным характеристикам наиболее различаются те пары (наваринская и валоваямская), проявления которых более тяготеют к рифтогенному
режиму и наименее (ичинская и бакенингская) – те,
которые более связаны с орогенной обстановкой. К
этому еще накладывается щелочной метасоматоз,
более проявленный в рифтогенной обстановке.
ВЕСТНИК КРАУНЦ. СЕРИЯ НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2003. № 2
27
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
КОЛОСКОВ
111
1
11
1
Рис. 7. Диаграмма Sr-Ca для клинопироксенов из различных типов ксенолитов в вулканитах.
Поля составов клинопироксенов: I-II в связи с вулканитами островодужного типа Камчатки,
ассоциации: I- дунит-верлит-пироксенитовая, II – дунит-гарцбургитовая, III– в связи с
вулканитами внутриплитного геохимического типа, верлит-пироксенитовая ассоциация
(р-ны вулканов Ичинский и Бакенинг); 1 - отдельно показаны составы для пироксенов той
же ассоциации р-на р.Валоваям; А – из гранатовых лерцолитов Южной Африки; Б – из
ксенолитов шпинель-лерцолитового типа (Эйфель, Германия; Соломоновы о-ва; Гавайи,
Гранд-Каньон, Северная Америка, Шпицберген); В – из ксенолитов дунит-гарцбургитового
типа в островодужных вулканитах (Япония); 1- наименее метасоматизи-рованные
ксенолиты, 2- ксенолиты с широко проявленной амфиболитизацией и флого-питизацией.
Использованы материалы (Abe et al., 1998, 2003; Alibert, 1994; Chen et al., 1992; Gregoire et
al., 2003, 2002; Ionov et al., 2002; Kepezhinskas et al., 1996a; Neal, 1988; Witt-Eickschen et al.,
1998, 2003).
28
ВЕСТНИК КРАУНЦ. СЕРИЯ НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2003. № 2
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
ПРОЯВЛЕНИЕ ВУЛКАНИЗМА ВНУТРИПЛИТНОГО ГЕОХИМИЧЕСКОГО ТИПА
0.7050
0.7045
0.7040
0.7035
0.7030
5
1
1
а
2
б
10
а
б
3
а
б
15
4
а
б
20
25
(La/Yb)норм.
5
Рис. 8. Диаграмма 87Sr/86Sr-(La/Yb)n для различных типов вулканитов. Данные для базальтоидов из различных
районов: 1-мыс Наварин, 2-р-он р.Валоваям, 3-р-н вулкана Бакенинг, 4 – р-он Ичинского вулкана (а- для вулканитов
островодужного типа, б- для пород внутриплитного геохимического типа), 5-для поздненеогеновых K-Na- щелочных
базальтоидов восточной Камчатки. Выделены поля для: I - вулканических пород Камчатской и Идзу-Бонинской
островных дуг; II- внутриплитных базальтоидов, ассоциирующих с ксенолитами шпинель-лерцолитового типа.
Использованы данные из работ (Волынец и др., 1997; Озеров и др., 1997; Churikova et al., 2001; Dorendorf et al.,
2000; Flower et al., 1992; Hoang et al., 1996; Kepezhinskas et al., 1997; Taylor, Nesbitt, 1998; Zou et al., 2000).
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Таким образом, совместное рассмотрение особенностей вещественного состава островодужных
и внутриплитных вулканитов, проявившихся в
Камчатско-Корякской островодужной системе, позволяет сделать вывод о том, что образование их следует связывать с единым, но эволюционирующим
в зависимости от глубины проявления мантийносубкоровым источником. Этот вывод выдвигается
как альтернатива смешанной субдукционно-диапировой модели магматизма переходных зон.
Индикаторные типы базальтоидов, связанные
с глубинной геодинамикой, достаточно однообразны и отражают «глубину стояния» мантийного
диапира. Появление тех или иных индикаторных
серий вулканических пород, которые обычно выделяются для реконструкции конкретной геодинамической обстановки, связано с поверхностной геодинамикой литосферы. Проявление внутриплитного вулканизма континентальных и океанических
областей определяется рифтогенным режимом со
всеми стадиями его эволюции. И здесь реализуются
возможности прямого питания за счет астеносфер-
ВЕСТНИК КРАУНЦ. СЕРИЯ НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2003. № 2
29
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
КОЛОСКОВ
ных и мантийных литосферных источников. Островодужный орогенный режим гораздо более сложный.
Здесь наблюдается сочетание как вертикальных, так
и горизонтальных движений. Происходит расслоение литосферы, особенно на границе кора-мантия.
Создаются возможности для возникновения эшелонированной системы промежуточных и периферических магматических очагов. Подъем мантийных
диапиров здесь максимальный. Широко проявлены
процессы малоглубинной дифференциации. В эндогенном режиме может сочетаться рифтогенная и
орогенная составляющие, и тогда появляются соседствующие во времени и пространстве внутриплитные щелочные - субщелочные и «островодужные»
известково-щелочные серии. Если преобладает
орогенный режим, проявляются исключительно
«островодужные» серии и их набор может быть
достаточно многообразен: от бонинитовых-толеитовых до субщелочных и щелочных – шошонитовых.
Работе над материалами способствовала поддержка грантом «Конкурс проектов ДВО РАН
2003 года».
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Авдейко Г.П., Попруженко С.В., Палуева А.А.
Современная тектоническая структура КурилоКамчатского региона и условия магмообразования
//Геодинамика и вулканизм Курило-Камчатской
островодужной системы. /Под ред. Б.В. Иванова.
Петропавловск-Камчатский, 2001. С. 9-33.
Волынец О.Н., Аношин Г.Н., Пузанков Ю.М. и
др. Геохимическая типизация позднекайнозойских
базальтов Камчатки (по данным нейтронно-активационного анализа) //Докл. АН СССР. 1987. Т. 293.
№ 3. С. 685-688.
Волынец О.Н., Успенский В.С., Аношин Г.Н. и др.
Эволюция геодинамического режима магмообразования на Восточной Камчатке в позднем кайнозое
(по геохимическим данным) //Вулканология и
сейсмология. 1990. № 5. С. 14-27
Волынец О.Н., Карпенко С.Ф., Кэй Р.У. и др.
Изотопный состав поздненеогеновых K-Na – щелочных базальтоидов Восточной Камчатки: отражение
гетерогенности мантийного источника магм // Геохимия. 1997. № 10. С. 1005-1018.
Геохимическая типизация магматических и
метаморфических пород Камчатки. / Под ред. А.П.
Кривенко. Новосибирск: ОИГГиМ. Ротапринт. 1990.
С. 73-130.
Глубинное сейсмическое зондирование Камчатки. /Под ред. Г.С. Гнебеденко. М.: Наука, 1978. 130 с.
30
Колосков А.В., Флеров Г.Б., Пономарев Г.П. и
др. Новый для Камчатки тип базит-гипербазитовых
включений в вулканитах //Докл. АН СССР. 1988. Т.
302. № 3. С. 676-679
Колосков А.В., Федоров П.И., Головин Д.И. и др.
Новые данные о позднекайнозойском вулканизме
мыса Наварин (Корякское нагорье) // Докл. Акад.
Наук. 1992. Т. 323. № 5. С. 904-907.
Колосков А.В., Волынец О.Н., Пономарев Г.П. и др.
Ксенолиты ультрамафитов в различных геохимических типах вулканитов островодужной системы //
Петрология. 1997. Т. 5. С. 485-502.
Колосков А.В. Ультраосновные включения и
вулканиты как саморегулирующаяся геологическая
система. М.: Научный Мир, 1999. 223 с.
Колосков А.В. Изотопно-геохимическая неоднородность плиоцен-четвертичных вулканитов Камчатки, геометрия субдукционной зоны, модель флюидно-магматической системы // Вулканология и
сейсмология. 2001. № 6. С. 16-42.
Колосков А.В., Пузанков М.Ю., Пирожкова Е.С.
Включения ультрамафитов в базальтоидах островных дуг: к проблеме состава и генезиса переходного
слоя “коро-мантийной смеси” в островодужных системах //Геодинамика и вулканизм Курило-Камчатской островодужной системы /Под ред. Б.В. Иванова. Петропавловск-Камчатский, 2001. С. 123 – 152.
Кононова В.А., Левский Л.К., Первов В.А. и др.
Pb-Sr-Nd изотопные характеристики мантийных
источников калиевых ультрабазитов и базитов севера Восточно-Европейской платформы //Петрология.
2002. Т. 10. № 5. С. 493-509.
Озеров А.Ю., Арискин А.А., Кайл Ф. и др.
Петролого-геохимическая модель генетического
родства базальтового и андезитового магматизма
вулканов Ключевской и Безымянный, Камчатка //
Петрология. 1997. Т. 5. № 6. С. 614-635
Пузанков Ю.М. Геохимические особенности
проявлений кайнозойского базитового магматизма
над «горячими точками» // Геохимия. 1999. № 9. С.
941-949.
Федоров П.И., Колосков А.В. Кайнозойский
вулканизм юго-востока Корякского нагорья: петрогенезис пород и обстановка их формирования //
Тихоокеанская геология. 1999. Т. 18. № 5. С. 90-105.
Фролова Т.И., Перчук Л.Л., Бурикова И.А.
Магматизм и преобразование земной коры активных окраин // М.: Недра, 1989. 261с.
Чурикова Т.Г., Дорендорф Ф., Вернер Г. Природа
геохимической зональности вкрест простирания
Камчатской островной дуги // Геодинамика и вулканизм Курило-Камчатской островодужной системы /
ВЕСТНИК КРАУНЦ. СЕРИЯ НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2003. № 2
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
ПРОЯВЛЕНИЕ ВУЛКАНИЗМА ВНУТРИПЛИТНОГО ГЕОХИМИЧЕСКОГО ТИПА
Под ред. Б.В.Иванова. Петропавловск-Камчатский,
2001. С. 173-190.
Abe N., Arai S., Yurimoto H. Geochemical
characteristics of the uppermost mantle beneath the
Japan island arcs: implications for upper mantle
evolution //Physics of the Earth and Planetary Interiors.
1998. V. 107. P. 233-248.
Abe N., Takami M., and Arai S. Petrological feature
of spinel lherzolite xenolith from Oki-Dogo Island: An
implication for variety of the upper mantle peridotite
beneath southwestern Japan // The Island Arc. 2003.
V. 12. P. 219-232.
Alibert C. Peridotite xenoliths from Western Grand
Canyon and Thumb. A probe into the subcontinental
mantle of the Colorado Plateau // J. Geoph. Research.
1994. V. 99. B11. P. 21605-21620 .
Aoki K. Japanese Island Arc: xenoliths in alkali
basalts, high aluma basalts and calcalkaline andesites
and dacites / Ed. Nixon P.H. Mantle xenoliths. New
York: John Wiley, Sons, 1987. P. 319-333.
Borg L.E., Clynne M.A., Bullen T.D. The variable role
of slab-derived fluids in the generation of suite of primitive
calc-alkaline lavas from the southernmost Caskades,
Kalifornia // Can. Mineral. 1997 V. 35. P. 425-452.
Chen C-H, Presnall D.C., Stern R.J. Petrogenesis
of Ultramafic Xenoliths from the 1800 Kaupulehu Flow,
Hualalai Volcano, Hawaii //J. Petrology. 1992. V. 33.
P. 1. 163-202.
Dorendorf F., Churikova T., Koloskov A. et al. Late
Pleistocene to Holocene activity at Bakening volcano
and surrounding monogenic centers (Kamchatka):
volcanic geology and geochemical evolution //J. Volcanol
and Geotherm Research. 2000. V. 104. P. 131-151.
Flower M.F.J., Zhang M., Chen Cc-Y. et al. Magmatism in South China Basin. 2.Post-spreading Quaternary basalts from Hainan Island, south China // Chemical Geology. 1992. V. 97. P. 65-87 .
Green T.N. Experimental evidence for the role of
accessory phase in magma genesis //J. Volcanol and
Geotherm Res. 1981. V. 10. P. 405-422.
Gregoire M., Bell D.R., Le Roex A.P. Garnet
lherzolites from the Kaapvaal craton (South Africa): trace
element evidence for a metasomatic history //J. Petrology.
2003. V. 44. № 4. P. 629-657.
Gregoire M., Bell D.R., Le Roex A.P. Trace element
geochemistry of phlogopite-rich mafic mantle xenoliths:
their classification and their relationship to phlogopitebearing peridotites and kimberlites revisited // Contrib
Mineral Petrol. 2002. V. 142. P. 603-625.
Hickey R.L., Frey F.A. Geochemical characteristics
of boninite series volcanics: implications for their source
//Geochim. Cosmochim. Acta. 1982. V. 46. P. 2099-2115.
Hoang N, Flower M.F.J., Carlson R.W. Major, trace
element, and isotopic compositions of Vietnamese
basalts: Interaction of hydrous EM1-rich asthenosphere
with thinned Eurasian lithosphere //Geochim. Cosmochim Acta. 1996. V. 60. № 22. P. 4329-4351.
Hole M.J. Geochemical evolution of PlioceneRecent post subduction alkalic basalts from Seal
Nunataks, Antarctic Peninsula //J. Volcanol. Geotherm.
Res. 1990. V. 40. P. 149-167.
Intraplate Volcanism in eastern Australia and New
Zealand /Ed. Johnson R.W. New York: Cambridge
University Press. 1989. 325 p.
Ionov D.A., Bodinier J-L., Mukasa S.B. et al. Mechanism and sources of mantle metasomatism: Major and
Trace element compositions of peridotite xenoliths from
Spitsbergen in the context of Numerical Modelling //
J.Petrology. 2002. V. 43. P. 2219-2259 .
Jang Y.D., Naslund H.R. Major and trace element
variation in ilmenite in the Skaergaard Intrusion: petrologic implications //Chemical Geology. 2002. V. 193.
P. 109-125.
Kepezhinskas P., Defant M. J., Drummond M.S.
Progressive enrichment of island arc mantle by meltperidotite interaction inferred from Kamchatka xenoliths //Geochim. Cosmochim Acta. 1996a. V. 60. № 7.
P. 1217-1229.
Kepezhinskas P., Defant M. J. Contrasting Style of
Mantle Metasomatism above subduction zones: constraints from ultramafic xenoliths in Kamchatka.
Subduction: Top to Bottom. Geophys. Monograph.
1996b. P. 307- 314 .
Kepezhinskas P., Mc Dermott F., Defant M. J. et
al. Trace element and Sr-Nd-Pb isotopic constraints on
a three-component model of Kamchatka Arc petrogenesis // Geochim. Cosmochim. Acta. 1997. V. 61. №
3. P. 577- 600.
Kita J., Yamamoto M., Asakawa Y. et al. Contemporaneous ascent of withim-plate type and island-arc
typemagmas in the Beppu-Shimabara graben system,
Kyushu island, Japan // J. Volcan. Geotherm. Research.
2001. V. 111. P. 99-109 .
Koloskov A.V., Zharinov S.E. Multivariate statistical Analysis of Clinopyroxene Composition from
Mafic and Ultramafic xenoliths in volcanic Rocks // J.
Petrology. 1993. V.34. P.1. P. 173-185.
Leeman W.P., Smith D.R., Hildreth W. et al. Compositional diversity of late Cenozoic basalts in a transect
across the southern Washington Cascades: implications
for subduction zone magmatism // J. Geophys. Res.
1990. V. 95 (B 12). P. 19561- 19582.
Luhr J. F. Extensional tectonics and diverse primitive volcanic rocks in the Western Mexican Volcanic
Belt //Can. Mineral. 1997. V. 35. P. 473-500.
ВЕСТНИК КРАУНЦ. СЕРИЯ НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2003. № 2
31
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
КОЛОСКОВ
McDonough W.F., Sun S.-S. The composition of
the Earth // Chemical Geology. 1995. V. 120 P. 223-253.
Neal C.R. The origin and composition of metasomatic fluids and amphiboles beneath Malaita,
Solomon islands // J. Petrology. 1988. V. 29. P. 149-179.
Nielsen R.L., Beard J.S. Magnetite-melt HFSE
partitioning //Chemical Geology. 2000. V. 164 P. 21-34.
Nye C.J., Reid M.R. Geochemistry of primary and
least fractionated lavas from Okmok volcano, central
Aleutians: Implications for arc magmagenesis //J. Geophys. Res. 1986. V. 91. № 10. P. 271- 288.
Petrone C.M., Francalanci L., Carlson R.W. et al.
Unusual coexistence of subduction-related and intraplate-type magmatism: Sr, Nd and Pb isotope and trace
element data from the magmatism of the San PedroCeboruco graben (Nayarit, Mexico) // Chem. Geol.
2002. V. 193. P. 1-24.
Reagan M.K., Gill J.B. Сoexisting calcalkaline and
high-niobium basalts from Turrialba volcano, Costa
Rica: implications for residual titanates in arc magma
sources // J. Geophys. Res. 1989. V. 94. № B4. P. 4619-4633.
Ryerson F.J., Watson E.B. Rutile saturation in
magmas: implications for Ti-Nb-Ta depletion in islandarc basalts //Earth Planet. Sci. Lett. 1987. V. 86. P. 225-239.
Taylor R.N., and Nesbitt R.W. Isotopic characteristics of subduction fluids in an intra-oceanic setting,
Izu-Bonin Arc, Japan //Earth Planet Sci Letters. 1998.
V. 164 P. 79-98.
Witt-Eickschen G., Kaminsky W., Kramm U. et al.
The Nature of Young Vein Metasomatism in the Lithosphere of the West Eifel (Germany): Geochemical and
Isotopic Constraints from Composite Mantle Xenoliths
from the Meerfelder Maar //J. Petrology. 1998. V. 39.
N1. P. 155-185.
Witt-Eickschen G., Seck H.A., Merger K. et al.
Lithospheric mantle evolution beneath the Eifel (Germany): constraints from Sr-Nd-Pb isotopes and trace
element abundances in spinel peridotite and pyroxenite
xenoliths // J. Petrology. 2003. V. 44. № 6. P. 1077-1095.
Zhi X., Song Y., Frey F.A. et al. Geochemistry of
Hannuoba basalts, eastern China: Constraints on the
origin of continental alkalic and tholeiitic basalt //
Chemical Geology. 1990. V. 88. P. 1-33.
Zou H., Zindler A., Xu X et al. Major, trace element,
and Nd, Sr and Pb isotope studies of Cenozoic basalts
in SE China: mantle sources, regional variations, and
tectonic significance // Chemical Geology. 2000. V. 171.
P. 33-47.
Manifestation intraplatelike volcanism in the arc system: implications for Research depth
processes of geodynamics (for example Kamchatka)
A.V. Koloskov
State Institute of Volcanic Geology and Geochemistry Far Eastern Division, Russian Academy of Sciences.
Petropavlovsk-Kamchatsky, 683006. Piip boul.9
Geochemical and isotopic features coexisting arc-related and intraplatelike types of volcanite’s in different
regions of Kamchatka were studied. These materials have been compared with data on basalts, which have
differ deeps origin. The comparison suggest that the arc-related basalts peculiarities (Ta-Nb minimum and K
and Sr maximums) are appeared et the depth level of spinel lherzolite – ol-pl peridotites transition. It is
assumed that both arc-related and intraplatelike volcanic rocks were derived from single evolving mantle
source.
32
ВЕСТНИК КРАУНЦ. СЕРИЯ НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2003. № 2
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
ВЕСТНИК КРАУНЦ. НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2003. № 2
УДК 552.32
Памяти В.А. Нодия посвящается
ПЕТРОЛОГИЯ НИКЕЛЕНОСНЫХ БАЗИТОВ ШАНУЧСКОГО РУДНОГО ПОЛЯ
? 2003 О. Б. Селянгин
Научно-исследовательский геотехнологический центр ДВО РАН Петропавловск-Камчатский, 683002, СевероВосточное шоссе, 30; тел. 9-26-39; факс: (415-22) 9-26-39.E-mail: nigtc@kcs.iks.ru
Исследованы безрудные и рудоносные амфиболовые габброиды района сульфидного кобальт-медноникелевого месторождения Шануч, Камчатка. Уточнены последовательность фаз и характер внедрения
интрузивов, показано полигенное, метамагматическое происхождение их пород, реконструированы их
первичные составы, пути дифференциации и место оруденения в петрогенетическом процессе.
Целью настоящей работы было выяснение
структурных и генетических отношений интрузивных базитов рудного поля сульфидного кобальтмедно-никелевого месторождения Шануч, расположенного в северной краевой зоне срединного кристаллического массива Камчатки. Работа базируется
на результатах полевых геолого-петрологических
исследований, выполненных в сезон 1998 г.
Ранее химизм и петрография шанучских базитов, с частью которых непосредственно связано оруденение, были кратко охарактеризованы в отчетах
о геологосъемочных, поисковых и разведочных
работах 1970 – 1990 г.г. в районе месторождения
(Игнатьев и др., 19791, Шаповаленко, 19942). На
основе значительного объема микрозондовых анализов была подробно освещена минералогия руд,
рудоносных и отчасти вмещающих пород месторождения Шануч – по материалу керна двух пересекших рудную залежь скважин (Чубаров, 19923).
Однако некомплексность имевшихся данных не
позволяла решать проблему генезиса ассоциации
Игнатьев Е.К., Игнатьева Л.Н., Грибанов Б.В., Гумовский А.С. Отчет по поисково-оценочным работам в пределах северо-восточной части Хим-Кирганикской рудной
зоны (Шанучское рудное поле), проведенным Шанучским
отрядом в 1977-1979 годах. Т.2. с. Мильково Камчатской
обл., 1979. Фонды Камчагеолкома.
2
Шаповаленко В.Н. Отчет о результатах поисковооценочных работ на Шанучском месторождении за 19911994 годы. С. Мильково Камчатской обл., 1994. Фонды
Камчагеолкома.
3
Чубаров В.М. Информационный отчет в результатах
работ по первому этапу НИР «Изучение минерального
состава медно-никелевых руд, форм нахождения в них
полезных основных и редких компонентов на месторождении Шануч». Петропавловск-Камчатский, 1992. Фонды
Камчагеолкома .
1
своеобразных рудоносных и безрудных амфиболовых базитов Шанучского месторождения. Между
тем расшифровка существа петрогенетичного процесса, частью которого является и рудогенез, актуальна как с фундаментально-теоретической точки
зрения, так и для отыскания на ее основе новых критериев поисков аналогичных руд и оценки возможностей прироста их запасов. Дополнительную
актуальность работам этого направления придает
начавшееся освоение месторождения.
ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ РАЙОНА
МЕСТОРОЖДЕНИЯ
Месторождение Шануч расположено в междуречье Ича - Шануч, на северном склоне г. Верхняя
Тхонжа (1122 м). В геотектоническом отношении
район принадлежит северной краевой зоне выступа
(срединного массива) древнейших, домезозойских
метаморфических пород Камчатки, располагаясь у
его сочленения с верхнемеловым – палеогеновым
геосинклинальным комплексом кремнисто-вулканогенных отложений. Общегеологические данные о
строении района излагаются по материалам предыдущих съемочных и поисково-оценочных работ,
отраженных на геологической карте (рис. 1).
Район месторождения сложен толщей кристаллических сланцев и гнейсов камчатской серии предположительно протерозойского возраста. Она представлена углистыми (графитсодержащими) кварцсерицит-биотитовыми, кварц-полевошпат-биотитовыми сланцами с гранатом и ставролитом, с отдельными горизонтами двуслюдяных гнейсов. Видимая
мощность толщи достигает 1000 м. Она интрудирована плитообразным телом палеозойских (?)
биотитовых гнейсо-гранитов мощностью до 500 м.
ВЕСТНИК КРАУНЦ. СЕРИЯ НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2003. № 2
33
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
СЕЛЯНГИН
#%
1
2
3
4
5
6
7
8
0
руч.Хо
лодны й
руч.В
од оп
а
#%
&
!
дны й
#%&
0,5км
руч
ли
.Рал
ру
ч .К
ру
то
й
#%
&
Рис. 1. Геологическая карта района месторождения Шануч (по В.Н. Шаповаленко,
1994, с изменениями). 1 – рыхлые четвертичные отложения; 2- позднемеловые граниты;
3- сульфидные руды и рудоносные меладиориты (цифры – номера рудоносных тел); 4
– безрудные биотит-амфиболовые габбро, диориты и кварцевые диориты; 5 –
палеозойские (?) гнейсо-граниты; 6- кристаллические сланцы камчатской серии
(протерозой?); 7 – геологические границы 8 – разрывные нарушения – установленные
и предполагаемые.
Предположительно в раннемеловое время исходные породы сланцев и гнейсо-гранитов совместно
подверглись метаморфизму, дислокациям и были интрудированы серией малых силло -, штоко - и преимущественно дайкообразных тел амфиболовых
габбро – амфибол-биотитовых диоритов и кварцевых диоритов. По принадлежности к одному эпизоду магматизма и преобладанию разностей основного
состава вся ассоциация объединяется общим рабочим названием “базиты” или “габброиды”. Их
внедрение происходило двумя фазами и локализовалось в полосе протяженностью до 4 и шириной
до 2 км, с заметным сгущением тел на участке месторождения. Оруденение связано с двумя штокообразными телами меланократовых биотит-амфиболовых (куммингтонитовых) диоритов, принадлежащих, как предполагалось, первой фазе внедрения. Ко второй фазе отнесены гораздо более распространенные безрудные амфибол-биотитовые
породы ряда габбро-кварцевых диоритов. Завершающим этапом магматизма района было также полифазное внедрение позднемеловых гранитоидов –
34
биотитовых, двуслюдяных и аплитовидных – в
центральной части горного массива.
По элементам ориентировки сланцеватостигнейсовидности метаморфической толщи современная структура района вырисовывается в виде брахиантиклинали с размахом крыльев 6 км, осложненной
мелкой складчатостью и позднейшими околоинтрузивными и дизъюнктивными дислокациями. На
северном фланге, в районе месторождения, структура глубоко вскрыта долиной р. Шануч.
ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ПОЗИЦИЯ МЕЛОВЫХ
БАЗИТОВ ШАНУЧСКОГО РУДНОГО ПОЛЯ
Малые интрузивы меловых базитов обнажаются на северном склоне г. Верхняя Тхонжа, в бассейнах ручьев Крутой, Ралли, Холодный, Водопадный, Графитовый. Предполагается их приуроченность к фрагменту контролировавшего меловой
магматизм регионального разлома.
Вмещающими породами для интрузивов являются сланцы камчатской серии и, главным образом,
ВЕСТНИК КРАУНЦ. СЕРИЯ НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2003. № 2
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
ПЕТРОЛОГИЯ НИКЕЛЕНОСНЫХ БАЗИТОВ
палеозойские гнейсо-граниты. Ряд выходов габброидов закартирован и в поле развития позднемеловых
гранитов, где они представляют фрагменты провесов
кровли или крупные блоки-ксенолиты. В целом,
внедрения, отнесенные к разным фазам, резко различаются по формам и структурным соотношениям с
вмещающими породами.
Интрузивы безрудных базитов в подавляющем
большинстве представляют собой крутопадающие
(70-800) в южных румбах дайкообразные, иногда
ветвящиеся тела протяженностью до первых сотен
метров и мощностью от первых метров до десятков
метров. Реже наблюдаются другие азимуты и углы
падения контактов тел (ССВ, ССЗ, ? 40-500), при
выдержанности общего с вмещающими породами
субширотного простирания.
В одном случае (южнее рудного тела № 1) в
гнейсо-гранитах установлена пологая пластообразная интрузия с падением лежачего контакта
СВ ? 300. Габброиды этого выхода видимой мощностью 4-5 м расслоены в дециметровом масштабе
и играют определенную ключевую роль в петрологии шанучских базитов.
Контакты габброидных тел, как правило, согласные со сланцеватостью и гнейсоватостью вмещающих пород. В сланцевой толще они часто оказываются вторично тектонизированными, сорванными.
Контакты с гнейсо-гранитами спаянные и, при сохранении общих плоскостных форм, бывают осложнены
мелкими апофизами с микроксенолитами гнейсогранитов. Характерно текстурное приспособление
вмещающих гнейсо-гранитов к отмеченным неровностям контактов, обнаруживающих в узкой, 2-3сантиметровой зоне их пластическое обтекание. В
шлифах из этих зон видна перекристаллизация
гнейсо-гранитов с грануляцией и взаимными прорастаниями кварца и полевого шпата. Очевидно,
габброидная магма внедрялась в кислые метаморфиты, еще достаточно прогретые для их локального
подплавления, а окончательная консолидация интрузивов и метаморфизуемых пород рамы происходила в изофациальных условиях, отвечающих амфиболитовой фации.
В целом приконтактовые изменения вмещающих метаморфитов проявлены слабо. В эндоконтактах габброидных тел изменения выражены более
мелкозернистыми зонами закалки мощностью до
первых дециметров, а в их минеральном составе –
параллельными контактам зонами биотитизации.
Текстуры габброидов обычно план-параллельные
в зоне контактов и, как правило, массивные в средних частях тел; директивная текстура выражена
слабо или отсутствует.
Описанные структурные соотношения безрудных базитов Шанучского рудного поля и вмещающих пород определяют их как в целом полусогласные, дисконформные (с элементами конформности),
гармоничные интрузивы, внедрявшиеся на поздней
стадии динамотермального метаморфизма и являющиеся, таким образом, позднесинкинематическими.
Два тела рудоносных меладиоритов месторождения Шануч располагаются в нижнем течении руч.
Ралли, на расстоянии 70 м друг от друга. Предполагается, что они могут соединяться на глубине.
Расположенное севернее тело № 1, более богатое рудой и детальнее разведанное канавами и скважинами, имеет трубообразную форму при субвертикальном падении и полуслепом верхнем окончании,
с выходом на поверхность лишь обогащенной рудой
воронкообразной апофизы. Однако в плане формы
выходов обоих тел имеют нарушенные разрывами
угловатые, полигональные очертания; размеры выходов ~ 60х110 и 40х80 м. Распределение рудного
вещества внутри тел признаков стратиформности
не обнаруживает, сплошные и брекчиевидные (с ксенолитами меладиоритов и вмещающих пород) руды
являются инъекционными.
По разведочным данным контакты обоих тел
рудоносных меладиоритов большей частью тектонические, а там, где они полагались интрузивными,
кратко охарактеризованы как “четкие”. Единственный пример интрузивного контакта рудоносных и
безрудных базитов, закартированный у восточного
края рудного тела № 2, не был охарактеризован
описанием контактных воздействий и оставляет все
возможности полагать безрудные базиты принадлежностью рамы рудоносных.
Пройденные по рудоносным телам горные выработки и материал керна не сохранились. В естественном выходе наблюдался лишь небольшой, но достаточно информативный фрагмент тела № 1 с участком контакта у его юго-восточного фланга. Здесь на
протяжении 4-5 метров по ровной субвертикальной
плоскости, без признаков катаклаза, с вмещающими
гнейсогранитами непосредственно контактирует
массивная сплошная руда. Контакт “горячий”: в 3-5
– сантиметровой зоне в гнейсо-гранитах здесь также
наблюдается грануляция и рекристаллизация их
минералов с пегматитообразными прорастаниями
кварца и полевых шпатов, а на расстоянии до 1015 см – убогая вкрапленность сульфидов. Однако
по форме контакта очевидно, что для завоевания пространства внедрявшимся материалом использовалась
уже оформившаяся система контракционных трещин
отдельности в достаточно остывших гнейсо-гранитах.
ВЕСТНИК КРАУНЦ. СЕРИЯ НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2003. № 2
35
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
СЕЛЯНГИН
В 3-4 метрах севернее выход руды скрывается
под образованиями “железной шляпы” и осыпью,
среди которых обнажаются две широтного простирания вертикальные дайки измененных субафировых
микрозернистых базальтов мощностью 20-30 см. В
их зальбандах обнаруживаются смятые, брекчированные меладиориты с вкрапленно-прожилковым
оруденением, с ксенолитами ороговикованных сланцев и частично плавленых гнейсо-гранитов, жилами
и занорышами кварца, карбонатов и графита. Смятие
с образованием сланцеватости, зеркал скольжения и
зон дробления отмечается как общий признак рудоносных меладиоритов тела № 1 при описании керна
пройденных по нему скважин.
Выход второго тела рудоносных меладиоритов
представлен небольшими обнажениями и глыбовым
развалом, контакты тела закрыты. И в обнажениях,
и в развале также наблюдаются интенсивно смятые,
брекчированные по разноориентированным “притертым” трещинам крупнозернистые биотит-амфиболовые диориты с прожилково-вкрапленным оруденением. Породы, как и в теле № 1, изменены, достаточно
свежие разности наблюдаются лишь в ядрах глыбовых
отдельностей, где обнаруживают массивную или
неясную план-параллельную текстуру.
Катаклаз, смятие, брекчированность тел рудоносных меладиоритов обоих тел являются их характерной внутренней структурно-текстурной особенностью, совершенно несвойственной ни связанным
с ними сплошным массивным и брекчиевидным
рудам, ни вмещающим породам. По всей видимости,
ко времени внедрения в жидком состоянии находился
лишь рудный материал, в основном уже сегрегированный в глубинном очаге, а материнские для него
породы были раскристаллизованы до образования
жесткого каркаса. Внедрение тел рудоносных меладиоритов происходило по интрузивно-протрузивному типу, с переходами к типам интрузивных
брекчий и собственно интрузивному для брекчиевидных и сплошных сульфидных руд. Рудный
расплав, очевидно, играл роль смазки и носителя
сминавшихся и дробившихся блоков материнских
пород, а также ксенолитов вмещающих сланцев и
гнейсо-гранитов. Формы контактов и внутренняя
структура тел рудоносных меладиоритов резко
выделяют их как несогласные, дисконформные,
дисгармоничные образования, внедренные в уже
вполне жесткую раму вмещающих пород.
Таким образом, анализ структурных соотношений базитовых интрузивов Шанучского рудного
поля с вмещающими породами приводит к заключению об обратном ранее предполагавшемуся соотношению фаз их внедрения: ранними являются
36
позднесинкинематические безрудные интрузивы,
рудоносные габброиды внедрялись позднее, в уже
консолидированную раму (Селянгин, 2001). Такие
соотношения указывают на возможный существенный разрыв между фазами во времени, однако
общность пространственного и временного (в более
широком смысле) положения базитов обеих фаз и
наличие всей гаммы взаимопереходов между ними
по структурно-вещественным признакам свидетельствуют в пользу их генетической связи и принадлежности одному эпизоду базитового магматизма, совпавшему, очевидно, с этапом изменения тектонического режима района.
В целом, как видно на геологической карте
(рис. 1), ассоциация тел безрудных и рудных габброидов образует некое подобие древовидной системы с «кроной», уплощенной в соответствии с
простиранием метаморфитов рамы и сгущающейся
к участку месторождения, где место «стволов» заняли внедрения рудных меладиоритов. Такое их соотношение, рассматриваемое в качестве общего структурно-вещественного поискового признака, может
указывать на положение апикали питавшего интрузии глубинного магматического очага и на вероятность внедрения дайкообразных тел базитов в
основном из этой зоны, с распространением по латерали и, таким образом, возможным безкорневым
их характером на удалении, сужающим перспективную площадь поисков руд на глубине.
ПЕТРОГРАФИЯ ШАНУЧСКИХ БАЗИТОВ
Шанучские базиты подвержены средне- и
низкотемпературным вторичным изменениям с
образованием кайм актинолита на амфиболах и
хлорита по биотитам (в безрудных базитах), или
глубокому замещению ранних амфиболов тремолитактинолитом с образованием пятнистых структур,
оталькованию, локальной калишпатизации, хлоритизации, окварцеванию, карбонатизации и позднейшему окислению (в рудных разностях). Ввиду магматогенного характера оруденения и в соответствии
с задачей выявления петрогенетических процессов
магматической стадии, работа осуществлялась на
максимально свежих образцах и специального внимания вторичным изменениям пород не уделялось.
Габброиды Шанучского рудного поля сложены
плагиоклазом, амфиболами, биотитом, кварцем и
ортоклазом в широко варьирующих количественных соотношениях. В единичных образцах установлен реликтовый клинопироксен, замещаемый роговой обманкой. В описании пород керна одной из
ВЕСТНИК КРАУНЦ. СЕРИЯ НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2003. № 2
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
ПЕТРОЛОГИЯ НИКЕЛЕНОСНЫХ БАЗИТОВ
разведочных скважин отмечался ортопироксен,
анализами не подтвержденный. Амфиболы представлены высокоглиноземистыми кальциевыми
разностями ряда паргасит-гастингсит, с переходами
в каймах к тремолиту и актинолиту. В меладиоритах
вместе с гастингсит-паргаситом развит куммингтонит.
В качестве акцессориев в габброидах присутствуют хромит (в мезо - и меланократовых породах и
в рудах), ильменит, сфен, апатит, альмандин (в
лейкогабброидах), редкие циркон и ортит. В рудных
меладиоритах с сингенетичной вкрапленностью
сульфидов породообразующими становятся также
пирротин, пентландит, халькопирит, в наиболее
магнезиальных безрудных породах встречающиеся
лишь в качестве микровключений в силикатах. Ни
в базитах, ни во вмещающих породах не обнаружен
магнетит.
Среди безрудных базитов относительно широко
распространены лейкократовые (высокоглиноземистые) габбро, связанные переходными мезократовыми разностями с рудоносными меладиоритами
с одной стороны, и с лейкократовыми же диоритами
и кварцевыми диоритами – с другой. В их составе
50-55% плагиоклаза состава от An61-56 в ядрах до
Аn35-28 на краях кайм, 30% амфибола (наиболее
железистый гастингсит), до 10% биотита, интерстициальные кварц, ортоклаз, замещаемый сфеном
ильменит, апатит и альмандин. Структура пород
равномернозернистая, иногда слабо плагиоклазпорфировидная, аллотриоморфнозернистая, текстуры массивные и планарные со слабо выраженной
линейной ориентировкой минералов.
Переход от лейкогаббро к мезо - и меланократовым габбро-диоритам и диоритам, прослеживаемый
по рядам пород из разных интрузивов, вполне
постепенный. Он выражается увеличением в породах количества амфибола, биотита и кварца, возрастанием идиоморфизма амфибола по отношению ко
всем остальным минералам и увеличением магнезиальности фемических минералов при параллельном
снижении количества и основности плагиоклаза.
Ильменит в самостоятельных выделениях исчезает
и наблюдается лишь в виде микровключений в
амфиболе, возможно, как продукт распада твердого
раствора. Исчезает также гранат, но появляются
редкий хромит и микровключения сульфидов.
В некоторых мезократовых габбро-диоритах
наблюдаются узкие каймы куммингтонита на
кальциевом амфиболе. В рудных меладиоритах
куммингтонит сокристаллизуется с последним и
становится одним из главных породообразующих
минералов, образуя как ядра кристаллов, обрастаемые
каймами гастингстит-паргасита, так и, в свою очередь,
каймы на ядрах кальциевого амфибола.
В меладиоритах с сингенетичной вкрапленностью сульфидов они образуют участки сидеронитовой
структуры или округлые каплевидные вкрапления
в остаточном кварц-полевошпатовом агрегате,
придавая структуре породы характер эмульсионной.
Ортоклаз присутствует в меладиоритах в небольшом количестве и отчасти является вторичным,
развиваясь в мелких выделениях по альбит-олигоклазу внешних зон плагиоклазов и у контактов
рудных прожилков.
С переходом от лейкогаббро через мезократовые разности к меладиоритам породы в целом становятся более крупнозернистыми. Преобладающей
структурой мезократовых и меланократовых габброидов является пойкилитовая: крупные ксеноморфные плагиоклазы и кварц частично или полностью включают в себя ранее выделившиеся
кристаллы амфибола и биотита. Последние нередко
образуют две генерации, резко различающиеся по
размерам, но с одинаковыми составом и схемами
зональности. С увеличением количества и размеров
фемических минералов структура меладиоритов
переходит в криптовую, при наличии второй генерации темноцветов она комбинируется с пойкилитовой. В минеральном составе меладиоритов 2040% паргасита, 40-45% куммингтонита, от 1-2 до
10% биотита и 15-20% кварц-полевошпатового
остатка. Предельные голомеланократовые разности
безрудных шанучских базитов представлены редко
встречающимися грубозернистыми горнблендитами.
Текстуры большей части пород, переходных от
лейкогаббро к меладиоритам, массивные, в приконтактовых зонах могут быть планарными, трахитоидными. В смятых, брекчированных рудоносных меладиоритах по границам глыб возникает сланцеватая
текстура с плоскостной и линейной реориентировкой минералов. Ранние амфиболы и биотиты
деформируются с изгибанием, изломами и сдвигами
по трещинам спайности, кварц-полевошпатовый
агрегат интерстиций мелко гранулирован, разрастающиеся за счет термолит-актинолита амфиболы
поздней генерации пронизывают его в виде грубого
фибролита, рудная вкрапленность раздавливается
в тонкие линзующиеся прожилки.
Переход от лейкогаббро в салическом направлении, к лейкократовым диоритам и кварцевым
диоритам, сопровождается снижением количества
амфибола с одновременным увеличением доли
биотита – до полного вытеснения амфибола, снижением основности плагиоклаза, увеличением доли
ВЕСТНИК КРАУНЦ. СЕРИЯ НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2003. № 2
37
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
СЕЛЯНГИН
An
N
10
а
10
б
10
в
г
10
70
60
50
40
30
20
10 % An
А
Ab
Or
Б
Рис. 2. Полевые шпаты шанучских базитов. А – распределение составов плагиоклаза в породах серии:
а- в лейкократовых габброидах; б – в мезократовых; в- в рудоносных меланократовых; г – суммарное
распределение в серии. Незаштрихованные площади – ядра кристаллов, вертикальная штриховка –
промежуточные зоны, косая штриховка – составы кайм, N – число анализов. Б – соотношение составов
плагиоклазов и калиевого полевого шпата.
ортоклаза и кварца, полной заменой ильменита
сфеном. Почти во всех породах салического ряда
присутствует альмандин. Структура пород мелкои среднезернистая, аллотриоморфно - и гипидиоморфнозернистая, текстуры массивные, у контактов
бывают гнейсовидными трахитоидными.
Тела габброидов с выраженной внутрикамерной дифференциацией показывают достаточно контрастный ее характер. В отмеченном расслоенном
пластообразном внедрении габброидов (см. ниже
табл. 2) снизу вверх наблюдаются: 3-4-сантиметровой мощности приконтактовый слой мелкозернистого биотитового кварцевого диорита с мелкозаливчатыми апофизами в подстилающий гнейсогранит; на расстоянии ~ 1см, без резкой границы
кварцевый диорит переходит в мелкозернистое
биотит-амфиболовое лейкогаббро; мощность его
слоя 5-12 см. Выше этой своеобразной зоны закалки
наблюдается последовательность двучленных ритмов расслоенной серии, включающих нижние слои
обогащенных амфиболом и биотитом мезократовых
среднезернистых габбро-диоритов и верхние слои
существенно плагиоклазовых, обогащенных кварцем и также биотит-амфиболовых среднезернистых
диоритов; мощность слоев 5-8 см. В 4-5 метрах
выше подошвы тела выход его пород скрывается
глыбовой осыпью.
Габбро-диориты мезократовых слоев обладают
явно выраженной структурой кумулатов с «укладкой» кристаллов амфибола в плоскостях расслоения. Более поздние ксеноморфные кристаллы
38
сравнительно кислого плагиоклаза (An37-28) и кварца
«пойкилитово» включают амфиболы и биотит.
В лейкократовых слоях мелкие амфибол и биотит одинаково идиоморфны с лейстовидными кристаллами более основного плагиоклаза (от An54 в
азональных ядрах до An26 в каймах). Лейкодиориты
заметно обогащены сфеном и апатитом. Структуры
этих пород варьируют от габбровой до аллотриоморфнозернистой. В некоторых слоях проявлена
плагиоклаз-порфировидная структура, однако,
более крупные (до 5 мм) выделения плагиоклаза
являются ойкокристаллами и включают в себя мелкие зерна амфибола.
Судя по анализам пород первого снизу и последнего из обнаженных ритмов, общая направленность
эволюции состава габброидов в видимой части
расслоенной серии проявлена лишь некоторым возрастанием магнезиальности и снижением калиевости при заметном увеличении кверху количества
биотита.
Фрагмент расслоенности базитов, подобной
наблюдающейся в субпластовом теле, но с большей
мощностью слоев, наблюдался в крупном (1x1.5 м)
валуне в 200 м ниже описанного обнажения. Глыба
на треть сложена относительно лейкократовым
габбро-диоритом и на две трети – мезократовым
диоритом, рассекаемым вдоль контакта жилой пегматоида. В этих мезократовых породах обнаружены
реликты авгита в амфиболе, а в лейкократовых –
наиболее основной для ассоциации шанучских
базитов плагиоклаз An71 .
ВЕСТНИК КРАУНЦ. СЕРИЯ НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2003. № 2
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
ПЕТРОЛОГИЯ НИКЕЛЕНОСНЫХ БАЗИТОВ
Al
IV
П
Ч
2.0 Al
IV
G
P
Э
1.0
Mg - Rob
Mg - Fe - Rob
1.0
Tr -Rob
Act -Rob
Act
Tr
Т
А
0.5
Na+K, ат
1.0
5Fe
1.0
Б
2.0
Рис. 3. Составы кальциевых амфиболов в базитах Шануча. А – в координатах: количество атомов
Na+K-Al в четверной координации на формульную единицу (Дир и др., 1965). Ч – чермакит, П –
паргасит, Э – эденит, Т – тремолит. Б – в координатах: AlIV – сумма атомов железа на формульную
единицу (Минералы, 1981). Точки – составы ядерных частей амфиболов, точки изломов и концы
линий – составы промежуточных и внешних зон кристаллов. Р – паргасит, G – гастингсит, Mg-Rob –
магнезиальная и Mg-Fe- Rob – магнезиально-железистая роговые обманки, Tr- Rob и Act-Rob –
тремолитовая и актинолитовая роговые обманки, Tr – тремолит, Act - актинолит.
МИНЕРАЛОГИЯ
Плагиоклаз в шанучских базитах представлен
рядом составов от битовнита An71 до альбита An5.
Последний является продуктом позднейших
низкотемпературных изменений пород; ряд ранних
плагиоклазов завершается олигоклазом. Как
правило, во всех породах ассоциации плагиоклаз
имеет четкую прямую, редко – реккурентную зональность. В основных разностях базитов (лейкогаббро)
в плагиоклазах резко выделяются идиоморфные
призматические ядра, окружаемые непрерывнозональными каймами. С переходом к мезо - и меланократовым диоритам основность ядер и резкость
границы ядро-кайма снижаются. В ряду лейкогаббро – лейкодиориты обычны проявления коррозии ядер плагиоклазом промежуточных зон.
Распределение составов плагиоклаза в базитах
Шануча, с учетом элементов их зональности, показано на рис. 2 А, представительные составы приведены в таблице 1.
Калиевый полевой шпат в базитах Шануча
представлен низким ортоклазом с мольной долей
альбита не более 4.3 %. Это всегда поздняя интерстициальная ксеноморфная фаза, кристаллизовавшаяся вместе с кварцем и кислым плагиоклазом
внешних зон.
Соотношения полевых шпатов (рис. 2 Б) показывают максимальный разрыв составов между плагиоклазами и ортоклазом, свойственный условиям
высокого давления, водонасыщенности и низких
температур кристаллизации. Окончательные «отжиг» и уравновешивание составов полевых шпатов,
судя по двуполевошпатовому геотермометру (Stormer,
1975), имели место при температурах ниже 4000С.
Амфиболы. Кальциевые амфиболы, как отмечалось, в ядрах кристаллов представлены высокоглиноземистыми титанистыми разностями ряда
паргасит-гастингсит, а также магнезиально-железистыми роговыми обманками, переходными к составам автометаморфических промежуточных зон из
тремолит-актинолитовых роговых обманок и кайм
собственно тремолита-актинолита. Составы и
схемы зональности всех анализированных кальциевых амфиболов показаны на рис. 3 в принятых
систематиках, наиболее представительные составы
приведены в табл. 1. Гастингсит-паргаситам меладиоритов свойственна довольно высокая хромистость – до 0.7 % Cr2O3, снижающаяся до исчезновения в гастингситах мезократовых габбро-диоритов.
Куммингтонит широко развит только в рудных
меладиоритах - наиболее магнезиальных членах
базитовой ассоциации, где он сокристаллизуется с
гастингсит-паргаситом. Однако отмеченные каймы
куммингтонита на кальциевых амфиболах некоторых мезократовых диоритов представляют лишнее
минералогическое свидетельство генетического родства пород ассоциации. В целом куммингтонит несколько более железист, чем сокристаллизующиеся
с ним кальциевые амфиболы и биотиты (рис. 4 Б).
ВЕСТНИК КРАУНЦ. СЕРИЯ НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2003. № 2
39
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
СЕЛЯНГИН
fAmf
f Amf
50
50
40
к
30
к
30
10
20
f пород
fBi
20
30
40
50
10
А
Рис. 4. Железистость ( f
=
100 Fe
Mg + Fe
30
50
Б
, атомные количества) фемических минералов и пород базитовой серии.
А- соотношение железистости сосуществующих Са-амфиболов (ядра кристаллов) и биотитов. Б – железистость амфиболов и содержащих их пород. К – куммингтонит. Линии и кресты – дисперсия составов.
Биотит представлен рядом составов с железистостью от 23 в меладиоритах до 57 в лейкогабброидах. Наиболее существенной особенностью
распространения биотита в шанучских габброидах
является его сокристаллизация с амфиболами, начиная с самых ранних этапов видимой эволюции базитов ряда меладиорит-лейкогаббро. Исключение составляют некоторые породы, обогащенные фемическим кальцием, в которых биотит кристаллизуется
позже ядер амфиболов и в небольшом количестве.
Таковы меладиориты рудного тела № 1 и мезократовые диориты с реликтами клинопироксена. В
большинстве базитов биотит, наряду с самостоятельными выделениями, образует взаимные прорастания с амфиболом, подчиняясь габитусу последнего. При этом границы минералов совершенно не
обнаруживают округло-заливчатых форм, свойственных структурам замещения. О сокристаллизации и взаимном прорастании, а не замещении,
свидетельствует и тот факт, что, несмотря на кристаллизацию биотита и после выделения амфибола,
в хадакристаллах последнего, на их выходах из
вмещающего плагиоклаза в поздний кварцполевошпатовый мезостазис также не наблюдается ни структур замещения, ни увеличения доли биотитовых
вростков.
В отличие от амфиболов, биотит практически
не зонален. Его железистость, с незначительными
отклонениями, аналогична железистости ядер кальциевого амфибола и пород в целом (рис. 4), что
характерно для ильменитовых серий гранитоидов,
40
включающих и габброидные члены (Ishihara, 1977),
или для гранитоидов безмагнетитовой феррофации
(Ферштатер, 1987), и отражает обстановку кристаллизации в условиях высоких давления, водонасыщенности и низкой фугитивности кислорода. Биотиты
меладиоритов, как и сосуществующие с ними
амфиболы, содержат заметное количество Cr2O3 (до
0.8% , в среднем 0.2-0.4%), в мезократовых базитах
снижающееся до следовых значений.
Из акцессорных минералов в петрогенетическом отношении важны ильменит и сфен. Ильменит варьирует по содержаниям MnO (от 1 до 3.8 % в
более дифференцированных породах) и Fe2O 3
(0-3.3%). Такие содержания окисного железа
характерны для «восстановленных» ильменитов
(Ague, Brimchall, 1988).
Сфен, замещающий ильменит, считается индикатором повышающейся фугитивности кислорода
(Hammarstrom, Zen, 1986 ). Однако в шанучских
базитах замещение ильменита сфеном проходит без
образования магнетита в реакционных каймах, как
это должно следовать по реакции с участием
кислорода.
Хромистая шпинель встречена в одном образце мезократового габбро (табл. 1, ан. 29, 30) в виде
включения в крупном кристалле кальциевой роговой обманки. Зерно шпинели показывает зональное
строение с более хромистым составом в ядре и более
алюминиевым - у края, а также заметно повышенное содержание цинка. Эти особенности соответствуют ранее установленным В.М. Чубаровым для
ВЕСТНИК КРАУНЦ. СЕРИЯ НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2003. № 2
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
Окислы
SiO2
TiO2
Al2O3
Fe2O3
FeO
MnO
MgO
CaO
Na2O
K2O
H2O
Cr2O3
Сумма
f
or
ab
an
Окислы
SiO2
TiO2
Al2O3
Fe2O3
FeO
MnO
MgO
CaO
Na2O
K2O
H2O
Cr2 O3
Сумма
f
or
ab
an
1
52.37
30.04
0.10
0.06
12.14
4.56
0.07
99.34
0.41
40.31
59.28
16
54.56
0.18
1.72
6.06
0.01
15.10
22.22
0.37
0.06
0.07
100.35
46.34
43.79
9.87
2
61.45
23.80
0.08
0.04
5.04
8.80
0.22
99.43
1.22
75.05
23.73
17
45.64
2.45
12.31
9.91
0.09
13.32
10.61
1.65
0.58
2.06
0.04
98.87
29.46
-
3
44.30
1.17
13.16
15.34
0.07
10.54
11.87
1.23
0.64
2.03
100.35
44.94
4
37.06
2.74
17.20
17.37
12.35
0.02
10.36
4.03
101.13
44.10
5
51.20
0.02
3.28
44.92
0.99
0.04
0.03
0.11
100.59
99.82
18
38.81
2.47
16.24
13.14
15.61
0.1
8.66
4.08
9.11
32.08
-
19
50.01
32.94
0.02
14.41
3.17
0.10
100.65
0.58
28.32
71.10
20
65.58
23.44
0.06
3.55
7.26
0.19
100.08
1.33
77.69
20.98
6
59.76
25.33
0.08
0.05
6.90
6.31
0.16
98.59
1.03
61.69
37.28
21
42.44
2.56
13.83
14.73
0.06
10.08
11.43
1.55
0.67
2.01
99.36
45.05
-
7
60.69
24.68
0.15
0.03
6.11
8.45
0.15
100.26
0.82
70.85
28.33
22
48.51
31.74
0.04
14.47
3.47
0.09
98.32
0.53
30.10
69.37
8
45.79
1.85
11.39
11.86
0.09
13.71
10.70
1.92
0.57
99.95
32.68
9
45.51
1.55
11.84
13.60
0.10
11.95
10.74
1.38
0.55
99.27
38.97
10
53.20
0.15
3.46
11.47
0.01
15.56
12.32
0.35
0.09
98.68
29.27
23
58.00
26.32
8.15
7.12
0.14
99.73
0.78
60.78
38.44
24
41.34
1.98
15.17
18.34
0.12
7.59
11.34
1.36
0.79
1.99
100.01
57.56
-
25
35.44
2.98
16.28
22.24
0.01
9.57
0.05
10.36
3.91
100.84
56.61
-
11
53.63
29.22
0.23
0.03
11.71
5.42
0.16
100.40
0.87
45.19
53.94
26
61.92
24.07
0.13
0.02
5.44
6.77
0.13
0.08
98.48
0.89
68.63
30.49
12
43.42
2.80
12.74
11.19
13.22
11.21
1.65
0.67
2.04
98.96
32.19
13
44.07
2.16
12.63
15.18
0.13
10.30
11.21
1.72
0.83
2.03
100.26
45.26
14
35.84
3.20
16.07
17.69
11.99
10.41
3.92
99.12
45.30
27
45.43
1.39
12.84
11.14
0.03
1.35
11.29
1.60
0.43
2.06
0.09
99.64
31.88
-
28
39.14
2.26
16.48
12.56
16.05
0.06
9.18
4.12
0.09
99.94
30.51
-
29
0.86
14.17
5.99
31.24
0.83
0.95
0.07
0.18
44.87
100.95
94.87
-
15
55.75
29.11
0.08
0.01
10.30
5.38
0.06
100.69
0.34
48.44
51.21
30
0.66
22.25
5.08
31.49
0.61
1.65
0.23
0.03
36.79
100.16
91.47
-
ПЕТРОЛОГИЯ НИКЕЛЕНОСНЫХ БАЗИТОВ
ВЕСТНИК КРАУНЦ. СЕРИЯ НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2003. № 2
Таблица 1. Представительные составы минералов шанучских базитов
41
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
42
Таблица 1. (окончание)
31
54.80
0.35
43.24
2.59
0.07
0.07
0.03
99.71
-
32
61.52
24.68
0.19
5.86
6.18
0.11
98.54
0.75
67.12
34.13
33
63.17
23.29
4.73
8.77
0.12
100.08
0.71
76.51
30.01
34
44.86
1.31
13.16
8.93
0.02
14.47
11.28
1.76
0.54
0.17
2.06
98.56
25.73
-
35
55.07
1.22
17.58
0.69
20.11
1.83
0.07
0.04
2.07
98.68
32.92
-
36
54.95
0.02
1.74
16.62
0.69
20.14
2.74
0.25
0.05
0.01
2.09
99.30
31.65
-
37
45.25
2.42
13.39
8.50
14.18
11.36
1.37
0.57
0.36
2.08
99.53
25.16
-
38
58.78
25.53
0.04
6.75
7.73
0.08
98.91
0.47
67.13
32.39
39
64.17
22.18
0.04
3.53
11.41
0.10
101,43
0.50
84.98
14.52
40
45.33
3.85
11.26
8.78
14.2
11.28
1.83
0.41
0.70
2.08
99.72
25.77
-
41
52.87
0.43
4.5
19.18
0.12
18.39
2.73
0.65
0.05
0.13
2.10
101.15
36.91
-
42
44.61
2.67
12.30
8.26
15.76
10.97
2.19
0.51
0.26
2.08
99.73
22.73
-
43
53.88
0.16
4.10
15.41
0.11
20.46
4.20
0.43
0.03
0.13
2.13
101.12
29.70
-
44
54.76
0.07
2.58
14.74
0.09
19.92
4.99
0.23
0.04
0.22
2.11
99.76
29.34
-
45
39.81
1.87
15.91
9.85
18.15
0.04
8.51
0.77
4.14
99.22
23.34
-
Примечание к таблице 1. Минералы габбро – диоритов расслоенного тела. Приконтактовое лейкогаббро: 1, 2 – плагиоклаз, ядро и кайма; 3 – гастингсит, ядро
кристалла; 4 – биотит; 5 – ильменит. Мезократовый диорит, нижний слой ритма в 4.5 м выше подошвы тела (3); 6, 7 – плагиоклаз, ядро, кайма; 8, 9 – магнезиальножелезистая (Mg-Fe-) роговая обманка, ядро и зона перед каймой; 10 – тот же кристалл, кайма, актинолитовая роговая обманка. Тот же ритм, верхний слой,
лейкократовый диорит (6): 11 – плагиоклаз, ядро; 12, 13 – гастингсит, ядро и широкая зона у каймы; 14 – биотит. Минералы расслоенных габброидов из глыбы в
делювии, мезократовый слой: 15 – плагиоклаз, ядро; 16 –авгит реликт в ядре Mg-Fe – роговой обманки 17; 18 – биотит. Лейкократовый слой; 19, 20 – плагиоклаз, ядро
и кайма: 21 – гастингсит. Лейкократовое габбро (7): 22, 23 – плагиоклаз, ядро и кайма; 24 – гастингсит; 25 – биотит. Мезократовое габбро (22): 26 – плагиоклаз, ядро;
27 – Mg-Fe – роговая обманка, ядро; 28 – биотит; 29, 30 – хромит, ядерная часть и кайма; 31 – ильменит. Меланократовые диориты рудоносных тел. Тело № 1 (25): 32,
33 – плагиоклаз, середина ядра и край кристалла; 34 – Mg – роговая обманка середины кристалла; 35 – куммингтонит каймы; 36 – куммингтонит, ядро; 37 – гастингсит
– паргасит оторочки. Тело № 2 (28): 38, 39 – плагиоклаз, середина и край кристалла; 40 – Mg – роговая обманка середины кристалла; 41 – куммингтонит оторочки;
42 – паргасит; 43 – куммингтонит оторочки на 42; 44 – куммингтонит кристалла 2-й генерации; 45 – биотит.
