Геофизические исследования подводных вулканов Курильской островной дуги
Подводный вулкан Григорьева

Рис. 1

вулкан 3.8 Вулканический массив Рикорда вулканы 2.7 и 2.8 вулкан Макарова подводный хребет Броутона вулкан Берга подводный хребет Гидрографов кальдера Львиная Пасть вулкан 1.4 вулкан 3.18 к северо-западу от о.Райкоке вулканы Белянкина и Смирнова вулкан Григорьева лавовые конусы у острова Парамушир вулкан Юбилейный вулкан Крылатка вулканический массив Черные Братья вулканический массив Эдельштейна подводный хребет Броутона вулкан 6.13

Действующий вулкан Алаид (о. Атласова) и подводный вулкан Григорьева, названный в честь крупного советского геолога академика И.Ф. Григорьева, составляют единый вулканический массив Алаид северо-западного простирания размером 23х30 км. Вместе с поднятием дна в проливе Алаид образует крупную своеобразную морфоструктурную зону поперечную Большой Курильской гряде. На юго-восточном фланге этой линейной зоны находятся действующий вулкан Эбеко и проявляющий интенсивную гидротермальную деятельность вулкан Влодавца, а на расстоянии ~ 85 км к северо-западу от подводного

Вулкан Алаид располагается на северо-восточном окончании Большой Курильской гряды и поднимается со дна прогиба Атласова с глубин 750-800 м (рис. 2). Он имеет абсолютную высоту 2339 м и превышение над дном Охотского моря – 2850-3000 м. Размер основания вулкана на уровне моря – 12х17 км.

Алаид (фото 2007 г., 2008-2014 гг., 2015 г., 2016 г.) представляет собой сложный стратовулкан. Извержения относятся к этно-стромболианскому, вулканскому, вулканско-стромболианскому и субплинианскому типам. В ХХ веке произошли последние извержения вулкана: латеральные – в 1933-1934 гг. Такетоми (фото 2006-2007 гг., 2008 г., 2013 г., 2015 г., 2016 г.) и в 1972 г. прорыв Олимпийский (фото 2006 г., 2012 г., 2014 г.) (рис. 3), а также в 1981 г. – терминальное (рис. 4). Активизация в кратере вулкана Алаид происходила в октябре 2012 г. , октябре-декабре 2015 г., марте 2016 г.

По литературным источникам время образования вулкана Алаид – от средне-плейстоценового до голоценового. Но все эти предположения базируются на косвенных признаках, а данные определения абсолютного возраста отсутствуют.
Предголоценовая терраса вокруг о. Атласова почти везде отсутствует.


Шлаковый конус с лавовым потоком. Прорыв Олимпийский на острове Атласова (вулкан Алаид).1972 г. Фото А.А. Овсянникова.


Лишь у северо-западного подножия, между вулканами Алаид и Григорьева, отмечается небольшой фрагмент террасы на глубине около 140 м, что практически соответствует голоценовому повышению уровня моря. Вероятно, вулкан Алаид уже поднимался над уровнем моря в позднем плейстоцене. Однако в результате очень большой активности вулкана в голоцене плейстоценовая постройка была почти полностью погребена молодыми вулканическими образованиями.

Среди пород, слагающих постройку вулкана Алаид, доминируют пироксен-плагиоклазовые, и плагиоклазовые высокоглиноземистые базальты с повышенной щелочностью. Встречаются также в весьма ограниченном количестве авгит-оливиновые андезибазальты. Базальты молодого конуса вулкана Алаид, а также современных и относительно древних побочных конусов, однотипны по химическому и минералогическому составам. Характерной особенностью вулкана Алаид, в отличие от большинства других наземных вулканов Курильской островной дуги, является наличие большого числа паразитических кратеров со шлаковыми конусами (фото 2007 г., 2012-2014 гг.) , расположенных как у основания вулкана, так и на его склонах и сконцентрированных в нескольких группах. Подавляющее большинство конусов приурочено к линии северо-западного простирания, однако можно выделить и непротяженные цепочки побочных конусов северо-северо-восточного простирания, субпараллельных простиранию Большой Курильской гряды (рис. ).
Несколько побочных конусов отмечено и на подводном продолжении южного и юго-восточного склонов вулкана (рис. 2), что свидетельствует о его заметной эксцентрической деятельности. Один из них – Такетоми – начал извергаться в 1934 г. как подводный, а затем причленился к о. Атласова с юго-востока.

