Кальдера (залив) Львиная Пасть расположена на охотоморском берегу в юго-западной части о. Итуруп (рис.1, 2). Она имеет крутые внутренние и пологие внешние склоны. Кальдера находится в центре позднеплейстоценовой вулканической постройки с диаметром основания 12-13 км. Сама кальдера имеет размеры 7 км х 9 км. Гребень кальдеры поднимается до высоты 400-500 м, а внутренние стенки круто обрываются до глубины около 550 м ниже уровня моря. Проход шириной ~ 5 км и глубиной менее 50 м соединяет кальдерную впадину с Охотским морем. В проливе находится скалистый остров – Камень - Лев высотой 168 м. Глубины моря в средней части кальдеры достигают 435 м и резко уменьшаются к берегам.

Внутренние стенки кальдеры сложены чередующимися потоками лав и пирокластики. Распределены они по разрезу неравномерно. Мощность пачек лав и пирокластики достигает 100 м. Внутри лавовых пачек потоки мощностью от 3-5 до 20 м разделяются прослоями шлаков и вулканических бомб. Состав пород – базальты, андезибазальты, андезиты и дациты. В обрывах стенок кальдеры обнажаются многочисленные дайки мощностью от 0.5 до 5-6 м, имеющие падения, близкие к вертикальным. Дайки ориентированы радиально по отношению к центру вулкана и часть из них, возможно, служила подводящими каналами при побочных извержениях вулканов. В северо-восточной стенке кальдеры у мыса Челюсть обнажаются две экструзии андезибазальтового состава. Подобной экструзией является и остров Камень-Лев.

При образовании кальдеры Львиная Пасть около 9400 лет назад отмечены крупные выбросы пемзового материала. Эти пемзы слагают перешеек Южный, соединяющий вулканический массив Рокко, кальдеру Львиная Пасть и вулкан Берутарубе. Максимальная мощность пемзовых отложений здесь достигает 100 м, общий объем извергнутого материала составляет более 20 км3, а общий объем резургентного материала – 5-10 км3.
Данные сейсмоакустических исследований и эхолотного промера свидетельствуют о том, что кальдера Львиная Пасть расположена в центральной части крупной вулканической постройки диаметром 15-17 км (рис.2, 3), насаженной на смятые в пологие складки вулканические толщи. Последние выходят на поверхность дна в бортах подводных каньонов в 4-10 км к западу от кальдеры и прослеживаются под маломощным чехлом перекрывающих их к северу и западу от нее (рис.4). Мощность их превышает 1 км.

Вблизи кальдеры на сейсмограммах НСП в самой верхней части разреза (рис.4, 5) выделяется характерный шлейф отложений мощностью от 0 до 0.25 с (до 250 м при скорости звука 2 км/сек). Выявлены два основных поля их распространения – в заливе Доброе Начало к северу от кальдеры и к северо-западу от нее, напротив входа в бухту (рис.2). В заливе Доброе Начало эти отложения имеют неровную поверхность и четко выраженный слоистый облик и перекрывают нижележащие образования. Их кровля неровная. Вблизи берега они, очевидно, соединяются с полем наземных пемзопирокластических отложений кальдеры Львиная Пасть.
К северо-западу от кальдеры характер сейсмоакустического изображения в целом похож на таковой в заливе Доброе Начало. Лишь в верхней части склона, вблизи западного входа в бухту, в нижней части этих отложений выделяется слой акустически однородных осадков (рис.4). Мощность слоя достигает 0.15 с, а размер – 2 км х 4 км (рис.2). К северу от кальдеры отмечен еще один участок с подобным характером размером 1 км х 1.5 км.
Характер залегания, распространения и внутреннего строения описываемых отложений указывает на их связь с кальдерой. Можно предположить, что выделенные отложения могли образоваться в результате отложения в подводных условиях пирокластических потоков, связанных с формированием кальдеры Львиная Пасть. Акустически однородный горизонт вблизи кальдеры, возможно, образован несортированными отложениями начального направленного взрыва. Суммарный объем подводных пирокластических отложений не менее 15 км3. Объем акустически однородных отложений ~ 1 км3 .

На всех профилях внутри залива с разной степенью уверенности выделяются две системы разломов, ограничивающих кальдеру (рис.3-5). Наиболее четко выражена внутренняя система разломов, образующая вытянутый в направлении с севера на юг многоугольник размером 4 км х 6 км и ограничивающая центральную часть кальдерной впадины. Менее уверенно выделяется внешняя система разломов, образующая в целом изометричный контур размером 5.5 км х 7.5 км. Это обусловлено, с одной стороны, искажениями сейсмоакустического изображения за счет рельефа дна бухты, а с другой – во многом схожим характером сейсмоакустического изображения образований, разделяемых этими разломами, и отсутствием внутри этих образований отчетливо выраженных маркиующих отражающих границ. Верхней части разреза докальдерных образований, примыкающих снаружи к этой системе разломов, на сейсмограммах НСП соответствует зона записей некоррелируемых высокоамплитудных сигналов на временах 0.2-0.3 с ниже уровня дна (рис.4). Наблюдаемая картина полностью соответствует характеру разреза докальдерной постройки, который представляет собой сложно построенную тонко-слоистую среду, со значительными вариациями как акустической жесткости, так и геометрических параметров разреза по вертикали и по латерали.