Анализы выполнены на микрозонде САМЕВАХ Института вулканологии ДВО РАН, оператор Т.М. Философова. В скобках – номера имеющихся анализов пород в
табл. 2.
СЕЛЯНГИН
ВЕСТНИК КРАУНЦ. СЕРИЯ НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2003. № 2
Окислы
SiO2
TiO2
Al2O3
Fe2O3
FeO
MnO
MgO
CaO
Na2O
K2O
Cr2O3
H2O
Сумма
f
or
ab
an
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
№ образца
№ анализа
SiO2
TiO2
Al2O3
Fe2O3
FeO
MnO
MgO
CaO
Na2O
K2 O
P2 O 5
H2 Oп.п.п.
SO3
CO2
Сумма
№ образца
№ анализа
SiO2
TiO2
Al2O3
Fe2O3
FeO
MnO
MgO
CaO
Na2O
K2 O
P2 O 5
H2 Oп.п.п.
SO3
CO2
СШ-1
1
60.62
0.75
17.82
0.81
4.87
0.12
3.23
3.06
3.54
2.66
0.35
0.09
1.61
99.53
СШ-21б
15
59.98
0.69
10.55
1.37
6.28
0.16
13.46
9.20
1.70
0.72
0.02
0.23
2.00
0.22
СШ-1а
2
51.42
1.48
21.85
0.99
4.92
0.11
3.72
8.52
3.93
1.29
0.40
0.19
1.61
100.43
СШ-28
16
57.12
0.80
14.42
1.17
5.47
0.15
8.56
5.95
2.57
1.65
0.13
0.26
1.27
-
СШ-1вм
3
53.90
1.36
15.35
1.71
6.72
0.13
7.59
6.91
2.39
2.05
0.07
0.27
0.68
99.13
СШ-30
17
48.34
1.60
17.92
2.24
6.36
0.16
7.22
6.09
2.26
1.30
0.26
0.59
3.89
2.20
СШ-1в
4
56.80
1.18
18.66
1.60
3.82
0.07
3.77
6.62
3.37
1.98
0.35
0.66
0.79
99.67
СШ-30а
18
51.68
1.57
16.84
1.70
6.85
0.16
7.64
7.98
2.57
0.82
0.22
0.19
2.13
-
СШ-1б
5
53.60
1.31
13.01
1.80
7.37
0.14
9.67
7.42
2.07
1.50
0.06
0.34
1.88
100.17
СШ-31
19
52.32
1.40
16.11
1.74
7.26
0.16
7.79
7.65
2.63
1.30
0.13
0.11
1.69
-
СШ-1г
6
56.80
1.12
18.74
0.68
5.10
0.10
4.02
6.58
3.31
1.71
0.10
0.06
1.69
100.01
СШ-31а
20
48.88
1.40
19.68
1.87
6.97
0.08
5.24
9.05
2.95
1.30
0.28
0.33
1.29
0.88
СШ-14а
7
49.92
1.60
21.77
1.29
5.90
0.13
3.25
8.86
3.09
1.55
0.82
0.38
1.90
100.46
СШ-34
21
57.76
0.80
14.17
1.20
5.70
0.10
7.74
7.17
2.57
1.20
0.12
0.17
1.46
-
СШ-12
8
52.84
1.24
19.78
0.87
6.57
0.18
3.53
7.55
3.19
1.61
0.29
0.11
1.82
99.58
СШ-34а
22
48.98
1.09
14.05
1.33
7.14
0.17
12.03
9.40
2.25
1.20
0.02
0.23
1.52
0.44
СШ-9а
9
57.62
0.99
18.50
0.72
5.70
0.12
3.72
6.10
2.88
1.50
0.18
0.16
1.82
100.01
СШ-34б
23
50.08
0.56
7.60
20.4
6.12
0.15
20.33
9.00
1.18
0.72
0.04
0.07
2.21
-
СШ-13
10
59.84
0.91
12.56
1.38
6.42
0.18
7.53
3.55
2.25
2.52
0.21
0.15
2.00
99.50
СШ-37а
24
61.70
0.90
16.68
1.07
4.41
0.10
3.73
4.19
3.35
1.78
0.13
0.31
1.40
-
Сумма
99.58
99.82
100.43
100.35
100.29
100.20
100.16
99.85
100.10
99.75
СШ-14
11
57.82
0.65
10.79
0.89
7.00
0.16
1244
3.68
2.16
1.55
0.14
0.17
2.11
99.56
СШ-11в
25
55.60
0.52
7.20
1.79
6.77
0.27
16.75
6.39
1.06
0.20
0.08
2.87
-
СШ-15
12
52.48
2.00
15.10
2.57
9.53
0.18
5.60
6.63
1.84
1.69
0.02
0.36
2.46
100.46
СШ-11а
26
51.90
0.80
16.25
1.44
6.60
0.16
8.91
7.49
3.07
0.84
0.17
0.06
1.85
-
СШ-19а
13
54.50
1.13
18.97
1.03
6.21
0.13
4.34
7.55
2.75
1.55
0.10
0.25
1.15
0.66
100.32
СШ-14б
27
53.00
0.77
8.12
2.32
10.51
0.18
15.64
3.11
1.11
1.80
0.06
0.10
2.05
0.10
-
99.54
99.54
СШ-20
14
56.76
0.90
14.45
1.41
5.93
0.16
7.50
7.44
2.44
1.40
0.08
0.17
1.67
100.31
СШ-40а
28
36.60
0.50
6.23
13.77
9.13
0.13
10.19
2.50
1.13
0.77
0.01
0.55
10.98
0.64
99.65
ПЕТРОЛОГИЯ НИКЕЛЕНОСНЫХ БАЗИТОВ
ВЕСТНИК КРАУНЦ. СЕРИЯ НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2003. № 2
Таблица 2. Химический состав безрудных и рудоносных базитов Шанучского рудного поля
43
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
44
СЕЛЯНГИН
ВЕСТНИК КРАУНЦ. СЕРИЯ НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2003. № 2
Примечание. Породы расслоенного тела габбро – диоритов, лев. берег руч. Ралли к ЮЗ от рудного тела № 1: 1-2 – приконтактовые кврцевый диорит и лейкогаббро, 35 – мезократовые и 4-6 – лейкократовые диориты первого снизу и последнего из обнаженных ритмов; 7 – биотит-амфиболовое лейкогаббро, лев. борт руч. Ралли выше
выхода рудного тела № 2; 8 – лейкогаббро, выход в прав. борту руч. Ралли вблизи впадения притока справа; 9 – гранат-содержащий амфибол-биотитовый диорит, прав.
склон долины руч. Ралли южнее рудного тела № 1; 10 – амфибол-биотитовый диорит, у контакта с гранитом, лев. борт прав. истока руч. Ралли; 11 – мезократовый
биотит-амфиболовый диорит, лев. борт руч. Ралли над рудным телом № 2; 12 - пегматоидное габбро, жила в мелкозернистом габбро у северо-западного края тела № 2;
13 – биотит-амфиболовый диорит из центральной части выхода в нижнем течении руч. Крутого; 14 – биотит-амфиболовый диорит в контакте со сланцем, среднее
течение руч. Крутого; 15 – крупнозернистое биотит-амфиболовое габбро, элювиальный развал в верховьях руч. Крутого; 16 – амфибол - биотитовый диорит, выход в
среднем течении руч. Холодного; 17, 18 – мезократовые биотит-амфиболовые габбро, выход в прав.борту руч. Водопадного в 200м выше устья притока справа; 19, 20 –
биотит-амфиболовое (у контакта) и существенно амфиболовое (середина выхода) габбро в среднем течении руч. Водопадного; 21 – амфибол-биотитовый диорит у
верхнего контакта тела в лев. истоке руч. Водопадного; 22 – там же, амфиболовое габбро средней части выхода; 23 – гигантозернистый горнблендит, глыбовый развал
у слияния истоков руч. Водопадного; 24 – амфибол-биотитовый кварцевый диорит, глыбовый развал тела, секущего графитоносные биотит-мусковитовые диориты на
прав. водоразделе руч. Графитового. Породы тел рудоносных базитов: 25 – меладиорит тела № 1, прав. борт долины руч. Ралли; 26 – серицитизированный микрозернистый
базальт, пострудная дайка в указанном выходе; 27 – меладиорит рудного тела № 2, лев. борт долины руч. Ралли; 28 – меладиорит с вкраплено-прожилковым оруденением,
там же (в анализах 27 и 28 присутствует соответственно 1.35 и 13.05 % серы, суммы указаны с пересчетом ее содержаний на эквивалентное количество кислорода).
Анализы выполнены в Центральной химической лаборатории Института вулканологии ДВО РАН, аналитик А.М. Округина.
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
ПЕТРОЛОГИЯ НИКЕЛЕНОСНЫХ БАЗИТОВ
FeO*
5
FeO/ MgO
4
3
2
1
Alk
0
48
MgO
53
А
1
2
3
4
5
6
SiO
7
58
63
Б
8
Рис. 5. Составы шанучских базитов и вмещающих пород на классификационных диаграммах. А – по (Irvine,
Baragar, 1971); Б – по (Miyashiro, 1975). Условия обозначения: 1 – базиты; 2 – меладиориты рудоносного тела
№ 2, практически не содержащие руды; 3 – меладиориты, в разной степени оруденелые; 4 – сланцы камчатской
серии; 5 – гнейсо-граниты; 6 – поздне-меловой гранит; 7 – средние составы базитов, использованные в расчетах
фракционирования (см. табл. 3 и 4 в разделе «Петрогенезис...»); 8 – реконструированные составы исходных
пород шанучских базитов мафического ряда (см. «Петрогенезис...»). Использованы анализы базитов,
приведенные в табл. 2, а также анализы 1, 3, 4, 10-12, 15-18, 20, 33 из отчета (Игнатьев и др., 1979).
хромистых шпинелей из габброидов и руд Шанучского рудного поля.
Гранат, к сожалению, не попал в анализированные на микрозонде образцы. Являясь одним из
поздних минералов в составе гранитоидного мезостазиса базитов, он не влияет на пути их эволюции,
но симптоматичен как показатель некоторой пересыщенности глиноземом (недосыщенности
щелочами) пород салической ветви эволюции
шанучских базитов. Ориентируясь на составы
гранатов в изофациальных базитам гранитоидах и
сланцах (альмандин с примесью спессартина),
можно предполагать близкий им состав гранатов и
в базитах.
ПЕТРОХИМИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА
БАЗИТОВ
По химическим признакам исследуемая ассоциация базитов является умеренно-щелочной калиево-натриевой, включающей разности пород от
высокомагнезиальных до высокоглиноземистых
(табл. 2).
Ввиду низкой степени окисленности железа в
шанучских породах (Fe 2O 3/FeO = 0.07-0.12 в
наиболее свежих образцах), для петрогенетических
построений все железо в них представлено в виде
FeO, а составы пересчитаны на безводные. На классификационной диаграмме AFM (рис. 5 А) рой
фигуративных точек шанучских базитов пересекает
границу толеитовой и известково-щелочной серий:
меладиориты и часть мезократовых диоритов
располагаются в толеитовом поле, остальные – в
поле известково-щелочных составов. На диаграмме
Мияширо (рис. 5Б) толеитовыми оказываются лишь
относительно железистые лейкогабброиды. «Сухие»
составы меладиоритов и всех более кремнеземистых пород являются кварц-нормативными, горнблендитов и некоторых лейкогаббро – оливиннормативными. В нормах пород ряда лейкогаббро
– кварцевые диориты обычен корунд.
На петрогенетические диаграммы вынесены
также составы оруденелых меладиоритов, в которых разные доли рудного компонента отражает
содержание FeO; их фигуративные точки образуют
«рудный тренд», исходящий из области составов
материнских для них меладиоритов и представляющий линию смешения – разделения между ними и
рудой как крайними точками тренда.
Внутрисериальные отношения базитов достаточно наглядны на диаграммах Харкера (рис. 6) для
глинозема и магнезии. Со стороны наибольших
содержаний Al 2O 3 и наименьших – MgO рой
фигуративных точек ограничивается линейной их
ВЕСТНИК КРАУНЦ. СЕРИЯ НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2003. № 2
45
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
СЕЛЯНГИН
Рис. 6. Диаграмма Харкера для пород Шанучского рудного поля. Условия обозначения: 1 – эволюция состава в
расслоенном теле базитов; 2 – вариации состава между слоями в его отдельных ритмах; 3 – осредненные вариации
состава в серии базитов в целом (мафической и салической тренды); 4-7 – см. раздел «Петрогенезис...»: 4 – изменение состава мафитов Шануча относительно их реконструированных протопород; 5 – габбро-норитовый тренд;
6 – норитовый тренд; 7 – рудный тренд. Остальные обозначения см. на рис. 5.
46
ВЕСТНИК КРАУНЦ. СЕРИЯ НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2003. № 2
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
ПЕТРОЛОГИЯ НИКЕЛЕНОСНЫХ БАЗИТОВ
группировкой от лейкогаббро до кварцевых диоритов (салический тренд), а со стороны наименьших
содержаний SiO2 – групппой точек мезократовых
базитов между составами лейкогаббро и меладиоритов, – менее компактной, но в целом ориентированной вдоль линий отрицательной корреляции
Al 2O 3 – SiO 2 и положительной – MgO – SiO 2
(мафический тренд).
Мафический и салический тренды расходятся
из области составов лейкогаббро или последовательно сочетаются, продолжая один другого. Подтверждением именно такой организации эволюционных трендов в серии шанучских базитов
являются породы ключевого в этом отношении расслоенного интрузива габбро – диоритов, показывающего аналогичные, хотя и с меньшей амплитудой,
вариации состава.
Вариации FeO и CaO имеют общий линейный
характер с существенно меньшим разбросом точек,
при самостоятельности рудного тренда. Меладиоритам свойственны слабо повышенные абсолютные
содержания железа, и повышение железистости от
них к лейкогаббро имеет относительный характер,
обусловленный снижением в этом ряду магнезиальности. Меладиориты рудных тел № 1 и № 2
различаются по известковистости – в последних она
заметно снижена.
Противоречиво поведение щелочей. При естественном возрастании содержаний Na2O и K2O в
породах салического тренда, в мафитах их вариации противоположны, что делает проблематичной
саму направленность мафического тренда. По суммарному содержанию кремнезема и щелочей наименее
дифференцированными породами серии являются
лейкогаббро. Однако при монотонном увеличении
кремнеземистости и содержания K2O от лейкогаббро к меладиоритам (за исключением меладиорита
рудного тела №1, обедненного K2O) содержание
Na2O уменьшается. Аналогичную закономерность
показывают лейкогаббро и мезократовые диориты
расслоенного тела. Петрографически это выражено
убыванием к меладиоритам количества плагиоклаза, хотя он при этом приобретает все более натровый состав. Обратному направлению тренда – с уменьшением кремнеземистости, свойствен-ным ранним
стадиям эволюции некоторых толеитовых серий –
противоречит падение калиевой щелочности.
Нарастание калиевости в меладиоритах, минералогически выраженное увеличением количества
биотита, проявлено лишь в породах рудного тела
№ 2; в более известковистых породах тела № 1
биотита мало и содержание K2O на порядок ниже
(0.21%). Столь резкое различие не позволяет обоз-
An
50
f Amf
50
Рис. 7. Соотношение составов ядер плагиоклазов и железистости (f) кальциевых
амфиболов, сосуществующих в шанучских базитах.
начить положение единого мафического тренда на
диаграмме SiO2 – K2O , и он на ней не показан.
ПЕТРОГЕНЕЗИС ШАНУЧСКИХ БАЗИТОВ
Несмотря на становление базитовых интрузивов на заключительном этапе динамотермального
метаморфизма, составы и структуры зональности
их минералов, структуры и текстуры пород в целом
вполне соответствуют признакам магматической
кристаллизации. В тоже время анализ парагенезисов минералов показывает несвойственную
магматитам тенденцию их изменения - противоположную, встречно-направленную эволюцию в рядах
сокристаллизующихся плагиоклазов и фемических
минералов (рис. 7). Не ставя под сомнение гипотезу
генетической связи пород мафического тренда, это
также делает проблематичными его природу и
направленность.
Исследование возможных путей дифференциации базитов Шануча осуществлялось методом
балансовых расчетов фракционирования по программе M.J. Carr (1994) IGPET. В качестве вероятных
исходных для всех разновидностей базитов испытывались состав наиболее примитивного, как указывалось, лейкогаббро (среднее из 7 анализов) и
меладиоритов рудоносных тел № 1 (ан. 25 в табл.
2) и № 2 (среднее из 3 анализов). В качестве промежуточных для мафического тренда использованы
состав мезократового диорита расслоенного тела
(ан. 5 в табл. 2) и усредненный по двум анализам
состав наиболее свежих габбро-диоритов. Конеч-
ВЕСТНИК КРАУНЦ. СЕРИЯ НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2003. № 2
47
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
СЕЛЯНГИН
Таблица 3. Баланс фаз при дифференциации лейкогаббро до кварцевого диорита и меладиоритов
Компоненты
SiO2
TiO2
Al2O3
FeO
MnO
MgO
CaO
Na2O
K2O
P2O5
PlAn
Amf(24)
Bi
Il
Ap
L
5 r2
G
СШ-37в
СШ-11в
51.50
63.01
57.64
1.37
0.92
0.54
22.14
17.03
7.46
7.34
5.48
8.69
0.14
0.10
0.28
4.29
3.81
17.37
8.37
4.28
6.63
3.19
3.42
1.10
1.30
1.82
0.21
0.36
0.13
0.08
Фазовый состав G с производными расплавами, вес %
45.454.0
59.849.1
22.9
15.1
10.2(18)
11.7(25)
0.9(5)
1.4(31)
0.4
0.3
20.0
11.8
0.15
0.30
МD2
57.37
0.59
9.68
10.02
0.19
15.29
3.42
1.21
2.15
0.08
58.550.5
16.3
8.5(25)
1.5(31)
0.4
14.9
0.19
Примечание к таблице 3. G – состав лейкогаббро, среднее из анализов: 2,7, 8 в табл. 2 и 15-18 из отчета Игнатьев
и др., 1979; MD2 – меладиорит рудного тела № 2, среднее из анализов 27 в табл. 2, 3 и 4 из указанного отчета; Pl –
плагиоклаз и доля анортита в нем, Amf – амфибол, Bi – биотит, Il – ильменит, Ap – апатит, L – расплав; 5r2 –
сумма квадратов разностей содержаний компонентов в реальных и рассчитываемых составах пород. Цифры в
скобках – номера анализов минералов в табл. 1.
ным на салическом тренде взят состав наиболее кислого кварцевого диорита (ан. 24 в табл.2), еще содержащего небольшое количество амфибола.
Салический тренд с котектическими соотношениями плагиоклаза и темноцветных минералов в его
породах обеспечивается фракционированием из
лейкогаббро соответствующей смеси плагиоклаза,
гастингсита, биотита и ильменита (табл. 3).
Единственной ранней кристаллической фазой
шанучских базитов, фракционирование которой
способно обеспечить дифференциацию с уменьшением содержания кремнезема, является куммингтонит. Однако его удаление из меладиоритов не
обеспечивает стехиометрии лейкогаббро. Кроме
того, сама распространенность куммингтонита,
практически ограниченная меладиоритами, делает
эту схему дифференциации невероятной.
Напротив, эволюция от лейкогаббро к меладиоритам обеспечивается фракционированием плагиоклаза, гастингсита и биотита, более железистых, чем
лейкогаббро; только при таком их составе достигается необходимое обогащение производного состава магнезией в присущем меладиоритам ее соотношении с железом. В число фракционируемых фаз
входят также ильменит и апатит (табл. 3). Этот
вариант дифференциации был принят в качестве
рабочей концепции происхождения рудоносных
меладиоритов Шануча (Селянгин, 2001). Однако
48
при детальном рассмотрении и для нее обнаруживается слишком много противоречий.
Для образования двух столь различающихся
трендов (серий пород), как мафический и салический, из одного исходного расплава надо предполагать различные условия его кристаллизации, чему
достаточных оснований нет. Полученный в некоторых экспериментах (Holloway, Burnham, 1972)
состав амфибола, более железистый, чем состав содержащих его пород, для базитов Шануча скорее
случайная флуктуация, поскольку в безмагнетитовой феррофации общая железистость пород
является естественным пределом обогащения
железом минералов. Подобно куммингтониту в
меладиоритах, феррогастингсит предполагаемого
исходным лейкогаббро присутствует только в нем
и не распространяется в другие породы мафического тренда.
Эти противоречия заставляют признать ошибочной концепцию происхождения рудоносных меладиоритов от лейкогаббро, из чего следует более общий
вывод: образование ряда пород меладиориты лейкогаббро не обеспечивается фракционированием ранних минералов, реально присутствующих
в шанучских базитах, в каких бы то ни было их
сочетаниях.
Очевидно, решение этой проблемы выходит за
рамки ортомагматического петрогенеза и надо пред-
ВЕСТНИК КРАУНЦ. СЕРИЯ НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2003. № 2
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
ПЕТРОЛОГИЯ НИКЕЛЕНОСНЫХ БАЗИТОВ
Таблица 4. Дифференциация от меладиоритов, промежуточных габбро-диоритов (А) и их вероятных
протопород (Б) до лейкогаббро.
Компонент
ы
SiO2
TiO2
Al2O3
FeO
MnO
MgO
CaO
Na2O
K 2O
P 2O 5
СШ-11в
57.64
0.54
7.46
8.69
0.28
17.37
6.63
1.10
0.21
0.08
СШ-1б
54.82
1.34
13.31
9.20
0.14
9.28
7.59
2.12
1.53
0.06
OpxEn-Fs
Cpx(16)
IL(31)
Pl(7)
Or
Q
L
46.679.6-18.2
16.5
0.2
2.9
7.7
G
26.1
0.03
23.368.2-29.8
14.2
1.2
7.3
5.8
3.3
G
45.0
0.02
5 r2
А
GD
MD2
11б-S
53.03
57.37
53.90
1.51
0.59
0.60
16.81
9.68
7.55
8.77
10.02
9.752
0.16
0.19
0.31
7.86
15.29
19.48
7.96
3.42
7.21
2.65
1.21
0.95
1.08
2.15
0.23
0.17
0.08
0.09
Фазовый состав, вес %
15.068.2-29.9 37.274.2-23.8 36.784.9-12.4
8.3
1.3
9.4
1.0
0.3
5.6
3.0
1.2
11.1
1.7
5.6
G
G
1б-S
67.4
28.3
54.1
0.01
0.00
0.016
1б-S
51.86
1.60
12.46
11.01
0.17
11.83
8.54
1.76
0.70
0.07
16.168.4-29.7
10.5
0.7
GD-S
72.9
0.01
Б
GD-S
51.53
1.65
16.62
9.58
0.17
8.59
8.32
2.38
0.97
0.19
MD2-S
53.29
0.73
8.53
12.47
0.24
19.02
4.03
1.13
0.46
0.10
16.468.3-29.9
9.0
1.1
G
73.6
0.01
63.074.2-23.8
1.6
0.3
G
35.2
0.00
Примечание к таблице 4. GD – габбро-диорит, среднее из анализов 18 и 19 в табл. 2; Opx – ортопироксен и содержание в нем энстатита и ферросилита (дефицит их суммы до 100 % – содержание волластонита), Cpx – клинопироксен, Or – ортоклаз, Q – кварц. (Состав лейкогаббро (G) и остальные обозначения – см. табл. 3 и пояснения в
тексте).
полагать определенное участие в нем факторов метаморфизма. В первую очередь это относится к возможному не первично-магматическому происхождению водосодержащих темноцветных минералов
в породах мафического тренда и, несмотря на вполне магматический облик последних, к их вероятному метаморфическому происхождению в целом,
по каким-то «сухим» породам-предшественникам.
Поиск последних сужает известная специфичность связи сульфидного медно-никелевого оруденения с высокомагнезиальными производными
оливин-базальтовых магм - с оливиновыми габбро
и габбро-долеритами в гипабиссальной фации, с
ортопироксенитовыми, норитовыми и габброноритовыми членами расслоенных серий мезоабиссальных и абиссальных интрузивов стабильных областей или с фрагментами таких серий в
зонах былой активизации (Годлевский, 1968, Зимин,
1973; Полферов, 1979). Обстановка проявления
никеленосных базитов Шануча соответствует последней из упомянутых ситуаций.
Пироксены являются единственными раннемагматическими минералами, фракционирование
которых способно обеспечить мафический тренд
эволюции от составов шанучских меладиоритов (в
контексте исследуемой гипотезы – бывших норитов
и габбро-норитов) до лейкогаббро, со снижением
кремнеземистости производных расплавов и увеличением их железистости.
Были выполнены оценочные расчеты баланса
фаз при дифференциации по мафическом тренду до
лейкогаббро с фракционированием одних пироксенов. Состав ортопироксена, в базитах Шануча не
установленного, получен подбираемым самой программой расчета сочетанием его магнезизиальной и
железистой разностей, взятых из справочника (Дир
и др., 1965, ан. 5 и 12 в табл. 2), состав клинопироксена представлен анализом его реликтов в диорите
(ан. 16 табл. 1).
Эти расчеты показали неприемлемый дисбаланс
реальных и расчетных составов исходных и промежуточных пород по большинству компонентов.
Реальные биотит-амфиболовые породы избыточно
обогащены «гранитизирующими» компонентами –
кремнеземом (особенно меладиорит рудного тела №
1), глиноземом, окисью калия (меладиориты тела №
2) и, очевидно, водой, - что в рамках исследуемой
гипотезы «сухого» петрогенеза надо относить на счет
их привноса извне. Вместе с тем выяснилось, что, за
вычетом этих вероятно привнесенных компонентов,
ВЕСТНИК КРАУНЦ. СЕРИЯ НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2003. № 2
49
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
СЕЛЯНГИН
дифференциация до лейкогаббро от меладиорита
тела № 1 через указанные промежуточные составы
могла проходить только с участием обоих, бедного и
богатого кальцием пироксенов, а от меладиоритов
тела № 2 - с отделением практически одного лишь
ортопироксена; промежуточных пород для этого пути
не находится. Таким образом, надо полагать, что
«сухими» породами-предшественниками меладиоритов рудного тела № 1 и безрудных базитов промежуточных составов были габбро-нориты, а обедненных известью меладиоритов тела № 2 – плагиоклазовые ортопироксениты и нориты. Мафический
тренд, на петрохимических диаграммах по видимости единый, включает, таким образом, два тренда –
габбро-норитовый и норитовый.
Для реконструкции вероятных первичных
составов шанучских мафитов и для оценки масштабов привноса в них метаморфизующих
компонентов использован искусственный прием
балансовых расчетов – с введением в число фракционируемых фаз не только раннемагматических
(пироксены), но и «запретных» позднемагматических
минералов: кварца, ортоклаза и кислого плагиоклаза.
Расчеты велись напрямую от каждого из исходных и
промежуточных составов базитов до лейкогаббро как
некоего «общего знаменателя», представляющего не
только конечный состав мафических трендов, но и
эталон минимальной измененности породы, относительно которого и может быть оценена степень
измененности других пород. В лейкогаббро наблюдается лишь умеренная хлоритизация биотита.
Расчеты с указанным набором минералов
(табл. 4, А) показывают вполне удовлетворительный
баланс этих фаз и отделяемого лейкогаббро с исходным и промежуточными составами. Вычитание из
последних рассчитанных количеств привнесенных
сиалических компонентов воссоздает вероятные
первичные составы «сухих» пород-предшественников (составы с индексами «-S», табл. 4,Б),
лежащие на общих линиях пироксенового фракционирования. Появление в числе фракционируемых
фаз ильменита, не наблюдаемого в качестве раннего
минерала меланократовых базитов, скорее всего отражает разницу в титанистости былых реальных и
заимствованных для расчетов составов пироксенов.
Таким образом, серия мафических базитов
Шануча, не производимая фракционированием с
участием реально присутствующих в них водосодержащих минералов – амфиболов и биотитов – могла
быть образована за счет фракционирования пироксенов и последующего метаморфизма с привносом
воды и сиалических компонентов.
50
На рис. 6 показана общая схема путей эволюции
в виде сопрягающихся мафических (норитового и
габбро-норитового) и салического трендов. Короткими пунктирами соединены точки реальных пород
на мафическом тренде – меладиоритов, мезократовых диоритов и габбро-диоритов – с точками
расчетных составов соответствующих им «сухих»
протопород, что отражает масштаб привноса и вероятное первичное положение трендов дифференциации
норит – габбро-норитовой магмы.
Выяснению генетических отношений норитового и габбро-норитового трендов и исходных для
них протопород рудоносных тел № 1 и № 2, фракционированием друг от друга не производимых, препятствует недостаточная представительность аналитических данных для интрузивов столь своеобразного
характера внедрения, с возможной перемешанностью первично-расслоенного материала.
Если предполагать их происхождение из одной
исходной магмы (что кажется наиболее логичным),
то критерием их генетических отношений может
быть известная закономерность кристаллизации
оливин-толеитовой магмы и формирования соответствующих пород-кумулатов: выделение одного
ортопироксена и образование ортопироксенитноритовой ассоциации (тело № 2) невозможно после
начала кристаллизации клинопироксена (Ирвин,
1983). Следовательно, генеральной последовательностью кристаллизации материнской магмы шанучских мафитов должна быть подобная бонинитовой:
OL?? Opx? Opx+ Cpx? Opx+ Cpx+ Pl, с
образованием гипотетических дунитов на глубине
и ряда пород, соответствующих реконструированным - плагиоклазовых ( с интеркумулусным плагиоклазом) ортопироксенитов – норитов, вебстеритов
– габбро-норитов, до габбро, в котором плагиоклаз
также становится фазой кумулуса. В этой последовательности норитовый тренд тела № 2 должен
представлять более раннюю часть общего пути
эволюции магмы. Однако общего пути не получается: реконструированный состав норита более
продвинут сравнительно с габбро-норитом тела № 1
по содержанию сиалических компонентов (рис. 8).
Габбро-норитовый тренд мог иметь свое ортопироксенитовое начало: если отношение клино - и
ортопироксенов (~ 1:1.5) в двух его промежуточных
составах 1 б -S и GD-S (табл. 4, Б) отражает состав
двупироксеновой котектики, то до выхода на нее
исходный состав 11 в -S должен был выделить ~ 27%
магнезиального ортопироксена.
Присутствие в безмагнетитовых меладиоритах
графита и ксенолитов графитсодержащих сланцев
свидетельствует о восстановительных условиях пет-
ВЕСТНИК КРАУНЦ. СЕРИЯ НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2003. № 2
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
ПЕТРОЛОГИЯ НИКЕЛЕНОСНЫХ БАЗИТОВ
Pl
Sp
Q
G
GN N
Opx
Ol
Cpx
Рис. 8. Соотношение габбро-норитового (GN) и
норитового (N) трендов на схематической диаграмме плавкости (Шарков, 1983) системы оливин (Ol)клинопироксен (Cрx) – плагиоклаз (Pl) – кварц (Q).
Sp- шпинель, G – лейкогаббро, жирные точки – возможные исходные составы магм обоих трендов,
точечный пунктир – линии фракционирования минеральных фаз и их ассоциаций (Ol, Opx, Opx+Cpx),
штриховой пунктир – пути предшествующих стадий
дифференциации магм.
рогенеза и вероятности ассимиляции базитовой
магмой сланцев камчатской серии (бывших, возможно, и источником серы сульфидных руд). Это
делает вероятным образование норитов за счет
реакции потенциального клинопироксена габброноритовой магмы с глиноземом сланцев. Однако
моделирование такого процесса показывает нереально большие доли ассимилируемого вещества.
Возможно, ассимиляция разной степени имела место
на более ранней, оливин-базальтовой стадии эволюции магмы, когда даже небольшие различия ее состава могли обеспечить видимое расхождение
трендов в ходе последующей дифференциации ее
отдельных порций (рис. 8).
Вывод о полигенном, метамагматическом происхождении серии шанучских мафитов ставит вопросы
о месте, времени и характере их преобразования из
изначально «сухих» в породы с парагенезисами водосодержащих минералов, о балансе вещества, о влиянии этих процессов на рудную составляющую.
В породах мафического тренда практически не
сохранилось следов промежуточных стадий замещения исходных пироксенов амфиболами и биотитом, - за исключением отмеченных выше реликтов
клинопироксена. Во всех остальных породах присутствуют идиоморфные кристаллы амфиболов, обычно
в срастании с биотитом, которые надо считать полными псевдоморфозами по исходных пироксенам.
По известным реакциям (Дир и др., 1965), в
присутствии воды куммингтонит замещает ортопироксен с поглощением кремнезема, высокоглиноземистый кальциевый амфибол образуется
при реакции одного или обоих пироксенов с компонентами плагиоклаза, биотит – при реакции ортопироксена и ортоклаза (оба - с выделением SiO2).
Однако сохранение дефицитного ортоклаза в мафитах Шануча и развитие кальциевого амфибола по
практически бесклинопироксеновым протопородам
рудного тела № 2 свидетельствуют о привносе
определенной доли калия в форме K2O и вовлечении
в реакцию образования биотита также плагиоклазового алюминия, по следующей возможной реакции:
NaAl 3Si 3O8 + 2Ca Al 2Si 2O8
" "! + "
"
" """
! +K2O + 4H2O =
17(Mg, Fe) SiO 3
ортопироксен
=
плагиоклаз
NaCa 2 (Mg, Fe) 4 Al3Si 6 O 22 (OH) 2
(Mg, Fe) 3 AlSi 3O10 (OH) 2
"""
" """"
! + 2K
""
" """
!+
паргасит - гастингсит
+
биотит
(Mg, Fe) 7 Si 8O 22 ( OH )
"" ""!2 + 4SiO2
куммингтонит
По-видимому, с этим связан отмеченный для
некоторых мафитов антагонизм калия и кальция:
при достаточной концентрации последнего алюминий плагиоклаза идет на предпочтительное формирование амфибола, а не конкурирующего с ним
биотита. В этой связи понятна максимальная обогащенность калием и биотитом меладиоритов тела
№ 2. При дефиците алюминия конкурентом биотита
становится куммингтонит.
В целом, при широких выриациях привноса
кремнезема (чем, в основном, и обусловлен разброс
точек мафитов на диаграммах), масштаб привноса
щелочей определяется восприимчивостью преобразуемых пород, главным образом – количеством фемических компонентов «сухих» минеральных фаз,
способных реагировать с образованием устойчивых
в данных условиях ассоциаций водосодержащих
минералов.
С позиции метамагматического происхождения
базитов мафического ряда объяснимы встречнонаправленная эволюция их плагиоклазов и фемических минералов, очевидно отражающая расход
анортита на образование кальциевого амфибола, и
ранняя сокристализация амфиболов и биотитов –
как результат одновременного замещения ими пироксенов под воздействием одного метаморфизующего агента. С направленностью эволюции шануч-
ВЕСТНИК КРАУНЦ. СЕРИЯ НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2003. № 2
51
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
СЕЛЯНГИН
Рис. 9. Гипотетическая схема эволюции рудно-магматической системы
месторождения Шануч. А – на стадии внедрения безрудных базитов; Б – в
вероятном современном состоянии. Условные обозначения: 1 – позднемеловые
граниты; 2 – магма (А) и породы (Б) безрудных биотит-амфиболовых габбродиоритов, лейкогаббро, кварцевых диоритов; 3 – рыхлый кумулат состава
вебстеритов - габбро-норитов (А), меладиориты (Б); 4 – ортопироксенитынориты (А), меладиориты (Б); 5 – рудный расплав (А), вкрапленные, сплошные
и гнездовые руды (Б); 6 – дуниты-герцбургиты (А), серпентинизированные,
оталькованные дуниты, кортландиты (Б); 7 – гнейсо-граниты; 8 – кристаллические сланцы.
ских мафитов от магнезиальных к глиноземистым
и железистым составам согласуется и снижение в
этом ряду хромистости амфиболов и биотитов, унаследованной ими от первичных пироксенов.
Казалось бы логичным связать преобразования
базитов с воздействием на них флюидов позднемелового гранитоидного магматизма. Однако высокоглиноземистые, титанистые составы кальциевых
амфиболов, аналогичные магматическим, свидетельствуют о соответственно высоких параметрах
ранних стадий процесса. В рудных меладиоритах
зональность и структуры взаимного обрастания
наиболее магнезиальных амфиболов затушеваны их
позднейшим низкотемпературным замещением, но
менее измененные амфиболы мезократовых пород
имеют свойственный им габитус и достаточно
однородные ядра, иногда с нормальными, более
железистыми зонами перед каймами актинолита.
Ойкокристы плагиоклазов сохраняют структуру
зональности, вполне автономную по отношению к
включенным в них амфиболам. В свежих образцах не
наблюдается деанортизации плагиоклаза на контакте
с амфиболом или аномального разрастания последнего. Все это трудно согласуемо с предположением о
реакциях твердых фаз полностью закристал52
лизованных пород под воздействием привносимого
флюида.
Проблему представляет и баланс вещества. При
столь существенном привносе (в меладиоритах до
20 вес. % и, следовательно, порядка 8-10% по объему) в окружении интрузивных тел не наблюдается
выраженных признаков компенсационного выноса
вещества, что ставит вопрос о механизме аккомодации интрузивами лишнего объема
Оптимальное согласование имеющихся на
сегодня данных ставит этап насыщения исходных
норитов – габбро-норитов метаморфизующим флюидом в узкие временные рамки: после выделения
пироксенов и завершения их фракционирования, но
до полного отвердевания магмы, с сохранением
способности остаточных расплавов к перемещению
в межкристаллическом пространстве как искомом
механизме аккомодации.
Вероятно, по мере охлаждения интрузивов мафического ряда и насыщения этих расплавов (начиная
с состава лейкогаббро) водой, щелочами и кремнеземом, расход последних на реакционное замещение
пироксенов амфиболами и биотитом компенсировался
поглощением извне – до полного преобразования
неустойчивых ассоциаций «сухих» минералов в
ВЕСТНИК КРАУНЦ. СЕРИЯ НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2003. № 2
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
ПЕТРОЛОГИЯ НИКЕЛЕНОСНЫХ БАЗИТОВ
0.5
Al / Si Amf
6 кб
2 кб
0.3
0.1
Al / Si Pl
0.3
0.5
0.7
0.9
Рис. 10. Значения давления кристаллизации-рекристаллизации шанучских базитов по амфибол-плагиоклазовому геобарометру (Ферштатер, 1990). Линии и кресты
– дисперсия составов ядер минералов.
устойчивые водосодержащие. Источником кремнеземисто-щелочного (существенно калиевого) водного
флюида могли быть графитсодержащие кварцсерицитовые сланцы низов камчатской серии. Его
влияние на рудную составляющую магмы могло
сказаться через снижение вязкости расплавов и,
следовательно, возможность более полной сегрегации
рудного вещества. Возрастает также возможность
гидротермального переотложения руд, с чем, в частности, могут быть связаны небольшие проявления
никеленосности на периферии рудного поля.
Приуроченность шанучских руд к наиболее
магнезиальным разностям мафитов и известные
данные о связи аналогичных руд с ортопироксенитнорит-габбро-норитовыми стадиями эволюции
расслоенных интрузивов оливин-базальтовой магмы
(Годлевский, 1968; Шарков, 1983) свидетельствуют,
что отделение и внедрение магмы более дифференцированных безрудных интрузивов Шанучского
рудного поля происходило в основном после ликвационного обособления сульфидной жидкости в глубинном очаге. Уже к этому времени силикатное
вещество рудоносных тел могло представлять собой
лишенный текучести кумулат, что предопределяло
интрузивно-протрузивный и интрузивно-брекчие-вый
способы их позднейшего внедрения как единственно возможные. Внедрение тяжелого рудного
расплава с блоками менее плотных, обладавших
плавучестью материнских пород могло иметь только характер высоконапорного нагнетания, и в целом
эволюция рудно-магматической системы Шануча
может быть представлена как результат пульсационного «раздавливания» эволюционирующей материнской интрузии под действием восходящих склад-
кообразующих, блоковых движений или зарождавшегося гранитного диапиризма (рис. 9).
Пример расслоенного тела габбро – диоритов
показывает, что завершение дифференциации безрудных мафитов по «сухому» пироксеновому тренду
происходило на месте их внедрения, – как, очевидно,
и позднее метамагматическое преобразование в
биотит-амфиболовые породы. Рудные меладиориты,
судя по описанной выше деформации минералов при
катаклазе пород в процессе интрузивно-протрузивного перемещения, претерпели подобное преобразование в основном на месте их первоначального
залегания. Оно могло сопровождаться некоторым
«разбуханием» интрузии и автобрекчированием ее
пород - как дополнительной к стрессу причины их
мобилизации, фильтр-прессинга и перемещения на
уровень современного залегания.
О параметрах петрогенетического процесса на
магматической и ранней постмагматической стадиях можно судить по некоторым минеральным
равновесиям и сравнительным данным.
Для определения общего давления использован
амфибол-плагиоклазовый геобарометр (Ферштатер, 1990), отражающий глубины кристаллизации –
рекристаллизации магматических и высокоградных метаморфических пород (рис. 10). Значения общего давления для базитов Шануча находятся
в диапазоне 5-7 кбар, причем более высокие свойственны рудным меладиоритам. Они согласуются
с определениями давлений для никеленосных
кортландитов – норитов – габбро-норитов южного
фланга срединного масссива Камчатки,
сделанными по другим геобарометрам (Щека,
Чубаров, 1987). Это говорит о сходстве условий
становления указан-ных рудоносных пород и,
очевидно, близких им про-топород Шануча и
подтверждает концепцию аллохи-мического
преобразования последних на позднемаг-матической
стадии, на месте их первичного залегания.
Вероятный температурный интервал магматической эволюции шанучских базитов – от ~12000 C
для исходной водосодержащей оливин-базальтовой
магмы до 6500 C – температуры водонасыщенного
гранитного минимума.
Редокс-состояние магм серии шанучских
базитов определяется их принадлежностью к
безмагне-титовой фации и присутствием во
вмещающих породах и меладиоритах графита.
Ориентирами для вероятных значений logfo2 в
магмах шанучских протобазитов могут быть
величины, полученные для сходных с ними пород
верхней критической зоны Бушвельдского
интрузива: -20-22 (Ballhaus, Stumphl, 1985) и для
калифорнийских гранитоидов безмагне-
ВЕСТНИК КРАУНЦ. СЕРИЯ НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2003. № 2
53
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
СЕЛЯНГИН
титовой (ильменитовой) серии, кристаллизовавшихся в поле устойчивости графита с верхним
пределом logfo2 от -14 при 9500C до -19 при 6500C
(Ague,Brimchall, 1988).
ВЫВОДЫ
1. Биотит-амфиболовые базиты шанучского
рудного поля внедрялись на этапе смены тектонического режима региона: безрудные базиты в первую, позднесинкинематическую фазу, на завершающей стадии дислокаций и динамотермального
метаморфизма вмещающих пород, рудоносные - во
вторую, раннепосткинематическую фазу. Внедрение первично кумулатных рудоносных базитов
имело интрузивно-протрузивный характер, при
котором рудный сульфидный расплав играл роль
смазки и носителя дробившихся блоков материнских и ксенолитов вмещающих пород.
2. Безрудные и рудоносные базиты Шануча
представляют серию генетически родственных пород
полигенного, метамагматического и собственно магматического происхождения, включающую соответственно две ветви: мафическую – от меладиоритов до
лейкогаббро, и салическую – от лейкогаббро до
кварцевых диоритов. Первичные породы мафического ряда – плагиоклазовые пироксениты, нориты
и габбро-нориты, амфиболизированные и ослюденелые на позднемагматической стадии под воздействием привносившегося водного кремнеземистощелочного флюида; источником последнего могли
быть вмещающие интрузивы графитсодержащие
кварц - серицитовые сланцы камчатской серии.
3. Реконструкция первичных составов и путей
дифференциации пород мафического ряда
показывает их принадлежность норитовому (рудное
тело № 2) и габбро-норитовому (рудное тело № 1 и
безрудные мафиты) трендам эволюции исходной
оливин-толеитовой магмы, дифференцировавшейся
в глубинном очаге (материнской интрузии) и отчасти
на местах внедрения его дериватов. Ликвационное
обособление рудного сульфидного расплава происходило на норит – габбро-норитовой стадии дифференциации магмы в очаге, предшествовавшей отделению
ее безрудных фракций.
4. Привнос в кристаллизовавшуюся магму
метаморфизующего флюида снижал вязкость силикатного и сульфидного расплавов, способствуя более
полному отделению и концентрации последнего, с
позднейшими мобилизацией, фильтр-прессингом и
интрузивно-протрузивным перемещением с частью
54
материнских пород на верхние уровни общей рудномагматической системы.
5. Ближайшие перспективы прироста запасов
месторождений шанучского рудного поля, достаточного подробно изученного с поверхности, связаны
с исследованием корневых зон выявленных рудных
тел и поиском подобных им слепых внедрений, с
применением комплекса геофизических методов,
предварительно откалиброванных на выявленных
рудных телах. Более перспективными представляются ближайшие к месторождению участки днища
долины р. Шануч, закрытые рыхлыми отложениями.
Критическое значение для поисков руд на глубине
имеет положение кровли интрузива позднемеловых
гранитов.
Автор признателен Г. В. Кувакину и Ш. Ш. Ганееву за сотрудничество в полевых исследованиях и
предоставленные материалы, Е. М. Газзаевой, С. М. Катаевой и Е. Ю. Дружининой за помощь в оформлении статьи.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Годлевский М.Н. Магматические месторождения // Генезис эндогенных рудных месторождений.
М.: Недра, 1968. С. 7- 84.
Дир У. А., Хауи Р. А., Зусман Д. Породообразующие минералы. Т.2. М.: Мир, 1965. 405 с.
Зимин С.С. Формация никеленосных роговообманковых базитов Дальнего Востока. Новосибирск: Наука, 1973. 134 с.
Ирвин Т.Н. Изверженные породы, состав которых обусловлен аккумуляцией и сортировкой кристаллов // Эволюция изверженных пород. М.: Мир,
1983. С. 230-241.
Минералы. Т. III. М.: Наука, 1981. 398 с.
Полферов Д.В. Геология, геохимия и генезис
месторождений медно-никелевых сульфидных руд.
Л-д.: Недра, 1979. 294 с.
Селянгин О.Б. Геологическая позиция и петрогенезис никеленосных базитов северо-запада Срединного массива Камчатки // Проблемы геологии и
металлогении Северо-Востока Азии на рубеже
тысячелетий. Магадан, 2001. С. 202-204.
Шарков Е.В. Петрология магматических процессов М.: Недра, 1983. 199 с.
Ферштатер Г.Б. Петрология главных интрузивных ассоциаций. М.: Наука, 1987. 232 с.
Ферштатер Г.Б. Эмпирический плагиоклаз роговообманковый баро-метр // Геохимия. 1990. №
3. С. 328-335.
ВЕСТНИК КРАУНЦ. СЕРИЯ НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2003. № 2
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
ПЕТРОЛОГИЯ НИКЕЛЕНОСНЫХ БАЗИТОВ
Щека С.А., Чубаров В.М. Никеленосные кортландиты Камчатки // Изв. АН СССР. Сер. геол.
1987. № 12. С. 50-61.
Ague J.J., Brimchall G.H. Regional variations in
bulk chemistry, mineralogy, and compositions of mafic
and accessory minerals in the batholiths of California
// Geological society of America Bulletin. 1988. V.
100. Р. 891-911.
Ballhaus C.G., Stumphl E.F. Occurrence and petrological significance of grapfite in Upper Critical Zone,
western Bushveld Complex, South Africa // Earth and
Planet. Sci. Lett. 1985. V. 74. № 1 Р. 58-68.
Hammarstron J.N., Zen E-an. Aluminium in
horn-blende: an empirical igneous geobarometеr //
Am. Mineralogy. 1986. 71. P. 1297-1313.
Holloway J.R., Burnham C.W. Melting relations
of basalt with equilibrium water pressure less thаn total
pressure // Petrology. 1972. V. 13. P. 1-29.
Irvin T.N., Baragar W.R.A. A guide to the chemical
classification of the Common volcanic rocks // Canad.
J. Earth Sci. 1971. № 8. Р. 523-548.
Ishihara S. The magnetite-series and ilmeniteseries granitic rocks// Mining Geology. 1977. V. 27.
Р. 293-305.
Miyashiro S. Classification, characteristics and
origin of ophiolites // J. Geology. 1975. V. 83. № 2. Р.
249-281.
Stormer J.C. A practical two-feldspar Geothermometer // Amer. Miner. 1975. V. 60. Р. 667-674.
Petrology of the nickel-bearing basic rocks of the Shanuch ore field
O.B. Selyangin
Research Centr for Geotechnology, FED RAS, 683002, Petropavlovsk-Kamchatsk, Russia
We studied the ore-free and ore-bearing amphibole gabbro of the Shanuch sulfide cobalt-copper-nickel deposit,
Kamchatka. The phase sequence of the intrusions injection as well as magmatic origin of their rocks were
detailed. The parental compositions of the rocks, their ways of the differentiation and the significance of the
ore formation in the petrogenetical process were constructed.
ВЕСТНИК КРАУНЦ. СЕРИЯ НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2003. № 2
55
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
ВЕСТНИК КРАУНЦ. НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2003. № 2
Результаты научных исследований
УДК 55.23(571.66)
ХОДУТКИНСКИЕ ТЕРМАЛЬНЫЕ ИСТОЧНИКИ
? 2003 Е.А. Вакин
Институт вулканической геологии и геохимии ДВО РАН, Петропавловск-Камчатский, 683006.
Рассмотрены геологическая обстановка, гидрогеология, химический состав и особенности строения
Ходуткинской гидротермальной системы – памятника природы областного значения.
ВВЕДЕНИЕ
Ходуткинские источники дают начало самому
большому на Камчатке термальному водотоку – реке
Горячей. Счастливое сочетание живописнейших
ландшафтов, богатой фауны, мягкого микроклимата
и удобного для купания зимой и летом обширного
природного бассейна с приятной водой любой температуры сделало эти источники очень популярным у
гостей и жителей полуострова местом отдыха. Источники мощные – около 150 литров/с минеральной
воды с температурой до 90°С. Это низкоминерализованные слабощелочные гидрокарбонатно-хлоридные натриевые углекисло-азотные воды. По комплексу гидрохимических показателей аналогов на
Камчатке у них нет.
Ходуткинские источники объявлены памятником природы областного значения.
В августе 1996 г. нами были предприняты исследования, ставившие цель зафиксировать современное состояние очага разгрузки Ходуткинских
терм и выявить изменения в их режиме, вызванные
естественными причинами, хозяйственной деятельностью и, в особенности, усилившимся в последние
годы, неконтролируемым антропогенным прессом.
Во время полевых работ впервые сделана топографическая съемка всей области разгрузки гидротерм в масштабе 1:2 000 на площади 0.3 км2 (предыдущие исследователи ограничивались глазомерными схемами истоков р. Горячей). На этой же площади проведена термометрическая съемка по сетке
20х40 м и по отдельным профилям. Измерены температуры всех источников по берегам р. Горячей и
в воронках на термальных площадках, донная температура главного грифона в истоках реки, меженный расход реки Горячей. Отобраны гидрохимические пробы в речке и основных источниках. Обследовано экологическое состояние источников и
56
прилегающей территории, соответствующей I и II зонам их санитарной охраны. На результатах этих работ и на опубликованных и архивных материалах
прошлых лет построено предлагаемое здесь описание.
Полевые исследования были выполнены Е.А. Вакиным и Г.Ф. Пилипенко. В полевых работах участвовал К.М. Вакин. Гидрохимические и газовые анализы выполнены в лабораториях Научно-исследовательского геотехнологического центра ДВО РАН.
Текст адаптирован для читателей, не имеющих
специальной подготовки в области гидрогеотермии
и гидрогеохимии.
ИСТОРИЯ ИЗУЧЕНИЯ
Первое очень краткое научное описание источников содержится в трудах Камчатской экспедиции
1908-1911 гг. (Конради, Келль, 1925). В книге Б.И. Пийпа приведены данные из записки Гультена (Пийп,
1937; Hulten, 1923) и повторены данные КонрадиКелля (1925). В упомянутых работах дебит источников определен в 250 л/с, максимальная температура
воды – 100°С, описаны мощные термальные грифоны на берегах и дне теплой реки.
В шестидесятые-семидесятые годы ХХ в.
Ходуткинские источники обследовались вулканологами и геологами, как очаг разгрузки высокотемпературной гидротермальной системы и потенциальное месторождение термоминеральных вод (Вакин,
1974, 1977; Кирсанов, 1961г.; Кирсанова, 1961, 1974;
Мелекесцев, 1974; Пилипенко, 1974 и др.) Результаты этих исследований содержатся в фондовых материалах Института вулканологии и ПГО «Камчатгеология».
Наиболее полное описание Ходуткинских источников опубликовано в статье (Кирсанова, Мелекесцев, 1984). Популярное описание - в книге
ВЕСТНИК КРАУНЦ. СЕРИЯ НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2003. № 2
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
ХОДУТКИНСКИЕ ТЕРМАЛЬНЫЕ ИСТОЧНИКИ
(Лодис, Семенов, 1993) фрагментарно и не свободно от ошибок.
Результаты предшествующих исследований
позволяют составить представление о характере и масштабе термопроявления, химическом и газовом составе вод, геологии района. Однако приходится признать, территория памятника природы нуждается в
профессиональном геолого-почвенном, ботаническом,
микробиологическом, зоологическом описании.
Отсутствуют систематические данные о многолетнем
и сезонном режиме терм, не изучены их бальнеологические свойства. Остаются спорными вопросы
происхождения источников. Наши исследования
могут только отчасти восполнить эти пробелы.
ОПИСАНИЕ ИСТОЧНИКОВ
Ходуткинские термальные источники расположены на левом берегу р. Правая Ходутка у северозападного подножия вулкана Приемыш, составляющего вместе с более молодым вулканом Ходутка
единый массив (рис. 1, 3-я страница обложки). Расстояние от источников до вершины Приемыша 3.2 км,
вулкана Ходутка – 6.5 км. Расстояние по прямой от
Петропавловска-Камчатского ~ 130 км.
Абсолютная отметка выхода источников 220230м. Географические координаты: 50°06?20??с.ш. и
157°39?43??в.д.
В верхнем течении река Правая Ходутка с трех
сторон огибает Ходуткинский вулканический
массив, трассируя неясно выраженную кальдеру. В
северо-западной части десятикилометровой излучины река меандрирует, растекается на протоки и
старицы. Широкая пойма заболочена, заросла труднопроходимым ивняком и высокотравьем. Надпойменные террасы и склоны сопок покрыты парковым
лесом каменной березы, ольховым и кедровым
стлаником. Здесь, на левом плоском берегу, менее
чем в километре от реки, посреди обширной поляны, окруженной со всех сторон березовым лесом,
берет начало самый большой на юге Камчатки
термальный водоток – река Горячая (рис. 2). В истоке это скорее не река, а вытянутое озерко шириной
до 50м с низкими извилистыми берегами. На запад
оно сужается и постепенно переходит в протоку с
едва заметным течением, уходящую в густой
березняк. Через 700-800 метров протока теряется в
пойменных болотах Правой Ходутки. Вода в озерке
горячая, почти всюду более 40°С, к устью протоки
температура снижается до 30°С (летом). Глубина
озера до 2 м, а протоки – ~ 1.5 м.
Основная масса термальной воды поступает в
озеро двумя мощными пульсирующими грифонами
через воронку в дне округлого заливчика у северного берега. Грифоны хорошо видны по бурлящей поверхности воды и пузырям газа, создающим иллюзию кипения. В дне озера множество мелких
горячих источников, заметных на поверхности по
пузырькам газа, а из-под берегов термальная вода
вытекает в виде небольших источников или высачивается слабыми струйками. Источники имеют вид
небольших углублений диаметром 30-60 см с
песчаным дном, через которое выбивают струи
горячей воды и газа. Дебиты таких источников –
десятые и сотые доли литра в секунду, температура
колеблется в широких пределах от почти холодной
(8-13°С) до 87°С у дна в главном грифоне.
Берега и дно реки Горячей сложены рыхлыми
пемзами. В местах современной и древней разгрузки гидротерм пемзы сцементированы кремнистыми и железистыми осадками и образуют плотные
прослои и покровы. По всему водоему активно
развивается термофильная флора. В основном, это
темно-зеленые нитевидные водоросли. Там, где
температура воды превышает 45°С на дне и поверхности у берегов появляются маты бурых, желтоватокрасных термофилов. На дне озерка и протоки
лежит слой тонкого темного ила.
В конце сухого лета 1996 г. уровень воды в реке
Горячей опустился на 40-50 см ниже среднего.
Расход реки на 14 августа 1996 г. составил 160 л/с
при температуре 37°С. Вода р. Горячей - это смесь
остывающей термальной воды и холодных
грунтовых вод. Подток воды с температурой 6-9°С
наблюдается из-под юго-восточного берега озерка
и с температурой 12-13°С – у северо-западного. У
северо-восточной оконечности озера находится
единственный вблизи реки Горячей источник
пресной холодной воды (рис. 2).
Помимо непосредственного притока в реку
Горячую явные признаки разгрузки гидротерм видны
на больших пространствах по ее обоим берегам.
Значительная часть обширной поляны вокруг теплого озерка в истоках реки является типичной термальной площадкой с прогретым грунтом, угнетенной растительностью и следами былой разгрузки
горячей воды.
Термальная площадка протягивается в виде
широкой поляны на 450м на север от теплого озера,
узкой полосой на 200 м на юг и отдельными фрагментами более чем на 350м на восток. В северной и
восточной частях площадки сохранились признаки
разгрузки высокотемпературных вод: остатки гейзе-
ВЕСТНИК КРАУНЦ. СЕРИЯ НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2003. № 2
57
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
ВАКИН
Рис. 2. Ходуткинские термальные источники по состоянию на август 1996 г. (топография, термопроявления,
антропогенный пресс).