На продолжении зоны повышенной проницаемости северо-западного простирания на о. Парамушир находятся вулканы хребта Вернадского. На двух постройках этого хребта (вулканы Ветровой и Влодавца), как и на вулкане Алаид, отмечено большое количество побочных шлаковых конусов, которые не характерны для вулканов Большой Курильской гряды.

Подводный вулкан Григорьева поднимается с глубин 800-850 м, и его основание срослось с основанием вулкана Алаид. Размеры вулкана по основанию составляют 12.5х15 км, а по изобате 500 м – 8.5х11.5км (рис. 2, рис. 5а). Объем вулканической постройки ~ 40 км3. Крутизна склонов достигает 10о-15о. Вершина подводного вулкана Григорьева срезана абразией и снивелирована до уровня 120-140 м, что практически соответствует положению уровню моря в позднем плейстоцене.
Терминальное извержение вулкана Алаид. 29 апреля 1981 г. Фото В.А. Подтабачного.
В западной и юго-западной частях вершины отмечены скальные выступы, поднимающиеся до глубин 50-55 м (рис. 6). Возможно они являются отпрепарированным некком, а может быть образовались после формирования вершины и представляют собою голоценовые экструзии или небольшие лавовые постройки.
У основания и на склонах вулканической постройки отмечены отдельные экструзивные купола (рис. 2), самый крупный из которых, расположенный на расстоянии ~ 5 км от плоской вершины на восточном склоне вулкана, имеет относительную высоту 100 м и размер основания– 1.4 км в поперечнике.
На юго-западном склоне вулкана на глубинах 750-230 м отмечена цепочка скальных выступов северо-восточного простирания с относительной высотой от 30 до 60 и размерами в поперечнике – 400- 650 м, которые, вероятно, также являются экструзивными или лавовыми куполами (рис. 2, , 6).
Наличие большого числа побочных лавовых куполов, является характерной особенностью вулкана Григорьева, отличающей его от большинства подводных вулканов Курильской островной дуги.

Судя по записям НСП, вулканическая постройка сложена, в основном, плотными вулканическими породами. Основание вулкана перекрывается осадочным чехлом мощностью до 1.5–2 км. Вулканокластический и пирокластический материал, поднятый со склонов вулкана в дночерпательных пробах, имеет незначительную мощность.

При драгировании подводного вулкана Григорьева были подняты однотипные высокоглиноземистые, высокожелезистые, высококалиевые и умеренно-титанистые базальты. По низкому уровню содержаний SiO2 они наиболее близки породам старой постройки вулкана Алаид, в пределах которой в 1972 г. произошло побочное извержение (прорыв Олимпийский) и образовалась мощная гидротермальная система.
Остаточная намагниченность драгированных базальтов изменяется в диапазоне 1.47-28.45 А/м, магнитная восприимчивость – в диапазоне (2.39-94.83)х10-3СИ, а отношение Кенигсбергера – в диапазоне 1.24-22.65.

К подводному вулкану Григорьева приурочена интенсивная аномалия магнитного поля DТа с размахом более 1400 нТл (рис. 5б, 7). Магнитное поле имеет мозаичный характер. Все выделенные по данным эхолотного промера и НСП скальные выступы отчетливо проявляются в магнитном поле. Количественная интерпретация магнитного поля выполнена с помощью пакета программ структурной интерпретации потенциальных полей СИГМА-3D совместно с П.С. Бабаянцом, Ю.И. Блохом и А.А. Трусовым. Результаты расчетов показали, что эффективная намагниченность отмеченных скальных выступов сопоставима с намагниченностью самой постройки подводного вулкана Григорьева (рис. 5в, 5г). Это, вероятнее всего, указывает на их лавовую природу, и отмеченные неоднородности рельефа действительно являются лавовыми куполами, развитыми вдоль радиальной трещины северо-восточного простирания параллельно простиранию Курильской островной дуги.
Сравнивая значения эффективной намагниченности и результаты изучения магнитных свойств драгированных пород, можно предположить, с большой долей вероятности, что вся постройка подводного вулкана Григорьева сложена однотипными высокоглиноземистыми базальтами, наиболее близкими породам старой постройки вулкана Алаид.

Обнаруженные в настоящее время многочисленные (тринадцать) экструзивные купола подводного вулкана Григорьева указывают на связь механизмов его извержений и извержений острова-вулкана Алаид, где выделено 36 побочных шлаковых конусов. Наличие такого значительного количества побочных кратеров и куполов является характерным отличием вулканического массива Алаид от большинства остальных массивов и одиночных вулканов Курильской островной дуги.