В сейсмоакустическом разрезе кальдерной впадины выделяются две толщи (рис.4, 5). Верхняя, отмеченная лишь во внутренней части кальдеры, характеризуется гладкими протяженными интенсивными отражающими границами, без каких-либо нарушений. В целом картина соответствует типичным осадочным толщам. Мощность толщи меняется от 80-100 м в северо-западной части бухты до 200 м в южной. Здесь также отмечено некоторое увеличение интенсивности отражений, ухудшение их выдержанности, что, возможно, обусловлено более грубым составом осадков, отлагающихся в этой части бухты.
Нижняя часть разреза кальдерной впадины на сейсмограммах НСП проявляется как почти акустически непрозрачная, хотя внутри нее на фоне некоррелируемых высокоамплитудных помех можно выделить большое количество непротяженных субгоризонтальных или слабонаклоненных осей синфазности сигнала. Полную мощность толщи по имеющимся данным установить невозможно. Отдельные отражающие границы внутри толщи удается выделить на глубинах 1.4 – 1.5 с (1100-1300 м) ниже уровня моря. Видимая мощность этой толщи не менее 500 м. Она распространена в пределах внешней кольцевой структуры разломов. Ограничивающие внутреннюю часть кальдеры разломы смещают все выделенные внутри нижней толщи границы, что указывает на более молодой возраст этих разломов.
Верхняя толща согласно налегает на ровную плоскую поверхность нижней. Подобная поверхность не могла образоваться на вулканической постройке, находящейся выше уровня моря. Отсутствие здесь каких-либо постепенных переходов от одной части разреза к другой указывает на резкое изменение условий накопления материала. Нижняя часть разреза образовалась, по-видимому, в условиях быстрого поступления в морфологически выраженную к тому времени, и скорее всего, заполненную водой впадину больших объемов несортированного, преимущественно рыхлого материала.

Аномальное магнитное поле кальдеры Львиная пасть характеризуется положительными значениями к северу и отрицательными к югу, что характерно для объектов намагниченных по направлению современного магнитного поля (рис. 6). Максимальное значение поля превышает 700 нТл, а минимальные значения, отмеченные в СЗ и СВ частях залива превышают, соответственно, 900 нТл и 1500 нТл. Интенсивная положительная аномалия магнитного поля северо-восточного простирания с амплитудой, превышающей 1500 нТл, отмечена в 2 км к ССЗ от о. Камень- Лев. Необходимо отметить, что локальные минимумы магнитного поля пространственно совпадают с максимумами концентраций суммарного содержания углеводородов в морской воде.
Выявленная двойная система ограничивающих кальдеру разломов и результаты других исследований указывают на возможность двух этапов кальдерообразования - ~ 9400 лет назад и несколько ранее. С другой стороны эти же данные не исключают возможности образования кальдерной впадины в один этап в результате ступенчатого погружения ее дна.

Суммарная амплитуда погружения дна кальдеры по этим разломам превышает 2100 м. Объем кальдерной впадины не менее 70 км3. Только незначительная часть выброшенного при образовании кальдеры материала выпала в море за пределами острова Итуруп. Остальная часть, по-видимому, отложилась внутри кальдерной впадины, а также на примыкающем к кальдере перешейке Южный и на подводном охотоморском склоне острова Итуруп.
Заметная посткальдерная вулканическая активность в пределах кальдеры отсутствовала. Здесь происходило интенсивное осадконакопление, за последние 9400 лет в замкнутой кальдерной впадине накопилось ~ 3 км3 осадков. Средняя скорость осадконакопления составила 10-15 мм/год.

Литература:
1. Бондаренко В.И. Сейсмоакустические исследования кальдеры Львиная Пасть // Вулканология и сейсмология. 1991. № 4. С. 44-53.
2. Горшков Г.С. Вулканизм Курильской островной дуги. М.: Наука, 1967. 288 с.
3. Камчатка, Курильские и Командорские острова. Отв. ред. И.В. Лучицкий. М.:Наука, 1974. 528 c.
4. Кичина Е.Н., Остапенко В.Ф. Геолого-петрографическая характеристика четвертичных лав кальдерных вулканов Курильских островов // Вулканические и вулкано-плутонические комплексы Востока Азии: Труды Второго Дальневосточного петрографического совещания. Владивосток, 1976. С. 45-53.
5. Подводный вулканизм и зональность Курильской островной дуги / Отв. ред. Пущаровский Ю.М. М.: Наука, 1992. 528 с.
6. Федорченко В.И., Абдурахманов А.И. Родионова Р.И. Вулканизм Курильской островной дуги: геология и петрогенезис. М.:Наука, 1989. 237 с.

Ссылки:
http://zeus.wdcb.ru/wdcb/sep/traverses/Okhotsk_Geotraverse/okhtrav_ru.html
http://www.sakhalin.ru:8002/Rover/TEXTS/travel4.htm



Скала Лев. ©Фото Рашидова В.А.