ритового покрова и низкие отлогие бугры, сложенные пемзовой тефрой, сцементированной кремнистым цементом. На наиболее прогретых участках термальной площадки множество блюдцеобразных
углублений (воронок) – следов недавней разгрузки
гидротерм – от хорошо выраженных до едва заметных. Диаметр таких воронок от 1 до 5 м, глубина
до 0.7 м. На дне многих из них сохранились засохшие термофильные водоросли и даже стоячие лужи
теплой воды. Почти во всех воронках температура
грунта у поверхности выше 30°С, а в одной измерена максимальная для Ходуткинских терм температура - 90°С. В “сухих” воронках вода с температу58
рой, близкой к 90°С, находится на глубине менее 1
м от поверхности. Во время весеннего паводка и
подъема уровня грунтовых вод многие воронки заполняются теплой водой.
На термальной площадке хорошо различаются
участки с разной интенсивностью прогрева. На
сильно прогретых участках отсутствует или очень
слабо развит почвенный покров. Растительность
сильно угнетенная, представлена мхами, лишайниками, ягодниками (шикша, голубика), злаками.
Для менее прогретых участков характерна
луговая растительность: злаки, осот, вейник, ирисы,
кровохлебка. Встречаются как угнетенные, так и
ВЕСТНИК КРАУНЦ. СЕРИЯ НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2003. № 2
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
ХОДУТКИНСКИЕ ТЕРМАЛЬНЫЕ ИСТОЧНИКИ
гипертрофированные формы растений. Граница
термальной площадки примерно совпадает с границами леса, кустарника, зарослей шеломайника,
крупных зонтичных, кипрея и т.п.
Растительные сообщества Ходуткинской термоаномалии ещё ждут своих исследователей. Мы
отметим лишь огромное разнообразие и ясно видимую зависимость видового состава и состояния растений от геотемпературных условий.
ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ОБСТАНОВКА*
В геолого-структурном отношении Ходуткинский массив располагается в восточной части зоны
активного вулканизма Южной Камчатки. Вокруг
массива простирается вулканическое нагорье,
состоящее из остатков сильно разрушенных щитообразных вулканов и лавовых плато верхнеплиоценового-нижнеплейстоценового возраста (около
1.5 млн. лет) и более молодых лучше сохранившихся андезито-базальтовых стртовулканов средне- и
верхнеплейстоценового возраста (100-150 тыс. лет).
К западным подножиям массива примыкает зона
молодого (до современного) ареального вулканизма,
это базальтовые шлаковые конусы, лавовые потоки
небольшие щитовые вулканы (рис. 3).
Ходуткинский массив состоит из двух слившихся крупных стратовулканов ? Приемыша и Ходутки. Приемыш более древний - 10-20 тыс. лет. Он
сложен породами андезито-базальтового и андезитового состава. Вулкан Ходутка сформировался в
начале голоцена ? менее 10 тыс. лет назад. Состав его
пород более кислый ? андезиты, дациты. Оба вулкана образованы преимущественно из пирокластического (пеплового, шлакового) материала ? туфов,
агглютинатов, тефры. Эффузивные породы (лавы)
играют подчиненную роль. На склонах этих вулканов хорошо видны следы последних побочных
извержений ? экструзивные купола, лавовые конусы, воронки взрыва.
Три такие воронки образуют на северо-западном
склоне вулкана Приемыш цепочку длиной около 2 км,
вытянутую вдоль вулкано-тектонического разлома.
Верхняя воронка хорошо выражена в рельефе. У нее
высокие обрывистые борта со стороны вулкана и
отлогий северный. Ее размер 0.8х1.0 км. В ней расположилось очень живописное холодное озеро. Диаметр нижних воронок 0.3 и 0.45 км, глубина воронок
Этот раздел составлен по данным, полученным
И.В. Мелекесцевым (Кирсанова, Мелекесцев, 1984).
*
оценивается соответственно 0.5, 0.15 и 0.3 км. Верхняя воронка заполнена отложениями взрыва на 2/3,
а нижние - почти полностью. Они с трудом различаются на местности, но довольно ясно видны на аэрофотоснимках. В нижней воронке и расположены
Ходуткинские горячие источники. Скорее всего, это
не одна, а несколько слившихся воронок, заполненых
материалом более поздних взрывов. Взрывы, образовавшие воронки, сопровождались выбросом тефры:
риолит-дацитовых пемз (магматического материала)
с примесью 20-30% резургентного материала ? обломков пород, слагающих подножия вулкана Приемыш. Объем выброшенной при взрывах породы близок к 1км3. По положению этой тефры в разрезе почвенно-пирокластического чехла возраст воронок оценивается в 3000 лет(Кирсанова, Мелекесцев, 1984).
Еще две соприкасающиеся воронки взрыва находятся в 3 км от термальных источников, на западном склоне вулканического массива. Это более молодые воронки, их радиоуглеродный возраст 1800-1900
лет. Одна из воронок заполнена лавами липартдацитов. Выброшенная при их образовании пемзовая тефра не отличается от тефры трех воронок северного склона, а объем выброшенного материала оценивается в 3-4 км3.
Все эти воронки образованы фреато-магматическими взрывами, т.е. паро-газовые взрывы сопровождались выбросами большого объема магматического материала. Вместе с очень молодым возрастом извержений это свидетельствует о том, что “вулканическая жизнь” Ходуткинского массива продолжается, и Ходутка должна считаться действующим
вулканом. Характер взрывов позволяет утверждать,
что под вулканическим массивов на очень небольшой глубине находится активный очаг кислых магм
гранитоидного (липарит-дацитового) состава. Судя
по размещению воронок взрыва и количеству извергнутого материала, объем этого очага может составлять десятки кубических километров. Этот очаг
и выделяющиеся из него газо-водные флюиды и
служат источником тепла Ходуткинских гидротерм.
ЭЛЕМЕНТЫ ГИДРОГЕОЛОГИИ
Ходуткинские источники расположены на
относительно плоском дне замкнутой с трех сторон
межгорной котловины, куда направлен сток поверхностных и грунтовых вод со склонов окружающих
горных массивов. Котловина заполнена аллювиальными отложениями реки Правая Ходутка и пирокластическими отложениями извержений ближайших вулканов (пемзы, шлаки). В этих рыхлых отло-
ВЕСТНИК КРАУНЦ. СЕРИЯ НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2003. № 2
59
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
ВАКИН
Рис. 3. Геолого-гоморфологическая схема по И.В, Мелекесцеву (Кирсанова,
Мелекесцев, 1984). 1 – выход термальных вод; 2 - конусы стратовулканов
Приемыш и Ходутка; 3- крупнейшие эксплозивные кратеры; 4 – прочие
кратеры; 5 – риолитовые экструзии и их лавовые потоки; 6- эруптивные
центры Ходуткинского массива; 7-10 – вулканические формы, связанные с
проявлением базальтового ареального вулканизма (7- голоценовые шлаковые
конусы; 8 - голоценовые лавовые потоки; 9 – позднеплейстоценовые шлаковые конусы; 10 – позднеплейстоценовые лавовые потоки); 11 – прочие четвертичные вулканические образования и их эруптивные центры; 12 – аккумулятивные равнины; 13 - разрывные нарушения, выраженные в релефе и
погребенные.
жениях заключен водообильный горизонт грунтовых вод, который дренируется рекой Правая Ходутка. В геологическом разрезе пород, заполняющих
депрессию, нет водоупорных прослоев, которые могли
бы препятствовать фильтрации поверхностных вод
на глубину.
Через эти сильно обводненные рыхлые отложения термальные воды могут пробиваться к поверхности только благодаря процессам “самоизоляции”.
60
На контакте пресных холодных и горячих минерализованных вод возникает тепловой и геохимический барьер, идет выпадение растворенных в воде
веществ и заполнение пор и трещин минеральными
новообразованиями (окисью кремния, карбонатами
кальция, гидроокислами железа и т.п.). Вокруг
подземных потоков термальных вод образуется
водонепроницаемый защитный чехол. Прослои
таких сцементированных пород можно наблюдать
ВЕСТНИК КРАУНЦ. СЕРИЯ НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2003. № 2
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
ХОДУТКИНСКИЕ ТЕРМАЛЬНЫЕ ИСТОЧНИКИ
Рис. 4. Термометрическая карта очага разгрузки Ходуткинских гидротерм. 1 – точки температурного (°С)
зондирования на глубине 0.5 м: а - > 50; б – 20-50; 2 – грифоны на дне реки; 3 – источники и их температура:
а – горячие; б – холодные; 4 – линейные высачивания грунтовых вод в берегах и их температура; 5 – термальные воронки: а – с водой; б – пересохшие; 6 – изотермы на глубине 0.5 м: а – 20°С; б - 50°С; 7 – створ
замера расхода реки, 14.08., 1996 г.
на дне и берегах реки Горячей и на термальных
площадках.
Область атмосферного водного питания Ходуткинских терм (бассейн реки Горячей) не велика,
всего 3км2. Большую ее часть составляет северозападный сектор вулкана Приемыш, где проходит
вулкано-тектонический разлом с воронками взрывов. Лаво-пирокластические породы конуса вулкана
и пемзовая тефра его подножий отличаются высокой
водопроницаемостью, поэтому дождевые и талые
воды очень легко инфильтруются и переходят в
подземный сток, а зона трещиноватости тектони-
ческого разлома позволяет им проникать на большую глубину. На всем участке водосбора р. Горячей
нет постоянных поверхностных водотоков, т.е. река
питается в основном подземными водами ? грунтовыми и горячими глубинными.
Гидрометеорологические наблюдения в районе
источников не проводились. Если для самых приблизительных оценок водного баланса р. Горячей
принять водосборную площадь 3км2 (по поверхностным водоразделам), количество осадков 1500
мм/год (величина, характерная для среднегорья
ВЕСТНИК КРАУНЦ. СЕРИЯ НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2003. № 2
61
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
ВАКИН
Таблица 1. Вынос тепла с поверхности термальной площадки
Температура на
глубине 0.5 м, °С
20-50
50-90
Сумма
Площадь,
м2 .10-3
80
70
150
Теплоотдача,
ккал/м2.с
0.04
0.10
-
южной Камчатки), испарение 200 мм/год, то среднегодовой расход р. Горячей должен быть ~ 110 л/с.
В августе 1996 г. при минимальном расходе мы
замерили 160 л/с. Значит среднегодовой расход
будет значительно больше (более 250 л/с). Даже при
таких приближенных оценках ясно. что в р. Горячую
разгружается значительно больше воды, чем поступает в ее бассейн с атмосферными осадками. Значит
Вынос тепла
КДж/с . 10-3
ккал/с 10
3.2
13.4
7.0
29.3
10.2
42.7
-3
замеры на глубине 1м показали больше 90°С. На
этой глубине зондировочные скважины уже вскрывают горячие грунтовые воды. Рузгрузка термальных грунтовых потоков четко прослеживается в берегах теплого озера. Совершенно ясно, что прогрев
термальной площадки идет за счет восходящего
потока термальных вод, почти достигающих поверхности.
Таблица 2. Тепловой баланс очага разгрузки Ходуткинских гидротерм
Метод расчета
По теплоотдаче с
поверхностей
По химическому стоку
Суммарный
16100
67400
13800
57800
Вынос тепла, ккал/с /КДж/с
Теплопотери с поверхностей
10200
42700
7900
33100
Ходуткинские источники “подтягивают” глубинный
сток со значительно больших чем бассейн р. Горячей площадей и подпитываются восходящими водами глубокой циркуляции.
ГЕОТЕРМИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ
На карте очага разгрузки источников (рис. 2) показаны данные массовых замеров температуры воды
и грунта вблизи поверхности (на глубине 10-15см),
а на термометрической карте (рис. 4) ? результаты
термометрического профилирования по сетке 20х40м.
Температуры измерялись на поверхности, на глубине 50 см и, в отдельных точках, на глубине 1м.
По данным термометрической съемки и по геобатаническим признакам в пределах термальной
площадки можно выделить зоны с разной интенсивностью прогрева. Объем полученных нами данных
позволяет выделить две зоны по замерам на глубине
50 см: с температурой более 50°С и 50-20°С (рис. 4).
Полностью оконтурена только зона максимального прогрева (более 50°С). Ее границы хорошо
различаются по резкой смене характера растительности. Площадь этой зоны 7000 м2. Температура
вблизи поверхности (на глубине 20 см) в августе
1996 г. здесь повсюду превышала 30°С, а отдельные
62
Рекой Горячей
5900
24700
5900
24700
Следующая зона с температурой от 50 до 20°
на глубине 0.5 м узкой каймой (редко шире 50 м)
охватывает высокотемпературные площади и длинными клиньями вытягивается на восток и на юг от
озера. Внешние границы этой зоны прослежены не
по всему периметру. Они приблизительно совпадают с границей березового леса, кустарника и
зарослей гигантских зонтичных и шеломайника.
Заросли шеломайника отчетливо маркируют потоки
холодных грунтовых вод, направленные в озеро. Это
хорошо видно на карте.
Отдельными замерами на глубине более 1м
установлено, что термоаномалия продолжается на
запад вдоль левого берега реки Горячей. Общая площадь термоаномали в границах по изотерме +20°С
на глубине 50 см превышает 150 000 м2.
Через нагретую поверхность термальных площадок, включая водную поверхность озера, выносится большое количество тепла. Измерить интенстивность выноса очень трудно. Она сильно зависит
от погодных условий, характера поверхности и
многих других факторов. Для ориентировочных
оценок можно воспользоваться усредненными показателями теплопотерь, полученными опытным путем при детальном исследовании других Камчатских гидротермальных систем: 0.10 ккал/м2с для
участков с температурой 50-90° и 0,04 ккал/м2с для
ВЕСТНИК КРАУНЦ. СЕРИЯ НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2003. № 2
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
ХОДУТКИНСКИЕ ТЕРМАЛЬНЫЕ ИСТОЧНИКИ
температур 20-50°С на глубине 0.5 м (Гидртермальные системы…, 1976). В табл. 1 сделан расчет
выноса тепла с поверхности Ходуткинской термальной площадки.
Теплоотдача с нагретых поверхностей Ходуткинской термоаномали оценивается в 10200 ккал/с
(42700 КДж/с). В кальдере Узон, например, 58000
ккал/с. Вместе с выносом тепла рекой Горячей
(5900ккал/с) тепловая мощность Ходуткинских
терм составляет 16100 ккал/с. Все это тепло выносится к поверхности горячей водой, следовательно,
общий расход Ходуткинских гидротерм, в пересчете
на воду с температурой 90°С, можно оценить в
~ 180 л/с (16100 ккал/с: 90 ккал/л=179 л/с).
Рассчитать вынос тепла можно другим независимым способом: по химическому стоку реки, дренирующей очаг разгрузки. При этом не учитывается
подрусловый поток в речных отложениях. По химическому составу вода реки очень мало отличается
от воды Главного грифона. Она почти полностью
состоит из охлажденной термоминеральной воды.
Примесь пресной грунтовой воды составляет всего
1/20 часть* (табл. 3, №№ 1, 5, 6).
Расход реки Горячей в августе 1996 г. был 160 л/с
при температуре 37°С, из них 152 л/с термоминеральной воды и 8 л/с холодной пресной. Измеренный
вынос тепла рекой ? 5900 ккал/с (37 ккал/л .160л/с).
При пересчете на температуру термоминеральной
воды 90°С и холодной 13°С вынос тепла должен быть
13 800 ккал/с (152л/с. 90ккал/с+ 8 л/с. 13 ккал/л). Т.е.
на охлаждение с поверхностей теряется 7900 ккал/с
(13 800 ккал/с ? 5900 ккал/с).
В табл. 2 сравниваются величины выноса тепла,
полученные двумя независимыми способами.
Учитывая оценочный характер расчетов, совпадение цифр надо считать очень хорошим, что говорит
об их достоверности. Разница величины теплопотерь
может указывать на наличие неучтенного стока
термальных вод в подрусловом потоке р. Горя-чей
или в реку Ходутка.
*
Расчет выполнен по формуле:
n=
Qг ор
Qхо л
=
99,3 ? 29
Cс м ? Cхо л
=
= 201
,
Сг ор ? Сс м 102,8 ? 99,3
Qгор ? расход горячей воды, Qхол ? расход холодной
воды, С ? концентрация характерного компонента минерализации: Сгор? в горячей воде, Схол ? в холодной, Ссм ? в
смешанной. В качестве характерного компонента выбран
Cl-, как наиболее устойчивый в поверхностных условиях;
за эталон горячей воды принят состав воды Главного грифона (Cl- ? 102.8 мг/л), холодной ? вода холодного родника
в истоке реки Горячей (Cl- ? 29 мг/л), смешанной ? вода
р. Горячей (99.3 мг/л) (табл. 3, №№ 1,5,6).
Таким образом, величина дебита Ходуткинских
источников, включая скрытую разгрузку, по нашей
оценке лежит в пределах 180-150 л/с (в пересчете
на воду с температурой 90°С). Последняя цифра
представляется автору более достоверной. Напомним, что Т.П. Кирсанова приводит величину 115 л/с
(Кирсанова, Мелекесцев, 1984). Для сравнения:
дебит Больших Банных источников - 100 л/с,
Верхне-Опальских - 20 л/с, Нижне-Жировских ?
40 л/с, Вилючинских ? 10 л/с (Гидротермальные
системы…, 1976).
ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ
Состав Ходуткинских вод исследован достаточно полно. Полученные нами в 1996 г. гидрохимические данные не вносят принципиальных изменений в сложившиеся ранее представления.
В табл. 3 сведены наиболее характерные анализы термоминеральных и холодных вод
Ходуткинских источников. Это слабощелочные
низкоминерализованные воды. По составу они
гидрокарбонатно-хлоридные, натриевые, т.е.
представляют собой смесь слабых растворов
поваренной соли и питьевой соды (гидрокарбоната
натрия). В небольших количествах присутствуют
кальций и сульфат, практически нет магния. Были
обнаружены также бром (0.6 мг/л), литий (0.4 мг/л),
мышьяковистая кислота (0.8 мг/л). Примечательно,
что воды источников с разной температурой (от 44
до 88°С) имеют очень близкий химический состав.
Это говорит о том, что их охлаждение идет без подмешивания воды с низкой минерализацией.
В Ходуткинских термах мало кремнекислоты,
хотя, в недалеком прошлом, источники отлагали
гейзерит (выходы гейзерита показаны на рис. 2).
Ходуткинский гейзерит на 95% состоит из окиси
кремния и содержит лишь незначительные примеси
окисей кальция, магния, фосфора и серы. Из тяжелых металлов в малых количествах обнаруживаются
ванадий, железо, титан, медь. Гейзериты отлагаются
только в кипящих источниках, следовательно, в
недалеком прошлом температура вод на поверхности была здесь 100°С, а на глубине могла достигать 210°С. Методом геохимической термометрии
(по количественным соотношениям растворенных
в воде компонентов) были сделаны расчеты современных глубинных температур Ходуткинских вод.
Различные геотермометры дают температуры 130°140°С (Кирсанова, Мелекесцев, 1984).
Состав и количество сопутствующих газов
во многом определяют геохимические свойства и
ВЕСТНИК КРАУНЦ. СЕРИЯ НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2003. № 2
63
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
64
?????????????????????????????
?
?????????????????
??????????????
???????????
?????????????
??????????????????
????????
?????????????????
??????????????????
????????????
???????????????
???????????????
???????????
?????????????????
????????
??????????????????????????
????
??
?????? ?q?
1+ 1D . &D 0J &O 62 +&2 ) +6L2 +%2 ¦?
! ??????????????????
???????
?????
&O+&21D&D
&O+&21D&D
&O+&21D&D
&O+&21D&D
+&2&O1D&D
! &O+&21D&D
+&2&O1D&D
+&2&O&D1D
???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????¦?
??????????????????????????????????????????????????
ВАКИН
ВЕСТНИК КРАУНЦ. СЕРИЯ НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2003. № 2
?????
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
ХОДУТКИНСКИЕ ТЕРМАЛЬНЫЕ ИСТОЧНИКИ
Таблица 4. Состав свободного газа, % об
№
1
Дата отбора
1961
Т,°С
-
Не
1.7.10-2
Н2
-
О2
-
N2
93.4
Ar
1.4
CO2
4.7
CH4
0.4
C3H8
-
R
-
2
08.1974
-
-
0.01
1.50
87.02
-
9.43
1.97
0.7.10-4
-
3
07.1977
88°
8.10-3
0.01
4.45
91.87
-
5.54
1.13
0.7.10-4
0.03
4
05.1981
44°
1.6.10-2
0.00
2.71
9.05
1.56
0,76
0.61
11.10-4
-
5
03.1984
46°
1.6.10-2
0.01
13.5
83.4
1.31
0.23
1.55
-
-
Примечания
3
Не4/Не
9.5.10-6
3
Не4/Не
8.5.10-6
Rn-159Бк/л
(43 эман)
Пробы газа отобраны: 1 - Т.П. Кирсановой; 2-3 - Е.А. Вакиным; 4 - Ю.А. Тараном, 5 - А.М. Рожковым.
Анализы выполнены в Институте вулканологии. Изотопные отношения Не определены
в физ-техн. ин-те им. Иоффе.
R - газовый фактор (объемное отношение газ/вода).
бальнеологические качества термоминеральных
вод. Газонасыщенность (объемное отношение газа
и воды) Ходуткинских терм не высока. По нашим
оценкам 20-40см3 газа на 1 л. воды. В табл. 4 приведены наиболее представительные анализы спонтанного (свободно-выделяющегося) газа. Пробы
были отобраны в разные годы в разных точках и
проанализированы разными методами, поэтому
некоторые различия в анализах скорее отражают случайный разброс значений, чем какие-либо закономерности в изменчивости состава газов.
В газах Ходутки резко преобладает азот, но в
заметных количествах присутствует и СО2. Кроме
метана обнаруживаются и более тяжелые углеводородные газы. Концентрация гелия приблизительно
на 1-1.5 порядка выше атмосферной. Примечательно очень высокое изотопное отношение 3Не/4Не ?
до 9.5-10-6, что почти на порядок выше атмосферного ? это редкость даже для Камчатки. Высокую
концентрацию 3Не принято считать признаком
поступления вещества мантии в верхние горизонты
коры. В газе Ходуткинских терм определен радон в
количестве 159 Бк/л, но из-за низкого газосодержания и низкой растворимости в горячей воде
общее содержание радона в Ходуткинских термах
всего около 25 Бк/л. Радоновыми считаются воды
при содержании более 200 Бк/л.
Из-за низкой концентрации растворенных компонентов и низкого газового содержания Ходуткинские воды лишь с долей условности могут считаться
минеральными.
По составу растворенных компонентов и сопутствующих газов полных аналогов у Ходуткинских
вод на Камчатке нет. Наиболее близки к ним термы
Карымского озера и Нижне-Жировские.
ОСОБЕННОСТИ СТРОЕНИЯ ХОДУТКИНСКОЙ
ГИДРОТЕРМАЛЬНОЙ СИСТЕМЫ
Выходы Ходуткинских гидротрм структурно
приурочены к южной из трёх воронок взрыва, образовавшейся около 3000 лет назад на склонах вулкана
Приёмыш вдоль вулкано-тектонического разлома
(Кирсанова, Мелекесцев, 1984).
Судя по составу выброшенных при взрывах пород, источником нагрева терм служит магматический очаг липарит-дацитового состава, залегающий под Ходуткинским массивом на очень малой,
всего около километра, глубине. Высокотемпературные флюиды этого очага поступают через взрывные каналы (трубки взрывов) в рыхлые отложения,
заполнившие воронки, где вступают в контакт с
инфильтрационными водами. Здесь идут сложные
геохимические процессы, сопровождающие формирование термоминеральных вод, такие как вскипание и дегазация, гидротермальная переработка
(метасоматоз) водовмещающих пород, минералоотложение (возможно и рудообразование) и т. п.
Благодаря термоартезианскому напору (за счёт
разницы удельного веса горячей и холоднй воды) и
газлифту (процесс, похожий на выброс шампанского из бутылки), гидротермы достигают поверхности. Их восходящий поток защищён от приповерхностных вод чехлом пород, сцементированных
осадками, выпавшими из гидротерм.
Конфигурация термальных площадок показывает, что горячая вода поднимается к поверхности
по линейным проницаемым зонам широтного и
субмеридионального направлений. На месте их пересечения образовалось термальное озеро. Оно одновременно является и местом наиболее интенсивной раз-
ВЕСТНИК КРАУНЦ. СЕРИЯ НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2003. № 2
65
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
ВАКИН
грузки гидротерм в виде мощных источников в его
дне, и базисом дренирования для грунтовых потоков
горячих вод с термальных площадок на обоих берегах. Таких потоков три: с севера (самый мощный),
с востока и с юга.
Восходящий поток гидротерм выносит из недр
значительное количество тепла – 14 – 16 тысяч ккал/c
(5.8 – 6.7 . 104 кДж/c), т.е. их тепловая мощность около
60 МВатт. Большая часть этого тепла рассеивается
через поверхность термальных площадок и тёплого
озера (8 – 10 . 103 ккал/c), остальное (~6.103 ккал/с) сбрасывается с водой в р. Горячая. Вода р. Горячей более
чем на 90% состоит из термальной воды.
Ходуткинские воды отличаются от большинства камчатских гидротерм очень низкой минерализацией - менее 600 мг/л. По существу, это пресные
воды, вполне пригодные для питья и приготовления
пищи. По химическому составу они представляют
собой очень слабый раствор хлорида и гидрокарбоната натрия. По-видимому, в формировании состава
этих вод главную роль играют не процессы выщелачивания вмещающих пород, а выпадение растворённых компонентов (в основном SiO2) при
резком охлаждении при взаимодействии высокотемпературных магматогенных растворов с инфильтрационными водами. При подъёме к поверхности
эти гидротермы проходят слишком короткий по
времени и расстоянию путь в неизменённых химически устойчивых вулканогенных породах и, в
сложившейся здесь геохимической обстановке, не
обогащаются веществом вмещающих пород. Изотопный состав гелия (4Не / 3He – 9.5.10-6) и несколько
утяжеленный состав гидроизотопов (ґD – 83;
ґ18О – 11) указывает на возможность присутствия
магматической составляющей в этих водах, несмотря
на их низкую минерализацию.
Ходуткинская гидротермальная система одна из
самых молодых на Камчатке – её возраст менее 3
тысяч лет. Возраст большинства более мощных
систем, таких как Мутновская, Паужетская, Долины
Гейзеров более 10 тысяч лет. Ходуткинские гидротермы отличаются от них по генезису1 - они возникли в воронке гигантского взрыва, сопровождавшегося выбросом на поверхность магматического
материала из залегающего на малой глубине магматического очага. По похожему сценарию возникли
О происхождении упомянутых гидротермальных
систем см. (Гидротермальные системы ... , 1976).
2
Естественная тепловая мощность Ходуткинской
гидротермальной системы 60 МВт, Мутновской
– 154, Паужетской (с Камбальным хребтом)
– 90, Долины Гейзеров 260 МВт.
1
66
гидротермальные системы кальдеры Ксудач и Карымского озера. Это особый малоизученный тип гидротермальных систем.
По температуре, дебиту и тепловой мощности
(естественному выносу тепла) Ходуткинская гидротермальная система входит в число крупнейших на
Камчатке2. По классификации Центрального института курортологии (Иванов, Навраев, 1964) определяются как азотные кремнистые щелочные слабоминерализованные. Их бальнеологические свойства
не исследованы.
Ходуткинские термальные источники объявлены памятником природы областног значения.
Установлена площадь памятника, однако, его границы до сих пор не определены. Термальные источники - главная, но не единственная достопримечательность парка. Вокруг каждой группы термальных источников формируются каждый раз посвоему уникальные растительные и биологические
сообщества. Для Ходуткинских источников это
термофильная флора озера и горячей реки, термальные болота по их берегам со специфическим набором редких растений (они ещё не изучены), обширные сильно прогретые поляны с угнетённой растительностью посредине и высокотравными лугами
и берёзовым лесом вокруг. Без полян с теплолюбивой растительностью, обрамлённых парковым
лесом, Ходуткинские источники потеряли бы свою
неповторимую привлекательность и культурную
ценность, как памятник природы.
Кроме рекреационной значимости район Ходуткинских источников неоценим как научный полигон
для изучения отдалённых последствий мощных
вулканических извержений, формирования гидротермальной системы с редким типом термоминеральных вод и, конечно же, богатейших фитоценозов, возникающих на месте геологических катастроф. Необходимо установить такие границы памятника природы и такой режим на его территории, чтобы обеспечить целостность и сохранность всего природного комплекса.
ГРАНИЦЫ ПАМЯТНИКА ПРИРОДЫ
Основным объектом охраны на Ходутке остаются термальные источники. В гидрогеологической
и курортологической практике выработаны приёмы
такой охраны и действуют соответствующие нормативы. Для водных источников, водозаборных и
водонакопительных сооружений устанавливается
зона санитарной охраны – ЗСО, в которой выделяется два пояса: I – строгого режима и II – пояс огра-
ВЕСТНИК КРАУНЦ. СЕРИЯ НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2003. № 2
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
ХОДУТКИНСКИЕ ТЕРМАЛЬНЫЕ ИСТОЧНИКИ
Рис. 5. Границы природоохранных территорий: а –
памятника природы (минимальная площадь); б – II зоны
санитарной охраны; в – I зоны санитарной охраны (зона
строгих ограничений). 1 – контуры взрывных воронок;
2 – термальные площадки; 3 – постройки АО «Согжой»;
4 – вертолетные площадки; 5 – места палаточных лагерей.
ничений. Для бальнеологических объектов (минеральные источники, лечебно-оздоровительные местности и т. п.) устанавливается округ санитарной
(горно-санитарной) охраны – ОСО. Режимы ЗСО и
ОСО отличаются мало. На наш взгляд, они вполне
применимы для режима памятника природы “Ходуткинские источники” и могут обеспечить его нормальное состояние и функционирование. Для определения размеров и конфигурации ЗСО проводятся
специальные достаточно трудоёмкие исследования.
Мы можем высказать лишь предварительные рекомендации, полагаясь на наш опыт изучения гидротерм Камчатки.
С гидрогеологической точки зрения, Ходуткинские источники - это не только озеро в истоках
реки Горячей с выходами гидротерм на дне и в
берегах, но и обширные термальные площадки по
обоим берегам, где разгружается около двух третей
общего количества термальной воды (рис. 2). На
этих площадках термальная вода поднимается до
глубины 0.5 – 1 м и затем, в виде грунтовых потоков,
стекает в озеро. Туда же направлен подземный сток
дождевых и талых вод. Грунтовый сток здесь ни чем
не защищён от загрязнения с поверхности, так как
почвенный слой очень тонок, а подстилающая его
рыхлая тефра ??бладает высокой проницаемостью.
Поэтому весь очаг разгрузки Ходуткинских терм
должен находиться на территории памятника природы и иметь природоохранный режим, соответствующий II и, частично, I зоне санитарной охраны (рис. 5).
1 зона (пояс) строгих ограничений (ЗСО
устанавливается для охраны непосредственно водозаборных и водосборных сооружений, источников
и водоёмов. Обычно границы этой зоны проводятся
в 50 м от охраняемых объектов. Здесь запрещается
проживание и все виды хозяйственной деятельности, за исключением работ, связанных с изучением и использованием в оздоровительных целях при
условии применения экологически чистых и рациональных технологий. Любые работы ведутся только
с разрешения природоохранных органов. На Ходуткинских источниках зона строгих ограничений должна включать пятидесятиметровую полосу вдоль
берегов тёплого озера, расширяющуюся до 100 м
на термальных площадках.. Предлагаемая граница
I зоны ~ 20 га.
11 зона (пояс) санитарной охраны устанавливается для защиты поверхностного и подземного стока, направленного к охраняемым объектам. В пределах этого пояса запрещается: 1) работы
в земных недрах (шурфы, котлованы, скважины и
т. п.), которые могут вызвать загрязнение водоносного горизонта; 2) строительство отстойников
сточных вод; 3) ограничивается сельскохозяйственная деятельность с применением ядохимикатов и удобрений; 4) обязательна канализация со
сбросом за пределами зоны и регулирование поверхностного стока.
Граница II зоны, как правило, проводится по
“разделительным линиям тока” – по местным
водоразделам, которые оконтуривают области инфильтрационного питания охраняемого объекта. В
нашем случае она почти совпадает с остатками валов
вокруг взрывной воронки, в центре которой находятся источники. Фрагменты валов трудно различить на местности, так как они находятся в лесу,
но они хорошо видны на аэрофотоснимках. Этот
контур был бы идеальной естественной границей
памятника природы. Его площадь составила бы 80
га. Имеется возможность несколько уменьшить
территорию памятника без большого ущерба для
охраняемого природного комплекса, приблизив
границы к опушке берёзового леса. Тогда площадь
ВЕСТНИК КРАУНЦ. СЕРИЯ НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2003. № 2
67
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
ВАКИН
памятника сократится до 60 га, но при этом II ЗСО
должна продолжаться на юг, за пределы памятника,
так как поток холодных грунтовых вод из верхних
воронок направлен в сторону тёплого озера.
В последнем варианте в территорию памятника
природы войдёт озеро с горячими источниками и
верховья реки Горячей, термальные площадки на
берегах озера, обрамляющие их высокотравные
луга, кустарники и достаточно широкая полоса паркового леса. Таким образом, в охраняемую территорию будет полностью включён очаг разгрузки
гидротерм и все характерные элементы окружающих ландшафтов
АНТРОПОГЕННЫЙ ПРЕСС
Ходуткинские источники и их окрестности
настолько привлекательны с любой точки зрения,
что просто не могли не стать объектом повышенного
внимания жителей и гостей Камчатки. Приток посетителей пока сдерживается относительной недоступностью этих мест. Происходит «естественный
отбор» посетителей. Чтобы попасть на Ходуткинские источники, надо быть либо достаточно
подготовленным туристом, либо состоятельным
(или влиятельным) человеком, для того, чтобы
иметь возможность оплатить вертолет или воспользоваться им другим способом. Это положение скоро
изменится, так как от Асачинского золоторудного
месторождения, разработку которого начинает
АО «Тревожное зарево», пеший переход с одной ночевкой, и нет препятствий для проезда
вездеходов, особенно по весеннему снегу в апрелемае.
Уже сейчас состояние источников и их окрестностей далеко от первозданного. Медленно, но заметно
редеет лес и кустарники на опушке на правом берегу
р. Горячей. По берегам реки и озера протоптаны тропы, остались следы старых палаточных лагерей, видны следы порубок разных лет.
Началось хозяйственное освоение Ходуткинских источников. В непосредственной близости от
теплого озера акционерному обществу «Согжой»
отведен земельный участок. Здесь сооружена деревянная двухэтажная вилла и подсобные постройки:
дизельная электростанция со складом ГМС, туалеты, душевая, жилой дом для обслуживающего персонала.
За пределами отведенного участка на берегу
озера построено комфортабельное купальное здание. К нему от виллы через термальную площадку
проложен деревянный тротуар длиной ~ 100 м, а
68
через р. Горячую сделан мост. Другая благоустроенная открытая купальня построена в 180 м ниже
на левом берегу р. Горячей.
В 200 м от виллы оборудована вертолетная площадка с металлическим покрытием, здесь же установлена цистерна для авиционного горючего. Заросли шеломайника вокруг площадки выкошены, прокошена также вертолетно-посадочная полоса для
малых самолетов длиной 250 м и шириной 20 м.
Все эти сооружения используются для приема
иностранных туристов и высокопоставленных гостей. Они охраняются и содержатся в надлежащем
состоянии специальным работником АО «Согжой»,
который находится здесь постоянно.
Памятник природы находится в центре охотничьих угодий (промысловый участок В.М. Ворошилова). По его словам звери и птицы стали покидать
окрестности Ходуткинских источников. Раньше
здесь был может быть самый большой на Камчатке
глухариный ток. Собирались сотни птиц. Теперь
вблизи источников нет ни одного глухариного выводка, нет и пушного зверя.
На правом берегу р. Горячей, на опушке леса,
традиционно установилось место остановки неорганизованных посетителей источников: туристовмногодневщиков, туристов выходного дня, а также
«залетных» посетителей, которые не упускают возможности приземлить на короткое время вертолет,
чтобы искупаться в источниках. Это действительно
самое удобное место и для посадки вертолетов, и
для пикников, и для купания в озере и реке. Рекреационный инспекцией установлено здесь постоянное место для костра и площадки для палаток.
Существует мусорная яма и неблагоустроенный
туалет.
Вертолеты приземляются в непосредственной
близости или прямо на термальную площадку,
причиняя заметный вред хилой растительности и
тонкому почвенному покрову. В зимнее время
термальная площадка свободна от снега, чем, судя
по ямам от колес, активно пользуются авиаторы (по
нашим наблюдениям оборудованной посадочной
площадкой на левом берегу пользуются только
вертолеты компании «Кречет»).
Летом вертолетных посетителей источников
достаточно много. Иногда в воскресные дни собирается до 60 человек. В результате растительный
покров и почва нарушены на площади ~ 1 га. Группы
пешеходных туристов редки и малочисленны.
Рекреационная инспекция только частично может
управлять ситуацией, хотя присутствие общест-
ВЕСТНИК КРАУНЦ. СЕРИЯ НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2003. № 2
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
ХОДУТКИНСКИЕ ТЕРМАЛЬНЫЕ ИСТОЧНИКИ
венных инспекторов оказывает заметное воздействие на поведение туристов.
Пока вред, причиненный источникам и их
окрестностям, в целом нельзя назвать значительным
и непоправимым. Территория АО «Согжой» и
постройки на ней находятся в удовлетворительном
состоянии. Площадь, поврежденная и замусоренная
неорганизованными туристами, невелика. Небольшую тревогу вызывает массовая посадка вертолетов
на правом берегу на термальные площадки. Дело в
том, что твердый слой тефры, сцементированной
гейзеритом, очень тонок и может разрушаться и
проседать под тяжестью вертолета. Ниже залегают
рыхлые пемзы, в которых обязательно есть заполненные водой пустоты – каналы движения гидротерм. Они могут быть затромбованы, и режим разгрузки источников нарушится. В экстремальных
случаях не исключены опасные провалы вертолетов
в полости с горячей водой.
Экологическая обстановка на территории памятника может измениться в худшую сторону, и такая
тенденция есть.
Приходится констатировать, что почти весь участок, отведенный АО «Согжой», с большинством
построек, включая виллу, оказывается в зоне I зоны
санитарной охраны источников – в поясе строгих
ограничений. Землеотвод был сделан с нарушением
норм водоохраны, и строительство велось явно без
ведома санитарной инспекции и без экологической
экспертизы.
Стоянки неорганизованных туристов и места
посадки вертолетов на правом берегу р. Горячей
также попадают в I зону санитарной охраны источников. Опыт показывает, что такое положение неминуемо ведет к деградации источников.
Отдавая себе отчет в нереальности настоящего
благоустройства и полноценной охраны памятника
в ближайшее время, мы перечислим реальные природоохранные меры, которые, по нашему мнению, необходимо принять в первую очередь.
1. Разработать и довести до сведения землепользователей, авиационных предприятий и туристических организаций правила поведения на территории данного памятника природы.
2. Уточнить и обозначить на местности I ЗСО
источников (пояс строгих ограничений).
3. Запретить посадку вертолетов в I ЗСО источников и на термальные площадки. Одновременно
обозначить (по возможности оборудовать) новую
площадку или согласовать с АО «Согжой» посадку
всех вертолетов на оборудованной площадке на
левом берегу.
4. Отвести и оборудовать участок для пребывания неорганизованных туристов за пределами I
ЗСО источников.
5. Прекратить любое строительство на территории памятника природы без согласования с Государственным комитетом охраны природы.
6. Периодически ревизировать участок АО «Согжой» и имеющиеся на нем сооружения на их соответствие режиму памятника природы и зоне санитарной охраны.
При написании этой статьи, 13 сентября 2003 г.,
после тяжелой болезни, Е.А. Вакин скончался. Статья осталась им не до конца отредактированной.
Подготовку статьи к публикации взяла на себя
редакция журнала.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Гидротермальные системы и термальные поля
Камчатки / Отв. ред. В.М. Сугробов. Владивосток,
1976. 283 с.
Иванов В.В., Невраев Г.А. Классификация подземных минеральных вод. М.: Недра, 1964. 168 с.
Кирсанова Т.П., Мелекесцев И.В. О происхождении и возрасте Ходуткинских терм // Вулканология и сейсмология. 1984. № 5. С. 49-59.
Конради С.А., Келль И.Г. Геологический отчет
Камчатской экспедиции 1908-1911 гг. // Известия
Русского географического об-ва. 1925. Том. 57. Вып. 1.
Лодис Ф.А., Семенов В.И. Камчатка – край
лечебный. Петропавловск-Камчатский, 1993.
Пийп Б.И. Термальные ключи Камчатки // Тр.
СОПС АН СССР. Сер. Камчатская. 1937. Вып. 2. 278 с.
Hulten E. Some geografical notes on the map of
South Kamchatka // Geografica Annaler. 1923. № 4. P.
13-25.
Khodutkinskie thermal springs
E.A. Vakin
Institute of Volcanic Geology and Geochemistry FED RAS, Petropavlovsk-Kamchatsky, 683006
In this paper we consider geological background, hydrogeology, chemical composition and specific features
of the Khodutka hydrothermal system - natural monument of the Kamchatka region.
ВЕСТНИК КРАУНЦ. СЕРИЯ НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2003. № 2
69
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
ВЕСТНИК КРАУНЦ, 2003, № 2
УДК 549.621.9
ДЕМАНТОИДНАЯ МИНЕРАЛИЗАЦИЯ КОРЯКСКО-КАМЧАТСКОГО РЕГИОНА
?2003 В. Л. Семенов1, Л.П. Аникин1, Е. Г. Сидоров1, В.А. Рашидов2
Институт вулканологии ДВО РАН, 68306, Петропавловск-Камчатский, бульвар Пийпа, 9;
Институт вулканической геологии и геохимии ДВО РАН, 68306, Петропавловск-Камчатский, бульвар Пийпа, 9;
e-mail: rashidva@kcs.iks.ru
1
2
В пределах Корякско-Камчатского региона установлены коренные и россыпные месторождения и
проявления демантоидов, приуроченные к концентрически-зональным пироксенит-дунитовым и дунитгарцбургитовым (альпинотипным) массивам.
Самый ценный ювелирный камень группы
граната - демантоид, являющийся редкой разновидностью андрадита, известен на Среднем Урале в
россыпях р. Бобровки с 1856 г. (Александров, 1975;
Алферова, 2000; Иванов, 1997, 1998; Киевленко,
1980; Кисин 1997; Кисин, Мурзин, 1997; Кропанцев,
1997а, 1997б, 2000а; Мельников , 1885; Поляков,
1999; Потапов и др., 1996; Серкова, Потапов, 1996;
Смит, 1980; Цюцкий, Шайдуллин, 1999а, 1999б;
Таланцев, 2000; Krzemnicki, 1999; Phillips, Talantsev,
1996; Rost et al., 1979), на Южном Урале в ультрамафитовом массиве Крака на р. Катерыш (Кропанцев,
2000б), а также на Полярном и Приполярном Урале
в Тиманско-Североуральской камнесамоцветной
провинции (Алехина, 2002). Урал долгое время
являлся единственным регионом мира, в котором
были известны месторождения демантоидов.
Сейчас проявления и месторождения демантоидов установлены на Камчатке (рис. 1), Кольском
полуострове, Чукотке, в Армении, Азербайджане,
Афганистане, Китае, Италии, Австрии, Швейцарии,
Венгрии, Саксонии, Словакии, Канаде, США, Заире,
Кении, Южной Корее и на о. Шри-Ланка (Горелова,
Леснов 1991; Горная энциклопедия , 1986; Киевленко
и др., 1982; Корчагина, Парсманян, 1966; Крылова и
др., 1985; Кутыев и др., 1983; Мир-Али-Кашкай, 1939;
Семенов, 1988; Семенов, Аникин, 2000; Сидоров и
др., 1999; Смит, 1980; Чернавцев, 1985, Guobin, 1986;
Fleisner, 1937; Wise, Moller, 1995). Недавно
демантоиды обнаружены в Мексике, а очень
перспективное месторождение найдено в Намибии
(Gray, 2002; Lind et. al., 1997).
Запасы демантоидов на большей части проявлений незначительны и представляют лишь минералогический интерес. Уральский демантоид по
своим свойствам является лучшим в мире и конку-
70
ренцию ему способен составить только намибийский демантоид.
ПРОЯВЛЕНИЯ ДЕМАНТОИДОВ КОРЯКСКОКАМЧАТСКОГО РЕГИОНА
Первые находки демантоидов на территории
Корякско-Камчатского региона в пределах Маметчинско-Куюльского гипербазитового пояса в аллювии
р. Айнын (рис. 2; рис. 3 на 3 странице обложки) были
сделаны августе 1978 г. (Кутыев и др., 1983). Год спустя
были выявлены коренные проявления демантоидов в
Куюльском массиве (Крылова и др., 1985; Горелова,
Леснов, 1991).
В результате детальных поисковых и поисковооценочных работ на ювелирный гранат в пределах
Маметчинско-Куюльского гипербазитового пояса,
выполненных в 1979-1985 гг. экспедицией «Далькварцсамоцветы», установлено Чечатваямское россыпное месторождение и обнаружен ряд коренных и
россыпных проявлений ювелирных и коллекционных
демантоидов. В 1984 г. в пределах Елистратовского
альпинотипного массива были обнаружены мелкие
щетки демантоидов, а в 1986 г. – эндогенная минерализация в пределах Ватыно-Вывенского пояса
зональных гипербазитовых массивов, сначала на
Эпильчикском, а затем на Сейнавском и Гальмоэнанском массивах (Семенов,1988; Семенов, Аникин,
2000). Дальнейшее минералогическое изучение
тяжелых фракций и шлиховых проб аллювия водотоков, дренирующих гипербазитовые массивы,
позволило установить мелкие кристаллы демантоидов
в массивах Восточно-Камчатского пояса: Кротонском,
Усть-Камчатском, Озерновском, Карагинском
(Семенов, Аникин, 2000) (рис. 1).
ВЕСТНИК КРАУНЦ. СЕРИЯ НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2003. № 2
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
ДЕМАНТОИДНАЯ МИНЕРАЛИЗАЦИЯ
Рис. 1. Распространение демантоидов в базит-гипербазитовых формациях Корякско-Камчатского
региона. 1- выходы пород базит-гипербазитовых комплексов; 2- области распространения
ультраосновных пород дунит-гарбурцгитовой формации; 3 – области распространения концентрическизональных массивов габбро-клинопироксенит-дунитовой формации; 4 - базит-гипербазитовые
массивы, в которых известны проявления демантоидов; 5 – Чечатваямское россыпное месторождение.
Цифрами обозначены массивы: 1- Куюльский, 2 – Елистратовский, 3 - Маметчинский, 4- Эпильчикский,
5 – Прижимный, 6 – Сейнавский, 7 – Гальмоэнанский, 8 – Карагинский, 9 –Озерновский, 10 –
Кротонский, 11 – Усть-Камчатский.
ВЕСТНИК КРАУНЦ. СЕРИЯ НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2003. № 2
71
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
СЕМЕНОВ И ДР.
По мнению (Байков, 2003) есть основания рассматривать Корякско-Камчатский регион как намечающуюся демантоидную провинцию.
ДЕМАНТОИДЫ МАМЕТЧИНСКОКУЮЛЬСКОГО ПОЯСА
Маметчинско-Куюльский гипербазитовый пояс
приурочен к зоне глубинного разлома северо-восточного простирания и представлен двумя пространственно-разобщенными массивами Маметчинским (юго-западная ветвь) и Куюльским (северовосточная ветвь).
Протяженность Куюльского массива достигает
100 км, ширина его колеблется от 1 до12 км, а
мощность пластины оценивается в 8-9 км. Площадь
массива составляет 350 км2. Наиболее значимые
проявления демантоидной минерализации в пределах
этого массива сосредоточены в его северо-восточной
и центральной частях (Крылова и др., 1985).
Маметчинский массив вытянут в северовосточном направлении более чем на 5 км при
максимальной ширине 2.8 км.
Массивы сложены дунитами, гарцбургитами,
лерцолитами, пироксенитами и являются типичным
представителем альпинотипных ультрабазитов
гарцбцргитовой формации. Все интрузивные породы массивов условно считаются меловыми (Крылова и др., 1985). Для массивов характерна обширная
серпентинизация пород, вплоть до образования
серпентинитов, особенно в эндоконтактах. Отмечается большое разнообразие гидротермальнометасоматических пород, представленных лиственитами, родингитами, тремолититами, новообразованными пироксенитами и пектолит-ксонотлитовыми жилами.
Гранат-диопсидовые метасоматиты образуют
зоны прожилкования штокверкового типа, размером
от 1-1.5 до 4-16 м, преимущественно в зонах интенсивного дробления гипербазитов: в Куюльском
массиве - в северо-восточном, а в Маметчинском –
в северо-восточном и северо-западном эндоконтактах. В незначительных количествах гранатовая
минерализация встречается в серпентинитах и
серпентинизированных перидотитах центральных
частей массивов и приурочена к дизъюнктивным
нарушениям.
В Маметчинско-Куюльских гипербазитах
встречаются две разновидности андрадита – демантоиды и топазолиты. Цвет демантоидов изменяется
от изумрудно- и травяно-зеленого до бледного серозеленого. На окраску демантоидов влияет совмест72
ное поглощение ионов Fe3+ и Cr3+ (Терехова и др.,
1980). Цвет топазолитов – от бледно- желтого до
ярко-желтого и зеленовато-желтого. Нередко окраска в кристаллах гранатов варьирует от желтоватозеленой в центре, до светло-зеленой и зеленой по
периферии, что связано с неравномерным распределением хромофорных примесей.
Идеально ограненные и крупные кристаллы (до
13 мм) встречаются в аллювиальных и делювиальных отложениях. Часто кристаллы содержат в центральных частях микровключения хромшпинелидов,
магнетита, халькопирита, пентландита, хризотила
и диопсида, а также газово-жидкие микровключения, распределяющиеся по радиально-концентрической системе роста кристаллов. В шлифах крупных
монокристаллов и полированных препаратах наблюдаются фантомы роста, имеющие радиальное расположение.
Следует отметить, что на Среднем Урале в
демантоидах Нижнетагильских месторождений
волосяные включения представлены хризотиласбестом (Александров, 1975), в Полдневской
группе месторождений – биссолитом (Таланцев, 2000;
Phillips,Talansev, 1996), в Каркодинском месторождении из Полдневской группы – хризотилом из
апогарцбургитовых серпентинов и волосовидными
трубчатыми включениями без твердой фазы (Кисин,
Мурзин, 1997), а на Полярном Урале встречены
включения актинолита (Алехина, 2002).
Из всего многообразия проявлений можно выделить два типа демантоидной минерализации: 1 – в
диопсидовых и диопсид-тремолитовых метасоматитах; 2 – на плоскостях трещин в серпентинитах,
вне видимой связи с метасоматитами.
Первый тип минерализации является наиболее
продуктивным на коллекционные образцы, в связи
с тем, что формирование гранат-диопсидовых метасоматитов происходило в динамически спокойных
условиях, способствующих полноценному росту
кристаллов демантоида. Гранат-диопсидовые метасоматиты образуют прожилки мощностью 1-5 см и
протяженностью до 1 м, которые часто ветвятся и
имеют раздувы. Демантоиды приурочены к периферическим участкам прожилков, выполняя стенки
трещин и пустоты в виде кристаллических щеток,
микропрожилков, друзовых скоплений и коломорфных образований. В щетках кристаллы демантоидов
непрозрачные, тесно сросшиеся с угнетенными кристаллическими формами. Размеры кристаллов – 2-3 мм.
Нередко кристаллы находятся среди лучистых и метельчатых агрегатов тремолита и диопсида (рис. 2).
Минерализация второго типа не представляет
практического интереса. Это, как правило, тонкие
ВЕСТНИК КРАУНЦ. СЕРИЯ НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2003. № 2
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
ДЕМАНТОИДНАЯ МИНЕРАЛИЗАЦИЯ
Рис. 2. Кристаллы демантоидов из аллювия р. Айнын. Увеличение 14х.
(0.1- 3 мм), незначительные по протяженности
прожилки с раздувами до 1 см. Демантоиды образуют корочки, щетки мелких кристаллов, примазки
на зеркалах скольжения.
Наиболее распространенной формой демантоидов является ромбододекаэдр и его разновидности. Колломорфные поликристаллические агрегаты представляют собой гроздевидные обособления,
в которых гранулы демантоидов сцеплены либо
мелкозернистым агрегатом демантоидов, либо тончайшими волокнами белого волокнистого хризотиласбеста и метаксита. Ограненные кристаллы нередко
образуют двойники и тройники (Кутыев и др., 1983;
Семенов, Аникин, 2000).
Для обоих типов демантоидной минерализации
характерно присутствие волокнистого, шелковистого
субстрата хризотил-асбеста и беспорядочно-волокнистого метаксита зеленовато-белого цвета. Характерной особенностью, сопутствующей гранатовой
минерализации, является сильное осветление пород.
Чечатваямское россыпное месторождение
расположено в юго-восточной части Маметчинского гипербазитового массива (рис. 1). Оно включает в себя два участка: Чечатваямский (россыпь р.
Чечатваям) и Темный (россыпи руч. Темный).
Источником поступления демантоидов (рис. 4 на 3
странице обложки) в россыпи являются гранатоносные тела Маметчинского массива, которые
большей частью эродированы. Имеются единичные
находки щеток кристаллов демантоида в делювии
в истоках р. Чечатваям.
ДЕМАНТОИДЫ ВАТЫНСКО-ВЫВЕНСКОЙ
ЗОНЫ
Ватынско-Вывенская зона концентрическизональных гипербазитов приурочена к Вывенскому
глубинному разлому, структурно сопряжена с
Центрально-Камчатским антиклинорием (Велинский, 1979) и прослеживается в виде прерывистой
цепочки массивов более чем на 300 км от Камчатского перешейка до бухты Анастасии. В отличие от
альпинотипных гипербазитов, которые представлены пластинообразными телами, приуроченными
к границам крупных тектонических блоков, эти
массивы имеют нормальные интрузивные контакты
с вмещающими вулканогенно-кремнистыми
породами верхнего мела. Интрузивные контакты
часто затушеваны поздними тектоническими подвижками. Концентрически-зональное строение
массивов отмечается как в крупных, так и в мелких
по размерам телах, хотя отдельные фациальные
разновидности либо отсутствуют, либо слабо выражены. Полная зональность массивов выглядит
следующим образом: дунитовое ядро, перидотитовая, клинопироксеновая и габброидная оторочки.
Контакты между фациальными членами как
постепенные, через оливиновые и амфиболовые
пироксениты, и пироксеновые дуниты, так и резкие.
По данным авторов для ультраосновных пород
этих массивов характерно полное отсутствие ромбического пироксена. Клинопироксен представлен
диопсидом с незначительной вариацией состава.
Оливин изменяет железистость от Fa7 в дунитах, до
Fa18 в оливиновых клинопироксенитах. В отличие
от альпинотипных, концентрически-зональные гипербазиты слабо серпентинизированы. Серпентинизация проявлена интенсивно только в зонах тектонических подвижек. Металлогеническая специализация рассматриваемых массивов представлена
хромитовым, титано-магнетитовым, платиновым и
никелевомедным сульфидным оруденением.
В пределах Ватынско-Вывенской зоны проявления демантоидов выявлены в Эпильчикском,
Сейнавском и Гальмоэнанском массивах (рис. 1).
Наиболее значительным является коренное
проявление демантоидов Эпильчикского массива.
ВЕСТНИК КРАУНЦ. СЕРИЯ НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2003. № 2
73
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
СЕМЕНОВ И ДР.
Рис. 5. Демантоиды Эпильчикского массива: а – кристаллические агрегаты; б – колломорфные выделения на
призматической отдельности; в – коломорфные почковидные агрегаты. Размер кристаллов до 2 мм.
Оно приурочено к юго-восточному
эндоконтакту массива, где интенсивно проявлена
дизъюнктивная тектоника. Зона локально
катаклазированных, брекчированных и
серпентинизированных гипер-базитов, вмещающих
демантоидную минерали-зацию, имеет мощность
200-250 м и прослеживается на северо-восток более
чем на 800 м (Сидоров и др., 1999). Зона приурочена
к дунит-верлит-пироксе-нитовому фациальному
переходу, причем мощность верлитов здесь
незначительна . Контакт дунитов с пироксенитами
постепенный через промежуточные разности, либо
с образованием пироксеновых жил в дунитах. Здесь
же отмечены проявления и других разновидностей
андрадита - топазолитов и мела-нитов. В
гранатосодержащей зоне широко представ-лены
мелкие (мощностью 1-1.5 м) тела плагиокла-зитов.
Плагиоклазиты иногда «цементируют»
брекчированные пироксениты.
Демантоидная минерализация проявлена как в
диопсидовых прожилках, так и самостоятельно,
инкрустируя стенки зияющих трещин в серпентинизированных дунитах и серпентинитах.
Самостоятельная минерализация не представляет практического интереса. Как правило, это плохо
образованные щетки мелких кристаллов (меньше
0.5 мм), колломорфные агрегаты на хризотиловой
подложке, либо примазки.
Демантоидсодержащие диопсидиты образуют
прожилки и жилы до 30 см в сильно серпентинизированных дунитах, имеют характерную светлозеленую окраску за счет карбонатизации и развития
белого, желтовато-белого тремолита и шелковистого светло-зеленого метаксита. Мелкокристалличес74
кие, волокнистые тремолитовые матасоматиты
могут образовывать самостоятельные прожилки и
жилы (мощностью до 10 см), с густой вкрапленностью мелкого (0.5-0.8 мм) демантоида. Демантоид в
диопсидовом субстрате образует тонкие прожилки
и жилы (до 0.8 мм), а также линзочки сливного
агрегата.
Четко образованные кристаллы сформировались на стенках зияющих трещин и жеодоподобных пустот в катаклазированных диопсидах и на
контакте диопсидовых жил с серпентинизированными дунитами (рис. 5). Хорошо ограненные
прозрачные кристаллы формируют щетки, размеры
индивидов в которых варьируют от 0.5 до 1.5 мм.
Крупные кристаллы демантоида, размером 2-3.5 мм
в поперечнике, были найдены в жеодоподобных
пустотах. Они имеют яблочно-зеленый и изумруднозеленый цвета. Кристаллы прозрачные и имеют
хорошую огранку. В отдельных кристаллах отмечаются минералы-включения, а на гранях – следы
травления.
Повсеместно в парагенезисе с демантоидом
отмечается тремолит, хризотил, метаксит, тальк,
хлорит, которые образуют своеобразный шелковистоволокнистый агрегат белого и светло-зеленого
цветов.
Проявления топазолитов имеют хорошо
образованные кристаллические формы. Размер
кристаллов меняется в диапазоне от 0.1 до 1.5 мм.