К слабоизученной банке Лебедя, которую считают выступом фундамента, приурочены интенсивные (до 1000 нТл) положительные и отрицательные аномалии магнитного поля. При весьма сложном малочисленном драгировании банки Лебедя поднят песчано-глинистый материал, галька эффузивов среднего и кислого состава, кварцевая галька, небольшие обломки (до 10-12 см в поперечнике) андезитов, плагиандезитов, алевролитов и туффитов. Если врезка к "Геологической карте и карте полезных ископаемых Камчатской области Корякского автономного округа" соответствует реальности (рис. 8), а не является артефактом, то, возможно, вулканический массив Алаид и банка Лебедя располагаются по краям огромной, до 125 км в поперечнике, отрицательной структуры.
При современном уровне изученности говорить о природе этой отрицательной структуры, если, конечно, она существует в реальности, нельзя. Но, несомненно, сделанное предположение имеет право на существование и нуждается в проверке.
Проведенные совместно с Ю.И. Блохом и А.А. Трусовым исследования на полигоне от вулканического массива Алаид до банки Лебедя показали, что подводный вулкан Григорьева расположен в непосредственной близости к линейной зоне, сложенной породами с повышенной намагниченностью, возникшей, может быть, почти одновременно с образованием вулканической постройки (рис. 9). На одновременность, в частности, может указывать то, что лавовый поток на склоне вулкана, обращенном к этой зоне, характеризуется практически теми же величинами намагниченности, которые присущи породам, слагающим линейную зону.


Профиль эхолотного промера подводного вулкана Григорьева.


Аномальное магнитное поле и рельеф подводного вулкана Григорьева.


Фрагмент врезки к "Геологической карте и карте полезных ископаемых Камчатской области и Корякского автономного округа".


Литература:

  1. Абдурахманов А. И., Пискунов Б.Н., Смирнов И.Г., Федорченко В.И. Вулкан Алаид (Курильские острова) // Восточно-Азиатские островные системы (тектоника и вулканизм). Южно-Сахалинск, 1978. С. 85 – 107.
  2. Авдейко Г.П., Токарев П.И., Меняйлов И.А. и др. Извержение побочного прорыва Олимпийского на вулкане Алаид в 1972 г. // Вулканизм островных дуг. М.: Наука, 1977. С. 55-64.
  3. Авдейко Г.П., Хренов А.П., Флеров Г.Б. и др. Извержение вулкана Алаид в 1972 г. // Бюл. вулканол. станций. 1974. № 50. С. 64-80.
  4. Бабаянц П.С., Блох Ю.И., Трусов А.А. Возможности структурно-вещественного картирования по данным магниторазведки и гравиразведки в пакете программ СИГМА-3D // Геофизический вестник. 2004. № 3 С. 11-15.
  5. Бабаянц П.С., Блох Ю.И., Бондаренко В.И. и др. Применение пакета программ структурной интерпретации СИГМА-3D при изучении подводных вулканов Курильской островной дуги // Вестник КРАУНЦ. Науки о Земле. 2005. № 2. Вып. 6. С. 67-76.
  6. Бабаянц П.С., Блох Ю.И., Бондаренко В.И. и др. 3D моделирование подводных вулканов Курильской островной дуги // Вопросы теории и практики геологической интерпретации гравитационных, магнитных и электрических полей: Материалы 33-ей сессии Международного семинара им. Д.Г. Успенского. Екатеринбург, 30 января-3 февраля 2006 г. Екатеринбург: Институт геофизики УрО РАН, 2006. С. 16-20.
  7. Безруков П.Л., Зенкевич Н.Л., Канаев В.Ф., Удинцев Г.Б. Подводные горы и вулканы Курильской островной гряды // Тр. Лаб. вулканологии. 1958. Вып. 13. С. 71-88.
  8. Блох Ю.И., Бондаренко В.И., Рашидов В.А., Трусов А.А. Подводный вулкан Григорьева (Курильская островная дуга) // Вулканология и сейсмология. 2006. № 52. С. 17-26.
  9. Блох Ю.И., Бондаренко В.И., Рашидов В.А., Трусов А.А. Вулканический массив Алаид (Курильская островная дуга) // Материалы международного симпозиума «Проблемы эксплозивного вулканизма» 50-летию катастрофического извержения вулкана Безымянный. 25-30 марта 2006 г. Петропавловск-Камчатский / Отв. ред.чл-корр. РАН Е.И. Гордеев. Петропавловск-Камчатский: ИВСД ВО РАН, 2006. С. 135-143.
  10. Вакин Е.А., Пилипенко Г.Ф., Рожков А.М. и др. Возникновение новой группы термальных источников на вулкане Алаид (Северные Курилы) // Гидротермальный процесс в областях тектоно-магматической активности / Отв. ред. С.И. Набоко, В.М. Сугробов. М.: Наука, 1977. С. 73-84.
  11. Васильев Б.И., Путинцев В.К., Марковский Б.А. и др. Результаты драгирования дна Охотского моря // Советская геология. 1984. № 12. С. 100-106.
  12. Геодекян А.А., Удинцев Г.Б., Баранов Б.В. и др. Коренные породы дна центральной части Охотского моря // Советская геология. 1976. № 6. С. 12-31.
  13. Геологическая карта и карта полезных ископаемых Камчатской области и Корякского автономного округа. Масштаб 1: 1 500 000 / Гл. редакторы А.Ф. Литвинов, Б.А. Марковский, В.П. Зайцев. С-Пб: ВСЕГЕИ, 2005. 4 листа.
  14. Горшков Г.С. Вулканизм Курильской островной дуги. М.: Наука, 1967. 288 с.
  15. Зверев С.М. Результаты изучения осадочной толщи в Охотском море и Курило-Камчатской зоне Тихого океана // Строение земной коры в области перехода от Азиатского континента к Тихому океану. М.: Наука, 1964. С. 90-116.
  16. Курильские острова (природа, геология, землетрясения, вулканы, история, экономика) / Отв. ред. Злобин Т.К., Высокова М.С. Южно-Сахалинск: Сахалинское книжное издательство, 2004. 227 с.
  17. Новейший и современный вулканизм на территории России / Отв. ред. Н.П. Лаверов. М.: Наука, 2005. 604 с.
  18. Опыт комплексного исследования района и новейшего вулканизма (на примере хр. Вернадского, о. Парамушир) // Тр. СахКНИИ. 1966. Вып. 16. 206 с.
  19. Подводный вулканизм и зональность Курильской островной дуги / Отв. ред. Пущаровский Ю.М. М.: Наука, 1992. 528 с.
  20. Рашидов В.А. Геомагнитные исследования подводных вулканов северной части Курильской островной дуги // Геодинамика и вулканизм Курило-Камчатской островодужной системы. ИВГиГ ДВО РАН. Петропавловск-Камчатский. 2001. С. 300-315.
  21. Рашидов В.А. Побочный вулкан Такетоми (о. Атласова, Курильская островная дуга) // Геофизические процессы и биосфера. 2012. № 3. С. 5-13.
  22. Рашидов В.А. Побочный вулкан Такетоми (о. Атласова, Курильская островная дуга) // Геофизические процессы и биосфера. 2013. № 1. С. 5-13.
  23. Рашидов В.А. Уникальный побочный вулкан Такетоми. Россия, Курильская островная дуга, о. Атласова // Сборник научно-популярных статей – победителей конкурса РФФИ 2012 года. Вып. 16. / Под ред. чл.-корр. РАН В.А. Шахнова. М.: Молнет, 2013. С. 264-273.
