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., 2017 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., 2017 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.

Томографический анализ подводного вулкана Григорьева по первой вертикальной производной выявил значительно неоднородную структуру распределения значений эффективной намагниченности. 3D-диаграмма показывает наличие множества разноранговых положительных аномальных зон: наиболее интенсивные из них (1 и 2 на рисунке), являются наклонными по направлению друг к другу, а на больших эффективных глубинах соединяются в одну аномальную зону (рис. 10). Также наблюдается множество менее интенсивных и малоглубинных положительных аномальных зон, расположенных на периферии от основной вулканической постройки.


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. 2013. № 1. С. 5-13.
  22. 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.
  23. 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
  24. 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.
  25. 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.
  26. 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.
  27. 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.
  28. 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.
  29. 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.
  30. 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.
  31. 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.
  32. Федорченко В.И., Абдурахманов А.И.. Родионова Р.И. Вулканизм Курильской островной дуги: геология и петрогенезис. М.: Наука, 1989. 237 с.
  33. 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.
  34. 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.
  35. 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.
  36. Хренов А.П. Динамика извержений и процессы кристаллизации магм. М.: Наука, 1982. 130 с.
  37. 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.
  38. Tanakadate H. Morphological development of the volcanic islet Taketomi in the Kuriles // Proc. Jap. Acad. 1942. Vol. 10. № 8. P. 494-497.
  39. 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.
  40. 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.
  41. Рашидов В.А., Аникин Л.П. Полевые работы на вулкане Алаид (о. Атласова, Курильские острова) в 2017 году // Вестник КРАУНЦ. Науки о Земле. 2017. № 3. Вып. № 35. С. 112-117.

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