Кристаллы, как правило, прозрачные и имеют
окраску от бледно - до ярко-медово-желтой
(Сидоров и др., 1999). Кроме того отмечены полихромные топазолиты с варьирующей окраской от
светло-зеленой - в центре, до табачно-желтой - по
краям.
ВЕСТНИК КРАУНЦ. СЕРИЯ НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2003. № 2
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
ДЕМАНТОИДНАЯ МИНЕРАЛИЗАЦИЯ
????????????????????????????????????
???
6L2
7L2
$O2
)H2
)H2
0Q2
0J2
&D2
1D2
&U2
?????
?????????? 1-5 ?????????? ????????????????????? ????? 1 ± ?????????????? ????????? ?? ??????? ?
??????2±??????????????????????????????????????????????????????3-5±????????????????????????
?????????? ????????????? ?????????????? ???????????????? ????????????? ????????????????? 6-14 ±
????????? ???????????????? ????? 6-8 ± ?????????? ????????????? ??????? ?????????????? ???????
??????? ?????????????? ??????????? ????????? 9 ?????????? ????????????? ??????? 10-11 - ????????
????????????? ??????? 12 ?????????? ??????????? ??????? 13-14 ± ?????????? ??????????????? ???????
?????????????? ????????????? ??????????? ????????? 15 ± ????????? ?? ??????? ??? ???????? ± ??
????????????????????????????????????????????????????????
??????? ???????? ?? ???????????????????? ?????????? ©&$0(%$;Є ???????? ???????????? ??? ???
????????????????????????±????????????????????
В кристаллах демантоидов и топазолитов отмечены микровключения хромшпинелидов и вростки
пироксена, хлорита, тремолита и хризотила.
В тесной ассоциации с тапазолитами встречается андрадит черного цвета – меланит, образующий
микропрожилки, представленный в виде мелкокристаллической сыпи с размером кристаллов 0.1-0.2 мм.
Демантоидная минерализация в пределах Сейнавского и Гальмоэнанского массивов приурочена
к тектоническим подвижкам и разломам северовосточного простирания, которые наиболее выражены в эндоконтактах массивов, и где широко представлены тела габброидов. Минерализация локализуется в пироксенитах, перидотитах и верлитах в
непосредственной близости с серпентинизированными дунитами. Демантоиды образуют щетки
мелких кристаллов (0.1-0.3 мм) на стенках трещин,
колломорфные зернистые скопления на зеркалах
скольжения и хризотиловой отдельности, а также
примазки с характерной для демантоида зеленой
окраской. Цвет демантоидов меняется от желтоватозеленого до изумрудного. Наиболее крупные кристаллы (до 3 мм) демантоида найдены в шлихах, но
они практически непрозрачные.
ХИМИЧЕСИЙ СОСТАВ АНДРАДИТОВ
В таблице приведены средние химические
составы демантоидов, топазолитов и меланитов
Корякско-Камчатского региона.
Демантоиды из концентрически-зональных и
альпинотипных проявлений близки по химическому
составу как между собой, так и с андрадитами из
родингитов Камчатки (Селиверстов, Осипенко, 1999).
Для демантоидов Корякско-Камчатского региона (Крылова и др., 1985; Семенов, 1988), как и для
демантоидов Азербайджана (Мир-Али-Кашкай,
1939), Южного Урала (Кропанцев, 2000б) и
Намибии (Lind rt al., 1997), в целом характерно
низкое содержание Cr2O3, не превышающее 0.49 вес.
%. В демантоидах из Бобровского, Полдневского и
Каркодинского месторождений на Среднем Урале
содержание Cr2O3 достигает, иногда, 0.76-1.36 мас.
% (Алферова, 2000; Мир-Али-Кашкай, 1939; Rost
et al., 1979).
С увеличением содержания титана проявляется
желтая окраска гранатов. Так, например, в топазолитах
Эпильчикского массива среднее содержание TiO2
составляет 0.56 мас. %, а максимальное - достигает
0.96 мас. %. В полихромных гранатах отмечается
увеличение TiO2 от центра зерен к периферии и,
ВЕСТНИК КРАУНЦ. СЕРИЯ НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2003. № 2
75
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
СЕМЕНОВ И ДР.
соответственно, изменение окраски от зеленой до
желтовато-зеленой и желтой. В топазолитах, наряду
с большим содержанием TiO2 , отмечается повышенное содержание Al2O3, достигающее 1.29 мас. %. При
этом содержание Fe2O3 снижается, указывая на то,
что титан представлен в виде Ti3+ и совместно с Al3+
изоморфно замещает Fe3+.
В меланитах черная окраска обусловлена высокими содержанием TiO2, достигающем 5.21 мас. %.
Здесь титан изоморфно замещает Si4+, Fe 3+ и,
соответственно, представлен в четырех- и трехвалентных формах.
ГЕНЕЗИС ДЕМАНТОИДОВ
Генезис демантоидов из различных регионов
мира рассматривается в ряде работ (Алферова, 2000;
Иванов, 1998; Мир-Али-Кашкай, 1939; Кропанцев,
2000б; Крылова и др., 1985; Кутыев и др., 1883,
Поляков, 1999; Чернавцев, 1985; Guobin, 1986).
Для Камчатки и СреднегоУрала отмечается
приуроченность демантоидных проявлений к зонам
полиэтапных динамотермальных изменений ультрамафитовых субстратов (Иванов, 1997,1998; Крылова
и др., 1985; Поляков, 1999), для Южного Урала – к
рассланцованным, смятым в складки апоперидотитовым серпентинитам (Кропанцев, 2000б), для
Полярного Урала – к меланжу дунитов и гарцбургитов (Алехина, 2002), для Тамватнейского массива
Чукотки – к меланжу перидотитов, практически
полностью превращенных в серпентиниты (Чернавцев, 1985; Кропанцев, 2000б), а для ультраосновного
комплекса Закавказья – к сильно перемятым, метаморфизованным серпентинизированным дунитам
(Мир-Али-Кашкай, 1939).
Сопоставление геолого-минералогических
особенностей локализации демантоидных объектов
Корякско-Камчатского региона позволяет наметить
общие черты их генезиса. Не вызывает сомнений
тот факт, что демантоидная минерализация имеет
гидротермально (инфильтрационно)-метасоматическое происхождение, в результате воздействия
гидротерм на ультрамафитовые субстраты. Для
альпинотипных гипербазитов это связано с внедрением малых интрузий гранитоидов и габброидов, а
для концентрически-зональных – кроме того, это
еще результат становления краевых габброидных
фаций и их жильных дериватов (плагиоклазитов)
(Сидоров и др., 1999).
В результате воздействия растворов на вмещающие породы образуется хризотил-асбест, метаксит
по автометаморфическому серпентину (антигориту
76
и лизардиту) и другие метасоматиты, с которыми
генетически тесно связаны демантоиды и топазолиты. От состава вмещающих пород во многом
зависят катионный состав растворов и наличие в них
углекислоты, которые, в свою очередь, определяют
минеральный состав метасоматитов. Железо и хром,
участвующие в формировании демантоида,
усваиваются, главным образом, из оливина вмещающих пород (дунитов, перидотитов). Поэтому не
случайно, что в зональных гипербазитах демантоидноносные метасоматиты тяготеют к клинопироксенитам в тесной близости с дунитами, либо к
верлитам. Кроме того, растворы, в которых усваиваются некоторые компоненты из растворенных
стенок, могут отжиматься на определенных стадиях
тектогенеза и переноситься на некоторое расстояние.
С этим связано образование щеток демантоида на
стенках трещин и демантоидной «сыпи» вне видимой
связи с характерными новообразованными минералами – пироксеном, тремолитом, хризотилом,
метакситом.
По данным (Кутыев и др., 1983) температура
гомогенизации газово-жидких включений в
кристаллах демантоидов Маметчинско-Куюльского
гипербазитового пояса составляет 43-45°С, в то время
как по данным (Крылова и др., 1985) – она достигает
600±50°С. Несомненно, что такое расхождение требует дальнейших специализированных исследований. Для сравнения отметим, что по данным (Кропанцев, 1997а) температура образования демантоида
составляет ~ 200-350°С.
Приуроченность демантоидов к зонам интенсивной тектонизации и рекристаллизации ультрамафитов может рассматриваться как рудоконтролирующий фактор в связи с тем, что именно эти зоны
хорошей проницаемости для гидротерм способствуют
наиболее активному и полному проявлению инфильтрационного метасоматоза. Сопутствующими демантоидной минерализации являются контактово-метасоматические и постмагматические преобразования
ультрамафитов, также существенно кальциевого
геохимического профиля – тальк-карбонатные, карбонатные, серпентин-актинолитовые породы, родингиты, новообразованные диопсиды, нефритоиды и
термолиты.
Находки демантоидов в пределах КорякскоКамчатского региона позволяют установить их
пространственно-генетическую связь с породами базитгипербазитовых комплексов разных формационных
типов: с дунит-гарбургитовой формацией Маметчинско-Куюльского и Восточно-Камчатского поясов, а
также с концентрически-зональными массивами
габбро-пироксенит-дунитовой формации ВатыноВывенской зоны (рис. 1).
ВЕСТНИК КРАУНЦ. СЕРИЯ НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2003. № 2
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
ДЕМАНТОИДНАЯ МИНЕРАЛИЗАЦИЯ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В пределах Корякско-Камчатского региона
отмечается широкое распространение андрадитовой
минерализации, пространственно генетически ассоциирующей с базит-гипербазитовыми комплексами
различных формационных типов – с тектонизированными массивами дунит-перидотитовой формации и концентрически-зональными массивами
габбро-пироксенит-дунитовой формации. Встречены
три разновидности ювелирных андрадитов: демантоиды, топазолиты и меланиты.
Сравнительный минералого-геохимический и
геологический анализ исследуемых эндогенных
проявлений демантоидов позволяет сделать вывод
об их гидротермально-метасоматическом генезисе,
независящем от формационной принадлежности
вмещающих массивов. Главными условиями
формирования демантоидной минерализации являются зоны повышенной проницаемости пород,
широкое развитие даек габброидов и жил плагиоклазитов, а так??е наличие новообразований, характерных для кальциевого метасоматоза. Проявления
демантоидов в Корякско-Камчатском регионе, как
и в других районах мира, связаны с серпентинизированными ультраосновными породами. В тесной
ассоциации с демантоидами встречаются топазолиты и меланиты.
Многочисленные точки демантоидной минерализации в пределах Корякско-Камчатского региона являются на данном этапе изученности лишь
поисковыми признаками на россыпи ювелирного
граната.
Широкое развитие проявлений демантоидов,
также как топазолитов и маланитов, в пределах
Корякско-Камчатского региона свидетельствует о
перспективности проведения дальнейших комплексных исследований и разработки месторождений
этого редкого минерального сырья.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Александров А.И. Демантоид – хромосодержащий андрадит из Елизаветинской Бобровки
(Средний Урал) // Минералогия и петрография
Урала. Тр. Свердловского горного института. 1975.
Вып. 106. С. 140-145.
Алехина В.В. Предпосылки к облагораживанию
граната из нового проявления Полярного Урала //Записки горного института. 2002. Том 159. Часть 1. С. 10-12.
Алферова М.С. О минералогии Каркодинского
месторождения демантоида, Средний Урал //
Уральская летняя минералогическая школа – 2000.
Екатеринбург: изд. УГГГА, 2000. С. 15-21.
Байков А.И. Особенности нелинейной минерагении Камчатки // Современный вулканизм и связанные с ним процессы. Материалы юбилейной сессии
Камчатского научного центра ДВО РАН, посвященной 40-летию Института вулканологии. Из-во КГПУ.
Петропавловск-Камчатский, 2003. С.7-8.
Велинский В.В. Альпиноидные гипербазиты
переходных зон океан-континент. Новосибирск:
Наука, 1979. 264 с.
Горелова Н.Н., Леснов Ф.П. О гранатосодержащих родингитах из гипербазитовых массивов
Корякского нагорья // Гипербазитовые ассоциации
складчатых областей. Вып.6. Минералогия и геохимия. Новосибирск, 1991. С. 71-83.
Горная энциклопедия. Т. 2. М.: Советская
энциклопедия, 1986. С. 210.
Иванов О.К. Концентрически-зональные пироксенит-дунитовые массивы Урала. Екатеринбург,
1997. 488 с.
Иванов О.К. Генезис демантоидных месторождений Урала // Уральский геологический журнал. 1998. № 1. С. 19-21.
Киевленко Е.Я. Поиски и оценка месторождений драгоценных и поделочных камней. М.: Недра,
1980. 166 с.
Киевленко Е.Я., Сенкевич Н.Н., Гаврилов А.П.
Геология месторождений драгоценных камней. М.:
Недра, 1982. 279 с.
Кисин А.Ю. Геммологические характеристики
уральских демантоидов // Уральская летняя минералогическая школа – 97. Екатеринбург: изд. УГГГА.
1997. С. 156-157.
Кисин А.Ю., Мурзин В.В. Новые данные о
включениях в уральских демантоидах // Уральская
летняя минералогическая школа – 97. Екатеринбург:
изд. УГГГА. 1997. С. 153-155.
Кропанцев С.Ю. Ново-Каркодинское месторождение демантоидов // Уральская летняя минералогическая школа – 97. Екатеринбург: изд. УГГГА, 1997а.
С. 132-142.
Кропанцев С.Ю. Новые данные об уральском
демантоиде // Уральская летняя минералогическая школа – 97. Екатеринбург: изд. УГГГА, 1997б.
С. 142-149.
Кропанцев С.Ю. К вопросу о дисперсии показателей преломления уральского демантоида //
Уральская летняя минералогическая школа – 2000.
Екатеринбург: изд. УГГГА, 2000а. С. 110-114.
Кропанцев С.Ю. Демантоид из массива ультрамафитов Крака (Южный Урал) // Уральская летняя
ВЕСТНИК КРАУНЦ. СЕРИЯ НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2003. № 2
77
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
СЕМЕНОВ И ДР.
минералогическая школа – 2000. Екатеринбург: изд.
УГГГА, 2000б. С. 119-123.
Крылова Г.И., Кокарев Г.Н., Смирнов А.А.,
Шуляева Л.Н. Проявления цветных камней в
Куюльском массиве ультрамафитов // Вопросы
оруденения в ультрамафитах. Московское общество
испытателей природы. М.: Наука, 1985. С. 117-125.
Кутыев Ф.Ш., Аникин Л.П., Иванов Б.В. и др.
Находка демантоидов и топазолитов в Корякском нагорье // Докл. АН СССР. 1983. Т. 269. № 1.
С. 198-200.
Мельников М. Обработка цветных камней в
Екатеринбурге; современное состояние этого промысла и его будущее // Горный журнал. 1885. Т. 2.
Май. С. 176–196.
Мир-Али-Кашкай. О демантоиде из ультраосновных пород Азербайджана // Докл. АН СССР.
1939. Т. 22. № 8. С. 512-514.
Поляков В.Л. Уральские демантоиды: соотношение известных и новых данных // Уральский геологический журнал. 1999. № 5. С. 103-127.
Потапов С.С., Серкова Л.Е., Котляров В.А.
Природа окраски демантоидов // Минералогия
месторождений камнесамоцветного и поделочного
сырья. Тез. докл. Годичного собрания МО РАН.
Санкт-Петербург: МО РАН, 1996. С. 29-30.
Селиверстов В.А., Осипенко А.Б. Петрология
родингитов Камчатки. Владивосток: Дальнаука,
1999. 155 с.
Семенов В.Л. Новые проявления демантоидов
Корякского нагорья // Вулканологические исследования на Камчатке. Тезисы докладов конференции
молодых ученых-вулканологов. ПетропавловскКамчатский, 1988. С. 42-45.
Семенов В.Л., Аникин Л.П. Демантоиды
Корякско-Камчатского региона // Петрология и
металлогения базит-гипербазитовых комплексов
Камчатки. Тез. докл. научной сессии Камчатского
отделения ВМО, посвященной памяти Ф.Ш. Кутыева.
26-28 апреля 2002 г. Петропавловск-Камчатский,
2000. С. 96-98.
Серкова Л.Е., Потапов С.С. К минералогии
уральских демантоидов // Минералогия месторождений камнесамоцветного и поделочного сырья.
Тез. докл. Годичного собрания МО РАН. СанктПетербург: МО РАН, 1996. С. 34.
78
Сидоров Е.Г., Осипенко А.Б., Леднева Г.В. Метасоматические образования Эпильчикского базитгипербазитового массива, Олюторская тектоническая зона (Корякия) // Известия высших учебных
заведений. Геология и разведка. 1999. № 2. С. 10-22.
Смит Г. Драгоценные камни. М.: Мир, 1980. 586 с.
Таланцев А.С. О «полых» включениях в демантоидах // Уральская летняя минералогическая школа–2000.Екатеринбург: изд. УГГГА, 2000. С. 249-251.
Терехова В.М. Самойлович М.И., Кутыев Ф.Ш.
Окраска и спектры оптического поглощения демантоида в области 10000-30000 см-1 // Изв. АН СССР.
Сер. геол. 1980. № 6. С. 133-138.
Цюцкий С.С., Шайдуллин С.С. Новые находки
демантоида на Среднем Урале // Уральский геологический журнал. 1999. № 3. С. 91-96.
Цюцкий С.С., Шайдуллин С.С. Новые находки
демантоида на Среднем Урале // Уральский геологический журнал. 2000. № 4. С. 163-164.
Чернавцев В.С. Цветные камни Тамватнейского
ультрамафитового массива // Вопросы оруденения
в ультрамафитах М.: Наука. 1985. С. 141-149.
Fleisher M. The relation between chemical
composition and physical properties in the garnets // Amer.
Miner. 1937. V. 22. № 6. P. 752-759.
Gray M. Colored gemstones of Africa.(Statistical Data
Included) // Rocks&Minerals.2002. V.77. № 2. P. 108-119.
Guobin L. On the Genesis of Demantoid from
Xinjiang, China // Chinese Journal of Geochemistry.1986.
V. 5. № 4. P. 381 –390.
Krzemnicki M. S. Diopside Needles as Inclusions
in Demantoid Garnet from Russia: A Raman Microspectrometric Study // Gems & Gemology. Vol. 35. №.
4. Р. 192-195.
Lind L. T., Henn U., Henn. A., Bank. H. Neues
Vorkommen von Demantoid in Namibia // Zd. Dt.
Gemmol. Ges. 1997. V. 46. № 3. P. 153-160.
Phillips W.R., Talantsev A..S. Russian demantoid,
czar of the garnet family // Gems and Gemology. 1996.
V. 32. P.100-111.
Rost F., Fuchs B., Saddrenu H. Ьber demantoid
aus dem Ural und Seine Farbe // Aufschlus.V. 30. 1979.
№ 2. H. 51-56.
Wise W. S., Moller W. P. Geology and Mineralogy of the
New Idria District, San Benito and Fresno Counties, California
// Rocks and Minerals.1995. V.70. № 1. P. 30-35.
ВЕСТНИК КРАУНЦ. СЕРИЯ НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2003. № 2
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
ДЕМАНТОИДНАЯ МИНЕРАЛИЗАЦИЯ
Demantoid mineralization in the Koryak-Kamchatka region
© 2003 V.L. Semenov1, L.P. Anikin1, E.G. Sidorov1, V.A. Rashidov2
The Institute of Volcanology, FED, RAS, Petropavlovsk-Kamchatsky, 683006, Piip blvd., 9, Russia;
Institute of Volcanic Geology and Geochemistry FED RAS, 683006, Petropavlovsk-Kamchatsky, Piip Blvd
1
2
In the Koryak-Kamchatka region, we have documented demantoid bedrock and placer deposits, related to
concentric-zoned pyroxenite-dunite and dunite-garzburgite (alpine) massives.
ВЕСТНИК КРАУНЦ. СЕРИЯ НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2003. № 2
79
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
ВЕСТНИК КРАУНЦ. НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2003. № 2
УДК 551. 214(265)
О ВОЗМОЖНОЙ ПОДВОДНОЙ ВУЛКАНИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ В РАЙОНЕ
ОСТРОВОВ ЧЕРНЫЕ БРАТЬЯ (КУРИЛЬСКИЕ ОСТРОВА)
? 2003 В.И. Бондаренко 1, В.А. Рашидов 2
Костромской Государственный Университет им. Некрасова, 156000, Кострома,
ул. 1 Мая, 14. Факс: (0942)311322; e-mail: kgpu@kosnet.ru;
2
Институт вулканической геологии и геохимии ДВО РАН, 683006, Петропавловск-Камчатский,
бульвар Пийпа, 9. Факс: (415-22)59130; e-mail: rashidva@kcs.iks.ru
1
В переделах вулканического массива Черных Братьев выделены две кальдеры - кальдера Горшкова и
Внешняя кальдера Горшкова. На островах Черные Братья насчитывается 13 вулканических построек,
три из которых – действующие вулканы. Остров Чирпой характеризуется высокой фумарольной активностью. По данным морских вулканологических исследований зафиксированы акустические аномалии,
которые, вероятно, связаны с подводной газогидротермальной активностью.
В 1982-1991 гг. в пяти вулканологических экспедициях НИС «Вулканолог» сотрудниками Института
вулканологии и Института вулканической геологии
и геохимии ДВО РАН выполнены геолого-геофизические исследования вулканического массива
Черных Братьев. Проведены эхолотный промер,
непрерывное сейсмоакустическое профилирование
(НСП) в модификации метода «центрального луча»,
модульная гидромагнитная съемка (ГМС), драгирование, газогидрохимические исследования и
геологические маршруты на островах.
СТРУКТУРНОЕ ПОЛОЖЕНИЕ, СТРОЕНИЕ И
ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ ВУЛКАНИЧЕСКОГО
МАССИВА ЧЕРНЫХ БРАТЬЕВ
Вулканический массив Черных Братьев располагается на пересечении Большой Курильской
Гряды и Броутонской поперечной вулканической зоны
(рис. 1). Размеры массива по основанию – 33 Ч 35 км.
На юго-востоке основание массива на глубинах 16001300 м сливается с основанием хребта Архангельского. На юге небольшая ложбина с плоским дном на
глубинах 200-250 м отделяет его от подводной 100150 метровой террасы, протягивающейся в северовосточном направлении от о. Уруп. На юго-западе,
западе и севере склоны массива опускаются в
Курильскую котловину и на глубинах 2900 – 3000 м
погружаются под осадочные отложения последней.
Судя по данным НСП, массив сложен, главным
образом, плотными вулканогенными породами. В
верхней части склонов массива они выходят на
80
поверхность дна. В средней и нижней частях склоны
перекрываются маломощным чехлом рыхлых отложений. Очень широкое распространение на склонах
массива получили оползневые процессы.
В пределах вулканического массива Черных
Братьев выявлены две подводные кальдеры –
кальдера Горшкова и Внешняя кальдера Горшкова
(Бондаренко, Рашидов, 2002, 2003а, 2003б; Bondarenko et al., 2003) (рис. 2).
В привершинной части массива, между островами Чирпой и Брат Чирпоев, в рельефе дна с глубинами до 400 м обнаружена крупная кальдера размером 7.5 Ч 11.5 км - кальдера Горшкова (Антонов и
др., 1983; Бондаренко, Рашидов, 2002, 2003а, 2003б).
Кальдера, ограниченная с востока и запада
крупными дуговыми разломами, четко выражена в
рельефе «акустического фундамента» (рис. 3). В
окрестностях впадины на поверхность дна выходят
плотные вулканические породы. Они слагают
подводный вал, прослеживающийся на профилях
эхолотного промера и НСП от п-ова Лапка на о.
Чирпой до юго-восточного окончания о. Брат Чирпоев. Фрагментом этого вала, возвышающимся над
уровнем моря, является п-ов Лапка.
Амплитуда погружения дна кальдеры по
ограничивающим ее разломам превышает 800 м.
Острова Черные Братья представляют собою посткальдерные вулканические постройки.
Мощность кальдерных отложений, заполняющих впадину между островами, превышает 600 м,
а их строение отражает неустойчивый режим формирования этой толщи, обусловленный нестабильностью условий осадконакопления.
ВЕСТНИК КРАУНЦ. СЕРИЯ НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2003. № 2
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
О ВОЗМОЖНОЙ ПОДВОДНОЙ ВУЛКАНИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ
Рис. 1. Местоположение вулканического массива Черных Братьев. 1- вулканический массив
Черных Братьев.
С юга и юго-востока к кальдере Горшкова примыкает обширная подводная терраса, расположенная
на глубинах 100-150 м. Эти глубины соответствуют
понижению уровня океана во время последнего
оледенения. Ширина террасы достигает 5-7 км. У
внешней кромки террасы отмечен подводный вал. На
ряде профилей этот вал очень отчетливо выражен как
в рельефе дна, так и в рельефе поддонных отражающих границ. Судя по характеру сейсмоакустического изображения, он сложен плотными
вулканическими породами. С внутренней стороны
вал обрезается крупными разломами. Фрагменты
этого вала отчетливо прослеживаются к юго-западу
и юго-востоку от островов Черные Братья. Менее
уверенно они прослеживаются к югу и востоку от
островов. Этот вал представляет собою остатки
гребня более древней кальдеры – Внешней
кальдеры Горшкова, вытянутой в субмеридиональном направлении и имеющей размер 15 км Ч
20 км (Бондаренко, Рашидов, 2002, 2003а, 2003б).
Амплитуда погружения дна этой кальдеры в юговосточной части не менее 700 м.
ВЕСТНИК КРАУНЦ. СЕРИЯ НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2003. № 2
81
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
БОНДАРЕНКО, РАШИДОВ
А
!
"
"
$
Б
Рис. 2. Батиметрическая карта вулканического массива Черных Братьев. 1 - наземные вулканические постройки; 2 изобаты, м; 3 – кальдера Горшкова; 4 - Внешняя кальдера Горшкова; 5 - геофизический и гидролого-гидрохимический
профиль. Цифрами обозначены: 1 – вулкан Чирпой; 2 – вулкан Чирпой Второй; 3 – вулкан Черного; 4 – вулкан Сноу; 5 –
вулкан Брат Чирпоев; 6 – вулканическая постройка конуса 528 м.
Борта кальдеры Горшкова и Внешней кальдеры
Горшкова четко трассируются в магнитном поле
высокоградиентными зонами, в пределах которых
горизонтальный градиент магнитного поля достигает 1200 нТл/км (рис. 3). В этих зонах плановое
положение бортов кальдер совпадает с экстремумами кривых (?Т)а (Бондаренко, Рашидов, 2003б).
Вулканический массив Черных Братьев прошел
длительную и сложную историю развития. В его
эволюции можно выделить пять этапов: древний
докальдерный, древний кальдерный, межкальдерный, молодой кальдерный и современный
посткальдерный (Бондаренко, Рашидов, 2002,
2003а, 2003б; Bondarenko et al., 2003).
Вероятнее всего, вулканический массив Черных
Братьев начал формироваться в среднем - раннем
плейстоцене, а возможно, и в неогене. В это же
82
время была образована и Внешняя кальдера
Горшкова.
Время образования кальдеры Горшкова может
соответствовать мощной вспышке кислого вулканизма в интервале от 40-45 до 30-35 тыс. лет назад,
проявившейся на всем протяжении КурилоКамчатской островной дуги (Камчатка…, 1974;
Мелекесцев, 1980). Вблизи краев кальдеры, на ее
длинной оси, сформировались вулканические
постройки островов Чирпой и Брат Чирпоев. Эти
вулканические постройки в настоящее время
занимают около половины площади кальдеры
Горшкова, частично перекрывая ее борт.
На заключительном этапе, в интервале середина
позднего плейстоцена - ранний голоцен, внутри
кальдеры возобновилась вулканическая деятельность, продолжающаяся до сих пор.
ВЕСТНИК КРАУНЦ. СЕРИЯ НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2003. № 2
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
О ВОЗМОЖНОЙ ПОДВОДНОЙ ВУЛКАНИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ
Рис. 3. Изменение аномального магнитного поля (а), фрагмент сейсмограммы НСП
(б) и временной разрез (в) по профилю А-Б. 1 – отражающие границы; 2 – кальдерообразующие разломы; 3 – выходы «акустического фундамента». Положение
профиля см. на рис. 2.
Суммарный объем изверженного и терригенного
материала в пределах вулканического массива Черных
Братьев может превышать 1000-1300 км3. Объем
современных построек островов Черные Братья –
порядка 25 км3 (Бондаренко, Рашидов, 2003б).
На островах Черные Братья насчитывается 13
вулканических построек (рис. 2), три из которых действующие вулканы (Апродов,1982; Горшков,
1954, 1957,1967; Гущенко, 1979; Камчатка, 1974;
Global …, 1989; Gorshkov, 1958; Newhall, Dzyrizin,
1988; Simkin, Siebert, 1984; Sigursson et al., 2000).
Наиболее крупные вулканы, расположенные на
острове Чирпой - Чирпой, Чирпой Второй, Черного
и Сноу (рис. 4 на третьей странице обложки), а на
острове Брат Чирпоев – вулкан Брат Чирпоев. Они
представляют собой стратовулканы, сложенные
чередующимися прослоями лав и пирокластического материала (Гущенко,1979; Подводный…, 1992;
Федорченко и др., 1989).
Возраст наиболее древних вулканов о. Чирпой
- Чирпой и Чирпой Второй - средний плейстоцен –
ВЕСТНИК КРАУНЦ. СЕРИЯ НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2003. № 2
83
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
БОНДАРЕНКО, РАШИДОВ
Рис. 5. Акустические помехи в водной толще вулканического массива Черных Братьев, зафиксированные на самописце
эхолота WD-110М, центральная частота 12.5 кГц.
первая половина голоцена (Апродов, 1982; Горшков,
1967; Камчатка…, 1974).
На о. Брат Чирпоев фрагментом раннеголоценовой, а возможно и позднеплейстоценовой вулканической постройки, является конус высотой 528 м
(Камчатка…, 1974).
Вулканы Сноу, Черного, Брат Чирпоев и все
другие вулканические постройки на островах Черные
Братья возникли во второй половине голоцена
(Горшков, 1954, 1957, 1967; Камчатка…, 1974).
Извержения вулканов Черного и Сноу и их
фумарольная активность неоднократно отмечались
в XVIII-XX веках (Влодавец, 1947; Горшков, 1954,
1957, 1967; Гущенко, 1979; Иванов и др., 1984;
Крашенинников, 1775; Сноу капитан, 1902; Федотов
и др., 1986; Чирков и др., 1972; Global…, 1989;
Gorshkov, 1958; Sapper, 1917; Simkin, Siebert, 1994;
Sigursson et al., 2000; Steinberg G.S., Pisknov, 1989).
Вулкан Брат Чирпоев в настоящее время признаков
вулканической активности не проявляет, но, очевидно, в середине XVIII века он проявлял сольфатарную деятельность (Горшков, 1954, 1957, 1967;
Гущенко, 1979; Gorshkov, 1958). Самой молодой
вулканической постройкой является вулкан Сноу,
84
который образовался в период 1769-1810 гг. (Горшков,
1954, 1957, 1967; Gorshkov, 1958). Последнее кратковременное эксплозивное извержение вулкана Сноу на
острове Чирпой было отмечено в ноябре 1982 г.
(Иванов и др., 1984; Федорченко и др., 1989).
В 1982 -1987 гг., во время проведения экспедиционных работ на НИС «Вулканолог», в кратере и
на северо-западном склоне вулкана Черного, а также
в привершинной части вулкана Сноу отмечалась
фумарольная активность.
По устному сообщению сотрудника Института
морской геологии и геофизики ДВО РАН А.В. Рыбина,
основная фумарольная деятельность в настоящее
время сосредоточена в кратере вулкана Черного и
на его западном склоне. Температура фумарольных
газов изменяется от 134 до 398°С.
В проливе Сноу между островами Чирпой и
Брат Чирпоев, к северо-востоку от берега последнего, возвышается скала Морская Выдра, представляющая собой самостоятельный вулканический конус
(Федорченко, 1989) или древний боковой экструзивный купол (Горшков, 1954, 1957, 1967). В 1972
г. в проливе Сноу, возможно, произошло подводное
извержение (Гущенко, 1979).
ВЕСТНИК КРАУНЦ. СЕРИЯ НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2003. № 2
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
О ВОЗМОЖНОЙ ПОДВОДНОЙ ВУЛКАНИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ
Рис. 6. Фрагмент сейсмограммы НСП по профилю, пересекающему юго-восточный борт кальдеры Горшкова. Стрелками показаны «яркие пятна», обусловленные, возможно, повышенной газонасыщенностью в придонной части разреза.
Строение вулканического массива и его
эволюция отражают эволюцию магматического
очага. Огромные размеры массива, длительная
вулканическая активность свидетельствуют о
существовании здесь на глубине очень большого
магматического очага, приуроченного к месту
пересечения двух активных зон – Большой
Курильской гряды и поперечной зоны Броутона.
Образование крупных кальдер свидетельствует о
формировании здесь на небольших глубинах
крупных периферических очагов (Lipman, 1984,
Williams, 1941). На возможное существование в
настоящее время под островом Чирпой промежуточной магматической камеры на глубинах 2-10 км
указывают Г.И. Аносов и др. (1989), а по данным
(Авдейко, Краснов, 1985) в пределах вулканического
массива Черных Братьев можно предполагать наличие очагов магмы на небольших глубинах.
По-видимому, с этим очагом следует связывать
последние вулканические извержения в пределах
массива, так же как и вероятные новые извержения
вулканов Черного и Сноу в ближайшем будущем. В
то же время характер развития массива свидетельствует о последовательном ослаблении интенсивности вулканизма и сосредоточении его в районе
современных островов Черные Братья, что может
указывать на постепенное истощение и остывание
глубинного магматического очага.
АКУСТИЧЕСКИЕ АНОМАЛИИ В ВОДНОЙ
ТОЛЩЕ
Во время проведения работ в 29 рейсе НИС
«Вулканолог» в пределах вулканического массива
Черных Братьев на записях самописца эхолота были
обнаружены многочисленные акустические аномалии, находящиеся в водной толще (Bondarenko
et al., 2003) (рис. 5). Эти аномалии прослеживаются
на ряде взаимопересекающихся профилей и
сосредоточены, в подавляющем большинстве, в
пределах кальдеры Горшкова.
Аналогичные акустические помехи в водной
толще, вызванные гидротермальными проявлениями, были отмечены у северного побережья
Исландии (Hannigton et al., 2001), около острова
Милос из группы Кикладских островов в
Средиземном море (Dando et al., 1995), на подводных
вулканах Пийпа в Алеутской островной дуге
(Селиверстов, 1998), Эсмеральда, Фукудзин и
ВЕСТНИК КРАУНЦ. СЕРИЯ НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2003. № 2
85
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
БОНДАРЕНКО, РАШИДОВ
А - Б
3
CH4, 10-4 % об.
2
1
46
42
CO2, 10-3 % об.
38
34
30
26
Hg, нг/м3
80
40
0
33.2
S, %
32.9
8
T, oC
6
4
2
0
H, м
1000
2000
4 км
Рис. 7. Изменение содержаний метана, углекислого газа,
ртути, солености, температуры в поверхностном слое
морской воды и рельеф дна по профилю А-Б. Положение
профиля см. на рис. 2. Построил Г.М. Гавриленко.
Манами-Хиоси в Марианской островной дуге
(Гавриленко, 1998; Рашидов, 2001), в кальдере
Денем, расположенной на острове Рауль, и вулкане
Руссиан в островной дуге Кермадек (Гавриленко,
1997; Worthington et al., 1999), а также и в других
вулканически-активных районах Тихого океана
(Егоров, 2001).
86
На профилях НСП, отработанных в районе
вулканического массива Черных Братьев в период
1982-1987 гг., во многих местах отмечаются
аномалии сейсмоакустического изображения –
появляются участки с хаотическим рисунком непротяженных осей синфазности сигнала, «яркие
пятна». Последние особенно отчетливо проявляются
в усилении интенсивности кратных отражений
(рис. 6). Одной из причин появления подобных
аномалий может быть повышенная газонасыщенность разреза, обусловленная гидротермальной
деятельностью (Бондаренко, Надежный, 1987;
Стефанон, 1984; Hovland, Judd, 1988). Участки с аномальным характером сейсмоакустического изображения распространены как в пределах кальдеры
Горшкова, так и снаружи, главным образом, в пределах
террасы к юго-востоку и востоку от нее. К сожалению,
из-за небольших размеров этих участков, обычно очень
сложно прокоррелировать их по соседним профилям.
Не исключено, что отмеченные аномалии могут
быть вызваны скоплением рыбы или гидрологическими причинами.
Для определения природы гидроакустических
аномалий в проливе Сноу был отработан гидрологогидрохимический профиль, юго-восточного простирания (рис. 2).
Полученные результаты не дали прямого однозначного ответа.
В приповерхностном слое морской воды над
кальдерой Горшкова наблюдается обратная зависимость между температурой и соленостью, а также
между содержанием растворенных в морской воде
углекислого газа и метана в направлении с северозапада на юго-восток (рис. 7). Точки перегиба кривых
распо-лагается над местом проявления акустических
аномалий на юго-восточному борту кальдеры
Горшкова. Над Внешней кальдерой Горшкова
температура и соленость остаются, практически,
постоянными, а содержание растворенных в морской
воде углекислого газа и метана имеет обратную
зависимость.
Над местами проявления акустических аномалий
зафиксированы локальные участки повышения
содержания ртути, растворенной в морской воде,
которая является надежным индикатором выявления зон подводной гидротермальной разгрузки
(Гавриленко, 1997).
Учитывая все имеющиеся данные: современную
вулканическую активность вулканов Сноу и Черного,
сведения о возможном подводном извержении в
проливе Сноу в 1972 г., предполагаемое наличие
магматических очагов на небольших глубинах в
пределах вулканического массива Черных Братьев,
ВЕСТНИК КРАУНЦ. СЕРИЯ НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2003. № 2
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
О ВОЗМОЖНОЙ ПОДВОДНОЙ ВУЛКАНИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ
наличие «ярких пятен» на сейсмограммах НСП,
локальные участки повышенного содержания растворенной в морской воде ртути, мы, с большой долей
вероятности, можем предположить, что зарегистрированные акустические аномалии связаны с подводной газогидротермальной активностью.
По геологическим условиям своего местонахождения, строению, составу газов, наличию
«ярких» пятен на сейсмограммах НСП отмеченные
проявления относятся по классификации, принятой
в работе (Егоров, 2001), к гидротермальному типу
газовых просачиваний.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В результате исследований, выполненных с
борта НИС «Вулканолог», получены новые оригинальные данные о строении, эволюции и вулканической активности вулканического массива Черных
Братьев.
Долгоживущий вулканический центр Черных
Братьев прошел длительную и сложную историю развития, самую сложную среди вулканических центров Броутонской поперечной вулканической зоны.
В его развитии выделено пять этапов. Суммарный объем изверженного в данном районе вулканического материала превышает 1000-1300 км3.
В пределах вулканического массива Черных
Братьев в водной толще отмечены многочисленные
акустические аномалии, которые, вероятнее всего, связанны с подводной газогидротермальной активностью.
Не вызывает сомнений необходимость продолжения всестороннего комплексного изучения
массива Черных Братьев, являющегося интереснейшим вулканическим долгоживущим центром в
пределах Курильской островной дуги.
Авторы выражают искреннюю признательность
д.г.-м. н. Н.И. Селиверстову за критическое рассмотрение работы, сделанные замечания и ценные советы.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Авдейко Г.П., Краснов С.Г. Сульфидные руды и
их связь с подводными вулканами и гидротермами
островных дуг // Вулканология и сейсмология. 1985.
№ 4. С. 26-39.
Антонов А.Ю., Авдейко Г.П., Бондаренко В.И.,
Волынец О.Н. Подводная кальдера Г.С. Горшкова
(Курильские острова) // Тихий океан. Геология,
геоморфология, магматизм. Тез. докл. I Тихоокеан. Шк.
Мор. Геол. и геоф. Владивосток, 1983. С. 130-131.
Аносов Г.И., Аргентов В.В., Абдурахманов А.И.
и др. Глубинное строение кальдеры Горшкова
(Курильские острова) // Вулканология и сейсмология. 1989. № 5. С. 28-34.
Апродов В.А. Вулканы. М.: Мысль, 1982. 367 с.
Бондаренко В.И., Надежный А.М. Акустические неоднородности осадочного чехла в районе
предполагаемого газогидротермального выхода у о.
Парамушир // Вулканология и сейсмология. 1987.
№ 2. С. 100-104.
Бондаренко В.И., Рашидов В.А. Новые сведения
о строении подводных вулканических массивов
Черных Братьев и Эдельштейна // РАН. ДВО.
ИВГиГ. Тез. докл. Ежегодной научной сессии,
посвященной дню Вулканолога. ПетропавловскКамчатский, 2002. С. 35-38.
Бондаренко В.И., Рашидов В.А. Эволюция
вулканического массива Черных Братьев (Курильские острова) // Геодинамика, магматизм и минерагения континентальных окраин Севера Пацифики.
Том 2. Магадан, 2003а. С. 172-174.
Бондаренко В.И., Рашидов В.А. Вулканический
массив Черных Братьев (Курильские острова) //
Вулканология и сейсмология. 2003б. № 3. С. 35-51.
Влодавец В.И. Вулканы Советского Союза. М.:
Гос. из-во географич. литературы, 1947. 163 с.
Гавриленко Г.М. Подводная вулканическая и
гидротермальна деятельность как источник металлов в железо-марганцевых образованиях островных
дуг. Владивосток: Дальнаука, 1997. 164 с.
Горшков Г.С. Хронология извержений вулканов
Курильской гряды (1713 - 1952) // Тр. Лаб. вулканологии. М.: Из-во АН СССР, 1954. С. 58-99.
Горшков Г.С. Каталог действующих вулканов
Курильских островов // Бюл. вулканол. станций.1957.
№ 25. С. 98-178.
Горшков Г.С. Вулканизм Курильской островной
дуги. М.: Наука, 1967. 288 с.
Гущенко И.И. Извержения вулканов мира.
Каталог. М.:Наука,1979. 475 с.
Егоров Ю.О. Геологическое строение и газонасыщенность морских осадков современных вулканических областей. Владивосток: Дальнаука, 2001. 138 с.
Иванов Б.В., Чирков А.М., Дубик Ю.М. и др. Состояние действующих вулканов Камчатки и Курильских островов в 1982 г. // Вулканология и сейсмология. 1984. № 4. С. 104-110.
Камчатка, Курильские и Командорские острова /
Отв. ред. И.В. Лучицкий. М.: Наука, 1974. 528 c.
Крашенинников С.П. Описание земли Камчатки.
СПБ.: Наука, Петропавловск-Камчатский: Камшат,
1994. Репринт 1 изд. СПБ., 1775. Т. 1. С. 112-113.
Мелекесцев И.В. Вулканизм и рельефообразование. М.: Наука, 1980. 211 с.
Подводный вулканизм и зональность Курильской островной дуги / Отв. ред. Пущаровский Ю.М.
М.: Наука, 1992. 528 с.
ВЕСТНИК КРАУНЦ. СЕРИЯ НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2003. № 2
87
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
БОНДАРЕНКО, РАШИДОВ
Рашидов В.А. Геомагнитные исследования
подводных вулканов Минами-Хиоси и Фукудзин
(Марианская островная дуга) // Вулканология и
сейсмология. 2001. № 5. С. 55-64.
Селиверстов Н.И. Строение дна камчатских
акваторий и геодинамика зоны сочленения КурилоКамчатской и Алеутской островных дуг. М.: Научный мир, 1998. 164 с.
Сноу капитан. Курильская гряда // Зап. Об-ва
изуч. Амурского края. Т. 8. Вып. 1. Владивосток,
1902. 119 с.
Стефанон А. Акустические характеристики
газонасыщенных осадков северной части Адриатического моря // Акустика дна океана. / Под ред.
У. Купермана и Ф.М. Енсена. М.: Мир, 1984. С. 59-64.
Федорченко В.И., Абдурахманов А.И., Родионова Р.И. Вулканизм Курильской островной дуги:
геология и петрогенезис. М.: Наука, 1989. 237 с.
Федотов С.А., Иванов Б.В., Гущенко И.И. и др.
Вулканическая деятельность в Курило-Камчатской
зоне в 1980-1984 гг. // Вулканология и сейсмология.
1986. № 2. С. 3-20.
Чирков А.М., Барабанов Л.Н., Башарина Л.А.,
Зеленов К.К. Состояние некоторых вулканов
Курильской островной дуги летом 1970 г. // Бюл.
вулканол. станций. 1972. № 48. С. 33-39.
Bondarenko V.I., Gavrilenko G.M., Rashidov V.A.
Evolution of the Chernye Bratia volcanic massif (Kurile
Islands) / / 3rd International Workshop Basement Volcanoes Interplay and Human Activities.August 23–25,
2003. Kamchatka, Russia. P. 9.
Dando P. R., Hugnes J. A., Leahy Y. et al. Gas venting
rates from submarine hydrothermal areas around the
island of Milos, Hellenic Volcanic Arc // Continental
Shelf Research. 1995. V. 15. № 8. P. 913-929.
Global Volcanism 1975-1985. Editors: McClelland
L., Simkin T., Summers M., Nielsen E., and Stein T.C.
Pretice-Hall, Inc. A Simon & Schuster, Engleewod
Cliffs, New Jersey. 1989. 666 p.
Gorshkov G.S. Cataloge of the active volcanoes of
the World including solfatara fields. P. VII. Kurile
islands. Inter. Volcanological Assoc. Napoli, Italia,
1958. 99 p.
Hannigton N., Herzig P., Stoffers P. еt al. First
observations high-temperature submarine hidrothermal
vents and massive anhydrite deposits of the nort coast
of Iseland // Marine Geology. 2001. V. 177. № 3-4. P.
199-220.
Hovland M., Judd A.G. Seabed Pockmarks and
seepages. Graham and Trotman, 1988. 293 p.
Lipman P.W. The roots of ash flow calderas in
western North America: windows into the tops of
granitic batholiths // J. Geophys. Res. 1984.V. 89. №
10. P. 8219-8221.
Newhall C. G., Dzyrizin D. Historical Unrest at
Large Calderas of the World / U.S. Geological survey
Bulletin 1885. U.S. Goverment Printing Office. Washington, 1988 .V. 2. P. 609-611.
Sapper K. Katalog der geschichtlichen
Vulkanausbruche. Stra?burg: R.J. Trubner, 1917. P. 118.
Simkin T. and Siebert L. Volcanoes of the World.
Geoscience Press. Inc. Tusson. Arizona, 1994. 349 p.
Sigursson H., Houghton B.F., McNutt S.R. et. al.
Encyclopedia of Volcanoes. Academic Press. San
Fransisco-New York-Boston-London-Sydney-Toronto,
2000. 1417 p.
Steinberg G.S., Pisknov B.N. Communication //
Bul. оf Volcanic Eruptions. Volcanol. Soc. of Japan.
IUGG. 1989. № 26. P. 85.
Williams H. Calderas and their origin // Bull. Dep.
Geol. 1941. V.25. № 6. P. 239-346.
Worthington T.J., Gregory M. R, Bondarenko V.I. The
Denham Caldera on Raoul Volcano: dacitic volcanism in
theTonga–Kermadec arc // Journal of Volcanology and
Geothermal Research. 1999. V. 90. № 1-2. P. 29–48.
On probable submarine volcanic activity in region the Chernye Bratia island volcanic (the
Kurile islands)
V.I. Bondarenko1, V.A.Rashidov2
State Nekrasov University of Kostroma, 15600 Kostroma 1 May street, 14.
Fax: (0942)3111322; e-mail: kgpu@kosnet.ru
2
Institute of Volcanic Geology and Geochemistry FED RAS, 683006, Petropavlovsk-Kamchatsky, Piip Blvd., 9. Fax:
(415-22)59130; e-mail: rashidva@kcs.iks.ru
1
Two calderas can be distinguished within the Chernye Bratia volcanic massif: Gorshkov caldera
and Outer Gorshkov caldera. Chernye Bratia islands host 13 volcanic edifices including three active
ones. Chirpoi island is characterized by high fumarolic activity. During marine volcanological survey
several acoustic anomalies were registered probably indicating submarine gas-hydrothermal activity
within the massif.
88
ВЕСТНИК КРАУНЦ. СЕРИЯ НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2003. № 2
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
ВЕСТНИК КРАУНЦ. НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2003. № 2
УДК 550.34+550.837
СПОСОБ ПРИМЕНЕНИЯ КОНТРОЛИРУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ
ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПОЛЯ ПРИ ВЫЯВЛЕНИИ ПРЕДВЕСТНИКОВ
ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЙ
? 2003 И.А. Федорченко
Институт вулканической геологии и геохимии ДВО РАН, Петропавловск-Камчатский, 683006,
бульвар Пийпа, 9, тел.19-68-06, e-mail: iaf@kcs.iks.ru
Предлагается метод мониторинга вариаций кажущегося электрического сопротивления с помощью
малоглубинной расстановки Шлюмберже. Изготовлен и испытан макет аппаратуры, позволяющий
учитывать ход естественного электрического поля. Представлены материалы, иллюстрирующие
уменьшение сопротивления на порядок за 4 часа до землетрясения с М=7.4. Высказаны суждения о
перспективах методики.
ПОСТАНОВКА ПРОБЛЕМЫ
Проблема прогноза сильных землетрясений на
Камчатке, особенно для восточного побережья, стоит
достаточно остро. Многочисленные работы в этой
области (см., например, Соболев, 1993), несмотря на
обилие анализируемых характеристик, не позволяют
с уверенностью отождествлять аномальные эффекты
в вариациях различных геофизических параметров
с процессами подготовки сейсмического события.
Вероятнее всего, это связано с тем, что обычно наблюдаются естественные поля Земли различного типа.
В этой ситуации имеет место неопределенность
геометрических и энергетических характеристик
источника анализируемого поля. Флуктуации,
обусловленные нестационарностью источника,
накладывают ограничения на точность определения
параметров среды (плотность, электропроводность
и т.д.). Естественным образом можно предположить,
что использование искусственных источников
какого-либо поля с заданными параметрами, т.е.
контролируемого источника, позволит с достаточной
точностью фиксировать изменения в конкретных
объемах среды. Наиболее просто задача решается
электромагнитными методами.
ВЫБОР И ОБОСНОВАНИЕ МЕТОДИКИ
Преимущество электромагнитных методов
определяется, во-первых, чувствительностью электрического сопротивления к фазовым изменениям
среды. Во-вторых, обеспечить регулярные сеансы
возбуждения электромагнитного поля любого типа
технически и экономически гораздо проще, чем,
например, сейсмического. Кроме того, весьма вероятно, что вариации электрического сопротивления
могут отображать процесс подготовки сейсмического события в приповерхностных горизонтах.
В (Левин и др., 2002) показано, что реакция на
изменения в области подготовки землетрясения
проявляется на поверхности земли на значительных,
до сотен километров, удалениях. Таким образом, на
глубинах даже в первые десятки метров существует
возможность фиксировать вариации сопротивления,
обусловленные гидрогеодинамикой среды.
Попытки поиска предвестников землетрясений
на Петропавловском геодинамическом полигоне с
использованием искусственных электромагнитных
полей предпринимались в ИВГиГ ДВО РАН с 1993
года. Предполагалось выполнение регулярных
электромагнитных зондирований с применением
мощного генератора импульсных токов (разработка
НИИприбор, г. Лыткарино) индукционным методом. Генератор был установлен на Авачинском
стационаре. Опытно-методические работы выполнены в полном объеме. В результате успешных запусков получен устойчивый отклик на удалении от генератора 18 км, получена частотная характеристика
среды для пункта приема. Однако из-за несвоевременного и неполного финансирования работы приостановлены, а установка законсервирована на
неопределенный срок.
Параллельно была сделана попытка создать
метод контроля геоэлектрических параметров
среды с применением слаботочного источника первичного поля, который позволил бы регистрировать
изменение удельного электрического сопротивле-
ВЕСТНИК КРАУНЦ. СЕРИЯ НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2003. № 2
89
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
ФЕДОРЧЕНКО
?
??????
??????
?
???????
1
1769
1552
$%?
?
10
MN=1
MN=5
MN=20
MN=50
992
100
1841
1217
1000
100
1000
1972
10000
100
1000
100
1000
10000
10000
UА???
??????
?
1
1307
1552
10
???
?
04.06.1993
02.07.1993
100
1217
1000
100
1244
1000
U????
10000
Рис. 1. Графики зависимости кажущегося сопротивления ?к от AB/2 по данным вертикального электрического зондирования (ВЭЗ), полученные в пункте Петропавловского геодинамического полигона «Верхняя Паратунка. Индексы у кривых – значения ?к в Ом*м для
начального и конечного разносов: а - азимутальные кривые; б - графики расстановки с
азимутом 60о, полученные с интервалом в 1 месяц.
ния на глубинах в первые 100 метров. При расположении такой расстановки в пределах зоны тектонической активности существуют, как указывалось
выше, предпосылки регистрации гидрогеодинамического эффекта в более или менее определенном
диапазоне глубин и в условиях, минимизирующих
влияние поверхностных факторов.
РЕКОГНОСЦИРОВОЧНЫЕ РАБОТЫ
Местом проведения эксперимента был выбран
пункт «Верхняя Паратунка» сети Петропавловского
90
геодинамического полигона. Пункт распложен в 70
км от областного центра на левом берегу р. Карымшина. Выбор места определен из соображений его
доступности для автотранспорта и защищенности
от техногенных электромагнитных помех. Для
определения геометрических параметров рабочей
расстановки и оценки анизотропии разреза выполнены азимутальные ВЭЗ (вертикальные электрические зондирования). Методика измерений с симметричной расстановкой (типа Шлюмберже) и процедуры определения кажущегося сопротивления
общеизвестны и подробно описаны в литературе,
например в работе (Краев, 1965).
ВЕСТНИК КРАУНЦ. СЕРИЯ НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2003. № 2
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
СПОСОБ ПРИМЕНЕНИЯ КОНТРОЛИРУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ
?????????????????
????????????????????????
????????????????????????
???
?
(6
?????
??????????
?
?????
?????????
???????????????
0
1
Рис. 2. Блок-схема макета “Прогноз” для регистрации вариаций кажущегося сопротивления.
Пояснения в тексте.
Результаты ВЭЗ представлены на рис. 1. В
общем случае, на графиках проявляется четырехслойный разрез типа QH: ?1>?2>?3<?4. Наиболее
явно он выражен на кривой ВЭЗ для азимута 60о,
характеризуя более или менее однородную горизонтально-слоистую среду. При другой ориентировке
расстановок очевидно влияние горизонтальной
неоднородности – при одной и той же длине питающей линии АВ величина кажущегося электрического сопротивления ?к отличается при измерении
на разных МN. При ориентировке 150о эффект
«ворот» возникает, начиная с АВ/2 = 25 метров. В
большей мере он присутствует для азимута 105о.
Поэтому для количественных оценок выбрана
реализация, полученная при Аз. 600.
Формальная палеточная обработка дала следующие результаты. Верхняя часть разреза до
глубины около 5-6 метров имеет удельное сопротивлении 1560 Ом*м и, скорее всего представлена
аллювием, характерным для пойменных участков.
Далее, до глубины порядка 120 м выделяются два
проводящих горизонта с ?2 = 540 и ?3 = 130 Ом*м,
отображающих область аккумуляции грунтовых
вод, дренируемых через проницаемые валунногалечниковые отложения. Ниже фиксируется
высокоомный слой, не ограниченный по глубине и
отображающий, вероятнее всего, присутствие
водоупора. Отметим, что в данной работе не
ставилась целью детальная геологическая трактовка. Измерения носили рекогносцировочный характер для выбора оптимальных параметров установки,
в первую очередь - величины линии АВ, при которой
возможен контроль интервала глубин ниже области
интенсивного водообмена. Результаты эксперимента дают основание считать, что при АВ/2 более 150
метров будет контролироваться состояние высокоомного опорного горизонта. Устойчивость характеристик для такой установки иллюстрируется
рисунком 1, б. Кривая ВЭЗ от 02.07.93 получена через
сутки после дождя. Заметно, что явные изменения
проявляются на разносах АВ/2 меньше 15 метров.
Экспериментальные характеристики азимутальных ВЭЗ позволяют качественно оценить
анизотропию кажущегося сопротивления ?к или
относительные параметры (Балеста и др.) для
необходимых разносов:
?кm,n = (?кm?кn)1/2,
где индексы m и n – азимуты расстановок. Для
АВ/2 = 100 м имеем ?к60,105= 0.263, ?к60,150= 0.421,
?к105, 150= 1.602. Для АВ/2 = 150 м и АВ/2 = 225 м,
соответственно, 0.381, 0.548, 1.437 и 0.891, 0.955,
1.071. Можно сделать вывод о том, что преобладающее направление проводящей структуры близко
к 60о, причем при уменьшении разносов эффект
ВЕСТНИК КРАУНЦ. СЕРИЯ НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2003. № 2
91
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
ФЕДОРЧЕНКО
Рис. 3. Примеры записей вариаций теллурического поля (сплошная линия) и кажущегося электрического
сопротивления (верхняя огибающая импульсов). Регистратор ES 8000, динамический диапазон 100 мв/шкалу: а временная окрестность землетрясения 09.06.93 г., 02 ч 03 мин. (время камчатское), М=7.4, протяжка – 200 мм/час;
б - типичная форма записи в отсутствие сейсмической активности, протяжка 10 мм/час.
выражен более явно. Скорее всего, это является
следствием фациальных особенностей русловой
формации.
ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ
ЭКСПЕРИМЕНТА
Макет аппаратуры (условно «Прогноз»),
обеспечивающий включение стабильного тока в
нагрузку и регистрацию отклика среды с выбираемой дискретностью, выполнен на базе регистратора ES 8000 (Япония). Блок-схема представлена
на рис.2. Управление узлом коммутации тока в
линии АВ осуществляется тактовым импульсом с
частотой 1/24 с-1, поступающим со схемы синхронизации регистратора. Стабилизированный ток с
ИСТ (источник стабилизированного тока) поступает в АВ каждые 5 минут. Длительность питающего импульса, равная 1 мин, обеспечивает установившийся режим в среде. Сигнал с измерительной линии MN через эмиттерный повторитель,
схему смещения и автокомпенсации поступает на
регистратор ES 8000 и записывается на диаграммной ленте с дискретностью 6, 12, 24 с или в непрерывном режиме. Аналоговая часть всех схем выполнена на операционных усилителях К157УД2 и
К140УД1208, цифровая - на микросхемах серии 561.
92
Энергопотребление приставки не превышает 8
мА/час. Источник тока для линии АВ – 6 последовательно соединенных аккумуляторов НКН125
(рабочее напряжение не менее70 в, время работы
без подзарядки не менее 3-х месяцев). Питание
управляющего и регистрирующего блоков установки – 12 Вольт (два аккумулятора НКН55).
Электроды для питающей и приемной линий,
выполненные из свинцовых пластин с размерами
20 х 40 см и толщиной 0.5 см, были закопаны на
глубину около 1 м. Кондукторами служили отрезки
провода ГПСМП.
ОПИСАНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТА, ОБСУЖДЕНИЕ
РЕЗУЛЬТАТОВ
Геометрические параметры расстановки
следующие. Длина питающей линии АВ - 200
метров, длина приемной линии MN - 40 метров,
азимут расстановки - 60 градусов С-В. Сила тока I
в АВ равна 15 мА, чувствительность регистратора
- 10 мВ/см. Кажущееся сопротивление 840-850
Ом*м. Примеры записи вариаций представлены на
рис. 3. Непрерывная реализация на диаграммах
иллюстрирует ход естественного электрического
поля ?UЕП1, а огибающая импульсов - ?UЕП2 при
включенной АВ. Разность этих величин дает ?UMN.
ВЕСТНИК КРАУНЦ. СЕРИЯ НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2003. № 2
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
СПОСОБ ПРИМЕНЕНИЯ КОНТРОЛИРУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ
Как известно (Краев, 1965), кажущееся электрическое сопротивление вычисляется следующим
образом:
?к = К(?UMN / IAB),
К - геометрический коэффициент установки,
для закрепленных линий является величиной
постоянной, стабильность тока IAB обеспечена
аппаратурно. Таким образом, если откалибровать
шкалу регистрации в Ом*м, величина ?UMN будет
отображать истинные значения кажущегося электрического сопротивления.
Ощутимое землетрясение произошло в
Авачинском заливе 9 июня 1993 г. В 02 час. 03 мин
(время Камчатское) на расстоянии около 190 км от
пункта регистрации. Координаты эпицентра 51o20?
с.ш. и 157o80? в.д., глубина гипоцентра 40 км,
магнитуда М = 7.4, энергетический класс 14.9.
Момент землетрясения на диаграмме (рис. 3, а)
позиционирован стрелкой. За 8 часов до землетрясения, на фоне увеличения интенсивности
естественного ЭМП земли, наблюдается уменьшение
кажущегося сопротивления от 840 до 84 Ом*м с
релаксацией обеих составляющих за 4 часа до
события. На рис. 3,б (здесь скорость развертки в два
раза меньше), при изменении естественного ЭМПЗ
такого же характера, землетрясений не отмечалось,
а уровень сопротивления практически не менялся.
К сожалению, по причинам технического и
организационного характера измерения были
прерваны 30 сентября 1993 года, возобновлены лишь
после землетрясения 12.10.93 г. и окончательно
прекращены к весне 1994 г. В дальнейшем методика
развития не получила, и зарегистрированный феномен
остается не подтвержденным. Этим печальным
фактом объясняется отсутствие записей во время
других сейсмических событий, что не дает
возможности дать полноценную статистическую
оценку методики. Заметим, однако, что косвенным
свидетельством возможностей способа является
отсутствие на всех записях значимых изменений ?UMN
в отсутствие сейсмической активности и при
различных метеоусловиях. Необходимо также
отметить, что в намерения автора не входило
осмысление причин вариаций естественного поля
Земли. Была сделана лишь попытка их корреляции с
вариациями измеряемого параметра.
ВЫВОДЫ
Анализ полученных данных позволяет надеяться
на перспективность описанной методики для
выявления и регистрации предвестников землетрясений в пределах Петропавловского геодинамического полигона. Современные возможности
позволяют на качественно более высоком уровне
осуществлять как непосредственно регистрацию, так
и передачу данных в центр сбора информации. К
тому же, при наличии нескольких измерительных
каналов, возможно создание сети с разноориентированными датчиками, как приемных, так и питающих линий. Синхронизация коммутатора тока
приемного тракта достаточно просто осуществима с
помощью опорной частоты телеметрической станции. Частота коммутации и длительность токового
импульса могут варьировать в зависимости от
конкретных технических условий. Предварительно
можно считать, что частоту коммутации можно снизить до двух – трех циклов в час при длительности
импульса порядка 1 минуты.
Автор глубоко признателен Н.И. Селиверстову
и В.А. Широкову за ряд ценных замечаний и советов.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Балеста С.Т., Зубин М.И., Козырев А.И., Каргопольцев А.А, Федорченко И.А. Комплексные геофизические исследования геологического строения
месторождений термальных вод Камчатки. М.:
Наука, 1985. 111 с.
Левин В.Е., Гордеев Е.И., Бахтиаров В.Ф.,
Касахара М. Предварительные результаты GPS
мониторинга на Камчатке и Командорских островах
// Вулканология и сейсмология. 2002. № 1. С. 3-11.
Краев А.П. Основы геоэлектрики. Л.: Недра,
1965. 587 с.
Соболев Г.А. Основы прогноза землетрясений //
М.: Наука, 1993. 414 с.
ВЕСТНИК КРАУНЦ. СЕРИЯ НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2003. № 2
93
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
ФЕДОРЧЕНКО
Electromagnetic Control Sources For Eathquake Prediction
I.A. Fedorchenko
Institute of Volcanic Geology and Geochemistry, Far East Division, Russian Academy of Sciences, PetropavlovskKamchatskii, 683006, Russia
Question of the probably application the electromagnetic control source method for the apparent resistivity
monitoring is subject discussion. The measuring scheme, arrangement versions and practical diagrams is
proposed. Decrease apparent resistivity before the earthquake (M = 7.4) from 840 to 84 Omm is fixed.
94
ВЕСТНИК КРАУНЦ. СЕРИЯ НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2003. № 2
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
ВЕСТНИК КРАУНЦ. НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2003. № 2
УДК 551.46
ОПЫТ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ТЕЛЕМЕТРИЧЕСКИХ РЕГИСТРАТОРОВ
УРОВНЯ МОРЯ В СЛУЖБЕ ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ О ВОЛНАХ ЦУНАМИ
? 2003 П.В. Дущенко1, Т.Н. Ивельская1, Г.В. Шевченко2
1
Сахалинское территориальное управление по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды,
693000, Южно-Сахалинск, ул. Западная 78
2
Институт морской геологии и геофизики ДВО РАН, 693022, Южно-Сахалинск, ул. Науки
Проанализирован опыт использования телеметрических комплексов «Хандар», предназначенных для
измерения колебаний уровня моря и передачи полученной информации в реальном времени на
компьютер службы предупреждения о цунами в Южно-Сахалинске, где реализованы прием,
визуализация и анализ поступающих данных.
Для станции, расположенной в Северо-Курильске, проанализированы ситуации в обычную погоду и
связанные с повышением энергии длинноволновых процессов при прохождении циклона. Спектры
полученных записей сравнивались со спектральными характеристиками цунами, зарегистрированными
в данном пункте в прошлом. Для интерпретации полученных результатов было выполнено численное
моделирование распространения длинных волн в изучаемом районе.
Информация, получаемая из Усть-Камчатска, обнаруживает значительное уменьшение величины
приливов по сравнению с наблюдавшейся ранее в данном пункте. Слабое проникновение приливных
волн к месту расположения прибора указывает на его непригодность для регистрации волн цунами и
необходимость переноса аппаратуры в более подходящее место.
ВВЕДЕНИЕ
До недавнего времени служба предупреждения
о волнах цунами (СПЦ) Сахалинской области
основывалась исключительно на сейсмологической
информации, хотя методические вопросы использования регистраторов придонного гидростатического
давления (колебаний уровня моря) для этих целей
подробно изучены достаточно давно (Куликов, 1990;
Поплавский и др., 1980). Отсутствие сведений о
реальном развитии волнового процесса во времени
всегда было одной из самых существенных проблем
СПЦ как при подаче, так особенно при принятии
решения об отбое тревоги цунами. Как несвоевременная подача сигнала, так и ложная тревога всегда
ведут к неоправданным затратам и вызывают нарекания населения, проживающего в цунамиопасных
районах.
В связи с этим Центр цунами Сахалинского
управления по гидрометеорологии и мониторингу
среды в последние годы предпринимал значительные усилия по установке уровенных постов и
организации передачи данных в реальном времени.
Вначале были проведены пробные эксперименты
по осуществлению доставки информации о
колебаниях уровня в порту г. Холмска в Центр
цунами средствами электронной почты (Ивельская
и др., 2001). Помимо отработки вопросов приема и
визуализации поступающих данных, для наиболее
эффективного их использования в работе СПЦ при
тревожных ситуациях, анализировались записи всех
зарегистрированных в данном пункте цунами, а
также было выполнено численное моделирование
распространения длинных волн в изучаемой
акватории.
В настоящее время установлено три прибора на
Курильских островах и Камчатке, но, по существу,
информация в реальном времени поступает только
от двух из них, причем результаты измерений длинноволновых процессов в поселке Усть-Камчатске
порождают много вопросов.
Организации приема данных, их введение в
компьютер дежурного по СПЦ и визуализация,
устранение прилива и определение точных характеристик цунами, применение полученных результатов для уточнения оперативного прогноза представляют определенные трудности. Первому опыту
использования этих данных для совершенствования работы СПЦ посвящена настоящая работа.
ВЕСТНИК КРАУНЦ. СЕРИЯ НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2003. № 2
95
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
ДУЩЕНКО И ДР.
ОРГАНИЗАЦИЯ ПРИЕМА УРОВЕННЫХ
ДАННЫХ
В конце 1999 года в портах Северо-Курильска
и Усть-Камчатска была произведена установка
регистраторов цунами. Схема расположения пунктов наблюдения приведена на рис.1. Это оборудование было получено от Тихоокеанского центра
предупреждения цунами (Гавайи, США). Подобные
телеметрические комплексы используются Службой погоды США для производства стандартных
наблюдений за уровнем океана и для оперативных
наблюдений за цунами, ими оснащено около 70
уровенных станций многих стран, входящих в
международную Тихоокеанскую систему предупреждения о цунами.
Типичная установка для наблюдений уровня
океана включает в себя телеметрический комплекс
наряду с традиционными регистраторами придонного гидростатического давления (донными мареографами) и футштоком, однако телеметрический
комплекс может использоваться самостоятельно.
Для измерений использовался датчик давления
серии PTX160 фирмы Druck, который обеспечивает
точность измерения 0.1% (0.3 см водного столба).
Измеритель был установлен в колодце не работающего в настоящее время мареографа на акватории
порта Северо-Курильска, регистрация придонного
гидростатического давления осуществлялась ежесекундно с последующим двухминутным осреднением.
Прибор соединяется кабельной линией (максимальное удаление до 1.5 км) с универсальной
платформой сбора и преобразования данных Logger
555-DCP фирмы Handar. ПСД выполнена на базе
IBM -совместимой микро-ЭВМ, имеет 16 аналоговых входов, коммутируемых на 14-разрядный
АЦП (погрешность + 0,025 %), а также 12 дискретных входов, в том числе программируемых для
«интеллектуальных» датчиков. Часы реального
времени с точностью 30 сек/год.
Для передачи данных Logger имеет типовой
радиоканал со спутником GOES (GMS), а также возможность подключения к телефонному каналу для
C
Усть-Камчатск
п-ов Камчатка
5o
Ю
5o
ОХОТСКОЕ
МОРЕ
В
З
08.06.1993
Северо-Курильск
28.02.1973
о. Сахалин
о. Шумшу
2-й Куриль ский
пролив
Южно-Сахалинск
(Центр Цунами)
ЯПОНСКОЕ
МОРЕ
Курильские о-ва
о. Кунашир
(Южно-Курильск)
о. Шикотан
(с. Малокурильское )
05.10.1994
о. Парамушир
ТИХИЙ
ОКЕАН
Рис. 1. Карта исследуемого района с указанием мест установки телеметрических комплексов «Хандар».
Кружками отмечены очаги цунами, анализировавшихся в данной работе.
96
ВЕСТНИК КРАУНЦ. СЕРИЯ НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2003. № 2
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
ОПЫТ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ТЕЛЕМЕТРИЧЕСКИХ РЕГИСТРАТОРОВ
Хабаровская метеорологическая
телекоммуникационная
система
GMS 5
Платформа
сбора
данных
Передающая
антенна
Японский
спутниковый
приемный центр,
Токио
Платформа
сбора
данных
Передающая
антенна
Всемирная
метеорологическая
сеть
Телефонная сеть
общего
пользования
Южно-Сахалинск
Сообщения
SWRAxxRJTD
База
уровенных
данных
Регистратор
цунами
Северо-Курильск
Регистратор
цунами
Компьютер в центре
Цунами
Усть-Камчатск
Просмотр
уровенных
данных
MTS
Метеорологическая
телекоммуникационная
система
Рис. 2. Схема передачи данных от телеметрических комплексов «Хандар», установленных в г. СевероКурильске и п. Усть-Камчатске.
Рис. 3. Представление телеметрических данных в Центре цунами, полученных от регистратора в г. СевероКурильске.
ВЕСТНИК КРАУНЦ. СЕРИЯ НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2003. № 2
97
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
ДУЩЕНКО И ДР.
Рис. 4. Отрезки записи длинноволновых колебаний длительностью 1 сутки, полученные при помощи
телеметрического комплекса «Хандар» в Северо-Курильске осенью 2000 года в относительно спокойную погоду
(толстая линия) и при прохождении циклона (тонкая). Из исходных значений вычтен предвычисленный прилив.
Метки на оси времени через один час.
реализации связи с компьютером потребителя информации по электронной почте.
По окончании монтажа платформы сбора данных были включены в режим передачи данных
через спутник GMS-5, и от Японского Метеорологического Агентства (Токио) было получено подтверждение нормального прохождения сигнала.
Организация радиосистемы осуществлена в соответствии с регламентом международной системы
геостационарных метеорологических спутников –
работа в жестко-задаваемой сетке частот (в диапазоне 401-402 Мгц) и временных интервалов. Объем
сообщения 512 знаков (данные передавались
блоками по 6 двух-минутных отсчетов), скорость
передачи 100 бит/сек.
Кроме того, в Северо-Курильске ПСД «Хандар»
была подключена к телефонной линии. В ЮжноСахалинске, из Центра цунами, была осуществлена
связь по телефону с ПСД в Северо-Курильске.
Таким образом, помимо спутникового канала
связи через Японию, затем через глобальную телекоммуникационную сеть на Хабаровск и на ЮжноСахалинск, имеется возможность прямого выхода
через междугороднюю телефонную связь на ПСД в
Северо-Курильске и получения данных об уровне
98
по запросу (рис. 2). Аналогичная система регистрации была реализована на с. Малокурильское (на
использование спутникового канала для этой стан-ции
Япония согласия не дала), однако из-за низкого
качества телефонной связи с островом Шикотан удается получить лишь отрывочную информацию, что
не позволяет использовать эту станцию в работе СПЦ.
В Центре цунами Сахалинского УГМС был создан программно-аппаратный комплекс для приема,
визуализации и обработки данных об уровне моря
со станций в Северо-Курильске и Усть-Камчатске
(с перспективой увеличения количества станций).
Программа визуализации получаемых данных о
колебаниях уровня моря предназначена для сбора
данных на постах регистрации цунами и дальнейшего просмотра мареограмм в виде графика (рис.
3). Кроме сбора данных и просмотра, программа
позволяет создавать для любого поста текстовый
файл с отсчетами (дискретность наблюдений 2 мин),
который может быть использован для анализа
колебаний уровня моря в Microsoft Excel, а также в
других специализированных программах.
Для отладки программы визуализации уровенных данных использовались средства интегрированной среды разработки программ Borland Delphi
ВЕСТНИК КРАУНЦ. СЕРИЯ НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2003. № 2
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
ОПЫТ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ТЕЛЕМЕТРИЧЕСКИХ РЕГИСТРАТОРОВ
Рис. 5. Спектры записей длинноволновых процессов в спокойную погоду (толстая линия) и при прохождении
циклона (тонкая). Число степеней свободы равно 22.
4.0 (пошаговое выполнение программ, отслеживание
ошибок и др.).
Несмотря на тщательное выполнение отладки
программы, была выявлена непредвиденная ошибка,
обнаруженная при вычислении характеристик приливной компоненты. После анализа расхождений,
ошибка, которая допущена при использовании стандартных отладочных средств в программе, была найдена и устранена.
Информация, полученная от регистраторов, позволяет принимать соответствующие решения в ходе
объявленной тревоги цунами:
- решать вопрос о распространении тревоги
цунами на соседние районы, не охваченные
первоначально выпущенным предупреждением;
- оценивать время подхода и высоту максимальной волны цунами по характеристикам начальной регистрации цунами;
- объективно оценивать окончание угрожающего
положения (момент отбоя тревоги);
- осуществлять полноценный обмен информацией с зарубежными службами.
- осуществлять полноценный обмен информацией с зарубежными службами.
Таким образом, внедрение автоматизированной
системы наблюдения и обработки данных позволило
автоматизировать работу СПЦ и создало основу для
выработки объективных критериев и методов прогноза цунами, что служит цели обеспечения своевременного, надежного и достоверного предупреждения
населения и организаций.
АНАЛИЗ КОЛЕБАНИЙ УРОВНЯ
В г. СЕВРО-КУРИЛЬСКЕ
За время работы телеметрического уровенного
комплекса в Северо-Куриьске волны цунами
заметной величины на побережье Курильской гряды
наблюдались один раз, в июне 2001 года, после
сильного землетрясения вблизи побережья Перу. По
данным измерений уровня на мареографной
станции Малокурильское, максимальный размах
колебаний достигал величины 0.5 м. Однако в этот
момент аппаратура «Хандар» не работала из-за
повреждения кабельной линии при ремонтных
работах в порту. Таким образом, регистрацию
реального цунами осуществить не удалось. Поэтому
для анализа и отработки возможных вариантов
действий службы с использованием поступающей
информации отбирались отрезки записи, содержавшие аномальные колебания в диапазоне периодов
цунами, обусловленные прохождением над данным
районом глубоких циклонов осенью 2000 года.
ВЕСТНИК КРАУНЦ. СЕРИЯ НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2003. № 2
99
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
ДУЩЕНКО И ДР.
Пример записи таких колебаний, а также полученных в относительно спокойную погоду, приведен
на рис. 4. Аналогичные ситуации с характерным
возрастанием интенсивности длинноволновых процессов при прохождении над исследуемым районом
атмосферных возмущений обычно наблюдается в
прибрежных районах, в том числе на шельфе Камчатки (Kovalev et al., 1991). Именно моменты нарушения стационарности волнового поля наиболее
сложны с точки зрения выделения сигнала (цунами)
на фоне естественного длинноволнового шума в океане (Куликов, 1990).
На рис. 5 приведены спектры, рассчитанные по
указанным отрезкам записи. При обычных условиях
выделяются пики на периодах около 60, 30, 16 и 8 мин,
причем последний максимум наиболее выраженный. Можно отметить также два менее явных пика с
периодами около 50 и 40 минут. При одном из первых экспериментов с постановкой донных датчиков
уровня в этом районе, проводившемся около четверти века тому назад, были обнаружены максимумы в
осредненых за большой промежуток времени спектрах длинноволновых колебаний на периодах около
30 мин и 2 часов (Жак, Куликов, 1978).
Во время прохождения циклона спектр приобретает «синий» оттенок со значительным, примерно
на порядок, повышением энергии в области высоких частот, где появляются три хорошо выраженных
пика с периодами около 4, 6 и 12 минут. В более
низкочастотной области, где возрастание интенсивности колебаний не так заметно (левая граница
диапазона повышения энергии составляет около 100
мин), пики с периодами 50, 42, 30 и 16 минут
отсутствуют. Зато они обнаруживаются на периодах
около 22 и 35 мин. И только пики с периодами около
1 часа и 8 минут присутствуют в обоих спектрах,
отвечающих записям колебаний уровня в различных
погодных условиях.
Результаты анализа поступающих данных
показывают, что в районе Северо-Курильска существует сложная система колебаний с несколькими
выделенными периодами, обусловленная, вероятно,
особенностями топографии дна и береговой черты
в исследуемом районе. Наиболее устойчивыми
представляются резонансные условия для периодов
около 60 и 8 минут. Интересно сравнить полученные
результаты со спектрами цунами, которые были
зарегистрированы ранее береговым мареографом.
100
АНАЛИЗ ЗАПИСЕЙ ЦУНАМИ
В г. СЕВЕРО-КУРИЛЬСКЕ
Характеристики цунами, которые наблюдались
в пункте измерения в прошлом, являются важнейшей информацией о возможных вариантах развития
волнового процесса. Их использование в оперативном режиме для сравнения с поступающей в реальном времени информацией может позволить повысить надежность прогноза опасности и эффективность работы СПЦ, снизить негативные последствия воздействия волн цунами на населенные пункты курило-камчатского побережья.
Для реализации этой цели были отобраны мареограммы, содержавшие записи всех цунами, зарегистрированных в Северо-Курильске. Береговой
самописец уровня моря был установлен здесь в 1968
году, позднее серии наиболее сильных цунами, наблюдавшихся на Курильских островах в пятидесятых – первой половине шестидесятых годов
прошлого века, поэтому подборка лент оказалась
сравнительно небольшой. Всего было отобрано 6
ситуаций, однако только в трех из них – 28 февраля
1973, 8 июня 1993 и 5 октября 1994 года
наблюдались волны сколько-нибудь заметной
величины.
Сильное землетрясение с магнитудой около 7.4
–7.5 произошло 28 февраля 1973 года в непосредственной близости от Северо-Курильска, примерно в 35-40 км к востоку-северо-востоку от города, и возбудило сравнительно слабое цунами, которое проявилось локально, в районе островов Шумшу и Парамушир (Оскорбин и др., 1977; Щетников,
1977). Очаг землетрясения 8 июня 1993 года
находился у южной оконечности полуострова
Камчатка (51.2° с.ш., 157.8° в.д, магнитуда Ms = 7.4),
волны цунами были также небольшой высоты
(Гордеев и др., 1999). Третий случай относится к
совершенно другим условиям – очаг сильнейшего
Шикотанского землетрясения с магнитудой Ms=8.0
располагался на значительном удалении к югозападу от исследуемого пункта. В южной части
Курильской гряды наблюдались волны высотой 5–
10 м (Иващенко и др., 1996; Ивельская, Шевченко,
1997), Северных Курил достигли волны значительно
меньшей интенсивности.
Влияние места расположения источников этих
цунами (см. рис. 1) по отношению к мареографной
станции рассмотрим ниже при анализе спектральных характеристик имеющихся записей.
ВЕСТНИК КРАУНЦ. СЕРИЯ НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2003. № 2
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
ОПЫТ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ТЕЛЕМЕТРИЧЕСКИХ РЕГИСТРАТОРОВ
Рис. 6. Записи цунами 28 февраля 1973, 8 июня 1993 и 5 октября 1994 года в СевероКурильске. Из исходных рядов вычтен предвычисленный прилив, длительность
представленных отрезков 1 сутки при дискретности 1 мин.
При помощи дигитайзера записи цунами были
оцифрованы и приведены к стандартной дискретности 1 мин. Из полученных таким образом рядов был
вычтен предвычисленный прилив. Интервалы значений остаточного уровня длительностью 1 сутки, содержавшие указанные цунами, представлены на рис. 6.
ВЕСТНИК КРАУНЦ. СЕРИЯ НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2003. № 2
101
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
ДУЩЕНКО И ДР.
Рис. 7. Значения дисперсии длинноволновых колебаний и максимального значения уровня,
вычисленные по последовательным отрезкам длительностью 1 час и их аппроксимация
экспоненциальной зависимостью для цунами 28 февраля 1973 года.
Цунами 28 февраля 1973 года было самым
сильным из всех, зарегистрированных в данном
пункте – положительные отклонения от среднего
уровня составляют около 80 см, отрицательные –
около 70 см. Вариации уровня, медленно затухая,
продолжались около 12 часов. Для оценки затухания, что весьма существенно для принятия реше102
ния об отбое тревоги цунами, были вычислены статистические характеристики, в том числе величина
дисперсии и максимального уровня для последовательных часовых интервалов времени. Полученные значения дисперсии и максимального уровня
аппроксимировались затухающей экспонентой
(рис. 7), показатель которой оказался в обоих слу-
ВЕСТНИК КРАУНЦ. СЕРИЯ НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2003. № 2
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
ОПЫТ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ТЕЛЕМЕТРИЧЕСКИХ РЕГИСТРАТОРОВ
чаях достаточно близким и составил около 0.5 ч-1.
Причем для амплитуд статистическая значимость
приближения теоретической зависимостью очень
велика – значение коэффициента детерминации
составляет около 90%. Другими словами, интенсивность волн цунами убывала в e раз за каждые 2 часа,
хотя и наблюдается второй всплеск интенсивности
с интервалом около 2 часов после прихода основной
волны.
Второе цунами, 8 июня 1993 года, было гораздо
более слабым, для таких случаев, когда амплитуды
цунами сравнимы с естественным длинноволновым
шумом, оценки затухания могут быть некорректны,
поэтому они не проводились. Волны при Шикотанском землетрясении 5 октября 1994 года были
примерно такой же интенсивности, как и в предыдущем случае, заметна только более низкочастотная
структура сигнала.
Трудно оценить по одной записи, насколько полученная оценка затухания интенсивности цунами
во времени характеризует данный район или может быть отнесена к более протяженному участку
побережья - этот вопрос требует дополнительного
изучения.
Рассмотрим спектры трех упомянутых выше
цунами, представленные на рис. 8. Они достаточно
сильно различаются между собой как по уровню
энергии колебаний, так и по основным энергетическим пикам. Только в одном случае, для цунами
5 октября 1994 года, можно отметить определенное
сходство со спектром длинноволновых процессов
в районе Северо-Курильска при прохождении циклона – в обоих случаях наблюдаются пики на периодах около 60, 35, 22 и 8 мин, хотя степень их выраженности неодинакова.
В спектрах двух других цунами имеется общий
мощный максимум на периоде около 40 мин,
который особенно выделяется в записи цунами 1993
года. Однако на этом их сходство спектров этих
событий исчерпывается – при цунами 1973 года
можно отметить пики на периодах около 16, 10 и 5
мин, а 1993 года – на периодах около 18 и 12 мин.
Все эти различия спектральных характеристик
записей цунами лишь подчеркивают сложный характер волнового процесса, присущий изучаемому
явлению. Для данного района хорошо выражены
частотно-избирательные свойства, обусловленные
характером рельефа дна на шельфе в районе Северных Курил (Файн, 1984). Обычно для таких районов
различные цунами имеют приблизительно одинаковые спектры, так как местные резонансные условия оказывают преобладающее влияние по сравне-
нию с особенностями волнового процесса, связанными с излучением в области подводного землетрясения.
Особенно удивительны различия в области низких частот, в частности, отсутствие в записях цунами 1973 и 1993 гг. колебаний с периодом около 1 часа,
который присутствует в естественном длинноволновом шуме как в спокойную погоду, так и при прохождении циклона, а также в спектре цунами 1994 года.
Этот период отвечает, согласно (Файн, 1984), минимуму групповой скорости первой моды краевых
волн (так называемой фазе Эйри). На этих периодах
обычно наблюдается эффективный отклик на внешние факторы различной природы. Волны цунами,
распространяющиеся от острова Шикотан, пришли
к Северо-Курильску вдоль островной дуги в виде
захваченных краевых волн, поэтому в этом случае
естественно было ожидать проявления данного
эффекта. Расположение источников двух других
цунами, очевидно, не отвечало условиям возбуждения краевых волн в районе г. Северо-Курильска.
Для выявления природы наблюдаемых различий и более достоверной интерпретации рассмотренных спектральных характеристик был проведен
вычислительный эксперимент по моделированию
распространения длинных волн в изучаемом районе
Использовался комплекс программ, разработанный В.Н. Храмушиным для расчетов динамики цунами с учетом реального рельефа дна у заданного
участка побережья (Поплавский и др., 1996). Очаг
задавался вытянутым вдоль Курило-Камчатского
желоба, что практически исключало возможность
моделирования эффектов, связанных с краевыми
волнами.
Точки, в которых фиксировались теоретические
волнограммы, выбирались вдоль линии, идущей по
центральному створу Второго Курильского пролива,
а также вдоль побережья островов Шумшу и Парамушир. В рассчитанных спектрах в точках центрального створа выделяются два основных пика.
Основной, с периодом около 110 мин, усиливается
по мере удаления точки от источника в сторону
Северо-Курильска и достаточно хорошо соответствует основному периоду шельфового резонанса,
который оценивался в работе (Файн, 1984) в 2 часа.
Именно на этом периоде должно наблюдаться
максимальное усиление волн, чего не обнаружено
в записях трех упомянутых выше цунами. Заметим,
однако, что эффект такого усиления низкочастотной
компоненты, теоретически оцененный И.В. Файном,
проявляется на практике не так часто, прежде всего
в тех случаях, когда волны приходят из открытого
океана, как, например, при Чилийском цунами в мае
ВЕСТНИК КРАУНЦ. СЕРИЯ НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2003. № 2
103
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
ДУЩЕНКО И ДР.
Рис. 8. Спектры колебаний уровня моря при цунами 28 февраля 1973, 8 июня 1993 и 5 октября 1994 года в г.
Северо-Курильске. Число степеней свободы равно 22.
1960 года (Шевченко, 1997). В имеющихся записях
на станции Северо-Курильск таких ситуаций не
наблюдалось.
Период второго максимума плавно изменялся
от примерно 24 мин в точках, расположенных на
входе в пролив, до 19 мин в наиболее удаленной
части. Вероятно, этот период отвечает поперечной
сейше пролива, а изменение периода обусловлено
уменьшением расстояния между островами Парамушир и Шумшу. Хорошо выделяющиеся в данных
наблюдений, поступающих с ПСБ «Хандар», колебания с периодом около 8 мин, обнаруживаются в
спектрах теоретических волнограмм в виде довольно слабо выраженного пика и только в точках, выбранных вблизи поселка.
Очевидно, они обусловлены собственными колебаниями в Северо-Курильском заливе, имеющем
полузамкнутую структуру и прикрытом от направления подхода волн цунами выдающимся в сторону
Шумшу мысом. На оцифрованных мареограммах в
штормовую погоду 1 – 2 марта 1973 года, после
наблюдавшегося цунами, также выделялся максимум на периоде около 8 мин. Причина, по которой
данные колебания, эффективно возбуждаемые
метеорологическими причинами, не проявились
при анализировавшихся цунами, остается неясной.
104
Источники 1973 и 1993 года располагались в
области шельфа - материкового склона, неподалеку
от пункта наблюдения, несколько к северу от
Второго Курильского пролива. В спектрах расчетных волнограмм для точек, расположенных на тихоокеанском побережье острова Шумшу, отчетливо
проявился пик с периодом около 40 мин, который
наблюдался и в спектрах данных цунами.
Очевидно, усиление колебаний на этом периоде
связано с влиянием шельфового резонанса, который
для данного района в работе (Файн, 1984) был определен в 50 мин. Вероятно, полученная в настоящей
работе оценка условий резонанса является более
точной за счет гораздо более детальной аппроксимации рельефа дна исследуемого района.
В целом, вычислительный эксперимент показал, что максимумы в спектрах различных цунами
в Северо-Курильске обусловлены преимущественно
резонансными свойствами исследуемого района и
в меньшей степени - особенностями процессов в
очаге землетрясений, что и наблюдается в большинстве случаев при анализе записей цунами.
Приведенные примеры наглядно показывают
важность изучения характеристик цунами, наблюдавшихся в изучаемом районе в прошлом.
ВЕСТНИК КРАУНЦ. СЕРИЯ НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2003. № 2
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
ОПЫТ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ТЕЛЕМЕТРИЧЕСКИХ РЕГИСТРАТОРОВ
ПРОБЛЕМА ИЗМЕРЕНИЙ УРОВНЯ
В УСТЬ-КАМЧАТСКЕ
Как отмечалось выше, разработанные в Центре
цунами СахУГКС программные средства позволяют
получать и обрабатывать в реальном времени данные измерений уровня моря с ПСД, установленной
в Усть-Камчатске. Особенный интерес это обстоятельство вызвало в связи с тем, что данный прибор
был в рабочем состоянии в период, когда берегов
Камчатки достигли волны цунами, вызванные
Перуанским землетрясением 23 июня 2001 года.
Высота этого цунами была оценена Камчатской
СПЦ в 7 см, это значение было отправлено и в международную систему оповещения о волнах цунами.
Однако при более детальном рассмотрении записей,
полученных из Усть-Камчатска, справедливость
полученной оценки вызывает определенные сомнения. На рис. 9 представлены ряды исходных данных,
а также очищенных от прилива, за 15-25 июня
2001 года.
Первое, на что необходимо обратить внимание
– это практически полное отсутствие приливов в
данных измерений уровня моря, их характерный
размах составляет около 20 см. В то же время, по
данным берегового мареографа, который распола-
гался ранее вблизи места расположения ПСБ «Хандар», величина приливных колебаний была примерно в 6 раз больше. Понять, в чем причина такого
изменения приливного режима в районе измерений,
не имея возможности обследовать условия постановки прибора, невозможно. В принципе, возможных причин наблюдаемого явления может быть две.
Первая из них заключается в перекрытии песчаным баром устья реки Камчатка до такой степени,
что приливные волны практически не проникают в
район расположения ГМС Усть-Камчатска; подобные ситуации, хотя и не с таким значительным ослаблением приливных волн, наблюдались здесь
и ранее.
Вторая причина может заключаться в локальной
особенности места и условий постановки прибора,
если, например, он установлен в бассейне, связь
которого с внешней акваторией нарушена. К сожалению, на наши запросы Камчатская СПЦ не отреагировала, что не позволило внести ясность в данный
вопрос. Вне всякой зависимости от конкретной
причины, повлекшей наблюдаемые изменения
приливного режима, можно констатировать крайне
неудачный выбор места расположения ПСБ в районе Усть-Камчатска.
По существу, телеметрический комплекс, вполне исправно работающий, не представляет в СПЦ
Рис. 9. Запись колебаний уровня моря, полученная при помощи ПСБ «Хандар» 15-26 июня 2001 года в п. УстьКамчатске. Черная тонкая линия – исходные значения (в см, шкала слева), серая толстая – вычтен
предвычисленный прилив (в см, шкала справа). Метки на оси времени – через 4 часа.
ВЕСТНИК КРАУНЦ. СЕРИЯ НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2003. № 2
105
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
ДУЩЕНКО И ДР.
реальной информации о развитии волнового процесса и не может быть использован для оценки и
прогно-зирования волн цунами. Это отчетливо видно и на рис. 9, выделить на котором волны Перуанского цунами абсолютно невозможно, совершенно
неясно, как было идентифицировано данное событие и что собственно имелось в виду под высотой
цунами, равной 7 см. Для сравнения, на мареографных станциях Малокурильское и Южно-Курильск
Перуанское цунами четко проявилось как цуг волн
с размахом 30-40 см.
Все это указывает на необходимость тщательно
рассмотреть вопрос с постановкой телеметрического комплекса в Усть-Камчатске, и устранить
причины, препятствующие нормальной регистрации колебаний уровня моря, если это представляется возможным. В противном случае аппаратуру
необходимо переносить в другой пункт, где можно
обеспечить эффективное ее использование в целях
совершенствования работы СПЦ на дальневосточном побережье России.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Организован прием, визуализация и анализ
информации о колебаниях уровня моря на цунамиопасных участках побережья (Северо-Курильск,
Усть-Камчатск), поступающей в режиме реального
времени с ПСБ «Хандар» на компьютер службы
предупреждения о цунами в Южно-Сахалинск. С
целью максимально эффективного использования
поступающих данных анализировалась изменчивость спектральных характеристик длинноволновых процессов в различных погодных условиях.
Полученные результаты сравнивались со спектрами реальных цунами, зарегистрированных в
Северо-Курильске, а также с результатами численного моделирования. Показано, что резонансные
свойства акватории не являлись определяющими в
записях цунами, которые, вероятно, в большей
степени отражали особенности процессов в очаге
землетрясения. Для наиболее интенсивного цунами
28 февраля 1973 года получены оценки декремента
затухания, составляющего около 0.5 ч-1.
Информация, получаемая из Усть-Камчатска,
обнаруживает значительное уменьшение величины
приливов по сравнению с наблюдавшейся ранее в
данном пункте. Слабое проникновение приливных
волн к месту расположения прибора указывает на
его непригодность для регистрации волн цунами
(что проявилось, в частности, при Перуанском
106
цунами в июле 2001 года) и необходимость переноса
аппаратуры в более подходящее место.
Авторы выражают благодарность Ю.П. Королеву, выполнившему по нашей просьбе численные
расчеты распространения волн цунами в районе
Северо-Курильска.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Гордеев Е.И, Левина В.И., Чебров В.Н. и др.
Землетрясения Камчатки и Командорских островов
// Землетрясения Северной Евразии в 1993 году. М.:
Природа, 1999. С. 102-114.
Жак В.М., Куликов Е.А. Анализ распространения длинных волн на шельфе северной части
Курильской гряды// Метеорология и гидрология.
1978. № 6. С. 51-55.
Иващенко А.И.,.Гусяков В.К, Джумагалиев В.А.
и др. Шикотанское цунами 5 октября 1994 года //
Докл. РАН. 1996. Т. 348. № 4. С. 532-538.
Ивельская Т.Н., Храмушин В.Н., Шевченко Г.В.
Мониторинг морских опасных явлений в порту
города Холмск // Динамические процессы на шельфе Сахалина и Курильских островов. ЮжноСахалинск, 2001. С. 146-159.
Ивельская Т.Н., Шевченко Г.В. Спектральный
анализ записей Шикотанского цунами 5 октября 1994
года // Проявления конкретных цунами. Цунами 1993
и 1994 годов на побережье России. ЮжноСахалинск: ИМГиГ ДВО РАН, 1997. С. 105-118.
Куликов Е.А. Регистрация уровня океана и
прогноз цунами // Метеорология и гидрология.
1990. № 6. С.75-82.
Оскорбин Л.С., Поплавская Л.Н., Шумилина
Л.С. и др. Северо-Курильское цунами 28 февраля
1973 г. // Теоретические и экспериментальные
исследования по проблеме цунами. М.: Наука, 1977.
С. 177-185.
Поплавский А.А., Куликов Е.А., Поплавская Л.Н.
Методы и алгоритмы автоматизированного прогноза цунами. М.: Наука, 1988. 128 с.
Поплавский А.А., Храмушин В.Н., Непоп К.И.,
Королев Ю.П. Оперативный прогноз цунами на морских берегах Дальнего Востока России. Южно –
Сахалинск: ИМГиГ ДВО РАН, 1997. 273 с.
Файн И.В. Частотные свойства Курильского
шельфа // Генерация цунами и выход волн на берег.
М.: Радио и связь, 1984. С. 80-83.
Шевченко Г.В. Об усилении низкочастотной
компоненты цунами на шельфе Курильской гряды
(по записям Чилийского цунами, май 1960) // Про-
ВЕСТНИК КРАУНЦ. СЕРИЯ НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2003. № 2
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
ОПЫТ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ТЕЛЕМЕТРИЧЕСКИХ РЕГИСТРАТОРОВ
явления конкретных цунами. Цунами 1993 и 1994
годов на побережье России. Южно-Сахалинск:
ИМГиГ ДВО РАН, 1997. С. 145-154.
Щетников Н.А. Северо-Курильское цунами 28
февраля 1973 г. // Теоретические и цунами. М.:
Наука, 1977. С. 172-176.
Kovalev P.D., Rabinovich A.B., Shevchenko G.V.
Investigation of long waves in the tsunami frequency
band on the southwestern shelf of Kanchatka//
Naturel Hazards. 1991. V. 4. № 2/3. P. 141-159.
Experience of Using of Telemetric Sea Level Gauges in the
Tsunami Warning System
P.V. Dushchenko1, T.N. Ivelskaya1, G.V.Shevchenko 2
1
Tsunami Center of Sakhalin territorial administration for hydrometeorology and monitoring of natural environment, 78
Zapadnaya street Yuzhno-Sakhalinsk, Russia
2
Institute of marine geology & geophysics RAS, Nauki street Yuzhno-Sakhalinsk, Russia
It was analyzed the use of the telemetric complexes “Handar” intended for measurement of a sea level
fluctuations and real time transfer of the gotten information to a tsunami warning service center computer in
Yuzhno-Sakhalinsk where reception, visualization and the analysis of the received data are realized.
For the station located in Severo-Kurilsk situations in typical weather and with increase of long-wave processes
energy during the cyclone passage were analyzed. Spectra of the obtained records were compared to spectral
characteristics of the tsunamis, registered in the given point earlier. The numerical modeling of long waves
propagation in investigated area was executed for interpretation of the obtained results.
The information received from Ust-Kamchatsk finds out significant reduction of tidal amplitude in contrast
with earlier observation in the given point. Weak propagation of tidal waves to the location of the sea level
gauge specifies its uselessness for registration of waves of a tsunami and necessity of the equipment carrying
to more suitable place.
ВЕСТНИК КРАУНЦ. СЕРИЯ НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2003. № 2
107
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
ВЕСТНИК КРАУНЦ. НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2003. № 2
УДК 661.183.4: 541.18.048
ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ КОЛЛОИДНОГО КРЕМНЕЗЕМА В
ГИДРОТЕРМАЛЬНОМ РАСТВОРЕ
? 2003 Потапов В.В.1, Сердан А.А.2
1
Научно-исследовательский геотехнологический центр ДВО РАН, Петропавловск-Камчатский, 683002, ул.
Северо-Восточное шоссе, 30, тел. (41522) 92639; факс (41522) 51323; e-mail: vadim_p@inbox.ru
2
Химический факультет МГУ им. М.Ю. Ломоносова, 119899, Москва, Воробьевы горы, 1; e-mail:
cerdan@petrol.chem.msu.ru
Изучены процессы полимеризации, коагуляции и осаждения кремнезема в гидротермальном растворе
Мутновского месторождения. Установлен порядок реакции полимеризации кремниевой кислоты в растворе,
определены константы скорости реакции, измерены радиусы коллоидных частиц полимеризованного
кремнезема. Эксперименты по коагуляции и осаждению коллоидного кремнезема выполнены с вводом в
раствор катионов металлов Ca2+, Mg2+, Al3+, Fe3+. Найден критический расход катионов при температуре 20
и 960 С, определена сорбционная способность поверхности кремнезема по отношению к катионам
различного типа, оценен поверхностный электрический заряд коллоидных частиц. Исследованы устойчивость, механизм коагуляции и осаждения коллоидного кремнезема в гидротермальном растворе.
ВВЕДЕНИЕ
Образование коллоидного кремнезема в
гидротермальном растворе происходит в несколько
этапов (Fournier, Rowe, 1966). Первоначально кремнезем поступает в раствор вместе с другими соединениями в результате химического взаимодействия воды с
алюмосиликатными минералами пород гидротермальных месторождений на глубине в зонах
тепловых аномалий при повышенных температуре
(250-3000С и более) и давлении (4.0-8.6 МПа и выше).
Гидротермальный раствор многокомпонентный, в нем
в ионной и молекулярной форме содержатся соединения различных элементов (Na, K, Si, Ca, Mg, Al, Fe,
Cl, S, C, B, Li, As, и др.).
При температуре 250-3000 С кремний присутствует в растворе главным образом в виде молекул
ортокремниевой кислоты H4SiO4 (мономерный
кремнезем). Общее содержание Ct кремнезема SiO2
в воде при этих условиях можно оценить по растворимости кварца при 250-3000С: Ct = 500-700 мг/кг.
При восходящей фильтрации в трещиновато-пористых породах или при движении в продуктивных
скважинах геотермальных электростанций (ГеоЭС)
давление и температура раствора снижаются и
раствор частично выпаривается. Общее содержание
Ct кремнезема в воде достигает при этом 700 - 1000
мг/кг и более. Вследствие этого водный раствор
становится пересыщенным относительно растворимости аморфного кремнезема Ce. Согласно экспериментальным данным (Marshall, 1980) (рис. 1),
108
величина Ce для чистой воды зависит от абсолютной
температуры T (K) следующим образом:
log (Ce/60) = -0.1185 - 1.126?103/T + 2.3305?105/T2 3.6784?107/T3.
(1)
При температуре 2000С растворимость Ce равна
940.8 мг/кг, при 1500С - Ce = 651.8 мг/кг, при 1000C Ce = 405.3 мг/кг, при 250С - Ce = 130.8 мг/кг.
Такое состояние кремниевой кислоты в водном
растворе нестабильно. Пересыщение раствора Sm,
равное разности (Cs-Ce) концентрации мономерного
кремнезема Cs и растворимости Ce, является движущей силой процессов нуклеации и полимеризации
молекул кремнекислоты с конденсацией силанольных групп, образованием силоксановых связей и
частичной дегидратацией в следующих реакциях
(Айлер, 1982; Fleming, 1986; Rothbaum, Rohde, 1979):
OH
OH
OH OH
?
?
?
?
OH-Si-OH + OH-Si-OH ? OH-Si-O-Si-OH + H2O
?
?
?
?
OH
OH
OH OH
(2)
SimO(m-1)(OH)(2m+2) + SinO(n-1)(OH)(2n+2) ? Si(m+n)O(m+n-1)OH(2n+2m+2) + H2O. (3)
В результате нуклеации и полимеризации в
растворе формируются частицы гидратированного
кремнезема mSiO2?nH2O коллоидных размеров.
Часть силанольных групп на поверхности частиц
диссоциирует с отщеплением протона H+ (SiOH ?
ВЕСТНИК КРАУНЦ. СЕРИЯ НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2003. № 2
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ КОЛЛОИДНОГО КРЕМНЕЗЕМА
Рис. 1. Растворимость кремнезема в чистой
воде при различной температуре. 1- аморфный
кремнезем, 2- кварц.
SiO- + H+), и поверхность частиц приобретает отрицательный электрический заряд. Отрицательный
поверхностный заряд препятствует коагуляции
частиц за счет сил электростатического отталкивания и обеспечивает устойчивость коллоидного
кремнезема в растворе.
Неустойчивость коллоидной системы вблизи
поверхности проводящего канала приводит к
образованию отложений аморфного кремнезема из
потока гидротермального раствора в трещиноватопористой среде пород и на внутренней поверхности
теплооборудования, трубопроводов и скважин
ГеоЭС (Потапов и др., 2001; Потапов, 2002; Потапов, Сердан, 2002).
Существует проблема изучения физикохимических характеристик коллоидной системы
кремнезема в гидротермальном растворе: кинетики
полимеризации мономерного кремнезема, размера,
поверхностного заряда коллоидных частиц кремнезема, подвижности частиц, сорбционной способности
поверхности частиц по отношению к катионамкоагулянтам, устойчивости коллоидного кремнезема.
Результаты исследования необходимы для совершенствования модели образования минералов
гидротермальных систем (Чухров, 1955), в том числе
рудных, а также для разработки технологии извлечения кремнезема из гидротермального теплоносителя ГеоЭС (Потапов, 2002).
ИССЛЕДОВАНИЕ КИНЕТИКИ РЕАКЦИИ
ПОЛИМЕРИЗАЦИИ
Кинетику реакции полимеризации кремнезема
изучали при температуре 200С и показателе pH от
8.0-9.4 до 5.0. При исходном значении pH 8.4 зависи-
Рис. 2. Зависимость пересыщения Sm гидротермального раствора по мономерному кремнезему от продолжительности реакции полимеризации tp при температуре 200С и pH=8.4.
мость пересыщения Sm (мг/кг) от длительности полимеризации tp представлена на рис. 2. Все кривые
Sm(tp)=Cs-Ce, полученные в сериях измерений при
200С и исходных значениях pH от 8.0 до 9.4, были
одинаковой формы (вогнутые кривые) и имели
близкие значения производной dSm/dtp.
Функция Sm подчиняется дифференциальному
уравнению (Айлер, 1982; Fleming, 1986):
dSm/dtp= -kp?Smnp,
(4)
где kp- константа скорости реакции полимеризации, зависящая от температуры, pH, ионной силы
раствора, np- порядок реакции полимеризации. Зависимость lnSm(tp) в интервале времени tp от 0 до 6 ч
была близка к линейной, что позволило определить
порядок реакции np=1. Решение Sm(tp) уравнения (4)
при np=1 имеет вид:
lnSm(tp) = lnS0 – t p/?p;
(5)
Sm(tp) = S0?exp(-tp/?p),
(6)
где ?p- характерное время полимеризации,
равное ?p=1/kp.
Экспериментальную зависимость lnS m(t p)
аппроксимировали уравнением (5) и, таким образом, нашли константы ?p и kp. При 200С и pH 8.0-9.4
среднее значение ?p было 2.04 ч, kp=0.485 ч-1.
Согласно модели Флеминга, реакция полимеризации является реакцией первого порядка как
относительно разности (Cs-Ce­), так и относительно
поверхностной концентрации CSIO ионизованных
гидроксильных групп SiO - и, следовательно,
поверхностного заряда ?s коллоидных частиц
(Fleming, 1986):
ВЕСТНИК КРАУНЦ. СЕРИЯ НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2003. № 2
109
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
ПОТАПОВ, СЕРДАН
dCs/dtp=-kf?As?(Cs-Ce)?CSIO,
(7)
где As- удельная площадь поверхности частиц.
Константа скорости kf зависит от абсолютной температуры T и ионной силы раствора Is (Fleming, 1986):
kf = kf0?exp((ADH?Is0.5)/(1 + Is0.5)).
(8)
Температурная зависимость подчиняется уравнению Аррениуса:
lnkf0 = 22.1 - Ep/RgT ± 2.0,
(9)
где Ep-энергия активации реакции полимеризации, Ep=54836.6 Дж/моль, (Fleming, 1986), Rg газовая постоянная, Rg=8.31 Дж/моль?К. При
ADH=1.238, Is=0.0106 моль/л, pH 7.20, As=4200 см2/см3
и T=250С величина kp, полученная Флемингом
(Fleming, 1986), была равна 1.36?10-4 с-1=0.489 ч-1,
что близко к значению, полученному нами при 200С,
Is=0.0142 моль/кг, pH 8.4-9.4, As=753.4-1076.3 см2/см3.
Концентрация CSIO ионизованных групп на
поверхности частиц кремнезема согласно термодинамической модели Флеминга подчиняется
уравнению (Fleming, 1986):
( n SH ?C SIO )
aH
=
,
2
2 0.5 2
K0 C
SIO ?( Cet ?C SIO + (1+ „et ?C SIO ) )
(10)
где aH - активность ионов водорода H+ в основной массе раствора на большом расстоянии от
поверхности коллоидных частиц кремнезема, K0 константа реакции ионизации поверхностных силанольных групп SiOH, равная (5.13 ± 1.59)?10-8, nSH концентрация групп SiOH на поверхности частиц,
способных ионизоваться с отщеплением протона
H+, nSH = (1.34 ± 0.24) нм-2; Cet - константа в приближенном решении уравнения Пуассона-Больцмана
для электрического потенциала ? в растворе, имеющем границу раздела с твердой фазой (приближение
Дебая-Хюккеля для сферических частиц).
Расчеты по уравнениям (4)-(10) дали значения
констант kp и ?p при повышенных температурах: при
500С- ?p=36.01 мин; 75 0С- ?p=20.91 мин; 1000Сkp=7.221 ч-1, ?p=0.138 ч=8.3 мин.
При pH 7.0 зависимость Sm(tp) существенно
изменялась, при tp от 0 до 6 ч кривая Sm(tp) была
обращена выпуклостью вверх, производная dSm/dtp
была заметно ниже, чем в растворе с pH 8.9-9.4. При
показателе pH 5.0 наблюдалось ингибирование
реакции полимеризации, и значительные изменения
110
Рис. 3. Распределение коллоидных частиц
кремнезема в гидротермальном растворе
по радисуам R. Sam- амплитуда рассеивания света, пропорциональная количеству частиц, имеющих радиус R в указанном диапазоне величин.
концентрации Cs произошли только через несколько
суток после начала реакции.
Размеры первичных частиц кремнезема в неполимеризованном растворе находятся в пределах
0.5-1.5 нм (Потапов и др., 2001). Измерения методом
фотонной корреляционной спектроскопии (ФКС)
показали, что средний радиус частиц полимеризованного кремнезема был в диапазоне 7.0-16.0 нм.
Один из результатов измерений методом ФКС
приведен на рис. 3.
ЭКСПЕРИМЕНТЫ ПО ОСАЖДЕНИЮ
КРЕМНЕЗЕМА С ДОБАВЛЕНИЕМ ИЗВЕСТИ И
МОРСКОЙ ВОДЫ
Эксперименты по осаждению коллоидных частиц кремнезема проводили с пробами гидротермального раствора продуктивных скважин
Верхне-Мутновской ГеоЭС, а также скважин 014, 4Э,
5Э, А2 Мутновского месторождения. Катионы
металлов вводили в раствор добавлением гашеной
извести, морской воды, хлористого кальция CaCl2,
сернокислого алюминия Al2(SO4)?18H2O, FeCl3?6H2O,
а также растворением металлического анода при
обработке электрокоагуляцией. Физико-химические
характеристики проб раствора были в определенном
диапазоне величин, концентрация основных
соединений была следующей (мг/кг): Na+- 239.4, K+42.0, NH4+- 1.1, Ca2+- 1.6, Mg2+- 0.72, Li+- 0.71, Fe2+0.1, Al3+- 0.27, Cl-- 198.5, SO42-- 192.1, HS-- 5.0, HCO3- 81.0, CO32-- 19.9, H3BO3- 106.9, SiO2- 680.0, pH 9.2.
Перед обработкой pH проб раствора при 200С был в
ВЕСТНИК КРАУНЦ. СЕРИЯ НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2003. № 2
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ КОЛЛОИДНОГО КРЕМНЕЗЕМА
??????????????????????????????????????????
&D2???? &D????
S+
?
&W????
&V????
S+
??
?
&W????
??
&V????
??
?????????? &W ?????????? ????? ?????????? ?????????? &V ?????????? ???????????? ???????????
??????????&D???????????????????????????????????????????????????
????????? ??????????? ? ??????????? ???????????????? ??????? ???????????? ????? ??? ???
???????????????????
пределах 7.0-9.4, общая минерализация- 1.0-2.5 г/кг,
ионная сила раствора- 10-20 ммоль/кг.
Обработка коагулянтами приводила к изменению
окраски и увеличению мутности раствора, образованию в объеме воды хлопьев, оседанию хлопьев на
дно сосуда и накоплению осадка. По скорости оседания хлопьев в стоксовском режиме движения
определяли эффективный размер хлопьев d f
(Бабенков, 1977):
df=(18?µ?u/???g)0.5,
(11)
где u- скорость оседания хлопьев, µ- динамическая вязкость воды, ??- разность плотности кремнезема и воды, g- ускорение свободного падения.
Объемная доля осадка с хлопьями составляла
не более 0.1-0.2. Осадок отделяли от осветленной
части раствора переливом и обезвоживали на
центрифуге с частотой до 5500-6000 об/мин (25006000 g) 20- минутным пробегом, что обеспечивало
уровень содержания твердой фазы около 4-6 вес.%,
и затем высушивали при 110-1200С. Через 20-60
минут после обработки в аликвотах осветленного
раствора определяли остаточную концентрацию
кремнезема (общее содержание и концентрацию
мономерного кремнезема), концентрацию коагулирующих катионов и показатель pH.
В экспериментах с известью при температуре
200С расход CaO варьировали в широких пределах
от 80 до 1500 мг/кг (табл. 1). Содержание кремнекислоты в растворе убывало, а показатель pH рос с
увеличением расхода извести (табл. 1). При этом
происходило осаждение как коллоидного, так и
мономерного кремнезема, однако устойчивость
мономерного кремнезема была гораздо выше, чем
коллоидного. Остаточная концентрация катионов
Ca2+ была порядка 40-200 мг/кг (табл.1).
При обработке известью практически весь
коллоидный кремнезем осаждался уже при расходе
CaO 80-100 мг/кг, который является критическим
расходом при 200С. Концентрация мономерного
кремнезема начинала уменьшаться при расходе
извести CaO более 400 мг/кг, а при 960С при расходе
более 700 мг/кг (табл. 1). Скорость оседания хлопьев и их эффективные размеры зависели от расхода
коагулянта и были в пределах 6.5-10.2 мм/мин и
14.1-17.7 мкм.
Коагуляция, хлопьеобразование и оседание
хлопьев в горячем растворе проходили гораздо
быстрее, чем в холодном при 200С (табл. 2). Снижение остаточного общего содержания Ct кремнезема при 94-980С происходило медленнее, чем при
200С: при увеличении расхода CaO от 300 до 1000
мг/кг концентрация Ct снизилась от 315 только до
203.1 мг/кг (табл. 1).
Флокуляционную способность проявили свежеосажденные хлопья кремнезема. В раствор
одновременно с известью добавлялись хлопья,
отделенные от раствора через 50-60 минут после
добавления 100 мг/кг извести CaO. Среднее
значение остаточной концентрации Ct в пробах,
обработанных с добавлением 60 мг/кг CaO и
одновременным вводом 500-550 мг/кг SiO2 в составе
свежеосажденных хлопьев, было около 186 мг/кг,
ВЕСТНИК КРАУНЦ. СЕРИЯ НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2003. № 2
111
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
ПОТАПОВ, СЕРДАН
Рис. 4. Спектры рентгенофазового анализа образцов
осадка, полученных с добавлением извести. А - спектр
образца, полученного при температуре 960С и расходе
извести CaO 100 мг/кг. Б - спектр образца, полученного
после прокаливания при 9000С при расходе CaO 700 мг/
кг. Iф­- интенсивность рассеянного характеристического
излучения анода (отн. ед.); ? - удвоенный угол между
направлением отраженного характеристического излучения и поверхностью образца.
что указывало на практически полное осаждение
коллоидного кремнезема.
Доля кальция и отношение CaO/SiO2 в составе
осажденного материала зависели от расхода извести.
Расход извести варьировали от 1500 до 80 мг/кг,
соответственно отношение CaO/SiO2 в образцах
осадка уменьшалось от 1.50 до 0.0196. Наименьшая
доля кальция была в образце, осажденном при
критическом расходе CaO 80 мг/кг. Доля алюминия
и железа в образцах была невелика: отношение Al2O3/
SiO2 - 0.00916-0.00490, отношение Fe2O3/SiO2 0.0003-0.0028. Осадок имел аморфную структуру.
Образцы с низким значением отношения CaO/SiO2,
полученные при малом расходе извести, после
прокаливания при 9000С переходили в кристобалит
SiO2 (рис. 4А). Образцы с высоким отношением CaO/
SiO2 имели в спектрах рентгенофазового анализа на
фоне аморфного гало линии кальцита CaCO3, а после
прокаливания переходили в волластонит CaSiO3,
либо в смесь волластонита и кристобалита (рис. 4Б).
Отношение CaO/SiO2 в материале, осажденном
при расходе CaO 80 мг/кг, показало, что для
коагуляции и осаждения из гидротермального
раствора всего коллоидного кремнезема (500-550 мг/
кг SiO2) необходим ввод критического количества
двухзарядных катионов Ca2+- около 57-60 мг/кг =
1.425-1.50 ммоль/кг. При этом только небольшая
112
часть из них (не более 7-8 мг/кг Ca2+) сорбировалась
поверхностью коллоидных частиц кремнезема за
счет замещения кальцием водорода H+ в группах
SiOH. Сорбированные катионы нейтрализовывали
отрицательный поверхностный заряд коллоидных
частиц и участвовали в образовании мостиковых
связей между частицами и коагуляции частиц.