  24. Рашидов В.А., Бондаренко В.И., Романова И.М., Палуева А.А. Геофизические исследования подводных вулканов Курильской островной дуги в электронных информационных ресурсах Интернет // Геофизический мониторинг Камчатки. Материалы научно-технической конференции 17-18 января 2006 г. Петропавловск-Камчатский. Петропавловск-Камчатский: КФ ГС РАН, 2006. С. 75-82
  25. Рашидов В.А., Аникин Л.П., Делемень И.Ф. Полевые работы на побочном вулкане Такетоми (о. Атласова, Курильские острова) в августе 2013 года // Вестник КРАУНЦ. Науки о Земле. 2013. № 2. Вып. № 22. С. 216-224.
  26. Рашидов В.А., Делемень И.Ф., Аникин Л.П. Побочный вулкан Такетоми (о. Атласова, Курильские острова) в августе 2013 г. // Материалы региональной научной конференции «Вулканизм и связанные с ним процессы», посвящённой Дню вулканолога, 27 - 28 марта 2014 г. // Главный редактор: академик РАН Е. И. Гордеев Петропавловск-Камчатский: ИВиС ДВО РАН, 2014. С. 114-119.
  27. Рашидов В.А., Аникин Л.П., Делемень И.Ф. Влияние извержения побочного вулкана Такетоми (1933-1934) на ландшафт острова Атласова (Северные Курилы) // На перекрестке континентов. Материалы XXXI Крашенинниковских чтений. Петропавловск-Камчатский: Камчатская краевая научная библиотека им. С.П. Крашенинникова, 2014. С. 307-310.
  28. Рашидов В.А., Аникин Л.П. Полевые работы на прорыве Олимпийский (о. Атласова, Курильские острова) в августе 2014 года // Вестник КРАУНЦ. Науки о Земле. 2014. № 2. Вып. № 24. С. 198-203.
  29. Рашидов В.А., Аникин Л.П. Прорыв Олимпийский (о. Атласова, Курильские о-ва) в августе 2014 г. // Отчизны верные сыны. Материалы XXXII Крашенинниковских чтений. Петропавловск-Камчатский: Министерство культуры Камчатского Края – Камчатская краевая научная библиотека им. С.П. Крашенинникова, 2015. С. 273-275.
  30. Рашидов В.А., Аникин Л.П. Полевые работы на вулкане Алаид (о. Атласова, Курильские острова) в августе 2015 года // Вестник КРАУНЦ. Науки о Земле. 2015. № 3. Вып. № 27. С. 102-107.
  31. Рашидов В.А., Аникин Л.П., Гришин С.Ю., Делемень И.Ф. История изучения латеральных извержений ХХ века вулкана Алаид // Сборник материалов III Школы-конференции «Гординские чтения», проходившей с 20 по 21 апреля 2015 года в конференц-зале Института Физики Земли им. О.Ю. Шмидта Российской Академии Наук. М.: ИФЗ РАН, 2015. С. 96-101.
  32. Удинцев Г.Б., Береснев А.Ф., Геодекян А.А. и др. Предварительные данные геолого-геофизических исследований в Охотском море и северо-западной части Тихого океана на НИС «Витязь» // Геолого-геофизические исследования зоны перехода от Азиатского материка к Тихому океану. М.: Советское радио, 1976. С. 19-29.
  33. Федорченко В.И., Абдурахманов А.И.. Родионова Р.И. Вулканизм Курильской островной дуги: геология и петрогенезис. М.: Наука, 1989. 237 с.
  34. Федотов С.А., Иванов Б.В., Авдейко Г.П. и др. Извержение вулкана Алаид в 1981 г. // Вулканология и сейсмология. 1981. № 5. С. 82-87.
  35. Федотов С.А., Иванов Б.В., Флеров Г.Б. и др. Изучение извержения вулкана Алаид (Курильские острова) в 1981 г. // Вулканология и сейсмология. 1982. № 6. С. 9-28.
  36. Флеров Г.Б., Иванов Б.В., Андреев В.Н., и др. Вещественный состав продуктов извержения вулкана Алаид в 1981 г. // Вулканология и сейсмология. 1982. № 6. С. 29-43.
  37. Хренов А.П. Динамика извержений и процессы кристаллизации магм. М.: Наука, 1982. 130 с.
  38. Baranov B.V., Werner R., Hoernle K.A., Tsoy I.B., Van den Bogaard P., Tararin I.A. Evidence for compressionally induced high subsidence rates in the Kurile Basin (Okhotsk Sea) // Tectonophysics. 2002 V. 350. P. 63–97.
  39. Tanakadate H. Morphological development of the volcanic islet Taketomi in the Kuriles // Proc. Jap. Acad. 1942. Vol. 10. № 8. P. 494-497.
  40. Рашидов В.А., Аникин Л.П. Полевые работы на вулкане Алаид (о. Атласова, Курильские острова) в 2016 году // Вестник КРАУНЦ. Науки о Земле. 2016. № 3. Вып. № 31. С. 94-103.
  41. Рашидов В.А., Пилипенко О.В., Петрова В.В. Петромагнитные и петрографо-минералогические исследования горных пород, драгированных на подводных вулканах Охотоморского склона северной части Курильской островной дуги // Физика Земли. 2016. № 4. С. 84-106.

Ссылки:

http://www.imb.dvo.ru/gallery/propp_01/r_gal.htm
http://www.gsj.jp/database/vsidb/image/Alaid/aster/030406_100/p_fc_vnir.png
http://www.kscnet.ru/ivs/kvert/volcanoes/Alaid/index.html

ГлавнаяИВиС  |  КНЦ

©Дизайн roman@kscnet.ru
Copyright © 2004-2013 ИВиС ДВО РАН