Механизм коагуляции и осаждения коллоидных
частиц был подобен тому, что установлен в
экспериментах Р.К. Айлера (Iler, 1975), Р.О. Джеймса
и Р.К. Хейли (James, Healy, 1972a, 1972b).
В реакциях нейтрализации и образования
мостиковых связей на 1 катион Ca2+ приходилось
до 47-48 молекул осажденного диоксида кремния
SiO2. С увеличением расхода CaO от 80 мг/кг и выше
происходило неограниченное насыщение поверхности коллоидных частиц катионами кальция и рост
отношения CaO/SiO2 в осажденном материале.
Была проведена обработка сепарата гашеной
известью с одновременным добавлением морской
воды (табл. 2). Морская вода имела показатель pH,
равный 8.3, и повышенные естественные концентрация катионов Ca2+- 210 мг/кг и Mg2+- 699 мг/кг.
Обработку проводили при расходах извести CaO
ниже критического- 70-40 мг/кг, расход морской
воды составлял 15-100 см3/кг.
Для активного хлопьеобразования и осаждения
кремнезема при расходе извести CaO 70 мг/кг было
необходимо добавление 15-20 см3/кг морской воды,
при расходе CaO 60 мг/кг- 25-30 см3/кг, при расходе
CaO 40-50 мг/кг- около 40 см3/кг. Общее содержание
кремнезема SiO2 снижалось при этом до 140-190 мг/
кг, что указывало на практически полное осаждение
коллоидного кремнезема. Добавление морской воды
компенсировало увеличение pH раствора после
обработки известью.
Наименьшее значение отношения CaO/SiO2,
равное 0.006, было достигнуто в образце, осажденном при расходах извести CaO 40 мг/кг и морской
воды 40 см3/кг, при отношении Mg/Ca=2.513. В
таком режиме обработки в раствор вводилось в
сумме порядка 65 мг/кг катионов Ca2+ и Mg2+. Судя
по отношению (CaO+MgO)/SiO 2, суммарное
количество катионов Ca2+ и Mg2+, участвовавших в
реакциях нейтрализации заряда коллоидных частиц
и образовании связей между поверхностью частиц
было около 7.5-8.3 мг/кг. На 1 катион-коагулянт в
реакциях нейтрализации и образования мостиковых
связей приходилось в среднем 30-31 молекул SiO2.
Результаты экспериментов по осаждению
кремнезема с добавлением морской воды приведены
в табл. 3. Результаты показали, что морская вода
действовала как коагулянт и уже при расходе 100
ВЕСТНИК КРАУНЦ. СЕРИЯ НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2003. № 2
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ КОЛЛОИДНОГО КРЕМНЕЗЕМА
??????? ?????????? ????????? ???? ???????????????? ???????? ??? ??????????? ? ?
??????????????????????????????
&D2????
??????
&D0J????
S+
&W????
?V????
?????????? ?? ?????? ??????? ???? &D0J ????????? ?????????? ???????? ??????? ? ??????
??????????????????????
????????? ??????????? ? ??????????? ???????????????? ??????? ???????????? ????? ??? ???
???????????????????
см3/кг обеспечивала устойчивое осаждение коллоидного кремнезема и снижение концентрации Ct
до значений 160-190 мг/кг (табл. 3).
Доля кальция в образцах, осажденных с добавлением морской воды, оказалась очень низкой,
отношение CaO/SiO2 было не более 0.0004. Доля
магния в осадке была значительно выше, чем доля
кальция. Отношение MgO/SiO2 находилось в пределах
0.02-0.029 и обнаруживало слабую тенденцию к росту
с увеличением расхода морской воды от 100 до 1000
см3/кг. Следовательно, при обработке морской водой
поверхность коллоидных частиц кремнезема не
насыщалась катионами Mg2+ и Ca2+ свыше некоторого
критического количества 10-11 мг/кг, необходимого
для коагуляции частиц. На 1 ион-коагулянт, большая
часть которых были катионы Mg2+, в реакциях
нейтрализации и образования связей между частицами
приходилась 20-21 молекула SiO2.
ЭКСПЕРИМЕНТЫ ПО ОСАЖДЕНИЮ
КРЕМНЕЗЕМА С ДОБАВЛЕНИЕМ
ГИДРОЛИЗУЮЩИХСЯ СОЛЕЙ
Расход CaCl2 в экспериментах варьировали от
500 до 10000 мг/кг (табл. 4). Критический расход
хлористого кальция CaCl2 при температуре 200С
????????????????????????????????????????????????????????????????????????????
????????????
?????? &D0J????
S+
&W????
&V????
&D????
0J????
??????????&D0J???????????????????????????&D?0J??????????????????????
????????? ??????????? ? ??????????? ???????????????? ??????? ???????????? ????? ??? ???
???????????????????
ВЕСТНИК КРАУНЦ. СЕРИЯ НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2003. № 2
113
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
ПОТАПОВ, СЕРДАН
составлял 500 мг/кг, критический расход по
катионам Ca2+- 180 мг/кг, что гораздо выше, чем при
обработке известью.
Обработка хлористым кальцием при расходе
выше критического приводила к полному осаждению
коллоидного кремнезема, но мономерный кремнезем
был устойчив даже при самых высоких расходах
CaCl2 вплоть до 10000 мг/кг. С увеличением расхода
CaCl2 показатель pH обработанного раствора
снижался (табл.4), а отношение CaO/SiO2 незначительно росло от 0.0163 при расходе 1500 мг/кг
CaCl2 до 0.0755 при расходе 10000 мг/кг.
Слабый рост отношения CaO/SiO2 при увеличении расхода CaCl2 указывали, что поверхность
коллоидных частиц слабо насыщалась катионами
Ca2+ после достижения некоторого критического
количества. В реакциях нейтрализации и образования
мостиковых связей между коллоидными частицами
участвовало не более 8-9 мг/кг катионов Ca2+, при
этом на 1 катион Ca2+ приходилось не менее 40-41
молекул SiO2.
Одновременный ввод 50 см3/кг морской воды
при обработке хлористым кальцием позволил
проводить коагуляцию и осаждение кремнезема при
расходе CaCl2 в 5 раз ниже критического при 200С100 мг/кг. При этом расходе коагулянтов в раствор
вводили 112.5 мг/кг катионов Ca2+ и Mg2+.
Критический расход CaCl2 при температуре 96980С снизился до значения менее 300 мг/кг, расход
по катионам Ca2+ до 108 мг/кг, а отношение CaO/
SiO2 в осажденном материале уменьшилась до
0.00865. При таком отношении CaO/SiO2 в нейтрализации поверхностного заряда коллоидных частиц
и образовании мостиковых связей между частицами
участвовало не более 3.07-4.37 мг/кг катионов Ca2+.
На 1 катион Ca2+ сорбированный поверхностью
частиц приходилось не менее 108-109 молекул
осажденного кремнезема SiO2.
В экспериментах по обработке раствора сернокислым алюминием Al2(SO4)3?18H2O коагуляция
коллоидного кремнезема происходила под действием трехзарядных катионов Al3+. Критический
расход Al2(SO4)3?18H2O при 200С составил 250 мг/
кг, расход катионов Al3+- 20.2 мг/кг=0.522-0.748
ммоль/кг. Это гораздо ниже, чем критический расход двухзарядных катионов Ca2+ и Mg2+. Обработка
сернокислым алюминием приводила к осаждению
только коллоидного кремнезема. При добавлении
сернокислого алюминия раствор значительно подкислялся до pH=4.35-3.66 (табл. 4).
Повышенная коагуляционная способность
трехзарядных катионов Al3+, очевидно, объяснялась
образованием в растворе гидратированных многозарядных поликатионных комплексов алюминия в
коллоидной форме. В реакциях нейтрализации
отрицательного заряда коллоидных частиц такими
комплексами и образования связей между частцами
на 1 ион Al3+ приходилось не менее 11 молекул SiO2.
Критический расход 6-водного хлорного железа
FeCl3?6H2O при 200С был около 250 мг/кг, расход по
катионам железа Fe3+- 51.5 мг/кг=0.922 ммоль/кг.
Расход катионов Fe3+ был выше, чем катионов Al3+,
????????????????????????????????????????????????????????????????????????????
????
??????
&D&O
&D????
S+
??
??
$O62�+2
&W???? $O????
??
)H&O�+2
3+&W
&W????
)H????
S+
&W????
????????????????????????????&D$O)H?????????????????????????&D????????$O??
???? )H ????????? ? ??????? ??????????? ?????????????? ?????????? ??????? &D&O ????????????
????????$O62�+2??????????????)H&O�+2
????????? ??????????? ? ??????????? ???????????????? ??????? ???????????? ????? ??? ???
???????????????????
114
ВЕСТНИК КРАУНЦ. СЕРИЯ НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2003. № 2
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ КОЛЛОИДНОГО КРЕМНЕЗЕМА
но заметно ниже, чем двухзарядных катионов Ca2+
и Mg2+. Повышенную коагуляционную способность
трехзарядных катионов Fe3+ можно объяснить образованием их поликатионных гидратированных
коллоидных комплексов. Коагуляция и осаждение
коллоидного кремнезема наблюдались в диапазоне
расходов от 250 до 2000 мг/кг (табл. 4). Обработка
хлорным железом приводила к сильному снижению
показателя pH до 1.98-2.10.
Начиная с расхода коагулянта 400 мг/кг, происходило активное соосаждение гидроксида железа
Fe(OH)3, возникшего в результате гидролиза введенных в раствор катионов железа. С увеличением
расхода коагулянта осаждение кремнезема уменьшалось, а гидроксида железа увеличивалось. При
расходе FeCl3?6H2O 2000 мг/кг осаждался только
гидроксид железа, а осаждение кремнезема не происходило. При расходе FeCl3?6H2O 5000-10000 мг/кг изза сильного подкисления раствора прекращалось
осаждение и гидроксида железа, и кремнезема.
В горячем растворе при 960С и расходе FeCl3?6H2O
1000-5000 мг/кг почти все железо, введенное в
раствор с коагулянтом, осаждалось, и происходило
соосаждение значительной доли коллоидного
кремнезема. Увеличение скорости коагуляции и
осаждения кремнезема в горячем растворе можно
объяснить увеличением коэффициента диффузии,
повышением подвижности коллоидных частиц, а
также изменение растворимости гидроксида железа с ростом температуры.
Подщелачивание раствора после обработки
гидролизующимися солями существенно улучшало
кинетику коагуляции и осаждения кремнезема. После
подщелачивания до pH 8.5 раствором натриевой
щелочи NaOH проб, обработанных при высоком
расходе FeCl3?6H2O 3000-10000 мг/кг, происходило
практически полное осаждение как коллоидного, так
и мономерного кремнезема, а также гидроксида
железа: общее содержание кремнезема Ct снизилось
до 12.5-3.0 мг/кг, остаточная концентрация катионов
железа Fe не превышала 4.0-1.2 мг/кг.
Обработка хлористым кальцием с последующим
подщелачиванием до pH 9.3 позволила провести
хлопьеобразование и осаждение значительной доли
коллоидного кремнезема при расходе CaCl2 ниже
критического при 200С - 250, 300 и 400 мг/кг.
Обработка сернокислым алюминием при расходе
Al2(SO4)3?18H2O ниже критического 200 мг/кг приводила к коагуляции и осаждению значительной доли
коллоидного кремнезема после подщелачивания
до pH 9.0.
ЭКСПЕРИМЕНТЫ ПО ОСАЖДЕНИЮ
КРЕМНЕЗЕМА ЭЛЕКТРОКОАГУЛЯЦИЕЙ
Эксперименты по осаждению кремнекислоты из
сепарата методом электрокоагуляции были выполнены в режиме постоянного тока (Потапов, 2002).
Использовали электроды из алюминия, меди, оцинкованной и нержавеющей стали. При этом коагулянт
поступал в раствор в результате растворения металлического анода и последующего гидролиза катионов
металла.
В экспериментах варьировали силу тока I в
пределах 0.5-3.0 А, плотность тока j- 10-300 А/м2,
напряжение на электродах U- 4-11 В, напряженность
электрического поля- 400-1100 В/м, расстояние между
электродами hel- 5-20 мм, температуру раствора ts- 20600С. Были установлены зависимости остаточной
концентрации кремнекислоты и показателя pH раствора от длительности обработки tet на алюминиевых
электродах и от электрического заряда QК, прошедшего через раствор, а также удельные затраты электрической энергии QEL и QSi в зависимости от весового
процента осажденного кремнезема при различных
силе тока I и плотности тока j (Потапов, 2002).
Осаждение кремнезема электрокоагуляцией
имело особенности. Во-первых, коллоидный и мономерный кремнезем осаждались одновременно. Вовторых, снижение общего содержания кремнезема при
электрокоагуляции на алюминиевых электродах
проходило в три стадии (Потапов, 2002). При I=1.5 А
и j=112.8 А/м2 снижение общего содержания Ct
кремнезема до 100-120 мг/кг наблюдалось при
поступлении в раствор около 90 мг/кг алюминия, что
значительно выше, чем критический расход по
катионам Al3+ при обработке сернокислым алюминием. Коллоидная система кремнезема в гидротермальном растворе оказалась устойчивее по отношению к постепенному вводу коагулянта, чем к быстрому, как при обработке Al2(SO4)3?18H2O.
Расход электроэнергии на обработку уменьшался с ростом температуры, так как удельная
электропроводность ? гидротермального раствора
как проводника второго рода увеличивалась: при
I=1.5 А и 20 0С-?=1.07?10 -3 Ом -1?см -1, при 55 0С?= 1.71?10-3 Ом-1?см-1. Наибольший вклад в электропроводность раствора давали ионы Na+-33.24%, K+6.82%, Cl--39.85%, HCO3--2.04%, SO42--13.23%, CO32- 2.73%. При плотности тока j=30-200 А/м2 и силе
тока I=0.5-1.5 А на 1 кг водного раствора, расстоянии между электродами hel=8-10 мм, длительности
обработки tet=10-40 мин, удельные затраты электрической энергии на 1 кг обрабатываемого раствора
ВЕСТНИК КРАУНЦ. СЕРИЯ НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2003. № 2
115
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
ПОТАПОВ, СЕРДАН
?????????????????????????????????????????????????????????????????????????
????????????????????????????????????????????????????????????
?????????
??????????????
?????????
??
&D&O
&D&O??
$O62�+2
)H&O�+2
???????????
??
&D
&D0J
&D0J
&D
&D 0J
$O
)H
$O
???????
????????
????
????????
???????
???????
6L2???
????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????
?????????? ??? ??????? ??????????? ?????? ????????? ??????????? ?????????? ??? ????????????
??? ??????????? ?????? ???????????????? ??? ?????????? ??????????????????? ??????????? ?
???????? ????????????? ? ??????????? ?????????? ?????? ????? ????????? ??????????? ??????????
6L2??? ??????? ?????????? ??????? ??????????? ???????? ??????? ???????????? ?? ???
????????? ? ???????? ????????????? ? ??????????? ?????????? ?????? ?? ??????? ???? ??? ????
?????????????
составили QEL=0.0009-0.0033 кВт?час/кг и на 1 кг
осажденного кремнезема - QSi=1.8-6.0 кВт?час/кг.
ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
Осаждение кремнезема при обработке коагулянтами достигалось за счет индивидуального или
комбинированного действия катионов Ca2+, Mg2+, Al3+,
Fe3+. Результаты экспериментов показали подо-бие
механизма коагуляции и осаждения кремнезема под
действием различных катионов или их комби-нации,
введенных в раствор в составе того или иного
коагулянта либо смеси коагулянтов. Для сравнения в
таблице 5 представлены данные о механизме
коагуляции и осаждения кремнезема в гидротермальном растворе при вводе катионов Ca2+, Mg2+, Al3+
и Fe3+, установленные в экспериментах с раз-личными
коагулянтами.
Количество Ca в составе материала, осажденного с добавлением хлористого кальция и извести при
критическом расходе коагулянта, было использова-но
для оценки поверхностного заряда ?s коллоид-ных
частиц кремнезема. Предполагая средний радиус
частиц равным 10.0 нм, мы оценили заряд частиц при
pH 8.5 величиной ?s=0.664 нм-2=10.62 мкКл/см2, при
pH 9.3 - ?s=1.392 нм-2 =22.263 мкКл/см2, при pH 10.0 ?s=1.495 нм-2=23.92 мкКл/см2.
ВЫВОДЫ
1. Установлено, что порядок np реакции полимеризации мономерного кремнезема в гидротер116
мальном растворе равен 1.0. Определены константы
скорости полимеризации kp=0.485 ч-1 и ?p=2.06 ч=123.6
мин при 200С, рассчитаны значения этих констант при
повышенной температуре. Методом ФКС измерены
размеры коллоидных частиц кремнезема и коэффициент диффузии: средний радиус Rpoly= 7.2-16 нм,
D=1.1-2.9?10-7 см2/с при 200С.
2. В ходе экспериментов по обработке гидротермального раствора различными коагулянтами
изучена сорбционная способность поверхности коллоидного кремнезема по отношению к катионам
металлов Ca2+, Mg2+, Al3+, Fe3+. Найден критический
расход катионов, установлен механизм коагуляции
и осаждения коллоидного кремнезема. Механизм
заключается в сорбции катионов металлов или их
гидратированных поликатионных комплексов поверхностью коллоидных частиц до нейтрализации
отрицательного поверхностного заряда, образовании мостиковых связей между поверхностью частиц с участием катионов-коагулянтов, коагуляции
и осаждении коллоидного кремнезема.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Айлер Р. Химия кремнезема. Ч.1, 2. М: Мир,
1982. 1127 с.
Бабенков Е.Д. Очистка воды коагулянтами. М.:
Наука, 1977. 355 с.
Потапов В.В., Кашпура В.Н., Алексеев В.И.
Исследование роста твердых отложений в геотермальных теплоэнергетических системах // Теплоэнергетика. 2001. № 5. С. 49-54.
ВЕСТНИК КРАУНЦ. СЕРИЯ НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2003. № 2
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ КОЛЛОИДНОГО КРЕМНЕЗЕМА
Потапов В.В. Электрохимическая обработка
гидротермального теплоносителя перед обратной
закачкой // Теплоэнергетика. 2002. № 1. С. 38-44.
Потапов В.В., Сердан А.А. Осаждение кремнезема из гидротермального теплоносителя
электр-окоагуляцией // Химическая технология.
2002. № 9. С. 2-9.
Чухров Ф.В. Коллоиды в земной коре. М.: Издво Академии наук СССР, 1955. 671 с.
Fleming B.A. Kinetics of reaction between silicic
acid and amorphous silica surfaces in NaCl solutions //
J. of Coll. and Int. Science. 1986. V. 110. №. 1. P. 40-64.
Fournier R.O., Rowe J.J. Estimation of under-ground
temperature from the silica content of water from hot springs
and wet-stream wells // Am. J. Sci. 1966. V. 264. P. 685-697.
Iler R.K. Coagulation of colloidal silica by calcium
ions, mechanism, and effect of particle size // J. Colloid
and Interface Science. 1975. V. 53. № 3. P. 476-488.
James R.O., Healy Th.W. Adsorption of Hydrolyzable Metal Ions at the Oxide-Water Interface. I.
Co(II) Adsorption on SiO2 and TiO2 as Model Systems
// J. Colloid and Interface Science. 1972. V. 40. № 1.
P. 42-52.
James R.O., Healy Th.W. Adsorption of Hydrolyzable
Metal Ions at the Oxide-Water Interface. II. Charge
Reversal of SiO2 and TiO2 Colloids by adsorbed Co(II),
La (III), and Th(IV) as Model Systems // J. Colloid and
Interface Science. 1972. V. 40. № 1. P. 53-64.
Marshall W.L. Amorphous silica solubilities I.
Behavior in aqueous sodium nitrate solutions: 25 –
3000С, 0-6 molal // Geochimica et Cosmochimica Acta.
1980. V . 44. P. 907-913.
Rothbaum H.P., Rohde A.G. Kinetics of silica
polymerization and deposition from dilute solutions
between 5 and 180 0C // J. of Colloid and Interface Sci.
1979. V. 71. № 3. P. 533-559.
Physical and chemical characteristics of colloidal silica in the hydrothermal solution
Potapov V.V1., Serdan A.A.2
1
Research geotechnological center of Far East Division of Russian Academy of Sciences, Petropavlovsk-Kamhatsky,
Severo-Vostochnoe shosse, 30 post box 56, tel.: (41522) 92639, fax: (41522) 51323, e-mail: vadim_p@inbox.ru
2
Moscow State University e-mail: cerdan@petrol.chem.msu.ru
The processes of silica polymerization, coagulation and precipitation in hydrothermal solution of Mutnovskoyoe
field were researched. The order of the reaction of silicic acid polymerization in solution and constants of the
reaction rate were determined, the sizes of the colloidal particles of polymerized silica were measured. The
experiments on colloidal silica coagulation and precipitation by addition to the solution of metal cations
(Ca2+, Mg2+, Al3+, Fe3+) were carried out. The critical concentration of metal cations at the temperature of 20
and 960 C was determined, sorption ability of the silica surface to the different metal cations was investigated,
surface electric charge of the colloidal particles was evaluated. Silica stability and mechanism of coagulation
and precipitation of colloidal silica in hydrothermal solution were investigated.
ВЕСТНИК КРАУНЦ. СЕРИЯ НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2003. № 2
117
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
ВЕСТНИК КРАУНЦ. НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2003. № 2
УДК 551.21
КРАТЕРНЫЕ ОЗЕРА ВУЛКАНА МУТНОВСКИЙ (КАМЧАТКА)
? 2003 Г.М. Гавриленко 1, П.Г. Гавриленко 2
1
2
Институт вулканологии ДВО РАН, Петропавловск-Камчатский, 683006, gavrilenko@kcs.iks.ru
Московский Государственный университет им. М.В. Ломоносова, бакалавр polinka_gav@rambler.ru
Приводятся литературные и авторские данные по изучению озер в. Мутновский, периодически возникающих
и исчезающих в его активных кратерах.
ВВЕДЕНИЕ
В настоящее время установлено, что приблизительно 12% активных современных вулканов
имеют кратерные озера, время существования
которых сравнительно невелико: от первых недельмесяцев до нескольких десятилетий. Зависит время
жизни озер, главным образом, от частоты проявления активных фаз вулканов и от интенсивности
экзогенных процессов, происходящих в их кратерах
и зависящих, в свою очередь, от физико-географических и климатических условий, в которых находятся вулканы.
Вполне очевидно, что образование (существование) или исчезновение (отсутствие) озер в кратерах активных вулканов является как следствием, так
и причиной происходящих на вулканах процессов.
То есть в комплексе исследований и мониторинга
за степенью активности вулканов, имеющих озера
(или имевших их в недавнее время), кратерноозерному аспекту вулканологических исследований
должно уделяться не меньшее внимание, чем другим методам изучения вулканов.
По происхождению и строению своих котловин
кратерные озера подразделяются на вулканогеннокотловинные и вулканогенно-подпрудные. Первые представлены кратерными, кальдерными озерами
и озерами вулканотектонических депрессий, вторые грязекаменно-плотинными, обвально-подпрудными и лавово-подпрудными, а также ледниковоподпрудными и морено-подпрудными озерами.
Кратерные озера формируются на вулканах, дно
и стенки которых сложены водонепроницаемыми
(а точнее, плохопроницаемыми) породами, что позволяет накапливаться в них атмосферным и термальным водам. При этом тепловая мощность таких
вулканов в межпараксизмальные периоды их деятельности в совокупности с солнечной радиацией
должна быть сравнительно невысокой, чтобы не
118
происходило полное испарение поступающей в
активные кратеры влаги. А поскольку основным
источником воды в кратерных озерах являются
метеорные осадки, то в неактивных кратерах образуются пресные, а в активных кратерах, в результате
насыщения атмосферных вод эндогенными флюидами, формируются кислые, термальные озера.
В многочисленных публикациях, посвященных
Мутновскому вулкану, кратерно-озерный аспект
никем серьезно не рассматривался. Только несколько исследователей об озерах этого вулкана лишь просто упоминают. Поэтому в сводной таблице Международной рабочей группы по кратерным озерам
(IWGCL) приведены скудные и неточные данные
по озерам вулкана Мутновский.
Вулкан Мутновский - один из самых больших
и наиболее активных вулканов Южной Камчатки,
расположен в 70 км к югу от г. Петропавловска-Камчатского. Его постройка, имеющая максимальную
высоту 2323 м над уровнем моря, состоит и 4-х
тесно сближенных, последовательно формировавшихся стратоконусов с вершинными кальдерами и
дочерними внутрикальдерными сооружениями, а
весь его массив осложнен многочисленными конусами побочных извержений. В настоящее время вулкан находится в стадии фумарольно-гидротермальной деятельности (Маренина, 1956; Мелекесцев и
др., 1987; Новограбленов, 1932; Поляк, 1966;
Селянгин, 1993; Таран, 1991).
Всего зарегистрировано и датировано 16 исторических извержений этого вулкана. Последнее
извержение было фреатическим и произошло в
марте 2000 г. (Гавриленко, 2000; Гавриленко, 2002;
Зеленский и др., 2002). А до этого времени вулкан
более 40 лет находился в фазе фумарольно-гидротермальной деятельности, характеризующейся аномально высоким выносом тепла (более 1500 МВт).
Как считают некоторые исследователи, вулкан
ВЕСТНИК КРАУНЦ. СЕРИЯ НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2003. № 2
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
КРАТЕРНЫЕ ОЗЕРА ВУЛКАНА МУТНОВСКИЙ
Рис. 1. Карта-схема вершинной части вулкана Мутновский (сечение горизонталей – 100 м). СВ, ЮЗ и АВ –
северо-восточный, юго-западный кратера вулкана и
Активная Воронка, соответственно; прямоугольником
отмечено местоположение Донного Поля (ДП); залитые черным цветом эллипсы соответствуют местоположению кратерных озер вулкана.
находился в стадии “пассивного” извержения
(Мелекесцев и др., 1987; Поляк , 1966) (рис. 1).
Активными на вулкане являются три кратера:
Активная Воронка (АВ), Юго-Западный (ЮЗ) и
Северо-Восточный (СВ). Донную часть последнего
кратера дренирует речка Вулканная, берущая начало
в его южной части, и течет по дну существовавшего
до середины 1950-х гг. кратерного озера (Маренина,1956; Таран и др., 1991). Река питается снежными, талыми водами и многочисленными гидротермами термальных площадок и кипящих котлов.
Воды ее со времени исчезновения озера (45 лет тому
назад) значительно эродировали кратерно-озерные
отложения дна СВ кратера, так называемого Донного Поля (ДП). По наблюдениям авторов, естественный речной врез в отложения ДП составляет
порядка 5 м.
Кислые термальные озера в. Мутновский.
Впервые озера Мутновского вулкана наблюдал С.
Конради, посетивший его в составе Камчатской экспедиции Русского географического общества в 1909 г.
В 1923 г. озера наблюдал шведский ботаник Э.
Гультен, а П.Т. Новограбленов упоминает их в своем
“Каталоге вулканов Камчатки” (Новограбленов,
1932). Описываются эти озера и в более поздних
работах. Так, например, Т.Ю. Маренина наблюдала
озера в кратерах в. Мутновский в 1948 и 1952 гг.
(Маренина, 1956), а в 1953 г. наблюдал их краевед
В.И. Семенов (1988). Однако наиболее подробную
информация об озерах в активных кратерах вулкана
дал в 1954 г. в своем отчете геолог В.М. Никольский
(Gavrilenko, 1996).
По всем описаниям на Мутновском вулкане в
разные периоды прошлого столетия существовали
два озера: Верхнее и Нижнее. Верхнее озеро, расположенное в ЮЗ кратере вулкана, по данным В.М.
Никольского, в 1954 г. имело размер 250х280 м и
содержало воду с весьма высокой температурой: от
42 до 46ОС. Минерализация воды была 4.2 г/л, при
этом в ней содержалось более 1.6 г/л Cl-иона и около
1.4 г/л SO4-иона. Со временем и это озеро исчезло,
а воронку взрыва, которую оно занимало, заполнил
ледник. Последнее возникновение Верхнего озера
было зафиксировано три года назад, через два месяца после фреатического извержения на вулкане 17
марта 2000 г. Вновь образованное озеро имело те
же морфометрические параметры, что и в 1954 г.
Однако, гидрохимические показатели его, особенно
в первые месяцы существования, значительно превышали аналогичные характеристики вод озера
образца 1954 г. (Гавриленко, 2000; Зеленский и
др., 2002).
Очень быстро новое озеро стало остывать и
даже в самый теплый сезон 2002 г. на его поверхности плавали льдины. Минерализация его вод за
два года снизилась более чем на порядок: с 16-17 г/л
летом 2000 г. до 1.5-1.6 г/л в тот же сезон 2002 г. И в
конце зимы 2003 г., по данным наблюдений А.В. Сокоренко (конец марта) и А.А. Овсянникова (начало мая),
озеро было полностью покрыто льдом. Однако, уже
11 мая лед на озере полностью растаял. Вода в нем
приняла характерный для кислых кратерных озер
бирюзовый цвет и стала интенсивно парить. По всей
видимости, началась новая, очередная фаза активности в северной воронке взрыва ЮЗ кратера вулкана.
Второе (Нижнее) озеро, по данным того же В.М.
Никольского, имело размеры 200х250 м2. Температура воды в нем была около 10ОС и она имела
кислую реакцию. Химический анализ воды из озера
показал, что в ней содержалось около 0.5 г/л Cl-иона
и порядка 1.2 г/л SO4-иона, при этом общая минерализация озерной воды составляла 2.3 г/л (Gavrilenko, 1996). Исчезло это озеро в период с 1955 по 1957 гг.,
поскольку В.И. Семенов в 1958 г. его уже не обнаружил (Семенов 1988).
ВЕСТНИК КРАУНЦ. СЕРИЯ НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2003. № 2
119
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
ГАВРИЛЕНКО, ГАВРИЛЕНКО
Но существовало ли это озеро постоянно до середины 1950-х гг.? На этот вопрос достаточно определенно дают ответ наши исследования внутрикратерных отложений СВ кратера в. Мутновский.
При проведении полевых работ в этом кратере
авторами был изучен естественный разрез препарированных водами р. Вулканная кратерно-озерных
отложений Донного Поля - бывшего дна кратерного
озера (Гавриленко, 2002).
Видимая мощность исследованного разреза
кратерно-озерных отложений более 5 м. В нем,
прежде всего, обращает на себя внимание пестрота
литолого-фациального состава осадков, что, как
известно, является специфической особенностью
кратерно-озерных отложений. Это разнообразие
проявляется в смене грубообломочных осадков,
накапливавшихся в периоды эксплозий вулкана и в
фазы его относительного покоя, когда при отсутствии озера (озер) в кратере интенсивно протекали
эрозионно-денудационные процессы, с мелко- и
тонкообломочными, а также хемогенными, осадками периодов существования озера (озер) в межпараксизмальные периоды жизни вулкана. Без сомнения, зафиксированная нами пестрота осадков
определялась сменой различных фациальных условий в СВ кратере со времени его образования (Гавриленко, 2002).
Итак, имеющиеся в нашем распоряжении данные косвенно свидетельствуют о том, что кратерное
озеро в СВ кратере в. Мутновский существовало до
1955 г. не постоянно: до него неоднократно образовывались и исчезали другие, более ранние озера.
При этом, каждое из них находилось в различных фациальных условиях, что, в свою очередь, и отразилось на специфическом, пестром составе их донных
отложений.
Как отмечалось выше, по происхождению и
строению своих котловин кратерные озера подразделяются на вулканогенно-котловинные и вулканогенно-подпрудные. Первые - представлены кратерными, кальдерными и озерами вулкантектонических депрессий, вторые - грязекаменно-плотинными, обвально-подпрудными, лавово-подпрудными, а также ледниково-подпрудными и
морено-подпрудными озерами. В рассматриваемом
нами случае озеро (озера) северной воронки взрыва
ЮЗ кратера относятся к 1-му типу кратерных озер,
а озера СВ кратера - ко 2-му их типу.
И если образование и исчезновение озер ЮЗ
кратера представляется нам достаточно очевидным,
поскольку эти процессы воочию наблюдались многими исследователями, в том числе и авторами данного сообщения, то о возникновении и исчезно120
вении озер в СВ кратере можно пока только предполагать. Вероятно, это происходило в результате формирований и последующих разрушений подпруд
(“плотин”) в открытой северо-северо-западной части этого кратера за счет либо мощных обвалов, либо,
скорее всего, материала морен пульсирующего ледника СВ кратера. Кстати, активную фазу пульсации
этого ледника авторы наблюдали в конце 1990-х гг.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
При многочисленных исследованиях, проводившихся и проводимых ныне на Мутновском вулкане, к сожалению, не уделялось и пока не уделяется
должного внимания изучению его кратерных озер.
Однако, имеющиеся вулканологические и литологические данные, а также результаты прямых наблюдений процессов, происходящих в последние годы
в активных кратерах этого вулкана, свидетельствуют
о том, что в них постоянно возникают и исчезают
озера, наличие или отсутствие которых, с одной стороны, является следствием, происходящих на вулкане процессов, а с другой - одной из причин этих
процессов.
Работа выполнена при финансовой поддержке
Президиума ДВО РАН, проекты: № 03-3-А-08-033
и № 03-3-Ж-08-009, РФФИ проект № 02-05-64979 “,
а также ФЦП «Интеграция науки и высшего
образования России на 2002-2003 гг.» (проект Э334)
и Управления по делам молодежи администрации
Камчатской области по программе «Профильные
летние лагеря».
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Гавриленко Г.М. Вулкан Мутновский проснулся
// Природа. 2000. № 12. С. 41-43.
Гавриленко П.Г. Кратерно-озерные отложения
временных озер активного Северо-Восточного кра-тера
вулкана Мутновский (Камчатка) // Тез. докл. Первой
Сибирской Междунар. конфер. молодых ученых по
наукам о Земле. Новосибирск, 2002. С. 42-43.
Зеленский М.Е., Овсянников А.А., Гавриленко
Г.М., Сенюков С.Л. Извержение вулкана Мутновский (Камчатка) в марте 2000 г. // Вулканология и
сейсмология. 2002. № 6. С. 25-28.
Маренина Т.Ю. Геолого-петрографический
очерк Мутновского вулкана // Труды Лаб. Вулканологии АН СССР. 1956. Вып. 12. С. 3-52.
Мелекесцев И.В., Брайцева О.А., Пономарева В.В.
Динамика активности вулканов Мутновский и
ВЕСТНИК КРАУНЦ. СЕРИЯ НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2003. № 2
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
КРАТЕРНЫЕ ОЗЕРА ВУЛКАНА МУТНОВСКИЙ
Горелый в голоцене и вулканическая опасность для
прилегающих районов (по данным тефрохронологических исследований)// Вулканология и сейсмология. 1987. № 3. С. 3-18.
Новограбленов П.Т. Каталог вулканов Камчатки
// Изв. ГГО. 1932. Т. 64. Вып.1. С. 88-99.
Поляк Б.Г. Геотермические особенности области современного вулканизма (на примере Камчатки). М.: Наука, 1966. 179 с.
Селянгин О.Б. Новое о вулкане Мутновский:
строение, развитие, прогноз // Вулканология и сейсмология. 1993. № 1. С. 17-35.
Семенов В.И. В краю горячих источников.
Петропавловск-Камчатский, 1988. 144 с.
Таран Ю.А., Вакин Е.А., Пилипенко В.П.,
Рожков А.М. Геохимические исследования в
кратере вулкана Мутновский // Вулканология и
сейсмология. 1991. № 5. С. 37-55.
Gavrilenko G.M. Poor-known data for the
Mutnovsky Volcano Crater Lakes, Kamchatka //
Abstracts. Chapman Conference: Crater Lakes,
Terrestrial Degassing and Hyper-asid Fluids in the
Environment. September 4-9, 1996, Crater Lake,
Oregon. P. 34.
Crater lakes of Mutnovsky volcano, Kamchatka
G.M.Gavrilenko1, P.G.Gavrilenko2
1
The Institute of Volcanology, FED, RAS , 683006, Petropavlovsk-Kamchatsky, Piip blvd., 9, Russia;
e-mail: gavrilenko@kcs.iks.ru
2
Moscow State University; e-mail: polinka_gav@rambler.ru
We present the summary of new and earlier published data on the lakes, which periodically emerge in the
active craters of Mutnovsky volcano.
ВЕСТНИК КРАУНЦ. СЕРИЯ НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2003. № 2
121
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
ВЕСТНИК КРАУНЦ. НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2003. № 2
Работы студентов
УДК 551.214(265)
СРАВНИТЕЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ГАЙОТОВ ИТА-МАЙТАИ И ИОАН
(МАГЕЛЛАНОВЫ ГОРЫ)
? 2003 Д.Р. Акманова
Камчатский государственный педагогический университет, 683032, Петропавловск-Камчатский,
Пограничная, 4; e-mail: nio@kgpu. kamchatka.ru
Приводится сравнительная характеристика двух гайотов Магеллановых гор Ита-Майтаи и ИОАН.
Несмотря на некоторое сходство эти постройки значительно отличаются друг от друга по своему строению
и эволюции.
С начала 80-х годов прошлого столетия развернулось систематическое изучение рудоносности
гайотов Западной Пацифики. Поводом явились
находки на гайотах железомарганцевых образований, а именно конкреций и корок. Например, содержание кобальта в образцах корковых руд превышает
1%. При такой концентрации 1 гайот может дать десятки млн. тонн дефицитного металла. Поэтому корковые руды считаются одними из самых перспективных океанских руд (Вершинский, 1989).
Особенно большое скопление как железомарганцевых образований, так и кобальто-марганцевых руд
и фосфоритов отмечено на гайотах Магеллановых гор.
Магеллановы горы представляют собой крупное подводное вулканотектоническое сооружение
в Восточно-Марианской котловине (рис. 1). Они
состоят из отдельных хребтов и поднятий, вытянутых в северной части в субширотном, а в южной
части - в северо-западном направлениях. Длина хребтов 300-450 км, ширина 50-100 км, а относительная
высота - 4500-5000 м. Над вершинами гор отмечены
минимальные глубины 1170-1500 м. Подавляющее
большинство подводных гор являются гайотами.
Цепь Магеллановых гор разделена на 2 части.
Первая начинается с 100 с.ш. и имеет северо-западное простирание, и протягивается до 170 с.ш. В нее
входят 3 системы, состоящие из нескольких сросшихся построек и 9 изолированных гор. Вторая часть
прослеживается от 1540 в.д. до Марианского желоба
и имеет субширотное простирание. Одиночные
постройки здесь отсутствуют (Богданов и др., 1990).
Внутри цепи Магеллановых не все гайоты одновозрастные. Подавляющая часть гайотов была
122
сформирована в середине мела (главным образом
в апте ~ 119 млн. лет и, частично, в кампане ~ 84
млн. лет), хотя встречаются и более молодые
вулканичес-кие постройки.
В районе Магеллановых гор изучение железомарганцевых корок началось в 1984-1988 гг. на
научно-исследовательских судах АН СССР «Академик Александр Несмеянов» и «Академик Мстислав
Келдыш». Наблюдения проводились с использованием подводных обитаемых аппаратов (ПОА)
«Пайсис» (Андреев, 1989). Наиболее детально были
изучены гайоты Ита-Майтаи и ИОАН (рис. 1).
Начало образования подавляющего большинства рудных корок на гайотах Ита-Майтаи и ИОАН
произошло около 20 млн. лет назад (средний миоцен). Это время соответствует началу ледникового
периода, с которым связано усиленное перемешивание воды в океане, увеличение биологической
продуктивности океана, образованиеслоя кислородного минимума и начало широкого образования
корковых руд на подводных горах. На гайотах ИтаМайтаи и ИОАН были обнаружены корковые руды
и более раннего возраста ~ 100 млн. лет. Геологи
объясняют это тем, что корки образовались при пересечении горами экваториальной области, где биопродуктивность была высокой на протяжении 100
млн. лет (Вершинский, 1989).
Железомарганцевые корки гайотов на 90%
покрывают выходы коренных пород в пределах подводных горных сооружений в интервале глубин
1200-3500 м. Толщина корок изменяется в пределах
от первых миллиметров до 24 см. По составу они от-
ВЕСТНИК КРАУНЦ. СЕРИЯ НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2003. № 2
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
СРАВНИТЕЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ГАЙОТОВ ИТА-МАЙТАИ И ИОАН
Рис. 1. Гайоты Магеллановых гор (Богданов и др., 1990 с дополнениями): 1 – изобаты; 2 – минимальные глубины;
3 – скважины глубоководного бурения; 4 – профиль представленный на рис. 2.
носятся к полиминеральным образованиям, основную роль в которых играют гидроксидные соединения железа и марганца (табл. 1).
Характерной особенностью внутреннего строения корок является слоистость, отражающая после-
довательность накопления рудного вещества. Толщина корок находится в прямой зависимости от
количества слоев, присутствующих в разрезе. Тонкие корки, мощностью до 3 см, однослойные, более
мощные – сложены 2-3 слоями. Самые полные попе-
Таблица 1. Средний химический состав железомарганцевых образований гайотов Ита-Майтаи и
ИОАН (Богданов и др., 1987), мас. %
Элемент
Fe
Mn
Al
Si
Co
Ni
Cu
Zn
Ti
Cr
Железомарганцевые корки и конкреции
Ита-Майтаи (159 проб)
Западная постройка
Восточная постройка гайота
гайота ИОАН (180 проб)
ИОАН (37 проб)
13.5 (3.8)
12.7 (4.4)
12.4 (4.2)
18.9 (4.3)
17.8 (4.1)
17.4 (3.5)
0.92 (0.59)
0.83 (0.79)
0.54 (0.33)
3.7 (2.1)
3.3 (1.8)
0.41 (0.18)
0.40 (0.16)
0.45 (0.17)
0.46 (0.16)
0.42 (0.14)
0.45 (0.14)
0.1 (0.028)
0.09 (0.0034)
0.1 (0.033)
0.083 (0.017)
0.072 (0.018)
0.073 (0.017)
0.83 (0.36)
0.78 (0.48)
0.73 (0.31)
0.007 (0.006)
0.007 (0.005)
0.004 (0.001)
Примечание: в скобках – среднеквадратичное отклонение.
ВЕСТНИК КРАУНЦ. СЕРИЯ НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2003. № 2
123
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
АКМАНОВА
Рис. 2. Геологический разрез гайотов ИОАН и Ита- Майтаи , Восточно-Марианский бассейн (Богданов
и др., 1990): 1 – фораминиферовые илы; 2 – известняки; 3 – рифогенные известняки; 4 – базальтовые
брекчии с карбонатным цементом; 5 – базальты; 6 – радиоляриевые илы, цеолитовые глубоководные
глины, кремни; 7 – турбидиты с вулканогенным материалом, содержащие переотложенные рифогенные
и оолитовые известняки.
речные срезы корок представлены 4-5 слоями.
Наиболее кобальтоносными являются одно- двухслойные корки (0.59%) (Пуляева, 1999).
По данным (Богданов и др., 1990) существуют
следующие условия формирования железомарганцевых корок на гайотах:
1) вулканическое сооружение с наклонными
поверхностями на глубинах 1000-1500 м;
2) возраст субстрата подводных гор старше
18-20 млн. лет;
3) сильно развитые придонные течения;
4) отсутствие на вершинах рифовых конусов
«рифогенных шапок»;
5) наличие зоны кислородного минимума;
6) устойчивый склон подводной горы;
7) отсутствие местного синхронного
коркообразования вулкана;
8) низкие темпы осадконакопления в регионе.
Гайот Ита-Майтаи приурочен к области древнейшей океанической коры средне-позднеюрского
возраста (Жулева, 1995) и имеет возраст образования в интервале от 113 до 120 млн. лет (табл. 2).
По форме гайот напоминает усеченный конус,
возвышающийся над дном абиссальной равнины,
расположенной на глубине около 6000 м, более чем
на 4500 м (рис. 2).
Подножие гайота на глубине 5500 м образует
эллипс размером по минимальной оси 60 км, а по
максимальной – 90 км. Выположенная вершина
124
гайота (диаметр 25 – 30 км) расположена на глубине
1450 – 1500 м (минимальная глубина - 1406 м).
Вершина гайота до глубины 1500 м представляет собой относительно выровненное плато, которое переходит на западе-юго-западе в очень пологий
склон, простирающийся до глубины 2200 м. В северном, восточном и южном направлениях вершинное плато сменяется пологим склоном, расположенным в интервале глубин 1500 – 1600 м и имеющим
уклон около 50. Вдоль края наиболее погруженной
части склона, параллельно изобатам, протягивается
небольшая гряда, возвышающаяся на 12 – 15 м над
поверхностью склона. Глубже 1600 м крутизна
склона возрастает до глубины 2000 м и, в среднем,
составляет 15–170. Основная часть склона, по
наблюдениям из ПОА «Пайсис», сложена слоистой
толщей известняков, залегающей положе, чем сам
склон. Общая мощность отложений составляет
первые десятки метров. Отдельные слои мощностью 20 – 30 см, а в отдельных случаях до 1 м, заканчиваются в более глубокой части почти вертикальными уступами, отвечающими по высоте мощности слоев. В результате, рельеф имеет ступенчатую форму.
В интервале глубин 2000 – 3500 м склон гайота
характеризуется наибольшей крутизной. Средний
угол падения составляет около 450. Поверхность
склона очень неровная. На глубине 3500 м крутой
уступ сменяется пологим склоном, средний угол
наклона которого между изобатами 3500 – 5500 м
составляет только 100. С глубиной склон заметно
ВЕСТНИК КРАУНЦ. СЕРИЯ НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2003. № 2
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
СРАВНИТЕЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ГАЙОТОВ ИТА-МАЙТАИ И ИОАН
Таблица 2. Сравнительная характеристика гайотов ИОАН и Ита-Майтаи (Магеллановы горы)
Строение
Характеристика
Форма
глубина, м
вершина
основание
Гайот ИОАН
Неправильная, состоит из 2-х
слившихся построек
Западная постройка – 1397.
Восточный гайот-сателлит – 1500
4500
Состав пород, слагающих
постройку
В основании залегают базальты,
выше - продукты их разрушения и
грубообломочная толща,
содержащая фораминиферы.
Завершает разрез рыхлая толща
осадков
ЖМО
На обнаженных склонах (15002150 м) развиты
железомарганцевые корки
толщиной 5 – 30 см, а в
понижениях от 3 – 5 до 30 – 60 см
и железомарганцевые конкреции
Прогнозные ресурсы, тыс. т
Возраст,
млн. лет
абсолютный
по органическим
остаткам
по теоретическим
расчетам
Кобальт – 434.8
Никель – 364.5
Марганец – 17245.0
88.5 – 86.7
Гайот Ита-Майтаи
Усеченный конус
1402
5500
В основании гайота залегают
щелочные базальты; выше продукты их разрушения
(брекчии, конгломераты).
Грубо-слоистые толщи
известняков и рыхлые
отложения завершают разрез
На пологих участках
склонов (1500-2000 м)
развиты железомарганцевые
корки толщиной 5 – 30 см, а
в понижениях от 3 – 5 до 30
– 60 см и
железомарганцевые
конкреции
Данные отсутствуют
118 –120
> 74.5
> 113
~ 100
> 110
Примечание. таблица составлена с использованием данных (Богданов и др., 1990; Задорнов и др., 1988; Koppers et
al., 1998).
выполаживается и на глубине более 5500 м крутизна
его составляет первые градусы. Переход от гайота
к окружающей его абиссальной равнине постепенный (Богданов и др., 1990).
На вершине гайота было пробурено 3 скважины
глубоководного бурения DSDP (скважины 200, 201,
202). Данные по скважинам свидетельствуют о том,
что акустический фундамент, который лежит под
раннеэоценовыми глобигериновыми песчаниками,
представляет собой крепкий оолитовый известняк,
образовавшийся при погружении бывшего острова.
Залегающие ниже детритовые известняки являются
лагунными отложениями. Это свидетельствует о
том, что во время осадконакопления существовал
барьерный риф (Богданов и др., 1990).
Гайот Ита-Майтаи слагают 4 комплекса геологических образований. Цоколь гайота образован щелочными базальтами. Породы 2 комплекса представлены продуктами разрушения вулканических
пород цоколя - конгломератами, брекчиями, песчаниками. Третий комплекс пород представлен слоистой толщей грубо детритовых известняков мощностью до 50 м, образовавшихся в результате разрушения рифовых построек. Он покрывает верхнюю
часть склона до глубины более 2000 м. Четвертый
комплекс представлен рыхлыми осадками, мощностью до 100 м.
В интервале глубин от 1500 до 2000 м северный,
восточный и южный склоны гайота покрыты непрерывным плащом железомарганцевых образований
толщиной от 10 см и более. Железомарганцевые корки уменьшаются в мощности на крутых уступах с
углом наклона более 450 и в пределах небольших
«промоин», которые заполнены тонким слоем (до 10
– 15 см) молодых четвертичных фораминиферовых
песков. В «промоинах» широко развиты железомарганцевые конкреции. В интервале глубин 20002500 м рудные корки встречаются спорадически на
отдельных поднятиях.
ВЕСТНИК КРАУНЦ. СЕРИЯ НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2003. № 2
125
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
АКМАНОВА
Понижения рельефа заполнены рыхлыми осадками, препятствующими формированию железомарганцевых корок. Глубже 2500 м рудные корки
практически отсутствуют (Богданов и др., 1987).
Согласно (Богданов и др., 1990), история развития
гайота Ита-Майтаи выглядит следующим образом:
1) вулканизм и формирование вулканической
горы на океанском ложе – конец раннего мела;
2) разрушение вулкана и снос обломочного
мате-риала на абиссальную равнину – апт и альб;
3) выравнивание гайота и формирование рифа
и околорифовых фаций – конец раннего мела;
4) погружение гайота – поздний мел;
5) накопление рыхлой верхней осадочной
толщи на вершине гайота.
Гайот ИОАН, образованный в интервале от
74.5 до 100 млн. лет (табл. 2), существенно отличается от гайота Ита-Майтаи как по морфологии, так и
по составу твердого субстрата, на котором залегают
окисные железомарганцевые образования.
Гайот имеет неправильную форму, что свидетельствует о том, что он сформирован не просто одиночным вулканом, а усложнен несколькими дочерними вулканическими аппаратами (рис. 2). Одними
авторами (Богданов и др., 1990) выделен основной
гайот, который включает в себя центральную часть
и гряду северо-западного простирания, и гайотсателлит, соединенный перемычкой с восточным
склоном основного гайота. Другие авторы (Мельников и др., 1995) считают, что гайот ИОАН образован двумя сросшимися вулканическими постройками с различной ориентировкой длинных осей
вершинных поверхностей: у западной постройки –
в северо-запад-юго-восточном; у восточной – в
северо-восток-юго-западном направлениях.
Вершина западной постройки (минимальная
глубина – 1397 м) поднимается приблизительно на
4700 м над абиссальной равниной, расположенной
на глубине 6100 м. По изобате 4500 м она имеет
размеры 50х60 км, а ее плоская вершина (выше 1600
м) – 25х18 км. Вершина восточной постройки размером 13х6 км располагается на глубине около 1500
м (Богданов и др., 1990).
Склоны гайота ИОАН значительно положе, чем
у гайота Ита-Майтаи. В среднем, угол наклона составляет 7-100. Только в верхней части, в интервале
глубин 1700 – 2000 м, крутизна склона несколько
увеличивается. Вершина гайота представляется
полого опускающимся от центра к периферии от
1450 – 1480 до 1600 м плато (Богданов и др., 1990).
Цоколь гайота сложен базальтами, обнажения
которых встречены в крутых уступах при погру126
жениях ПОА «Пайсис». Базальты перекрыты во
многих местах вулканокластическими отложениями
(брекчиями, песчаниками). В верхней части склона
они образуют выдержанные слои, прилегающие к
вулканическому цоколю. На гайоте ИОАН, в отличие от гайота Ита-Майтаи, не встречено протяженных слоев грубо детритовых известняков. Здесь
присутствуют остатки планктонных и бентосных
фораминифер. Возраст наиболее древних фораминифер – конец нижнего–начало верхнего мела.
В интервале глубин от 1500 до 2150 м на
склонах гайота твердый субстрат перекрыт практически непрерывным плащом железомарганцевых
корок толщиной до 10 см. Железомарганцевые корки отсутствуют на вершине гайота и на склонах
глубже 2150 м.
Распределение рыхлых осадков аналогично
тому, что и на гайоте Ита-Майтаи.
Согласно (Богданов и др., 1990), история развития гайота ИОАН выглядит следующим образом:
1) вулканизм и формирование вулканической
горы - время неизвестно, но исходя из теоретических
построений, связанных с расчетом погружений горы,
возраст должен быть такой же, как у гайота ИтаМайтаи;
2) разрушение вулкана, формирование турбидитных и зерновых потоков вниз по склону. Этот
процесс был длительным, так как перемещение
обломочного материала фиксируется до маастрихта
(~74.5 млн. лет). Резко расчлененный рельеф фундамента горы с отдельными вулканическими пиками,
поднимающимися до уровня 1400 м, свидетельствует о том, что полного выравнивания рельефа
не произошло; возможно, с этим связано отсутствие
покрова мелководных известняков, по крайней
мере, на западном склоне гайота;
3) погружение гайота и накопление рыхлой
верхней осадочной толщи в привершинной части
гайота со среднего эоцена до современности.
ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
В табл. 2 представлена сравнительная характеристика гайотов Ита-Майтаи и ИОАН, составленная
автором данной статьи по литературным данным.
В результате сравнения двух гайотов были
выяснены как сходство, так и различия. Оба гайота
имеют плоские вершины на глубине 1400 м и возвышаются над абиссальной равниной Восточно-Марианской впадины с глубинами порядка 6000 м.
Гайоты отличаются друг от друга по форме: гайот
ИОАН имеет неправильную форму и образуется
ВЕСТНИК КРАУНЦ. СЕРИЯ НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2003. № 2
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
СРАВНИТЕЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ГАЙОТОВ ИТА-МАЙТАИ И ИОАН
двумя сросшимися вулканическими аппаратами, а
гайот Ита-Майтаи имеет форму усеченного конуса.
Склоны гайота ИОАН значительно положе, чем гайота Ита-Майтаи. В среднем, угол наклона склонов
гайота ИОАН составляет 7-100, а
Ита-Майтаи – 15-170. Также гайоты существенно различаются по возрасту. Возраст образования
гайота Ита-Майтаи древнее, чем гайота ИОАН.
Пологие склоны этих гайотов в интервале глубин от 1400 до 2000 м бронированы железомарганцевой коркой толщиной от 5 до 30 см. Железомарганцевые образования залегают на твердом
субстрате рудного состава. На гайоте Ита-Майтаи –
это, главным образом, грубо детритовые известняки,
на гайоте ИОАН – базальты цоколя и продукты
их дезинтеграции (песчаники, брекчии) (Богданов
и др., 1987).
В понижениях наблюдаются скопления железомарганцевых конкреций диаметром от 3 – 5 до 30 –
60 см. В ядрах конкреций и карбонатном субстрате
железомарганцевых корок обнаружены высокие
содержания фосфора. В туфах и вулканокластитах
они существенно уменьшаются.
Гайоты имеют различную историю развития.
Разрушение вулкана и снос обломочного материала
у гайота ИОАН происходили до маастрихта, у
гайота Ита-Майтаи – в апте и альбе. Выравнивание
гайота ИОАН не произошло, а гайот Ита-Майтаи
был выровнен в конце раннего мела. Погружение
гайота ИОАН началось в среднем эоцене, а гайота
Ита-Майтаи – в позд-нем мелу.
Анализ особенностей геологического строения
и фациальной природы вулканогенно-осадочных
пород гайотов Ита-Майтаи и ИОАН (Лисицына,
Шевченко 1988) позволяет отметить следующие
основные этапы их развития:
- в конце раннего мела (апт-альб) происходило
формирование гайотов, вершины которых достигали уровня океана или возвышались над ним. На
вершинах гайотов возникали лагуны и окаймляющие их рифовые постройки, а на склонах гайотов
формировались мощные серии турбидитов, состоящих, в основном, из вулканического материала;
- в позднем мелу грубый обломочный материал
отлагался на склонах погружающихся гайотов, и
происходило образование базальтовых брекчий;
- начиная с палеоцена – эоцена и до четвертичного времени, на поверхность гайотов отлагались глобигеринидово-нанопланктонные илы, а в
верхней части склонов на поверхности осадков
формировалась железомарганцевая корка.
Как видно из проведенного анализа, гайоты
Ита-Майтаи и ИОАН, несмотря на некоторое сход-
ство, представляют собой две различные постройки,
существенно отличающиеся по своему строению и
эволюции.
Работа выполнена при Государственной поддержке ведущих научных школ (грант НШ-2294.2003.5),
при поддержке ФЦП «Интеграция науки и высшего
образования России на 2002-2006 гг.» (проект Э334)
и Управления по делам молодежи администрации
Камчатской области по программе «Профильные
летние лагеря».
Научный руководитель с.н.с. В.А. Рашидов.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Андреев С.И., Аникеева Л.И, Задорнов М.М.
Кобальтоносные железомарганцевые корки океана
// Морская геология и геофизика. Обзорная информация. Мингео СССР. ВИЭМС. 1989. Вып. № 6. 54 с.
Богданов Ю.А., Сорохтин О.Г., Зоненшайн Л.Н.
и др. Железо- марганцевые корки и конкреции подводных гор Тихого океана М.: Наука, 1990. 229 с.
Богданов Ю.А., Зоненшайн Л.Н., Лисицын А.П.
и др. Железомарганцевые руды образования подводных гор океана // Изв. АН СССР. 1987. Серия геологическая. № 7. С. 103-120.
Вершинский Н.В. Загадки океана М.: Педагогика, 1989. 143 с.
Гайоты Западной Пацифики и их рудоносность /
Отв. ред. Батурин Г.Н., Говоров И.Н. М: Наука, 1995.
368 с.
Жулева Е.В. Исследование глубоководных железомарганцевых корок гайота Ита-Майтаи методом
подводной фотографии // Океанология. 1995. Т. 35.
№ 6. С. 930-936.
Задорнов М.М., Хешберг Л.Б., Школьник Э.Л. и
др. О перспективах освоения месторождений кобальт - марганцевых корок и фосфоритов Западной
Пацифики // Тихоокеанская геология. 1988. Т. 17.
№ 4. С. 87-92.
Лисицына Н.А., Шевченко А.Я. Карбонатнофосфатные породы подводных гор Восточно-Марианского бассейна (Тихий океан) // Литология и
полезные ископаемые. 1988. № 2. С. 39-54.
Мельников М.Е., Школьник Э.Л., Пуляева И.А.,
Попова Т.В. Результаты детального изучения оксидной железомарганцевой и фосфоритовой минерализации на гайоте ИОАН (Западная Пацифика) //
Тихоокеанская геология. 1995. Т. 14. № 5. С. 4-20.
Пуляева И.А. Этапы формирования железомарганцевых корок Магеллановых гор Тихого
океана: Автореф. дисс…. канд. геол.-мин. наук. СП., 1999. 25 с.
ВЕСТНИК КРАУНЦ. СЕРИЯ НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2003. № 2
127
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
АКМАНОВА
Koppers A.P., Staudigel H.,Wijbrans J.R., Pringle
M.S. The Magellan seamount trail: implications for
Cretaceous hotspot volcanism and absolute Pacific plate
motion // Earth and Planetary Science Letters. 1998.V.
163. P. 53-68.
The comparative characteristic off gayots Ita-Maytay and IOAN (Magellan’s heaps)
Akmanova D.R.
Kamchatkan State Pedagogical University, 383032, Petropavlovsk-Kamchatsky, Pogranichnaya street, 4
The comparative characteristic off too gayots of Magellan’s heaps named Ita-Maytay and IOAN is given. In
spite of several similarities these constructions differ one from another by its structure and evolution.
128
ВЕСТНИК КРАУНЦ. СЕРИЯ НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2003. № 2
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
ВЕСТНИК КРАУНЦ. НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2003. № 2
УДК 55.23(571.66)
Светлой памяти Е.А. Вакина посвящается
ТЕМПЕРАТУРНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ДАЧНОГО УЧАСТКА МУТНОВСКОГО
МЕСТОРОЖДЕНИЯ ПАРОГИДРОТЕРМ
? 2003 М.А. Назарова
Камчатский государственный педагогический университет, Петропавловск-Камчатский, 683032, Пограничная, 4;
e-mail: nio@kgpu. kamchatka.ru
Выполнено сопоставление материала температурной съемки на поверхности Дачного участка
Мутновского месторождения парогидротерм и результатов термометрических измерений в скважинах,
вскрывших термальный резервуар месторождения.
ВВЕДЕНИЕ
Мутновский геотермальный район находится в
70 км юго-западнее Петропавловска-Камчатского.
На его территории находятся два действующих
вулкана – Мутновский и Горелый, отмечены проявления молодой и современной магматической
активности в виде шлаковых конусов, взрывных
воронок, экструзивных тел и даек, обширные
массивы измененных пород – следы гидротермальной деятельности, а также множество выходов
на поверхность горячих и перегретых вод и пара
(Вакин и др., 1976). Эти выходы сосредоточены у
северного подножия Мутновского вулкана,
восточного подножия горы Скалистой, в долинах
рек Жировой и Вилючи и представляют собой очаги
разгрузки гидротермальной системы (Гидрогеология …, 1972).
Как показал опыт изучения геотермальных
месторождений в вулканических областях Камчатки
и других районах мира, имеется определенная связь
поверхностных тепловых и геохимических аномалий с пространственным положением и строением геотермальных резервуаров (Кирюхин и др.,
1992). Под влиянием физических и химических
процессов в недрах геотермальных систем формируются источники теплового питания, наводящие
на дневной поверхности и в резервуаре аномалии
кондуктивного и конвективного теплового потока,
которые, в свою очередь, отражаются в температурных полях. Аномалии температурного поля на
поверхности гидротермальной системы можно
выявить при проведении поверхностной термометрической площадной съемки, а на глубине – в
результате термометрических исследований в
скважинах, вскрывших геотермальный резервуар.
До последнего времени эти два типа данных
интерпретировались по отдельности.
Площадная термометрическая съемка на геотермальных месторождениях используется для
выявления зон поступления термальных вод и
участков близповерхностного залегания сухих
горячих пород. Съемка выполняется путем
измерения температуры грунта на глубине 1 – 2 м
(Геотермические…, 1986). Поэтому можно полагать, что выявленные температурные аномалии
являются проекциями на поверхность потоков
теплоносителя, связанных с глубинными источниками тепла.
Площадная термометрическая съемка на Дачном
участке Мутновского геотермального месторождения была проведена в 1978 – 1983 гг. (центральная
часть месторождения) под руководством Е.А.
Вакина с целью выявления новых перспективных
территорий для поиска термальных вод и проницаемых зон, а так же уточнения возможных границ
месторождения (Вакин, Пилипенко, 1979). В результате проведенных исследований выявлены наиболее
прогретые участки месторождения и установлены
возможные источники формирования температурных аномалий (Вакин, Пилипенко, 1979; Геотермические…, 1986).
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ И МЕТОДЫ
ИССЛЕДОВАНИЙ
Для выявления температурных особенностей
Дачного участка Мутновского месторождения
парогидротерм были использованы результаты
ВЕСТНИК КРАУНЦ. СЕРИЯ НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2003. № 2
129
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
НАЗАРОВА
Рис. 1. Схема расположения точек измерения поверхностной температуры на Дачном
участке Мутновского месторождения парогидротерм. 1- точки наблюдения; 2 - разломы.
Оцифровка осей дана в условных координатах.
термометрической съемки, измерения в скважинах,
любезно предоставленные для анализа Е.А. Вакиным,
Г.Ф.Пилипенко, И.Ф. Делеменем.
Было выполнено сопоставление распределения
поверхностной термометрической съемки с глубинными температурами в гидротермальном резервуаре
и их совместный анализ для выявления восходящего
потока термальных вод, характеризующегося
130
максимально возможными температурами в
пределах геотермального месторождения. Для этого
автором использовались стандартные программные
средства такие как: Corel Draw, Graphics Suite,
Surfer, Adobe Photoshop, Arc View.
Обработано 957 точек наблюдения поверхностной температуры и данные изменения температуры по 17 скважинам.
ВЕСТНИК КРАУНЦ. СЕРИЯ НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2003. № 2
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
ТЕМПЕРАТУРНЫЕ ОСОБЕННОСТИ МЕСТОРОЖДЕНИЯ ПАРОГИДРОТЕРМ
Рис. 2. Объемный рельеф и изолинии поверхностной температуры на глубине (1-2 м). 1изотермы; 2 - рельефное поле поверхностной температуры. Оцифровка горизонтальных
осей дана в условных координатах.
На первом этапе было выполнено определение
условных координат точек измерения поверхностных температур (рис. 1). На втором этапе проведено
сопоставление трехмерной карты температурного
поля и изолиний температур на поверхности гидротермального месторождения (рис. 2). На заключительном этапе построена блок-диаграмма температурных особенностей Дачного участка (рис. 3).
ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
Сопоставление рельефа поверхностного температурного поля с простиранием изолиний поверхностных температур позволяет сделать вывод о том,
что зона повышенных температур имеет в целом
северо-восточное простирание и приурочена к центральной части месторождения. Аномальная зона
(термальная площадка «Котел») (рис. 2) окружена
дуговидной зоной пониженных значений температур, сменяющейся дуговидной зоной повышенных температур. Видимо, такая морфология
температурного поля отражает особенности разгрузки гидротерм на центральном участке гидротермальной системы, где расположены паровой
резервуар и восходящие потоки термальных вод.
Рельеф температурного поля представляет собой
вытянутое валообразное поднятие северо-восточного простирания. Разделение единого валообразного поднятия термального поля на серию более
мелких изометричных термальных куполов может
ВЕСТНИК КРАУНЦ. СЕРИЯ НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2003. № 2
131
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
НАЗАРОВА
Рис. 3. Блок-диаграмма поверхностной температуры и температуры в скважинах
на различных глубинах Дачного участка Мутновского месторождения
парогидротерм. 1- изотермы (Т0С) в скважинах; 2- изотермы поверхностных
температур (1-2 м); 3 – скважины, в которых выполнены измерения температуры;
4 - технические скважины; 5 - термальная зона.
указывать на то, что характер разгрузки определяется не только линейными, но и кольцевыми структурами.
При сопоставлении поля поверхностных температур с геологическим строением, установлено, что
значения аномально высоких температур грунта на
глубине 1-2 м сосредоточены в зоне пересечения
субширотных, северо-западных и северо-восточных
разрывов на участке. Максимальные фоновые
значения температур на широтной и меридиональной проекциях образуют пологие поднятия в
рельефе поля температур. Вероятно, это свидетельствует о том, что область максимального прогрева
132
на поверхности резервуара находится непосредственно на Дачном участке.
Сопоставление изолиний поверхностной температуры с температурами в скважинах выполнено в
виде блок-диаграммы (рис. 3). На ней видна приуроченность куполовидного поднятия поля температур
к проницаемой зоне, выявленной ранее (Кирюхин
и др., 1992). В вертикальном сечении зона представляет собой субвертекальную пластину, приуроченную к разлому северо-восточного простирания,
закартированному при проведении геологической
съемке (рис. 1). В горизонтальном сечении видно,
что в пределах пластинообразной субвертикальной
ВЕСТНИК КРАУНЦ. СЕРИЯ НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2003. № 2
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
ТЕМПЕРАТУРНЫЕ ОСОБЕННОСТИ МЕСТОРОЖДЕНИЯ ПАРОГИДРОТЕРМ
проницаемой зоны температурное поле распадается
на серию изометричных аномалий, цепочка которых
трассирует осевую зону разлома. Вероятно, это
свидетельствует о том, что движение термальных
вод в пределах зоны разлома происходит не в виде
единого потока вод, а разбивается на ряд восходящих струй, между которыми имеются охлажденные участки. Такая структура температурного поля
может отражать существование ячеек свободной
конвекции в пределах наиболее проницаемой части
резервуара, но может быть связана так же и с наличием зон перетока холодных вод по поперечным к
термоподводящему разлому разрывным нарушениям. В любом случае, изрезанность поверхности
температурного поля свидетельствует о сложной,
разобщенной конфигурации восходящего потока
гидротерм в зоне разгрузки, а на периферии месторождения может быть связана с неоднородностью
сети измерений.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В результате проведенного анализа можно сделать выводы, что движение термальных вод на
месторождении осуществляется по субвертикальным проницаемым зонам, приуроченным к разрывным нарушениям; проницаемая термопроводящая зона имеет северо-восточное простирание и
продолжается за пределами изученной части месторождения, наиболее прогретая часть гидротермального резервуара расположена в центральной части
Дачного участка (в районе термальной площадки
«Котел»); перспективы выявления новых термальных ресурсов на месторождении связаны с разбуриванием территории месторождения в пределах
северо-восточной проницаемой зоны за пределами
Дачного участка (к северо-востоку и юго-западу от
его границ), а на самом участке с поисками проницаемых зон в более глубоких частях резервуара, по
сравнению с глубиной существующих скважин;
значения аномально высоких температур грунта на
глубине 1-2 м сосредоточены в зоне пересечения
субширотных, северо-западных и северо-восточных
разрывов на участке.
Работа выполнена при финансовой поддержке
проекта участия студентов в научной деятельности
институтов ДВО РАН на 2003 г. (грант «Систематизация и статистическая компьютерная обработка
данных многолетних геохимических, гидрогеохимических и гидрогеологических наблюдений на
Мутновской гидротермальной системе») и Государственной поддержке ведущих научных школ (грант
НШ-2294.2003.5).
Полевые работы выполнены при поддержке
ФЦП «Интеграция науки и высшего образования
России на 2002-2006 гг.» (проект Э334 «Совместные
экспедиционные исследования вулканических
районов Камчатки для оценки геотермальных
ресурсов и прогноза опасных природных процессов») и Управления по делам молодежи администрации Камчатской области по программе «Профильные летние лагеря».
Научные руководители к.г.-м.н. Вакин Е.А., к.г.м.н. Делемень И.Ф., к.г.-м.н. Пилипенко Г.Ф.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Вакин Е.А., Кирсанов И.Т., Кирсанова Т.П.
Термальные поля и горячие источники Мутновского
вулканического района // Гидротермальные системы
и термальные поля Камчатки / Отв. ред. Сугробов
В.М. Владивосток, 1976. С. 85 – 114.
Вакин Е.А., Пилипенко Г.Ф. Мутновский геотермальный район на Камчатке // Изучение и использование геотермальных ресурсов в вулканических
областях. М.: Наука, 1979. С. 36-60.
Гидрогеология СССР. Камчатка, Курильские и
Командорские острова / Под ред. Голевой Г.А. М.:
Наука, 1972. Том XXIX. 364 с.
Геотермические и геохимические исследования
высокотемпературных гидротерм / Отв. ред.
Сугробов В.М. М.: Наука, 1986. 209 с.
Кирюхин А.В., Делемень И.Ф., Гусев Д.Н.
Высокотемпературатурные гидротермальные
резервуары. М.: Наука, 1992. 161 с.
Temperature features of Dachnay are at Mutnovsky geothermal field
?2003 М.A. Nazarova
Kamchatkan State Pedagogical University, 383032, Petropavlovsk-Kamchatsky, Pogranichnaya street, 4
Materials of temperature and termometrical measuring in wells of thermal water reservoir was compared for
the Dachnay are at Mutnovsky geothermal field.
ВЕСТНИК КРАУНЦ. СЕРИЯ НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2003. № 2
133
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
ВЕСТНИК КРАУНЦ. НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2003. № 2
УДК 159.9
ПСИХОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ПОВЕДЕНИЯ СТУДЕНТОВ (УЧЕБНЫХ ГРУПП) В
ЭКСТРЕМАЛЬНЫХ УСЛОВИЯХ НА ПРИМЕРЕ ПОЛЕВЫХ ПРАКТИК
? 2003 О.В. Соболевская
Камчатский государственный педагогический университет, Петропавловск-Камчатский, 683032,
Пограничная, 4; e-mail: nio@kgpu. kamchatka.ru
Рассмотрены психологические аспекты поведения студентов во время полевых практик. Приведены
результаты тестирования студентов-географов 1-го, 2-го и 3-го курсов.
Проблема поведения человека при столкновении с экстремальными ситуациями занимает одно
из первых мест в подготовке специалистов совершенно разных областей. Это космонавтика, военное,
спасательное дело, науки о Земле и во многих
других профессиях, где прямо или косвенно приходится сталкиваться с неординарными, экстремальными ситуациями, в которых поведение человека
может быть абсолютно непредсказуемым. Так,
понятие «экстремальные условия» одни авторы
определяют как «неблагоприятные для жизнедеятельности», другие - как «предельные, крайние
значения тех элементов ситуации, которые в средних своих значениях служат оптимальным рабочим
фоном или, по крайней мере, не ощущаются как
источник дискомфорта» (Небылицын, 1966 г.),
третьи - как условия, требующие мобилизации
обычных, а иногда и «аварийных» резервов организма (Ломов, 1970 г.). Для современного человека,
не обремененного проблемами охоты на мамонта,
столкновение с «дикой природой» сводится к
пикнику или походу за грибами в ближайшую рощу.
При более тесном соприкосновении неподготовленного человека и леса практически всегда возникают
ситуации, приближенные к экстремальным. При
этом ситуация не обязательно должна носить аварийный характер (например, лесной пожар или
встреча с хищным животным), но и просто неумение разжечь костер зачастую ставит человека в
тупиковую ситуацию. Известно множество случаев,
когда люди, имея при себе большое количество
консервированных продуктов, умирали от голода по
той причине, что не могли открыть банки без
консервного ножа. Будем надеяться, что нашим
студентам-практикантам никогда не придется
испытать на себе чувство голода, но за три недели
полевой практики возможны различные ситуации.
При этом, как показывает опыт, наибольшее коли134
чество проблем во время практик вызывают напряженные межличностные отношения между студентами. В данной работе рассматриваются лишь некоторые психологические проблемы, способные возникать во время прохождения студентами полевых
практик.
Начнем, конечно, с главного. С того, без чего
не было бы и рассмотрения данного вопроса. Итак:
КОЛЛЕКТИВ.
Группа людей подобна живому организму. Она,
как и любой организм, рождается, развивается и
умирает естественной смертью или в результате ее
“болезни”. Впервые динамику развития коллектива
описал А.С. Макаренко (1957), выделив в ней
несколько стадий.
Первая стадия характеризуется созданием группы. На этой стадии руководитель, основываясь на
наставлениях и инструкциях, предъявляет требования к членам коллектива. На второй стадии
начинает функционировать актив, который поддерживает руководителя. И, наконец, третья стадия
развития наступает тогда, когда требования к личности предъявляет коллектив.
Формальная структура группы отражает взаимоотношения людей по деловому или функциональному принципу. Здесь взаимоотношения регулируются заданными нормами, зафиксированными в
уставах, наставлениях, инструкциях.
Одновременно с развитием формальной структуры коллектива развивается и неформальная (неофициальная). В неформальной структуре коллектива взаимоотношения строятся на принципах
личностных отношений: симпатии или антипатии,
доверия или недоверия, признательности или негативизма и т. д. Неформальная структура группы это система эмоционально окрашенных связей
между ее членами. Она обращена внутрь группы,
на самих ее членов и их личностные качества, в то
ВЕСТНИК КРАУНЦ. СЕРИЯ НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2003. № 2
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
ПСИХОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ПОВЕДЕНИЯ СТУДЕНТОВ
???????
???????
?
? ???
?? ?
?? ??
?
? ???
?
?? ???
?? ?
?
? ? ??
?? ?
?? ??
?? ?
?? ???
??
?
?
????????????
????????????????
???????
?????
???????
???????
???????
?
? ???
?? ?
?? ??
??
? ??
?
?? ???
?? ?
?
? ? ??
?? ?
?? ??
?? ?
?? ???
??
?
?
????????????
????????????????
????
???????
???????
???????
?
? ???
?? ?
?? ??
?
? ???
?
?? ???
?? ?
?
? ? ??
?? ?
?? ??
?? ?
?? ???
??
?
?
????????????
????????????????
????
??????? ??????? ?????? ????????? ??????????? ?? ??????
????????????????????????????????????
время как официальная структура обращена во
внешнюю среду, т. е. на задачу деятельности.
Внутренней основой личных взаимоотношений
между людьми в неформальной структуре является
потребность в общении. При этом в выборе партнера
по общению существенное влияние оказывают такие
качества, как физическая сила, интеллект, нравственность, энергичность, внешние данные и другие
индивидуальные качества. Находясь в неформальных
отношениях, люди имеют возможность проявлять
свою индивидуальность сравнением своих сил,
способностей и достоинств с аналогичными качествами других участников группы. В результате этого
одни люди приобретают большее влияние, другие
меньшее, в зависимости от своих индивидуальных
качеств.
Формальная и неформальная структуры группы находятся в диалектическом единстве и противоборстве. Сбалансированность этого единства
и определяет сплоченность группы, ее коллективно-психологические способности к эффективному решению стоящих перед ней задач. В хорошо
организованных коллективах формальная структура является основополагающей в регулировании
неформальных отношений. И, наоборот, там, где
начинают преобладать неформальные отношения,
принцип деловых контактов начинает отступать на
второй план и заслоняться личной заинтересованностью.
Многочисленные наблюдения и экспериментальные исследования показывают, что длительная
изоляция (физическая или психологическая) нередко порождает ложное представление о самом себе
и о явлениях, происходящих в окружающем мире.
Отсюда следует, что наиболее часты именно такие
психологические проблемы, возникающие в критических ситуациях, как апатия, изоляция, характер
работы, раздраженность. А это значит, что не стоит
терять надежду, самообладание и все-таки попытаться стать неотъемлемой частью коллектива, в
котором придется находиться на протяжении всего
времени прохождения практики.
Нами был проведен тест на 1, 2, 3 курсах, разработанный А.Н. Лутошкиным (1988), основанный
на методе эмоционально-цветовой аналогии (рисунок). Приведенные ниже данные по 4-му и 5-му
курсу основаны на методах беседы и наблюдений.
Цветовосприятие часто определяется индивидуальными особенностями людей, переживающих различные ситуации и испытывающих различные
эмоции.
Студентам было задано всего три вопроса и
розданы комплекты квадратиков, характеризующих
семь основных цветов: красный, оранжевый, желтый,
зеленый, синий, фиолетовый и черный. Ответом на
вопрос был выбор определенного цвета. Студенты
первого курса с помощью цветов представляли свою
полевую практику, а студенты 2-го и 3-го курсов
вспоминали свою первую практику.
Первому курсу были заданы такие вопросы:
1. Каково Ваше эмоциональное состояние,
перед практикой?
ВЕСТНИК КРАУНЦ. СЕРИЯ НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2003. № 2
135
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
СОБОЛЕВСКАЯ
2. С каким цветом Вы проассоциируете Ваше
представление о практике?
3. Какого эмоционального состояния Вы ожидаете от своей группы во время практики?
Студентам 2-го и 3-го курсов были заданы следующие вопросы:
1. Каково было Ваше эмоциональное состояние перед первой полевой практикой?
2. Каково, по Вашему мнению, было эмоциональное состояние вашего коллектива во время
практики?
3. Каково было Ваше эмоциональное состояние после практики?
Цвета, по определению А.Н. Лутошкина (1988),
обозначали следующее:
Красный - восторженное, активное настроение.
Оранжевый - радостное, теплое настроение.
Желтый - светлое, приятное настроение.
Зеленый - спокойное, ровное настроение.
Синий - грустное, печальное настроение.
Фиолетовый - тревожное, тоскливое настроение.
Черный - состояние крайней неудовлетворенности.
Наряду с этим тестом, были проведены ряд
бесед и наблюдений за межличностными отношениями в данных группах, что позволило с определенной степенью доверия отнестись к ответам
студентов.
В неординарных, экстремальных условиях полевых практик, формирующиеся коллективы 1-го
и 2-го курсов прилагают усилия по сплочению коллектива. Не сразу все получается у организаторов.
Еще нет опыта совместной работы в данных условиях с данным коллективом. Скрепляющим звеном
здесь является формальная дисциплина и требования старших. Отношения разные: доброжелательные, иногда конфликтные, но ребята по своей инициативе приходят на помощь друг другу.
На 3-ем и 4-ом курсах группы выделяются своей
индивидуальностью. Однако студентам иногда
бывает трудно полностью собрать свою волю, найти
общий язык, проявить настойчивость в преодолении
трудностей, не всегда хватает сил у некоторых членов группы подчиниться коллективным требованиям. Общественная активность проявляется
эпизодически.
Студенты 5-го курса выделились дружеским
участием и заинтересованностью делами друг
друга. Все это сочетается с принципиальностью и
взаимной требовательностью. Актив группы ведет
за собой остальных.
Итак, мы выяснили, что главное, в чем заключается успешное выполнение всех задач практики 136
это благоприятные межличностные отношения, но
для достижения таковых, необходимо вовремя
разрешать противоречия и устанавливать единство
мнений.
Практика показывает, что в экспедиционных
условиях нередко возникают ситуации широкого
диапазона, от аварийной ситуации до элементарного
распределения бытовых обязанностей. В обычных
условиях, у воспитанных людей борьба мнений
протекает без грубых выпадов по отношению друг к
другу и не выходит за рамки обсуждаемых вопросов.
У невыдержанных же людей обсуждение какого-либо
вопроса или проблемы нередко переходит с деловой
основы на пустяковые расхождения, которые затем
могут возвестись в принцип; обсуждение может
перерасти в конфликт. Это объясняется тем, что
доступный человеку оптимальный темп психической
активности у разных лиц неодинаков, и переход через
индивидуальные пределы этого темпа ведет к возникновению психологической напряженности.
Общая особенность рассмотренных выше факторов заключается в том, что они превышают диапазон
оптимальных воздействий и тем самым придают ситуации качество экстремальности. В целом, принимая во
внимание особую роль психологических характеристик
человека в возникновении и протекании психической
напряженности, естественно полагать, что экстремальность следует характеризовать не только по
внешним, но и по психологическим признакам,
учитывая своеобразие психологического облика
субъекта, его мотивации, установок и т. д.
Подводя итог нашей работе, можно высказать
некоторые пожелания студентам-географам, ведь
настоящий студент может сойти с ума только в такой
экстремальной ситуации, когда исчерпываются возможности его сознательно развитых психических
защитных механизмов. Эти механизмы таковы:
1. Вера в счастливое окончание практики.
2. Способность к волевому усилию.
3. Уловки для интеллекта при монотонной
физической работе.
4. Мечты (основные и запасные).
5. Настроенность на подвиг и привычка смеяться, в особенности над собой.
Работа выполнена при Государственной поддержке ведущих научных школ (грант НШ2294.2003.5), при поддержке ФЦП «Интеграция
науки и высшего образования России на 20022003 гг.» (проект Э334) и Управления по делам молодежи администрации Камчатской области по
программе “Профильные летние лагеря”.
Научный руководитель - С.Ю. Елисеев, ст.
преподаватель.
ВЕСТНИК КРАУНЦ. СЕРИЯ НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2003. № 2
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
ПСИХОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ПОВЕДЕНИЯ СТУДЕНТОВ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Ломов Б.Ф. Психологическая наука и общественная практика. М.: Знание, 1970. 48 с.
Лутошкин А.Н. Эмоциональный потенциал
коллектива. М.: Просвещение, 1988. 78 с.
Макаренко А.С. Педагогическая поэма. М.: АН
СССР, 1957. Т. 1. 748 с.
Небылицын В.Д. Основные свойства нервной
системы человека. М.: Просвещение, 1966. 64 с.
Students behavior at the hard conditions during the field practices.
O.V. Sobolevskaya
Kamchatkan State Pedagogical University, 383032, Petropavlovsk-Kamchatsky, Pogranichnaya street, 4
Was analyzed psychological aspects of students during the field works. We held tests for first, second and
third year students of geography speciality.
ВЕСТНИК КРАУНЦ. СЕРИЯ НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2003. № 2
137
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
ВЕСТНИК КРАУНЦ. НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2003. № 2
Экспедиции, полевые семинары, практики
ГЕОЛОГО-ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ЦЕНТРАЛЬНОЙ КАЧАТКИ
В период с 30 июня по 20 июля 2003 года, под
эгидой Камчатской региональной ассоциации
«Учебно-научный центр» (КРАУНЦ), провел экспедиционные работы профильный молодёжный
научно-исследовательский лагерь-экспедиция «Натуралист-1».
Участниками проекта стали студенты-географы
2-4 курсов физико-математического факультета
КГПУ и учащиеся средних школ г. ПетропавловскаКамчатского (среди них проводился конкурсный
отбор в два этапа, конкурс составлял 5 человек на
место). Всего в экспедиционных работах участвовал
21 человек.
Местом базирования лагеря-экспедиции (как и
в прошлом году) была выбрана река Уксичан неподалеку от районного центра Быстринского национального района - села Эссо.
Основной целью проведения лагеря-экспедиции
стало оздоровление учащейся молодежи через использование новых педагогических подходов по
сочетанию активного отдыха на природе и научного
творчества (реализация долгосрочной программы
научного сотрудничества ассоциации с Быстринским
природным парком и администрацией района).
Научная значимость проведения лагеря:
Современный этап развития географии характеризуется стремлением выявить количественные
характеристики процессов, протекающих в природе,
и органично связать воедино различные стороны
природы (ее компоненты).
Тема исследования: Комплексная оценка
территории Быстринского района для целей организации устойчивого природопользования. (на
примере бассейна р. Быстрая - Уксичан) (сроки
реализации июнь 2002 - июнь 2006 гг.)
Объект: Геосистема в границах речного бассейна реки Быстрая-Уксичан, представляющая
собой сложное, дифференцированное географическое образование с различными формами освоения (см. фото на 3 стр. обдожки).
Предмет: Сложившиеся формы и проблемы
природопользования, эколого - географические
ограничения и предпосылки достижения устой138
чивого природопользования в конкретных
географических условиях.
Основная цель: На основе комплексного географического анализа разработать функциональное
зонирование Быстринского района, с выявлением
и обоснованием приоритетных и допустимых видов
природопользования, соответствующих переходу
геосистемы бассейна р. Быстрая-Уксичан на принципы устойчивого природопользования.
Основные задачи: проанализировать природные
условия территории бассейна р. Быстрая-Уксичан;
провести анализ природно-ресурсного потенциала
данной территории; выявить исторические и социально-экономические предпосылки использования
природно-ресурсного потенциала бассейна р. Быстрая-Уксичан; оценить экологическое состояние
природной среды бассейна р. Быстрая-Уксичан,
выявить экологические ограничения на развитие
территории и устойчивость природных систем к
антропогенной нагрузке; выявить особенности
современного землепользования в бассейне р. Быстрая-Уксичан; провести комплексную географическую оценку территории бассейна р. БыстраяУксичан в виде специального функционального
зонирования, с выделением приоритетных, допустимых и запрещенных видов деятельности для каждой
зоны, соответствующих принципам устойчивого природопользования; составить карты современного
землепользования, рекомендуемого землепользования и функционального зонирования данной
территории; организация интересного досуга; повышение уровня теоретической и практической экологической подготовки молодежи; совершенствование навыков исследовательской и природоохранной деятельности; закрепление теоретических
знаний по различным физико-географическим
дисциплинам; развитие географического мышления
и культуры; формирование умений выявлять и
анализировать взаимосвязи между отдельными
компонентами природы в природном комплексе и
в системе природа – человек; профессиональная
ориентация школьников, проявляющих склонность
к наукам о Земле и естествознанию; обучение
ВЕСТНИК КРАУНЦ. СЕРИЯ НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2003. № 2
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
ГЕОЛОГО-ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ЦЕНТРАЛЬНОЙ КАЧАТКИ
методам комплексных географических исследований на примере конкретной территории.
В процессе проведения экспедиционных работ,
было выполнено несколько радиальных маршрутов
с попутными наблюдениями.
1. Река Уксичан – река Быстрая – озеро Икар. В
ходе маршрута отрабатывалась методика оценки
допустимой нагрузки на экосистему при ее использовании в качестве туристического маршрута. Тропа
проходит вдоль правого берега реки. Нами установлено, что дорога (тропа) загрязнена бытовыми
отходами и продуктами жизнедеятельности крупного рогатого скота, что говорит о том, что она уже
используется местным населением, без соблюдения
элементарных мер по охране природы. Во многих
местах сведен почвенно-растительный покров, что
привело к усилению эрозионных процессов.
Единственный брод через приток реки Быстрой не
оборудован переправой, что приводит к деградации
экосистемы этого ручья (изменение характера
течения, механического состава русловых и прирусловых отложений, загрязнение гужевым и
автомобильным транспортом). Тропа для конных
маршрутов проходит там же, где и для пеших, что
вызывает некоторые неудобства у пеших туристов.
Само озеро Икар (вероятнее всего искаженный
топоним) представляет собой озеро-старицу, в
настоящее время превратившееся в систему болот,
но, надо отметить, весьма живописную. Вокруг
озера практически нет оборудованных мест для стоянки, в основном они хаотичны, что весьма негативно сказывается на ландшафте, который становится все более антропогенным.
2. Гора Пионерская - река Уксичан – гора
Горелая. В этом маршруте собран фактический
материал для составления комплексного физикогеографического профиля.
3. Река Уксичан – река Быстрая – Быстринский
горст (высота 1603 метра). Цель этого маршрута уточнение рабочей гипотезы о характере гляциальных процессов, протекающих на данном массиве. Было установлено, что массив имеет тектоновулканическое происхождение, но в последующие
более влажные и холодные эпохи был обработан
ледником, повсеместно имеются троги, кары, цирки
(особенно заметно в перспективе), следы флювиогляциальных процессов. Горст требует более детального изучения.
Экологические результаты работы лагеря.
За время проведения лагеря нами был поддержан порядок в районе базирования лагеря и
вокруг Уксичанских источников, очищена от мусора
тропа на гору Пионерская.
Организация отдыха.
Практиковался активный отдых (футбол, волейбол), посещение бассейна, Краеведческого музея,
музея Медведя. В лагере был свой флаг, герб и гимн,
а также «уксичанское летоисчисление», при котором один день равнялся одному месяцу, что позволило всем отметить свои дни рождения.
Финансирование профильного научно-исследовательского лагеря-экспедиции «Натуралист-1»
осуществлялось Управлением по делам молодежи
администрации Камчатской области по программе
летнего отдыха и оздоровления учащейся молодежи.
С.Ю. Елисеев
ст. преподаватель КГПУ,
начальник лагеря-экспедиции «Натуралист-1»
ВЕСТНИК КРАУНЦ. СЕРИЯ НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2003. № 2
139
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
ВЕСТНИК КРАУНЦ. НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2003. № 2
МЕЖДУНАРОДНАЯ МОЛОДЁЖНАЯ ПОЛЕВАЯ ШКОЛА-СЕМИНАР
«НАТУРАЛИСТ-2»
Уникальные природные условия Камчатки
всегда привлекали к себе повышенное внимание
исследователей всего мира. Проведение здесь совместных международных полевых работ, конференций, совещаний стало уже доброй традицией. В
последние годы получила развитие еще одна
традиция – проведение международных полевых
школ-семинаров с участием студентов и аспирантов.
Действующие вулканы, гидротермальные системы,
сейсмическая активность региона - весьма привлекательные объекты для проведения таких мероприятий, где студенты, аспиранты, молодые исследователи могут существенно пополнить свои знания
в области наук о Земле, получить практические
навыки проведения экспедиционных работ и приобрести опыт международного общения.
Идея проведения на Камчатке полевой школысеминара, посвященной вопросам вулканологии и
геотермии, возникла давно, но практическая её
Фото. Участники лагеря на стационаре КОМСП ГС РАН
«Карымшина»
140
реализация стала возможна только летом 2003 года.
Благодаря финансовой поддержке Управления по
делам молодёжи администрации Камчатской области, Камчатского государственного педагогического
университета, Камчатской региональной ассоциации «Учебно-научный центр», Камчатского научного центра ДВО РАН и Совета молодых учёных
КНЦ ДВО РАН, стало возможным проведение
молодёжного полевого лагеря «Натуралист-2» (2-ая
смена). Проходила полевая школа-семинар с 1 по
15 августа 2003 года в районе вулканов Мутновский
(см. фото на 1 странице обложки) и Горелый (стационар Научно-исследовательского геотехнологического центра ДВО РАН). Выбор этого района был
сделан не случайно:
- два действующих вулкана (Мутновский и Горелый) и крупное месторождение термальных вод –
весьма удачное сочетание для проведения запланированных исследований в области вулканологии и
геотермии;
- близкое расположение к г. ПетропавловскуКамчатскому (75 км) – немаловажный фактор,
определяющий затраты на проведение экспедиционных работ;
- наличие стационара НИГТЦ ДВО РАН - места
для проведения камеральных работ и чтения лекций.
В качестве руководителей полевых семинаров
и лекторов удалось привлечь ведущих научных
сотрудников Камчатского научного центра ДВО
РАН, Сибирского отделения РАН, Университета
Фэрбэнкс (Аляска, США). А в качестве слушателей
этих лекций и членов полевого лагеря выступали
студенты и аспиранты КГПУ и МГУ. Помимо
российских участников были и зарубежные гости.
Из Университета Фэрбэнкс (Аляска, США) приехали трое студентов во главе с профессором Джоном
Айкельбергером (John Eichelberger), из Университета Хоккайдо (Япония) участвовал один студент.
Всего в работе лагеря приняло участие 35 человек.
Концепция проведения лагеря предусматривала
тот вид деятельности, в процессе которого молодые
исследователи могли бы перенимать опыт и знания
ведущих специалистов непосредственно участвуя
в полевых маршрутах, наблюдая конкретные геологические процессы, участвуя в сборе и обработке
фактического материала. Конечно, ещё одним
значительным моментом явилась возможность
российских студентов и аспирантов общаться со
ВЕСТНИК КРАУНЦ. СЕРИЯ НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2003. № 2
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A????????? K????-C?????»
МЕЖДУНАРОДНАЯ МОЛОДЁЖНАЯ ПОЛЕВАЯ ШКОЛА-СЕМИНАР
своими сверстниками из США и Японии, совершенствуя свои знания в английском и японском
языках, обмениваясь опытом научных исследований. Иностранные студенты, в свою очередь,
изучали русский язык.
Основные геологические маршруты были проведены на вулканах Мутновский и Горелый под
руководством Олега Борисовича Селянгина, к.г.м.н., сотрудника НИГТЦ ДВО РАН. Участники
лагеря смогли побывать в кратере Мутновского вулкана, наблюдать за его фумарольной и гидротермальной деятельностью, и даже заглянули в Активную воронку вулкана (см. фото на стр.2 обложки).
Состоялся также маршрут к кратерам Горелого
вулкана, где проводились наблюдения за кратерными озёрами и фумарольной деятельностью.
Студенты и аспиранты имели возможность проводить визуальные и инструментальные наблюдения
за вулканическими и геологическими процессами.
Семинары по кратерным озёрам, их образованию и жизнедеятельности проводил Георгий
Михайлович Гавриленко, к.г.-м.н., сотрудник
Института вулканологии ДВО РАН.
В те дни, когда по метеорологическим условиям проведение маршрутов было невозможно,
участники лагеря имели возможность послушать
очень интересные лекции, которые прочитал
профессор Джон Айкельбергер из Университета
Фэрбэнкс:
1. Поведение воды в магме в процессе её подъёма;
2. Формирование магмы, её распределение, внедрение и извержение;
3. Развитие интрузивных и вулканических структур.
Практические занятия по гидрохимии термальных вод, проводила Светлана Борисовна Бортникова, д.г.-м.н., сотрудник ОИГГМ СО РАН.
Участники лагеря смогли познакомиться с
работой Мутновской геотермальной электростанции,
чтение лекций и экскурсию по которой провёл
Алексей Владимирович Кирюхин, д.г.-м.н., зам.
директора Института вулканологии ДВО РАН.
С 12 августа лагерь был перебазирован в район
Верхне-Паратунских источников, на стационар
Камчатской опытно-методической сейсмологической партии (КОМСП) Геофизической службы
РАН (Фото). Здесь директором КОМСП, д.ф.-м.н.
Евгением Ильичем Гордеевым были прочитаны
лекции по мониторингу сейсмической и
вулканической активности Камчатки. Участникам
полевой школы-семинара был продемонстрирован
механизм установки, наладки и работы сейсмической станции.
Доклад о наблюдении за деятельностью вулкана
Усу на о. Хоккайдо (Япония) прочитал профессор
Хоккайдского университета в г. Саппоро Минору
Касахара.
По окончании работы лагеря, его организаторы
и участники высказали пожелание проводить
подобную школу-семинар ежегодно, и следующую
школу-семинар провести в период с 8 по 21 августа
2004 года в районе Мутновского вулкана. Джон
Айкельбергер выступил с предложением ежегодно
принимать для участия в подобном лагере на вулкане
Катмай (Аляска, США) нескольких студентов и
аспирантов с Камчатки, которые проявляют интерес
к изучению вулканологии, геологии и минералогии.
В заключение, хотелось бы выразить благодарность руководству и сотрудникам Управления по
делам молодёжи администрации Камчатской
области, Камчатского государственного педагогического университета, Института вулканологии
ДВО РАН, Института вулканической геологии и
геохимии ДВО РАН, Камчатской опытно-методической сейсмологической партии Геофизической
службы РАН, Научно-исследовательского геотехнологического центра ДВО РАН, Совета молодых
учёных КНЦ ДВО РАН, без участия и помощи
которых проведение этого лагеря было бы невозможным.
Мельников Д.В.
научный сотрудник ИВ ДВО РАН,
начальник лагеря «Натуралист-2»
ВЕСТНИК КРАУНЦ. СЕРИЯ НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2003. № 2
141
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
ВЕСТНИК КРАУНЦ. СЕРИЯ НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2003. № 2
Конференции, совещания, семинары
XXIII ГЕНЕРАЛЬНАЯ АССАМБЛЕЯ
МЕЖДУНАРОДНОГО СОЮЗА ГЕОДЕЗИИ И ГЕОФИЗИКИ
Международный Союз Геодезии и Геофизики
(МГГС, IUGG) объединяет семь международных
научных ассоциаций, в том числе Международную
Ассоциацию Вулканологии и Химии Недр Земли
(МАВХНЗ, IAVCEI) и Международную Ассоциацию Сейсмологии и Физики Недр Земли (МАСФНЗ,
IASPEI). Генеральные Ассамблеи МГГС проходят
раз в четыре года и принадлежат к числу наиболее
крупных и важных международных научных собраний. Последняя XXIII Генеральная Ассамблея МГГС
(IUGG-2003) проходила в г. Саппоро (Япония) 30
июня – 11 июля 2003 г. Она оказалась самой крупной
Генеральной Ассамблеей за все время существования
МГГС – число участников превысило 5 тысяч, - и
первой такой Ассамблеей, которая была проведена в
Азии. Программа включала в себя заседания 99
симпозиумов, а также многочисленных научно –
организационных и дополнительных заседаний и
собраний. Было принято к заслушиванию на
заседаниях и показу на стендах несколько тысяч
докладов, темы которых опубликованы в двух
больших томах. Они содержат огромное количество
разнообразных сведений о современных результатах
и уровне исследований по очень широкому кругу
наук о Земле и связанных с ними проблемах.
В работе XXIII Генеральной Ассамблеи МГГС
участвовали ученые, из различных организаций
КРАУНЦ.
Институт вулканологии ДВО РАН представляли: академик С.А. Федотов – директор института;
д.г.-м.н. А.В. Кирюхин – зам. директора; к.ф.-м.н.
Н.Н. Жаринов – начальник Камчатской вулканостанции; к.г.-м.н. А.Ю. Озеров.
Институт вулканической геологии и геохимии
ДВО РАН – к.г.-м.н. А.Б. Белоусов.
Камчатскую опытно-методическую сейсмологическую партию ГС РАН – д.ф.-м.н. Е.И. Гордеев директор, к.ф.-м.н. В.А. Салтыков, к.ф.-м.н. В.М.
Павлов и В.В. Иванов.
Камчатский государственный педагогический
университет представлял профессор А.Н. Кролевец.
Ими были сделаны доклады на заседаниях
разных симпозиумов:
142
«Долгосрочный сейсмический прогноз для
Курило–Камчатской дуги, основанный на закономерностях «сейсмических брешей» и сейсмического цикла: результаты в 1965–2000 гг., прогноз
на 2001 – 2005 гг., и возможности» С.А. Федотовым;
«Моделирование изучения условий гидротермального извержения конуса Авачинского вулкана» А.В.
Кирюхиным; «Рост экструзивного лавового купола
и сильные эксплозии на вулкане Шивелуч (Камчатка) в 2001-2002 гг.» Н.А. Жариновым; «Извержения в кальдере Академии Наук на вулкане Карымский в 1996-2003» А.Ю. Озеровым; «Крупномасштабные обрушения на куполах и стратовулканах, расположенных на кольцевых разломах
кальдер: физическое моделирование» А.Б. Белоусовым; «Геохимические предвестники крупных
землетрясений Камчатки» Е.И. Гордеевым; «К
вопросу о влиянии земных приливов на сейсмичность перед сильным землетрясением» В.А. Салтыковым; «Вулкано-сейсмический кризис 1-2 января
1996 г. в Карымском вулканическом центре (Камчатка): эластическое моделирование на основе
геодезических наблюдений» В.М. Павловым; «Программные средства для анализа вариаций сейсмичности и их применение для прогноза сильных
Камчатских землетрясений» В.В. Ивановым; «Приливные компоненты вариаций электротеллурического поля» А.Н. Кролевцом.
Ассамблея, проходившая в Японии, предоставила уникальную возможность для обмена
научно-технической информацией по проблемам
наук о Земле. Уникальность ситуации заключалась в
том, что Ассамблея МГГС впервые проводилась в
Японии, входящей в пояс современного вулканизма,
аналогичный Курило-Камчатскому региону.
Крупнейшая XXIII Генеральная Ассамблея
МГГС показала большой рост многообразных
исследований по вулканологии, петрологии,
геофизике, геодезии, сейсмологии. Выделяется
быстрое развитие современных методов наблюдений
и исследований, в том числе наблюдения за
динамикой извержений, деформациями земной
ВЕСТНИК КРАУНЦ. СЕРИЯ НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2003. № 2
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
XXIII ГЕНЕРАЛЬНАЯ АССАМБЛЕЯ
поверхности, усовершенствованное дистанционное
определение состава вулканических газов,
математическое моделирование сейсмологических и
вулканических процессов.
Основные объекты вулканологических и сейсмологических исследований камчатских ученых,
расположенные на Камчатке и в пределах Курильской островной дуги продолжают оставаться среди
наиболее интересных в мире. Это дает предпосылки
для взаимовыгодного сотрудничества.
Собрано большое количество новейших научных материалов, которые переданы в библиотеку
Института вулканологии ДВО РАН для использования сотрудниками Камчатского научного центра
ДВО РАН и КРАУНЦ.
к.г.-м.н. А.Ю. Озеров
Институт вулканологии ДВО РАН
ВЕСТНИК КРАУНЦ. СЕРИЯ НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2003. № 2
143
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
ВЕСТНИК КРАУНЦ. СЕРИЯ НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2003. № 2
II ВСЕРОССИЙСКИЙ СИМПОЗИУМ ПО ВУЛКАНОЛОГИИ И
ПАЛЕОВУЛКАНОЛОГИИ
8 – 12 сентября 2003 г. в г.Екатеринбурге состоялся
II Всероссийский симпозиум по вулканологии и
палеовулканологии. Основная тематика симпозиума
– «Вулканизм и геодинамика». Этот симпозиум имеет
большое значение для подведения итогов и дальнейшего развития вулканологии и палеовулканологии, т.к. со времени 1-го симпозиума прошло более
10 лет: в июле 1992 г. в Иркутске одновременно
проводились VII Всесоюзное вулканологическое
совещание и IX Всесоюзный палеовулканологический симпозиум. Это был I Всероссийский симпозиум
по вулканологии и палеовулканологии.
В работе II симпозиума изъявили желание
участвовать более 280 ученых из 73 научных
учреждений, ВУЗов и производственных организаций России, Армении, Азербайджана, Белоруссии,
Германии, Грузии, Казахстана, Монголии, Украины.
В изданном к началу работы симпозиума сборнике
(Вулканизм и геодинамика: Материалы II Всероссийского симпозиума по вулканологии и палеовулканологии. Екатеринбург: Институт геологии и
геохимии УрО РАН, 2003. 978 с.) опубликованы
материалы 227 докладов, фактически представляющие собой короткие статьи, а не тезисы, в том числе
33 доклада вулканологов Камчатки (19 – от Института вулканической геологии и геохимии, 12 – от
Института вулканологии и 2 – от Научно-исследовательского геотехнологического центра). К сожалению, финансовые проблемы не позволили всем
желающим принять непосредственное участие в
симпозиуме. Тем не менее, изданные материалы в
полной мере отражают круг актуальных проблем, над
которыми работают вулканологи и палеовулканологи.
На симпозиуме были заслушаны 82 доклада, в
том числе 13 пленарных, 52 секционных и 17 стендовых. Были выделены следующие секции:
1. Вулканизм и геодинамика: общие вопросы,
вулканизм различных геодинамических обстановок.
2. Вулканические фации, комплексы, формации,
вулканические и вулканотектонические структуры,
тектоно-магматические и вулкано-плутонические
пояса, классификация и номенклатура вулканитов.
3. Современный вулканизм, геоэкология, биосфера Земли, прогноз природных катастроф на
основе изучения периодов вулканической и сейсмической активности.
144
4. газогидротермальные процессы и рудообразование, связанное с вулканизмом.
Во вступительном докладе председатель оргкомитета, председатель Комиссии по вулканологии и
палеовулканологии МПК РАН В.А. Коротеев дал
оценку современного состояния вулканологических
и палеовулканологических исследований в России.
Как особое достижение было отмечено составление
Атласа палеовулканологических карт СевероВосточной Евразии. Информацию об этом Атласе от
имени коллектива авторов сделал В.Л. Масайтис
(ВСЕГЕИ, Санкт-Петербург). Кроме того, на 1-м
пленарном заседании были заслушаны доклады о
вулканизме различных геодинамических обстановок
Центрально-Азиатского складчатого пояса (И.В. Гордиенко, ГИН СО РАН, Улан-Удэ), о позднемезозойских и кайнозойских окраинно-континентальных тектоно-магматических поясах Тихоокеанской области (В.Ф. Белый, СВКНИИ). Большой
интерес вызвал хорошо технически оформленный обзорный доклад Л.К. Малышевой (УрГУ,
Екатеринбург) о вулканизме на других планетах.
Доклады камчатских ученых о современных
процессах также были представлены на 1-ом пленарном заседании. Н.А. Жаринов от имени коллектива авторов Института вулканологии сделал доклад
о росте экструзивных куполов и сильных взрывах
на вулкане Шивелуч. П.П. Фирстов (ИВГиГ ДВО
РАН) провел анализ поведения подпочвенного радона в связи с подготовкой сильных землетрясений в
районе Авачинского залива и их прогнозом. Г.П. Авдейко (ИВГиГ ДВО РАН) сделал доклад о геодинамических условиях магмообразования КурилоКамчатской островодужной системы на начальном,
стационарном и конечном режимах субдукции.
Кроме того, на заключительном заседании от имени
международного коллектива авторов (ИВГиГ ДВО
РАН, Камчатская поисково-съемочная экспедиция,
Исследовательский Центр морских геонаук GEOMAR,
Германия) Г.П. Авдейко представил доклад о модели
вулканизма и геодинамики зон сочленения КурилоКамчатской и Алеутской островодужных систем. На
этом же заседании был заслушан доклад Т.К. Злобина
и А.И. Абдурахманова (НИГТЦ ДВО РАН) о том, что
изучение глубинного строения вулканических
аппаратов может дать дополнительную информацию
для прогноза извержений вулканов.
ВЕСТНИК КРАУНЦ. СЕРИЯ НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2003. № 2
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
II ВСЕРОССИЙСКИЙ СИМПОЗИУМ
Наибольшее число докладов было представлено
на 1-ой и 2-ой секциях. Наряду с докладами, посвященными общим вопросам геодинамических
режимов вулканизма (В.А. Коротеев, В.М. Нечеухин)
и роли летучих в магматизме (А.И. Малышев), здесь
были представлены доклады о вулканизме срединноокеанических рифтов палеозоя Урала (И.В. Семенов
и др.), Зап. Мугоджар (В.В. Юриш и др.), Горного
Алтая и Вост. Казахстана (Ю.И. Сафонова и др.), о
континентальном рифтогенном вулканизме и вулканизме мантийных плюмов Восточно-Африканской
рифтовой системы (А.В. Иванов, С.В. Рассказов),
Сибири (И.В. Гордиенко и др., В.В. Рябов и др.), Урала
(В.А. Душин и др.), Русской платформы (Н.В.Аксаментова), орогенного вулканизма древних островных
дуг и активных окраин континентов (А.М. Курчавов,
Ш.К. Балтыбаев и др.). Интересны данные Н.И.
Филатовой о вулканизме грабенов обрамления
Японского моря. При формировании этих грабенов
наблюдается совмещение геохимических характеристик вулканических пород различных геодинамических обстановок от типичных надсубдукционных
до толеитов океанических рифтов и внутриплитных
базальтов. Это накладывает некоторые ограничения
на применение геохимических методов при
палеовулканических и палеотектонических реконструкциях.
Большое число докладов было представлено
по геодинамическим особенностям проявления вулканизма, петрологии вулканических пород и глубинному строению Урала (Н.С. Муравьева, А.В. Тевелев,
В.С. Дружинин, А.М. Косарев, О.Н. Грязнов, Е.А. Белгородский, Д.Н. Салихов, В.А. Душин и др.). Особо
следует отметить доклад Ю.С. Каретина об эволюции
Тагильского сегмента пояса палеозоид Урала, в
значительной мере основанный на данных бурения
Уральской сверхглубинной скважины СГ-4. Ряд
докладов был посвящен геодинамическим условиям
вулканогенного рудообразования, в основном формирования колчеданных комплексов и колчеданных
месторождений Урала (И.Б. Серавкин, В.В. Масленников, В.В. Зайков, В.Н. Сазонов и др.).
Довольно широко представлены доклады, характеризующие магматизм ранних этапов развития
Земли в архее и протерозое (В.А. Ермаков, К.А. Евсеева
и др., Е.В. Шарков и др.), включая данные по
оруденению Омолонского массива.
Проблеме классификации и номенаклатуры вулканических пород были посвящены 2 доклада
сотрудников ВСЕГЕИ, которые сделала Л.Н.Шарпенок.Кроме того два доклада были посвящены моделированию динамики вулканических извержений
(О.Э. Мельник, А.А. Бармин и др.). Для камчатцев
представляет интерес так же доклад о склоновых и
оползневых процессах на территории г. Петропавловска-Камчатского, который сделала Т.Г. Константинова от группы авторов Института вулканологии.
В целом, симпозиум удался. Много времени было
отведено вопросам к докладчикам, обсуждению докладов. По окончании симпозиума были проведены 2
экскурсии: Южноуральская (рук. И.Б. Серавкин) и однодневная Среднеуральская (рук. В.Н. Огородников).
д.г.-м.н., профессор Г.П. Авдейко
Зав. отделом ИВГиГ ДВО РАН
ВЕСТНИК КРАУНЦ. СЕРИЯ НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2003. № 2
145
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
ВЕСТНИК КРАУНЦ. СЕРИЯ НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2003. № 2
ТРЕТЬЕ МЕЖДУНАРОДНОЕ РАБОЧЕЕ СОВЕЩАНИЕ ПО ПРОЕКТУ № 455
МЕЖДУНАРОДНОЙ ПРОГРАММЫ ГЕОЛОГИЧЕСКОЙ КОРРЕЛЯЦИИ (IGCP)
24-25 августа в Петропавловске-Камчатском в
конференц-зале Научно-исследовательского
геотехнологического центра ДВО РАН. состоялось
третье международное рабочее совещание по
проекту № 455 Международной Программы
Геологической Корреляции1/+2). Тема проекта:
«Влияние структурных и стратиграфических особенностей фундамента на формирование вулканических
построек и применение результатов этих исследований к хозяйственной деятельности человека». Под
фундаментом в данном случае понимается то, на чем
стоит постройка конкретного вулкана. Это может
быть как древний фундамент, так и молодые вулканиты предшествующего этапа.
Проект нацелен на то, чтобы понять взаимодействие вулканов и фундамента, на котором они построены, в различных геодинамических обстановках,
и оценить роль этого взаимодействия в прогнозировании природных геологических катастроф,
Фото. Участники совещания на крыльце Научно-исследовательского геотехнологического центра.
таких как извержения, крупномасштабные обвалы
и землетрясения. В задачи проекта входит обмен
информацией по этой проблематике и установление
новых контактов между исследователями путем
проведения совещаний и составления баз данных.
В проекте участвуют 26 организаций из 10 стран
Европы, Африки, Азии, Северной и Южной
Америки. Руководитель проекта - профессор Университета Милан-Бикокка Алессандро Тибальди
(г. Милан, Италия). Участниками проекта с российской стороны являются научные сотрудники
146
Института вулканической геологии и геохимии ДВО
РАНд.г.-м.н.И.В.Мелекесцев и к.г..н. В.В Пономарева,
а такжесотрудник Института динамики геосфер к.г.м.н. А.Л. Стром (г. Москва). В.В. Пономарева является
одним из со-руководителей проекта и конвинером
Камчатского рабочего совещания.
Работы по проекту были начаты в 2001 году.
Настоящее совещание – уже третье в рамках данного
проекта. Первое совещание по обмену данными
проходило в 2001 г. в г. Милан, Италия. Второе – в
2002 г. в г. Сантьяго, Чили. Четвертое совещание
состоится в следующем году во Флоренции, Италия.
В совещании приняли участие как сотрудники
Камчатского научного центра (Институт вулканической геологии и геохимии, Институт вулканологии),
так и представители другихроссийских научных
учреждений (Институт динамики геосфер РАН и
Геологический институт РАН, г. Москва), а также
ученые из Италии, Филиппин, Соединенного
Королевства и Румынии (Фото). Всего было сделано
22 доклада.
Все иностранные специалисты – геологи изучающие новейшие вулканотектонические структуры. Они занимаются неотектоникой, соотношением тектоники и вулканизма и в частности влиянием
тектоники на обрушение вулканических построек и
оценкой возникающей в этой связи опасности для
населения и хозяйственной деятельности человека.
Совещание состояло из двух сессий. В первый
день прошла сессия «Тектонический контроль
вулканизма в островных дугах». На ней были представлены доклады по общей тектонике и вулканизму
Камчатки, Южной Италии (Эолова дуга), Восточных Карпат, Новой Зеландии, Чили, Филиппин.
Кроме того, были доклады по отдельным структурам
и вулканическим массивамКамчатки, Курильских
островов, Филиппин.
Во второй день прошла сессия «Крупные обрушения вулканических построек». На ней были
сделаны доклады о крупных обрушениях на вулканах Камчатки, Эквадора, Италии (Стромболи и
Этна), Филиппин.
После проведения совещания его участники провели полевые исследования в районе хребта Кумроч.
кандидат географических наукВ.В. Пономарева
Ведущий научный сотрудник ИВГиГ ДВО РАН,
ВЕСТНИК КРАУНЦ. СЕРИЯ НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2003. № 2
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
ВЕСТНИК КРАУНЦ. СЕРИЯ НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2003. № 2
ЕЖЕГОДНАЯ НАУЧНАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ, ПОСВЯЩЕННАЯ ДНЮ
ВУЛКАНОЛОГА (1-2 АПРЕЛЯ 2003 Г.)
1-2 апреля 2003 г. в Институте вулканической
геологии и геохимии ДВО РАН прошла ежегодная
научная конференция, посвященная Дню вулканолога. На конференцию было представлено 22 доклада.
Авторами докладов явились сотрудники Института
вулканической геологии и геохимии ДВО РАН,
Института космофизических исследований и распространения радиоволн ДВО РАН, Института
вулканологии ДВО РАН, Научно-исследовательского
геотехнологического центра ДВО РАН, Камчатской
опытно-методической сейсмологической партии
ГС РАН, Камчатского государственного педагогического университета, Управления природных
ресурсов и охраны окружающей среды МПР России
по Камчатской области и Корякскому автономному округу, Института земного магнетизма и распространения радиоволн РАН, Геологического музея им.
В.В. Вернадского РАН, Геологического института РАН
и студенты МГУ им. М.В. Ломоносова.
Работа совещания проходила по четырем секциям: вулканологической, гидротермальной, сейсмологической и геоэкологической.
На вулканологической секции были представлены доклады по тектонике и вулканизму Камчатки,
Корякии, Гавайско-Императорской цепи вулканов
и шельфовой зоны Южно-Китайского моря.
На гидротермальной секции были доложены
работы, посвященные изучению гидротерм Чукотки,
кальдерного комплекса вулкана Ксудач, кратерных
озер и снежного покрова вулканов Мутновский и
Горелый.
На сейсмологической секции рассматривались
вопросы мониторинга сейсмической обстановки на
Камчатке, прогноза и предвестников землетрясений.
На геоэкологической секции обсуждались
вопросы природопользования в районах активного
вулканизма и безопасного проживания людей на
территории Петропавловска-Камчатского.
По результатам конференции опубликован
сборник материалов.
А.А. Разина
Ученый секретарь ИВГиГ ДВО РАН
В.А. Рашидов
Старший научный сотрудник ИВГиГ ДВО РАН
ВЕСТНИК КРАУНЦ. СЕРИЯ НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2003. № 2
147
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
ВЕСТНИК КРАУНЦ. СЕРИЯ НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2003. № 2
МЕЖДУНАРОДНОЕ СОВЕЩАНИЕ «МОНИТОРИНГ ВУЛКАНИЧЕСКОЙ
АКТИВНОСТИ КУРИЛО-КАМЧАТСКОГО РЕГИОНА:
ПРОШЛОЕ, НАСТОЯЩЕЕ И БУДУЩЕЕ»
19-25 апреля 2003 г. в Институте вулканической геологии и геохимии (ИВГиГ) ДВО РАН, в г.
Петропавловск-Камчатский, состоялось международное совещание «Мониторинг вулканической
активности Курило-Камчатского региона: прошлое,
настоящее и будущее», приуроченное к 10-летию
образования Группы реагирования на вулканические извержения – KVERT (Kamchatkan Volcanic
Eruption Response Team). В совещании приняли
участие 20 ученых из Аляскинской вулканологической обсерватории (АВО) и Университета Аляски
в г. Фербенкс, США; Университета Хоккайдо Японии,
Фото. Участники совещания после окончания вертолетной экскурсии.
Института морской геологии и геофизики ДВО РАН,
ГП Дальинформгеоцентр МПР РФ в г. ЮжноСахалинск, Сахалинской опытно-методической
сейсмологической партии ГС РАН, ГУ СахНИИ
рыбного хозяйства и океанографии Госкомрыболовства, сотрудники KVERT из ИВГиГ ДВО РАН и
Камчатской опытно-методической сейсмологической партии (КОМСП) ГС РАН. Спонсорами Совещания выступили: ИВГиГ ДВО РАН; КОМСП ГС
РАН; АВО Геологической службы США; Агентство
международного развития, США. В течение совещания ежедневно обсуждались насущные вопросы
мониторинга вулканов Камчатки, проблемы мониторинга вулканов Курил и необходимость организации на Сахалине Группы реагирования на
148
вулканические извержения, аналогичной группе
KVERT.
23 апреля была проведена открытая научная
сессия с вышеуказанным названием. С приветственными словами в адрес группы KVERT и всех присутствующих обратились А.А. Алискеров, советник
губернатора Камчатской области по науке, В.Ю.
Кирьянов, один из создателей группы KVERT в
1993 г.; А.В. Викулин, зам. директора ИВГиГ ДВО
РАН. В адрес KVERT поступили благодарственные
письма с высокой оценкой деятельности Группы,
связанной с обеспечением безопасности и регулярности полетов воздушных судов, от ГУП Камчатаэронавигация и Метеорологического центра аэропорта Елизово, АВО и Международной ассоциации
вулканологии и химии недр земли, Международной
ассоциации пилотов воздушных линий и Федеральной авиационной администрации США, от
Национальной службы погоды США. На сессии
были прослушаны доклады, посвященные различным вопросам мониторинга вулканов Камчатки,
Курил, Аляски и Японии. Например, такие как: А. Абдурахманов, В. Гурьянов, Д. Кузнецов, К. Пузанков,
А. Рыбин, Н. Терентьев и В. Тузов «Современное
состояние мониторинга вулканической активности
Курильских островов»; Д. Айкельбергер, Б. Иванов,
Е. Гордеев, М. Касахара и М. Накагава «Вулканы
как связующее звено между государствами Северной Пацифики»; П. Избеков «Извержение Карымского вулкана, Камчатка, в 1996 г.: детальное петрологическое изучение отдельного эруптивного цикла,
вызванного внедрением базальтов»; С. Сенюков, С.
Дрознина, Д. Дрознин и Д. Кискин «Опыт выделения пепловых выбросов и оценка их высоты по
сейсмическим данным на примере вулкана Шивелуч» и другие. Кроме этого, прозвучали доклады о
результатах и оценке десятилетней деятельности
Группы KVERT, например: К. Нил, Т. Миллер, О.
Гирина и В. Кирьянов «Мониторинг вулканов и
уменьшение вулканической опасности в Северной
Пацифике: 10 лет успешного сотрудничества KVERT
и АВО» и О. Гирина, В. Кирьянов, О. Чубарова,
А. Максимов, О. Евдокимова и А. Зубов «Главные
результаты деятельности группы KVERT в 19932003 гг.». Полный текст программы открытой
сессии Совещания приведен на странице KVERT в
ВЕСТНИК КРАУНЦ. СЕРИЯ НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2003. № 2
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
МЕЖДУНАРОДНОЕ СОВЕЩАНИЕ
Интернете по адресу:http://www.kcs.iks.ru/ivgig/
kvert/april_23
В рамках Совещания состоялись рабочие встречи
его участников с сотрудниками Метеорологического
центра аэропорта Елизово и Гидрометеорологического центра г. Петропавловска-Камчатского. Во время
вертолетной экскурсии (Фото) были проведены
наблюдения вулканов Карымский и Авачинский.
Культурная программа Совещания включала экскурсию по городу и на сопку Мишенную, посещение Краеведческого Музея и концерта Камчатской
хоровой капеллы.
18 апреля поздно вечером в KVERT поступило
сообщение о начале извержения вулкана Чикурачки,
о. Парамушир, Северные Курилы. 19-25 апреля
сотрудники группы KVERT не только соблюдали
все пункты намеченной программы междуна-
родного Совещания, но и выполняли ежедневную
оперативную работу, связанную с обеспечением
безопасности полетов воздушных судов при извержениях вулканов, в частности, вулкана Чикурачки.
В течение Совещания группа KVERT выпустила три
отдельных сообщения по извержению этого вулкана
без установки Цветового кода опасности вулкана.
Одним из решений Совещания 25 апреля было то,
что в зону ответственности группы KVERT кроме
вулканов Камчатки официально были включены
вулканы Северных Курил. Начиная с 9 мая, информация о развитии извержения вулкана Чикурачки
стала включаться в еженедельные сообщения KVERT
о вулканической опасности. С этого времени информационные сообщения группы KVERT стали
называться «Активность вулканов Камчатки и
Северных Курил».
О.А. Гирина
кандидат геол.-мин. наук
старший научный сотрудник ИВГиГ ДВО РАН,
руководитель группы KVERT.
ВЕСТНИК КРАУНЦ. СЕРИЯ НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2003. № 2
149
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
??????? ??????. ????? ? ?????. 2013. ? 2. ?????? ? 22
???????? ??????? ? ??????? ??? ???????
? ??????? ??????????? ?????????? ??????????????? ? ?????????? ???????????? ? ???????
???? ? ????? (????????, ?????????, ????????, ?????????????, ????????????, ???????????).
?????????????? ?????????? ???????? ??????. ??? ????? ?????? ??????? ?????? ? ????????????,
?????????? ?????? ???????????? ????????? ???????? ?????????? ??????? ???????, ? ????? ??????, ?????????? ?? ???????? ??????????? ???????? ??????? ?????????????? ??? ??????????????
??????? ??? ????????? ?????? ?????? ? ??????? ???? ? ?????.
????? ??????? ??????, ? ??????? ?????????? ? ?????? ?????????: ??????? ????????? ??????? ? ???????, ?????????????? ?????????, ???????? ? ???????? ?????????? ??????????,
???????????, ??????? ????????? ?????????, ??????? ??????, ?????????, ?????????? ?? ????????
???????? ????????????? ????? ? ??????????? ? ???????.
?????? ???????? ?????????????. ????????????? ????????? ??????????.
???????? ?????? ??????? ??????? ????????? ?????????? ???? ????????.
1. ?????? ?????? ?????????????? ??????? (??????????? ?? ?????????????) ????????????
?????????? ? ????? ??????????. ? ????? ?????? ???????? ??????? ???? ???????. ? ??????????, ???????????? ? ????????, ?????? ???? ????????? ????????? ???????: ???????, ???, ????????, ??????
???????, ??????, ?????????, ????? ??????, ?????? ???????? ?????, ???????, ????, e-mail ???????
??????. ?????????? ??????? ??????? ??????, ?????????????? ?? ??????????? ?????? ? ????????.
? ??????? ????????? ?????????? ???????? ? ? ??????? ????????????.
2. ????? ?????? ?? ?????? ????????? 24 ???????????? ???????? (??????? ??????? ? ??????????), ??????? ????????? ? 10 ???., ??????? ? 5 ???.
3. ???????? ?????? (?? ???????? ????????) ??????????????? ? ???? ???????????. ??????????
?????? ???? ??????, ??????????? ? ????? ????????. ????? ?????????? ?? ?????????? ? ??????????
?? ????? ?????? ??????? ?4 (297Ч210 ??) ????? ??????? ????????? ?? ????? ??????? ?????. ?????
Times New Roman. ?????? ?????? (?????) 14 ?. ???? ? ????? ??????? 30 ??, ? ?????? ???????, ??????
? ????? ? 20 ??. ???????????? ?? ?????? ????????. ?????? ?????? ?????? ?????? ? 12.5 ??. ???
????? ? ?????? ?????? ???? ????????????? ? ?????? ??????? ???? ????????.
????? ????????? ???????? ????????, ?????????????? ??????????? ????? ?????? ??????, ??????,
????????????? ???????? ? ????????? ? ??????? ?????????? ????????? Word ??? RTF. ??????????
????? ????????????? ???????? ? ??????????? ???? ? ???????????? ? ?. 9. ??????????? ?????? ??????
?????????????? ?? ???????-?????. ? ??????????? ???????? ?????? ???????????? ?????? ???????????
?????. ??? ????? ???????????? ?? ??????? ??????? ??????: ???????.doc.
4. ?? ?????? ???????? ??????????? ????? ?????? ????????? ???????: 1) ?????? ?????? ??
????????????? ?????????? ????????????? (???); 2) ???????? ??????; 3) ???????? ? ???????
???????; 4) ?????? ???????? ??????????, ? ??????? ??????????? ????????????, ? ????????? ????????? ??????, ????? ? e-mail; 5) ???? ???????????; 6) ????? ? e-mail ???????. ????????:
??? 551.214
??????? C?????????? ????????
?.?. ???????1, ?.?. ??????2
1???????? ???????????? ? ??????????? ??? ???, ?????????????-??????????, 683006;
2
?????????? ??????????????? ??????????? ????? ?????? ???????, ?????????????-??????????,
683032
????????? ? ???????? 26.08.2002 ?.
????? ??? ?????????: 683006, ?????????????-??????????, ??????? ?????, 9, ???????? ????????????; ???. (4152)297886; ????. (4152)297886; e-mail: belkina@kscnet.ru
????? ???????: ????????? (????? ????????? ?? ????? 1/2 ????????), ???????????? ?????
???? ???????????? ????????, ???????? ????? (?? ????? 8), ????? ??????, ?????? ????????????
??????????, ??????? ? ????????. ????? ????, ?? ????????? ???????? ????? ???? ???????? ??????
250
??????? ??????. ????? ? ?????. 2013. ? 2. ?????? ? 22
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
???????? ??????? ? ??????? ??? ???????
???? ????????? ????? ????????? ?? ?????????? ????? ? ????????? ???????? ??????, ????????? ?
??????? ???????, ???????? ?????????? (??? ?? ????????? ?????).
5. ?????? ?????? ???? ??????? ?? ???????, ?????????? ?? ??????????. ??????????? ????????? ??????????? ??????? ??????: «???????? ??????», «?????? ????????????», «??????????
????????????», «?????????? ???????????», «??????»; ?????? ????? ????????????? ????????????
?????? «?????????? ? ?? ??????????». ?????? ??????????? ?????? ??????? ?????????? ? ??????
???????????????? ??????. ???? ?????? ????????? ??? ????????? ??????-???? ??????, ?? ??? ?????????? ?????????? ? ????? ??????.
6. ? ?????? ?????? ?? ??????????? ?????????? (????? ???????????); ??????????? ???????? ?????????? ??? ?????? ??????????; ??? ??????? ?????????????? ???????? ?????? ???? ?????????.
??????????? ????????????? ??????? ?????? ????????? ??. ? ????????? ??????? ??????????
????????? ??????? ???????????? ????????. ??? ?????????? ? ?????? ??????????? ??????? ?????????? ? ??????? ?????? ?? ???????????? ????????? (?? ??????????? ?????????????, ????????
????????????? ? ????????????, ? ????? ? ??????, ???? ?? ??? ??????????? ??????? ???? ??????
? ?????? ??????????). ??? ?????????? ??????????? ??????? ?????????, ???? ? ?.?. ? ???????
?????? ???? ???? ?? ???????? ? ???????????? ?????????.
?? ??????????? ???????????? ??? ??????:
? ????? ?????? ???????;
? ???????????? ??????? ?????? ? ??????? ????????;
? ????????????? (???????????? ? ????????????? ??????) ? ?????? ? ???????;
? ?????????????? ????????.
7. ??????? ?????????? ?? ????????? ????????? ????? ??????? ???????????? ?????????; ??? ??
?????? ??????????? ?????. ??? ??????????? ??????? ???? ? ???????? ? «?????» ???????. ???????
?????????? ????????? ??????? ?? ??????? ?????????? ?? ? ?????? (????????, ??????? 1). ?????
??????? ?????? ????? ?? ?????????. ?? ????? ?????? ?????? ?????? ?????? ?? ??????? ???????? ?
????? ????? ???????.
8. ??????? ? ?????????, ?? ??????? ? ?????? ???????? ??????, ??????? ???????? ? ???????
??????. ? ???????? ????? ??????? ???????? ???????.
??????? ??????? ?????????? ??????? ?? ????????? ????? (? ?????? ?????? ?????? ? 2 ???????). ??????? ? ???????? ??????????? ?????? ? ?????? ??????? ?? ?????? ???????????, ?? ??????
??????? ? ?? ??????????, ?? ?????? ???????? ? ?????????, ? ????????? ? ?? ????? ????????? ?
???? ?????? ??????. ??????? ?? ????? ??????? ?? ???????????. ?????????????? ????, ?? ???????
??????????? ??????? ??? ????????, ?????? ???? ???????? ? ?????? ????????? ??????.
??????? ? ????????? ?????????? ? ??????? ?????????? ?? ?????? ?????? ? ?????? ???????.
?????? ? ?????? ?? ??????? ??? ????????? ???????????? ?????? ? ??????? ???????: (1), (2), (3).
? ??????? ??????? ????????????? ?????????? ?????. ??????? ???????? ?????????? ???????????? ??????? ? ????????? ???????? ? ????? ??????. ??? ????????? ? ??????????? ??????? ??????????
????? ????? «???????» ? «??????».
9. ??????? ? ???? ?????????? ??????????? ? ????????? ???????? ? ???? ???????????. ???
?????? ???? ???????????? ? ????????? ?? ????? ?????? (?????????? ? ?? ????????? ??????).
?????????? ???????? ? ?????? ?? ?????? ????????? 10. ????????? ??????? ???????????
? ???? ???????????? ??????????, ??????????? ?? ???????? ???????? ? ??????????? ?? ?????
300 ????? ?? ????, ?? ????? ??????, ???? ? ???? ????????, ??????????? ?????? ????? (???????
?????????), ??? ? ???? ????????? ?? ??????? ?????? ? ???????, ?????????????? ???????? ????
??????? (?????? ?? ????? 5Ч6 ??, ?? ?? ????? 18Ч24 ??). ??????? ?????? ????? ??? ???????????
???????????, ?? ????????? ??????????? ?????????? ????????; ??????? ?? ????? ?????? ? ???????
? ???????. ?? ????? ?????? ?????? ?????? ?????? ?? ??????? ???????? ? ????? ????? ???????.
?? ??????? ??????? ?????????? ??????? ??????? ??????? ??????? ?????? ? ????? ???????.
? ?????????? ? ?????????? ??? ??????????? ???????? ?? ???????? ???????? ??????????
???????????? ??? ?? ??????? ? ??????????? ???? ??? ????????? ??????? ? ??????? ????????????
????????? CorelDRAW (?????? ?? ???? 12) ??? ? ????????? ???????? TIF, JPG, GIF, BMP. ???
???? ????? ????? ??? ?????? ??????? ?? ?????? ????????? 3.0 ??. ????? ?????? ? ????????????
???????? ???????????? ?? ??????? ??????? ?????? ? ??????????? ?????? ???????: ???????1.*,
???????2.*, ???????3.* ? ?.?.
??????? ??????????? ???????????. ? ???????? ???????? ??????? ??? ????? ????????????? ?
?????-????? ??????, ? on-line ?????? ??????? (????? .pdf) ????? ???????? ??????? ???????????.
??? ???? ????????????? ??????? ?????? ???? ???????????? ????????????? ? ?????-?????
????????????.
??????? ??????. ????? ? ?????. 2013. ? 2. ?????? ? 22
251
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
???????? ??????? ? ??????? ??? ???????
10. ??????? ? ???????? ???????? ?? ????????? ???????? ????? ??????? ???????????? ?????????. ??????? ? ??????? ?????????? ?? ???? «???.» ? ?????? ?? ???????. ?? ?????????????
???????????? ? ???? ???????? ??????, ??????? ????? ???? ???????? ? ????????. ??? ???????????
?? ??????? (????????? ??? ???????????????) ?????? ???? ???????????? ? ??????? ? ???????.
? ????????????? ??????? ?? ??????????? ??????????????? ??????????? ?????? (?????????,
???????, ????????????? ? ?.?.), ?????????????? ?? ???????. ????? ?????? ????? ???????????
?????????? ???????? ????????? ???????, ??????????? ??? ????????? ??????.
11. ??????????? ?????????? ?????????? ? ????? ?????? ?? ????????? ???????? ??? ??????????
«?????? ??????????» ? ?????????? ???????: ??????? ??????? ??????, ????? ???????????. ???
???? ????????? ???????, ???????? ???????, ???????? ?????, ????? ???????, ????????????, ???
???????, ?????????? ??????? ? ?????. ??? ?????? ? ????????? ? ???????, ???????? ???????,
???????? ??????, ???????? ????????, ????? ???????, ??? ???????, ???????? ??????. ??? ?????? ?
???????? ? ???????, ???????? ???????, ???????? ??????, ???????? ???????, ??? ???????, ???,
????? ??? ??????, ???????? ??????.
?????? ?????????? ?????? ??????????:
?????? ? ???????: ??????? ? ???????? ???????. ???????? // ???????? ???????. ???. ???. ?.
?. ??-??.
?????? ? ???????? ??????: ??????? ? ???????? ???????. ???????? // ???. ????. ????????
??????????? (// ???????? ??????????). ?????. ???. ?. ??-??.
?????????? ??? ?????: ??????? ? ???????? ???????. ????????. ????? ???????: ????????????,
???. ?. ??-?? (??? ????? ???. ? ????? _____ ?.) ??? ???????? / ??? ???. ??????? ? ???????? ?????
???????: ????????????, ???. __?.
????????? ????????????? ? ???????: ?. ?. ?????. ????????.
???????????: ??????? ? ????????. ????????: ???????. ????. ????. ????.-???. ????. ?????,
???. __?.
? ?????? ??????? ??????? ?????????????? 3-?? ??????? ?????????, ??? ??????????? ???????????? ?????????? «? ??.», ???? ????? ??????? ????? 4-?.
??? ??????? ?? ?????????? ? ?????? ?????? ?????????? ? ??????? ??????? ??????? ?????? ?
?????????? (???? ???????, ??? ??????? ?????? ? ????????? ? « ? ??.», ???? ?????????? ??????? ???
? ?????) ? ??? ?????????? ? ??????? ???????, ????????: «??? ???????? ?.?. ?????? (2001)». ????
????? ?????????? ? ?????? ?? ???????????, ?? ?????? ?????? ????? ????????? ???: «?? ??????
(??????, 2001) ????». ?????? ?? ?????????? ?????? ? ???? ?? ??????, ??????????? ? ?????? ????,
???????????? ?????????? ?????????: (??????, 2001?, 2001?, 2001?). ??? ?????? ?? ?????? ???? ?
????? ??????? ??????? ??????????? ? ?????????? ???????: (???????, 2003; ??????, 2001; Bickley,
2002; Seidi, 2005).
? ?????? ?????????? ?????? ?? ??????????. ?????? ?????? ?????? ???????? ????????? ?????.
??????????? ??????? ? ?????? ????? ? ??????? ????????????.
?????? ?? ???????????????? ?????? ??????????? ? ??????????? ???????????.
12. ???????? ?????? ??????? ????????? ???????? ?????? ?????? ? ???????????.
13. ???????? ????????? ?? ????? ????? ????????? ?????? ? ?????????? ??, ???? ??? ??????????,
???????????? ??????.
14. ? ?????? ??????????? ?????? ?????? ??? ?????????? ????????? ???? ??????????? ?????????
? ??????? ????????? ????????? ?????????????? ??????.
15. ??????? ?? ???????? ???????, ??? ??????? ??????? ?? ?????????????.
16. ????????, ??????????? ??? ?????????? ????????? ??????, ???????????? ??????? ???
????????????.
??????????????? ?? ????????? ?????? ? ??????????? ?????????? ????? ??????.
?????? ??????????? ????? ?? ????????? ? ??????? ???????.
?????? ?????? ???????? ?? ??????: 683006, ?. ?????????????-??????????, ??????? ?????, ?. 9,
???????? ???????????? ? ??????????? ??? ???. ???????? ??????? «??????? ??????. ?????:
????? ? ?????».
??????????? ?????: nis@kscnet.ru.
?????????????? ??????????? ?????? ??????? ??????????? ?? ?????? ??????????? ????????
?????? ??? ??? (www.kscnet.ru) ? ??????? ??????????? ?????????? (www.elibrary.ru).
???????? ???????
252
??????? ??????. ????? ? ?????. 2013. ? 2. ?????? ? 22
?хнологического центра ДВО РАН, Совета молодых
учёных КНЦ ДВО РАН, без участия и помощи
которых проведение этого лагеря было бы невозможным.
Мельников Д.В.
научный сотрудник ИВ ДВО РАН,
начальник лагеря «Натуралист-2»
ВЕСТНИК КРАУНЦ. СЕРИЯ НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2003. № 2
141
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
ВЕСТНИК КРАУНЦ. СЕРИЯ НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2003. № 2
Конференции, совещания, семинары
XXIII ГЕНЕРАЛЬНАЯ АССАМБЛЕЯ
МЕЖДУНАРОДНОГО СОЮЗА ГЕОДЕЗИИ И ГЕОФИЗИКИ
Международный Союз Геодезии и Геофизики
(МГГС, IUGG) объединяет семь международных
научных ассоциаций, в том числе Международную
Ассоциацию Вулканологии и Химии Недр Земли
(МАВХНЗ, IAVCEI) и Международную Ассоциацию Сейсмологии и Физики Недр Земли (МАСФНЗ,
IASPEI). Генеральные Ассамблеи МГГС проходят
раз в четыре года и принадлежат к числу наиболее
крупных и важных международных научных собраний. Последняя XXIII Генеральная Ассамблея МГГС
(IUGG-2003) проходила в г. Саппоро (Япония) 30
июня – 11 июля 2003 г. Она оказалась самой крупной
Генеральной Ассамблеей за все время существования
МГГС – число участников превысило 5 тысяч, - и
первой такой Ассамблеей, которая была проведена в
Азии. Программа включала в себя заседания 99
симпозиумов, а также многочисленных научно –
организационных и дополнительных заседаний и
собраний. Было принято к заслушиванию на
заседаниях и показу на стендах несколько тысяч
докладов, темы которых опубликованы в двух
больших томах. Они содержат огромное количество
разнообразных сведений о современных результатах
и уровне исследований по очень широкому кругу
наук о Земле и связанных с ними проблемах.
В работе XXIII Генеральной Ассамблеи МГГС
участвовали ученые, из различных организаций
КРАУНЦ.
Институт вулканологии ДВО РАН представляли: академик С.А. Федотов – директор института;
д.г.-м.н. А.В. Кирюхин – зам. директора; к.ф.-м.н.
Н.Н. Жаринов – начальник Камчатской вулканостанции; к.г.-м.н. А.Ю. Озеров.
Институт вулканической геологии и геохимии
ДВО РАН – к.г.-м.н. А.Б. Белоусов.
Камчатскую опытно-методическую сейсмологическую партию ГС РАН – д.ф.-м.н. Е.И. Гордеев директор, к.ф.-м.н. В.А. Салтыков, к.ф.-м.н. В.М.
Павлов и В.В. Иванов.
Камчатский государственный педагогический
университет представлял профессор А.Н. Кролевец.
Ими были сделаны доклады на заседаниях
разных симпозиумов:
142
«Долгосрочный сейсмический прогноз для
Курило–Камчатской дуги, основанный на закономерностях «сейсмических брешей» и сейсмического цикла: результаты в 1965–2000 гг., прогноз
на 2001 – 2005 гг., и возможности» С.А. Федотовым;
«Моделирование изучения условий гидротермального извержения конуса Авачинского вулкана» А.В.
Кирюхиным; «Рост экструзивного лавового купола
и сильные эксплозии на вулкане Шивелуч (Камчатка) в 2001-2002 гг.» Н.А. Жариновым; «Извержения в кальдере Академии Наук на вулкане Карымский в 1996-2003» А.Ю. Озеровым; «Крупномасштабные обрушения на куполах и стратовулканах, расположенных на кольцевых разломах
кальдер: физическое моделирование» А.Б. Белоусовым; «Геохимические предвестники крупных
землетрясений Камчатки» Е.И. Гордеевым; «К
вопросу о влиянии земных приливов на сейсмичность перед сильным землетрясением» В.А. Салтыковым; «Вулкано-сейсмический кризис 1-2 января
1996 г. в Карымском вулканическом центре (Камчатка): эластическое моделирование на основе
геодезических наблюдений» В.М. Павловым; «Программные средства для анализа вариаций сейсмичности и их применение для прогноза сильных
Камчатских землетрясений» В.В. Ивановым; «Приливные компоненты вариаций электротеллурического поля» А.Н. Кролевцом.
Ассамблея, проходившая в Японии, предоставила уникальную возможность для обмена
научно-технической информацией по проблемам
наук о Земле. Уникальность ситуации заключалась в
том, что Ассамблея МГГС впервые проводилась в
Японии, входящей в пояс современного вулканизма,
аналогичный Курило-Камчатскому региону.
Крупнейшая XXIII Генеральная Ассамблея
МГГС показала большой рост многообразных
исследований по вулканологии, петрологии,
геофизике, геодезии, сейсмологии. Выделяется
быстрое развитие современных методов наблюдений
и исследований, в том числе наблюдения за
динамикой извержений, деформациями земной
ВЕСТНИК КРАУНЦ. СЕРИЯ НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2003. № 2
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
XXIII ГЕНЕРАЛЬНАЯ АССАМБЛЕЯ
поверхности, усовершенствованное дистанционное
определение состава вулканических газов,
математическое моделирование сейсмологических и
вулканических процессов.
Основные объекты вулканологических и сейсмологических исследований камчатских ученых,
расположенные на Камчатке и в пределах Курильской островной дуги продолжают оставаться среди
наиболее интересных в мире. Это дает предпосылки
для взаимовыгодного сотрудничества.
Собрано большое количество новейших научных материалов, которые переданы в библиотеку
Института вулканологии ДВО РАН для использования сотрудниками Камчатского научного центра
ДВО РАН и КРАУНЦ.
к.г.-м.н. А.Ю. Озеров
Институт вулканологии ДВО РАН
ВЕСТНИК КРАУНЦ. СЕРИЯ НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2003. № 2
143
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
ВЕСТНИК КРАУНЦ. СЕРИЯ НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2003. № 2
II ВСЕРОССИЙСКИЙ СИМПОЗИУМ ПО ВУЛКАНОЛОГИИ И
ПАЛЕОВУЛКАНОЛОГИИ
8 – 12 сентября 2003 г. в г.Екатеринбурге состоялся
II Всероссийский симпозиум по вулканологии и
палеовулканологии. Основная тематика симпозиума
– «Вулканизм и геодинамика». Этот симпозиум имеет
большое значение для подведения итогов и дальнейшего развития вулканологии и палеовулканологии, т.к. со времени 1-го симпозиума прошло более
10 лет: в июле 1992 г. в Иркутске одновременно
проводились VII Всесоюзное вулканологическое
совещание и IX Всесоюзный палеовулканологический симпозиум. Это был I Всероссийский симпозиум
по вулканологии и палеовулканологии.
В работе II симпозиума изъявили желание
участвовать более 280 ученых из 73 научных
учреждений, ВУЗов и производственных организаций России, Армении, Азербайджана, Белоруссии,
Германии, Грузии, Казахстана, Монголии, Украины.
В изданном к началу работы симпозиума сборнике
(Вулканизм и геодинамика: Материалы II Всероссийского симпозиума по вулканологии и палеовулканологии. Екатеринбург: Институт геологии и
геохимии УрО РАН, 2003. 978 с.) опубликованы
материалы 227 докладов, фактически представляющие собой короткие статьи, а не тезисы, в том числе
33 доклада вулканологов Камчатки (19 – от Института вулканической геологии и геохимии, 12 – от
Института вулканологии и 2 – от Научно-исследовательского геотехнологического центра). К сожалению, финансовые проблемы не позволили всем
желающим принять непосредственное участие в
симпозиуме. Тем не менее, изданные материалы в
полной мере отражают круг актуальных проблем, над
которыми работают вулканологи и палеовулканологи.
На симпозиуме были заслушаны 82 доклада, в
том числе 13 пленарных, 52 секционных и 17 стендовых. Были выделены следующие секции:
1. Вулканизм и геодинамика: общие вопросы,
вулканизм различных геодинамических обстановок.
2. Вулканические фации, комплексы, формации,
вулканические и вулканотектонические структуры,
тектоно-магматические и вулкано-плутонические
пояса, классификация и номенклатура вулканитов.
3. Современный вулканизм, геоэкология, биосфера Земли, прогноз природных катастроф на
основе изучения периодов вулканической и сейсмической активности.
144
4. газогидротермальные процессы и рудообразование, связанное с вулканизмом.
Во вступительном докладе председатель оргкомитета, председатель Комиссии по вулканологии и
палеовулканологии МПК РАН В.А. Коротеев дал
оценку современного состояния вулканологических
и палеовулканологических исследований в России.
Как особое достижение было отмечено составление
Атласа палеовулканологических карт СевероВосточной Евразии. Информацию об этом Атласе от
имени коллектива авторов сделал В.Л. Масайтис
(ВСЕГЕИ, Санкт-Петербург). Кроме того, на 1-м
пленарном заседании были заслушаны доклады о
вулканизме различных геодинамических обстановок
Центрально-Азиатского складчатого пояса (И.В. Гордиенко, ГИН СО РАН, Улан-Удэ), о позднемезозойских и кайнозойских окраинно-континентальных тектоно-магматических поясах Тихоокеанской области (В.Ф. Белый, СВКНИИ). Большой
интерес вызвал хорошо технически оформленный обзорный доклад Л.К. Малышевой (УрГУ,
Екатеринбург) о вулканизме на других планетах.
Доклады камчатских ученых о современных
процессах также были представлены на 1-ом пленарном заседании. Н.А. Жаринов от имени коллектива авторов Института вулканологии сделал доклад
о росте экструзивных куполов и сильных взрывах
на вулкане Шивелуч. П.П. Фирстов (ИВГиГ ДВО
РАН) провел анализ поведения подпочвенного радона в связи с подготовкой сильных землетрясений в
районе Авачинского залива и их прогнозом. Г.П. Авдейко (ИВГиГ ДВО РАН) сделал доклад о геодинамических условиях магмообразования КурилоКамчатской островодужной системы на начальном,
стационарном и конечном режимах субдукции.
Кроме того, на заключительном заседании от имени
международного коллектива авторов (ИВГиГ ДВО
РАН, Камчатская поисково-съемочная экспедиция,
Исследовательский Центр морских геонаук GEOMAR,
Германия) Г.П. Авдейко представил доклад о модели
вулканизма и геодинамики зон сочленения КурилоКамчатской и Алеутской островодужных систем. На
этом же заседании был заслушан доклад Т.К. Злобина
и А.И. Абдурахманова (НИГТЦ ДВО РАН) о том, что
изучение глубинного строения вулканических
аппаратов может дать дополнительную информацию
для прогноза извержений вулканов.
ВЕСТНИК КРАУНЦ. СЕРИЯ НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2003. № 2
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
II ВСЕРОССИЙСКИЙ СИМПОЗИУМ
Наибольшее число докладов было представлено
на 1-ой и 2-ой секциях. Наряду с докладами, посвященными общим вопросам геодинамических
режимов вулканизма (В.А. Коротеев, В.М. Нечеухин)
и роли летучих в магматизме (А.И. Малышев), здесь
были представлены доклады о вулканизме срединноокеанических рифтов палеозоя Урала (И.В. Семенов
и др.), Зап. Мугоджар (В.В. Юриш и др.), Горного
Алтая и Вост. Казахстана (Ю.И. Сафонова и др.), о
континентальном рифтогенном вулканизме и вулканизме мантийных плюмов Восточно-Африканской
рифтовой системы (А.В. Иванов, С.В. Рассказов),
Сибири (И.В. Гордиенко и др., В.В. Рябов и др.), Урала
(В.А. Душин и др.), Русской платформы (Н.В.Аксаментова), орогенного вулканизма древних островных
дуг и активных окраин континентов (А.М. Курчавов,
Ш.К. Балтыбаев и др.). Интересны данные Н.И.
Филатовой о вулканизме грабенов обрамления
Японского моря. При формировании этих грабенов
наблюдается совмещение геохимических характеристик вулканических пород различных геодинамических обстановок от типичных надсубдукционных
до толеитов океанических рифтов и внутриплитных
базальтов. Это накладывает некоторые ограничения
на применение геохимических методов при
палеовулканических и палеотектонических реконструкциях.
Большое число докладов было представлено
по геодинамическим особенностям проявления вулканизма, петрологии вулканических пород и глубинному строению Урала (Н.С. Муравьева, А.В. Тевелев,
В.С. Дружинин, А.М. Косарев, О.Н. Грязнов, Е.А. Белгородский, Д.Н. Салихов, В.А. Душин и др.). Особо
следует отметить доклад Ю.С. Каретина об эволюции
Тагильского сегмента пояса палеозоид Урала, в
значительной мере основанный на данных бурения
Уральской сверхглубинной скважины СГ-4. Ряд
докладов был посвящен геодинамическим условиям
вулканогенного рудообразования, в основном формирования колчеданных комплексов и колчеданных
месторождений Урала (И.Б. Серавкин, В.В. Масленников, В.В. Зайков, В.Н. Сазонов и др.).
Довольно широко представлены доклады, характеризующие магматизм ранних этапов развития
Земли в архее и протерозое (В.А. Ермаков, К.А. Евсеева
и др., Е.В. Шарков и др.), включая данные по
оруденению Омолонского массива.
Проблеме классификации и номенаклатуры вулканических пород были посвящены 2 доклада
сотрудников ВСЕГЕИ, которые сделала Л.Н.Шарпенок.Кроме того два доклада были посвящены моделированию динамики вулканических извержений
(О.Э. Мельник, А.А. Бармин и др.). Для камчатцев
представляет интерес так же доклад о склоновых и
оползневых процессах на территории г. Петропавловска-Камчатского, который сделала Т.Г. Константинова от группы авторов Института вулканологии.
В целом, симпозиум удался. Много времени было
отведено вопросам к докладчикам, обсуждению докладов. По окончании симпозиума были проведены 2
экскурсии: Южноуральская (рук. И.Б. Серавкин) и однодневная Среднеуральская (рук. В.Н. Огородников).
д.г.-м.н., профессор Г.П. Авдейко
Зав. отделом ИВГиГ ДВО РАН
ВЕСТНИК КРАУНЦ. СЕРИЯ НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2003. № 2
145
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
ВЕСТНИК КРАУНЦ. СЕРИЯ НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2003. № 2
ТРЕТЬЕ МЕЖДУНАРОДНОЕ РАБОЧЕЕ СОВЕЩАНИЕ ПО ПРОЕКТУ № 455
МЕЖДУНАРОДНОЙ ПРОГРАММЫ ГЕОЛОГИЧЕСКОЙ КОРРЕЛЯЦИИ (IGCP)
24-25 августа в Петропавловске-Камчатском в
конференц-зале Научно-исследовательского
геотехнологического центра ДВО РАН. состоялось
третье международное рабочее совещание по
проекту № 455 Международной Программы
Геологической Корреляции1/+2). Тема проекта:
«Влияние структурных и стратиграфических особенностей фундамента на формирование вулканических
построек и применение результатов этих исследований к хозяйственной деятельности человека». Под
фундаментом в данном случае понимается то, на чем
стоит постройка конкретного вулкана. Это может
быть как древний фундамент, так и молодые вулканиты предшествующего этапа.
Проект нацелен на то, чтобы понять взаимодействие вулканов и фундамента, на котором они построены, в различных геодинамических обстановках,
и оценить роль этого взаимодействия в прогнозировании природных геологических катастроф,
Фото. Участники совещания на крыльце Научно-исследовательского геотехнологического центра.
таких как извержения, крупномасштабные обвалы
и землетрясения. В задачи проекта входит обмен
информацией по этой проблематике и установление
новых контактов между исследователями путем
проведения совещаний и составления баз данных.
В проекте участвуют 26 организаций из 10 стран
Европы, Африки, Азии, Северной и Южной
Америки. Руководитель проекта - профессор Университета Милан-Бикокка Алессандро Тибальди
(г. Милан, Италия). Участниками проекта с российской стороны являются научные сотрудники
146
Института вулканической геологии и геохимии ДВО
РАНд.г.-м.н.И.В.Мелекесцев и к.г..н. В.В Пономарева,
а такжесотрудник Института динамики геосфер к.г.м.н. А.Л. Стром (г. Москва). В.В. Пономарева является
одним из со-руководителей проекта и конвинером
Камчатского рабочего совещания.
Работы по проекту были начаты в 2001 году.
Настоящее совещание – уже третье в рамках данного
проекта. Первое совещание по обмену данными
проходило в 2001 г. в г. Милан, Италия. Второе – в
2002 г. в г. Сантьяго, Чили. Четвертое совещание
состоится в следующем году во Флоренции, Италия.
В совещании приняли участие как сотрудники
Камчатского научного центра (Институт вулканической геологии и геохимии, Институт вулканологии),
так и представители другихроссийских научных
учреждений (Институт динамики геосфер РАН и
Геологический институт РАН, г. Москва), а также
ученые из Италии, Филиппин, Соединенного
Королевства и Румынии (Фото). Всего было сделано
22 доклада.
Все иностранные специалисты – геологи изучающие новейшие вулканотектонические структуры. Они занимаются неотектоникой, соотношением тектоники и вулканизма и в частности влиянием
тектоники на обрушение вулканических построек и
оценкой возникающей в этой связи опасности для
населения и хозяйственной деятельности человека.
Совещание состояло из двух сессий. В первый
день прошла сессия «Тектонический контроль
вулканизма в островных дугах». На ней были представлены доклады по общей тектонике и вулканизму
Камчатки, Южной Италии (Эолова дуга), Восточных Карпат, Новой Зеландии, Чили, Филиппин.
Кроме того, были доклады по отдельным структурам
и вулканическим массивамКамчатки, Курильских
островов, Филиппин.
Во второй день прошла сессия «Крупные обрушения вулканических построек». На ней были
сделаны доклады о крупных обрушениях на вулканах Камчатки, Эквадора, Италии (Стромболи и
Этна), Филиппин.
После проведения совещания его участники провели полевые исследования в районе хребта Кумроч.
кандидат географических наукВ.В. Пономарева
Ведущий научный сотрудник ИВГиГ ДВО РАН,
ВЕСТНИК КРАУНЦ. СЕРИЯ НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2003. № 2
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
ВЕСТНИК КРАУНЦ. СЕРИЯ НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2003. № 2
ЕЖЕГОДНАЯ НАУЧНАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ, ПОСВЯЩЕННАЯ ДНЮ
ВУЛКАНОЛОГА (1-2 АПРЕЛЯ 2003 Г.)
1-2 апреля 2003 г. в Институте вулканической
геологии и геохимии ДВО РАН прошла ежегодная
научная конференция, посвященная Дню вулканолога. На конференцию было представлено 22 доклада.
Авторами докладов явились сотрудники Института
вулканической геологии и геохимии ДВО РАН,
Института космофизических исследований и распространения радиоволн ДВО РАН, Института
вулканологии ДВО РАН, Научно-исследовательского
геотехнологического центра ДВО РАН, Камчатской
опытно-методической сейсмологической партии
ГС РАН, Камчатского государственного педагогического университета, Управления природных
ресурсов и охраны окружающей среды МПР России
по Камчатской области и Корякскому автономному округу, Института земного магнетизма и распространения радиоволн РАН, Геологического музея им.
В.В. Вернадского РАН, Геологического института РАН
и студенты МГУ им. М.В. Ломоносова.
Работа совещания проходила по четырем секциям: вулканологической, гидротермальной, сейсмологической и геоэкологической.
На вулканологической секции были представлены доклады по тектонике и вулканизму Камчатки,
Корякии, Гавайско-Императорской цепи вулканов
и шельфовой зоны Южно-Китайского моря.
На гидротермальной секции были доложены
работы, посвященные изучению гидротерм Чукотки,
кальдерного комплекса вулкана Ксудач, кратерных
озер и снежного покрова вулканов Мутновский и
Горелый.
На сейсмологической секции рассматривались
вопросы мониторинга сейсмической обстановки на
Камчатке, прогноза и предвестников землетрясений.
На геоэкологической секции обсуждались
вопросы природопользования в районах активного
вулканизма и безопасного проживания людей на
территории Петропавловска-Камчатского.
По результатам конференции опубликован
сборник материалов.
А.А. Разина
Ученый секретарь ИВГиГ ДВО РАН
В.А. Рашидов
Старший научный сотрудник ИВГиГ ДВО РАН
ВЕСТНИК КРАУНЦ. СЕРИЯ НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2003. № 2
147
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
ВЕСТНИК КРАУНЦ. СЕРИЯ НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2003. № 2
МЕЖДУНАРОДНОЕ СОВЕЩАНИЕ «МОНИТОРИНГ ВУЛКАНИЧЕСКОЙ
АКТИВНОСТИ КУРИЛО-КАМЧАТСКОГО РЕГИОНА:
ПРОШЛОЕ, НАСТОЯЩЕЕ И БУДУЩЕЕ»
19-25 апреля 2003 г. в Институте вулканической геологии и геохимии (ИВГиГ) ДВО РАН, в г.
Петропавловск-Камчатский, состоялось международное совещание «Мониторинг вулканической
активности Курило-Камчатского региона: прошлое,
настоящее и будущее», приуроченное к 10-летию
образования Группы реагирования на вулканические извержения – KVERT (Kamchatkan Volcanic
Eruption Response Team). В совещании приняли
участие 20 ученых из Аляскинской вулканологической обсерватории (АВО) и Университета Аляски
в г. Фербенкс, США; Университета Хоккайдо Японии,
Фото. Участники совещания после окончания вертолетной экскурсии.
Института морской геологии и геофизики ДВО РАН,
ГП Дальинформгеоцентр МПР РФ в г. ЮжноСахалинск, Сахалинской опытно-методической
сейсмологической партии ГС РАН, ГУ СахНИИ
рыбного хозяйства и океанографии Госкомрыболовства, сотрудники KVERT из ИВГиГ ДВО РАН и
Камчатской опытно-методической сейсмологической партии (КОМСП) ГС РАН. Спонсорами Совещания выступили: ИВГиГ ДВО РАН; КОМСП ГС
РАН; АВО Геологической службы США; Агентство
международного развития, США. В течение совещания ежедневно обсуждались насущные вопросы
мониторинга вулканов Камчатки, проблемы мониторинга вулканов Курил и необходимость организации на Сахалине Группы реагирования на
148
вулканические извержения, аналогичной группе
KVERT.
23 апреля была проведена открытая научная
сессия с вышеуказанным названием. С приветственными словами в адрес группы KVERT и всех присутствующих обратились А.А. Алискеров, советник
губернатора Камчатской области по науке, В.Ю.
Кирьянов, один из создателей группы KVERT в
1993 г.; А.В. Викулин, зам. директора ИВГиГ ДВО
РАН. В адрес KVERT поступили благодарственные
письма с высокой оценкой деятельности Группы,
связанной с обеспечением безопасности и регулярности полетов воздушных судов, от ГУП Камчатаэронавигация и Метеорологического центра аэропорта Елизово, АВО и Международной ассоциации
вулканологии и химии недр земли, Международной
ассоциации пилотов воздушных линий и Федеральной авиационной администрации США, от
Национальной службы погоды США. На сессии
были прослушаны доклады, посвященные различным вопросам мониторинга вулканов Камчатки,
Курил, Аляски и Японии. Например, такие как: А. Абдурахманов, В. Гурьянов, Д. Кузнецов, К. Пузанков,
А. Рыбин, Н. Терентьев и В. Тузов «Современное
состояние мониторинга вулканической активности
Курильских островов»; Д. Айкельбергер, Б. Иванов,
Е. Гордеев, М. Касахара и М. Накагава «Вулканы
как связующее звено между государствами Северной Пацифики»; П. Избеков «Извержение Карымского вулкана, Камчатка, в 1996 г.: детальное петрологическое изучение отдельного эруптивного цикла,
вызванного внедрением базальтов»; С. Сенюков, С.
Дрознина, Д. Дрознин и Д. Кискин «Опыт выделения пепловых выбросов и оценка их высоты по
сейсмическим данным на примере вулкана Шивелуч» и другие. Кроме этого, прозвучали доклады о
результатах и оценке десятилетней деятельности
Группы KVERT, например: К. Нил, Т. Миллер, О.
Гирина и В. Кирьянов «Мониторинг вулканов и
уменьшение вулканической опасности в Северной
Пацифике: 10 лет успешного сотрудничества KVERT
и АВО» и О. Гирина, В. Кирьянов, О. Чубарова,
А. Максимов, О. Евдокимова и А. Зубов «Главные
результаты деятельности группы KVERT в 19932003 гг.». Полный текст программы открытой
сессии Совещания приведен на странице KVERT в
ВЕСТНИК КРАУНЦ. СЕРИЯ НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2003. № 2
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
МЕЖДУНАРОДНОЕ СОВЕЩАНИЕ
Интернете по адресу:http://www.kcs.iks.ru/ivgig/
kvert/april_23
В рамках Совещания состоялись рабочие встречи
его участников с сотрудниками Метеорологического
центра аэропорта Елизово и Гидрометеорологического центра г. Петропавловска-Камчатского. Во время
вертолетной экскурсии (Фото) были проведены
наблюдения вулканов Карымский и Авачинский.
Культурная программа Совещания включала экскурсию по городу и на сопку Мишенную, посещение Краеведческого Музея и концерта Камчатской
хоровой капеллы.
18 апреля поздно вечером в KVERT поступило
сообщение о начале извержения вулкана Чикурачки,
о. Парамушир, Северные Курилы. 19-25 апреля
сотрудники группы KVERT не только соблюдали
все пункты намеченной программы междуна-
родного Совещания, но и выполняли ежедневную
оперативную работу, связанную с обеспечением
безопасности полетов воздушных судов при извержениях вулканов, в частности, вулкана Чикурачки.
В течение Совещания группа KVERT выпустила три
отдельных сообщения по извержению этого вулкана
без установки Цветового кода опасности вулкана.
Одним из решений Совещания 25 апреля было то,
что в зону ответственности группы KVERT кроме
вулканов Камчатки официально были включены
вулканы Северных Курил. Начиная с 9 мая, информация о развитии извержения вулкана Чикурачки
стала включаться в еженедельные сообщения KVERT
о вулканической опасности. С этого времени информационные сообщения группы KVERT стали
называться «Активность вулканов Камчатки и
Северных Курил».
О.А. Гирина
кандидат геол.-мин. наук
старший научный сотрудник ИВГиГ ДВО РАН,
руководитель группы KVERT.
ВЕСТНИК КРАУНЦ. СЕРИЯ НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2003. № 2
149
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
??????? ??????. ????? ? ?????. 2013. ? 2. ?????? ? 22
???????? ??????? ? ??????? ??? ???????
? ??????? ??????????? ?????????? ??????????????? ? ?????????? ???????????? ? ???????
???? ? ????? (????????, ?????????, ????????, ?????????????, ????????????, ???????????).
?????????????? ?????????? ???????? ??????. ??? ????? ?????? ??????? ?????? ? ????????????,
?????????? ?????? ???????????? ????????? ???????? ?????????? ??????? ???????, ? ????? ??????, ?????????? ?? ???????? ??????????? ???????? ??????? ?????????????? ??? ??????????????
??????? ??? ????????? ?????? ?????? ? ??????? ???? ? ?????.
????? ??????? ??????, ? ??????? ?????????? ? ?????? ?????????: ??????? ????????? ??????? ? ???????, ?????????????? ?????????, ???????? ? ???????? ?????????? ??????????,
???????????, ??????? ????????? ?????????, ??????? ??????, ?????????, ?????????? ?? ????????
???????? ????????????? ????? ? ??????????? ? ???????.
?????? ???????? ?????????????. ????????????? ????????? ??????????.
???????? ?????? ??????? ??????? ????????? ?????????? ???? ????????.
1. ?????? ?????? ?????????????? ??????? (??????????? ?? ?????????????) ????????????
?????????? ? ????? ??????????. ? ????? ?????? ???????? ??????? ???? ???????. ? ??????????, ???????????? ? ????????, ?????? ???? ????????? ????????? ???????: ???????, ???, ????????, ??????
???????, ??????, ?????????, ????? ??????, ?????? ???????? ?????, ???????, ????, e-mail ???????
??????. ?????????? ??????? ??????? ??????, ?????????????? ?? ??????????? ?????? ? ????????.
? ??????? ????????? ?????????? ???????? ? ? ??????? ????????????.
2. ????? ?????? ?? ?????? ????????? 24 ???????????? ???????? (??????? ??????? ? ??????????), ??????? ????????? ? 10 ???., ??????? ? 5 ???.
3. ???????? ?????? (?? ???????? ????????) ??????????????? ? ???? ???????????. ??????????
?????? ???? ??????, ??????????? ? ????? ????????. ????? ?????????? ?? ?????????? ? ??????????
?? ????? ?????? ??????? ?4 (297Ч210 ??) ????? ??????? ????????? ?? ????? ??????? ?????. ?????
Times New Roman. ?????? ?????? (?????) 14 ?. ???? ? ????? ??????? 30 ??, ? ?????? ???????, ??????
? ????? ? 20 ??. ???????????? ?? ?????? ????????. ?????? ?????? ?????? ?????? ? 12.5 ??. ???
????? ? ?????? ?????? ???? ????????????? ? ?????? ??????? ???? ????????.
????? ????????? ???????? ????????, ?????????????? ??????????? ????? ?????? ??????, ??????,
????????????? ???????? ? ????????? ? ??????? ?????????? ????????? Word ??? RTF. ??????????
????? ????????????? ???????? ? ??????????? ???? ? ???????????? ? ?. 9. ??????????? ?????? ??????
?????????????? ?? ???????-?????. ? ??????????? ???????? ?????? ???????????? ?????? ???????????
?????. ??? ????? ???????????? ?? ??????? ??????? ??????: ???????.doc.
4. ?? ?????? ???????? ??????????? ????? ?????? ????????? ???????: 1) ?????? ?????? ??
????????????? ?????????? ????????????? (???); 2) ???????? ??????; 3) ???????? ? ???????
???????; 4) ?????? ???????? ??????????, ? ??????? ??????????? ????????????, ? ????????? ????????? ??????, ????? ? e-mail; 5) ???? ???????????; 6) ????? ? e-mail ???????. ????????:
??? 551.214
??????? C?????????? ????????
?.?. ???????1, ?.?. ??????2
1???????? ???????????? ? ??????????? ??? ???, ?????????????-??????????, 683006;
2
?????????? ??????????????? ??????????? ????? ?????? ???????, ?????????????-??????????,
683032
????????? ? ???????? 26.08.2002 ?.
????? ??? ?????????: 683006, ?????????????-??????????, ??????? ?????, 9, ???????? ????????????; ???. (4152)297886; ????. (4152)297886; e-mail: belkina@kscnet.ru
????? ???????: ????????? (????? ????????? ?? ????? 1/2 ????????), ???????????? ?????
???? ???????????? ????????, ???????? ????? (?? ????? 8), ????? ??????, ?????? ????????????
??????????, ??????? ? ????????. ????? ????, ?? ????????? ???????? ????? ???? ???????? ??????
250
??????? ??????. ????? ? ?????. 2013. ? 2. ?????? ? 22
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
???????? ??????? ? ??????? ??? ???????
???? ????????? ????? ????????? ?? ?????????? ????? ? ????????? ???????? ??????, ????????? ?
??????? ???????, ???????? ?????????? (??? ?? ????????? ?????).
5. ?????? ?????? ???? ??????? ?? ???????, ?????????? ?? ??????????. ??????????? ????????? ??????????? ??????? ??????: «???????? ??????», «?????? ????????????», «??????????
????????????», «?????????? ???????????», «??????»; ?????? ????? ????????????? ????????????
?????? «?????????? ? ?? ??????????». ?????? ??????????? ?????? ??????? ?????????? ? ??????
???????????????? ??????. ???? ?????? ????????? ??? ????????? ??????-???? ??????, ?? ??? ?????????? ?????????? ? ????? ??????.
6. ? ?????? ?????? ?? ??????????? ?????????? (????? ???????????); ??????????? ???????? ?????????? ??? ?????? ??????????; ??? ??????? ?????????????? ???????? ?????? ???? ?????????.
??????????? ????????????? ??????? ?????? ????????? ??. ? ????????? ??????? ??????????
????????? ??????? ???????????? ????????. ??? ?????????? ? ?????? ??????????? ??????? ?????????? ? ??????? ?????? ?? ???????????? ????????? (?? ??????????? ?????????????, ????????
????????????? ? ????????????, ? ????? ? ??????, ???? ?? ??? ??????????? ??????? ???? ??????
? ?????? ??????????). ??? ?????????? ??????????? ??????? ?????????, ???? ? ?.?. ? ???????
?????? ???? ???? ?? ???????? ? ???????????? ?????????.
?? ??????????? ???????????? ??? ??????:
? ????? ?????? ???????;
? ???????????? ??????? ?????? ? ??????? ????????;
? ????????????? (???????????? ? ????????????? ??????) ? ?????? ? ???????;
? ?????????????? ????????.
7. ??????? ?????????? ?? ????????? ????????? ????? ??????? ???????????? ?????????; ??? ??
?????? ??????????? ?????. ??? ??????????? ??????? ???? ? ???????? ? «?????» ???????. ???????
?????????? ????????? ??????? ?? ??????? ?????????? ?? ? ?????? (????????, ??????? 1). ?????
??????? ?????? ????? ?? ?????????. ?? ????? ?????? ?????? ?????? ?????? ?? ??????? ???????? ?
????? ????? ???????.
8. ??????? ? ?????????, ?? ??????? ? ?????? ???????? ??????, ??????? ???????? ? ???????
??????. ? ???????? ????? ??????? ???????? ???????.
??????? ??????? ?????????? ??????? ?? ????????? ????? (? ?????? ?????? ?????? ? 2 ???????). ??????? ? ???????? ??????????? ?????? ? ?????? ??????? ?? ?????? ???????????, ?? ??????
??????? ? ?? ??????????, ?? ?????? ???????? ? ?????????, ? ????????? ? ?? ????? ????????? ?
???? ?????? ??????. ??????? ?? ????? ??????? ?? ???????????. ?????????????? ????, ?? ???????
??????????? ??????? ??? ????????, ?????? ???? ???????? ? ?????? ????????? ??????.
??????? ? ????????? ?????????? ? ??????? ?????????? ?? ?????? ?????? ? ?????? ???????.
?????? ? ?????? ?? ??????? ??? ????????? ???????????? ?????? ? ??????? ???????: (1), (2), (3).
? ??????? ??????? ????????????? ?????????? ?????. ??????? ???????? ?????????? ???????????? ??????? ? ????????? ???????? ? ????? ??????. ??? ????????? ? ??????????? ??????? ??????????
????? ????? «???????» ? «??????».
9. ??????? ? ???? ?????????? ??????????? ? ????????? ???????? ? ???? ???????????. ???
?????? ???? ???????????? ? ????????? ?? ????? ?????? (?????????? ? ?? ????????? ??????).
?????????? ???????? ? ?????? ?? ?????? ????????? 10. ????????? ??????? ???????????
? ???? ???????????? ??????????, ??????????? ?? ???????? ???????? ? ??????????? ?? ?????
300 ????? ?? ????, ?? ????? ??????, ???? ? ???? ????????, ??????????? ?????? ????? (???????
?????????), ??? ? ???? ????????? ?? ??????? ?????? ? ???????, ?????????????? ???????? ????
??????? (?????? ?? ????? 5Ч6 ??, ?? ?? ????? 18Ч24 ??). ??????? ?????? ????? ??? ???????????
???????????, ?? ????????? ??????????? ?????????? ????????; ??????? ?? ????? ?????? ? ???????
? ???????. ?? ????? ?????? ?????? ?????? ?????? ?? ??????? ???????? ? ????? ????? ???????.
?? ??????? ??????? ?????????? ??????? ??????? ??????? ??????? ?????? ? ????? ???????.
? ?????????? ? ?????????? ??? ??????????? ???????? ?? ???????? ???????? ??????????
???????????? ??? ?? ??????? ? ??????????? ???? ??? ????????? ??????? ? ??????? ????????????
????????? CorelDRAW (?????? ?? ???? 12) ??? ? ????????? ???????? TIF, JPG, GIF, BMP. ???
???? ????? ????? ??? ?????? ??????? ?? ?????? ????????? 3.0 ??. ????? ?????? ? ????????????
???????? ???????????? ?? ??????? ??????? ?????? ? ??????????? ?????? ???????: ???????1.*,
???????2.*, ???????3.* ? ?.?.
??????? ??????????? ???????????. ? ???????? ???????? ??????? ??? ????? ????????????? ?
?????-????? ??????, ? on-line ?????? ??????? (????? .pdf) ????? ???????? ??????? ???????????.
??? ???? ????????????? ??????? ?????? ???? ???????????? ????????????? ? ?????-?????
????????????.
??????? ??????. ????? ? ?????. 2013. ? 2. ?????? ? 22
251
Copyright ??? «??? «??????» & ??? «A???????? K????-C?????»
???????? ??????? ? ??????? ??? ???????
10. ??????? ? ???????? ???????? ?? ????????? ???????? ????? ??????? ???????????? ?????????. ??????? ? ??????? ?????????? ?? ???? «???.» ? ?????? ?? ???????. ?? ?????????????
???????????? ? ???? ???????? ??????, ??????? ????? ???? ???????? ? ????????. ??? ???????????
?? ??????? (????????? ??? ???????????????) ?????? ???? ???????????? ? ??????? ? ???????.
? ????????????? ??????? ?? ??????????? ??????????????? ??????????? ?????? (?????????,
???????, ????????????? ? ?.?.), ?????????????? ?? ???????. ????? ?????? ????? ???????????
?????????? ???????? ????????? ???????, ??????????? ??? ????????? ??????.
11. ????????
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа