Проблема взаимосвязи вулканов, гидротермальных систем, геотермальных и рудных месторождений является одной из ключевых в изучении областей современного и древнего вулканизма. В последние годы, на примере Филиппинской, Японской, Курило-Камчатской и других островных дуг Тихоокеанского региона показано, что эволюция длительноживущих вулканических (вулканогенно-рудных) центров может приводить к образованию последовательного ряда месторождений в их структуре: от золото-медно-молибден-порфировых в апикальных частях крупных интрузий до близповерхностных эпитермальных рудных и геотермальных месторождений различного типа (пародоминирующих, субпластовых, трещинно-жильных и др.). По мнению авторского коллектива Северо-Парамуширская гидротермально-магматическая система (Северные Курильские острова) является одним из геологических объектов, благоприятных для решения данной проблемы.
 Фото 1. Июльское фумарольное поле, образованное в результате активизации влк. Эбеко в 2005 г. Фото С.Н. Рычагова 16.09.2008 г. |
 Фото 2. Разгрузка парогидротерм в верховьях р. Юрьева. Фото А.В. Сокоренко. |
Вулкан Эбеко — это наиболее активный действующий вулкан Северных Курильских островов [Menyailov et al., 1985], Фото 1.
Рис. 1. Схема кратерной области вулкана Эбеко. Выполнена на топооснове В.Н. Двигало. Цифрами (90 tons/day, 1500 tons/ day, др.) обозначены данные по оценке выноса парогазовой смеси для основных термальных полей.
Его периодически повторяющиеся в историческое время фреато-магматические (до 1934-38 гг.) и фреатические (1967-71 гг. и 1987-91 гг.) извержения и активизация фумарольной деятельности с единичными выбросами пепла, начиная с 1998 г. по настоящий период (Фото 2), несут непосредственную угрозу г. Северо-Курильску, авиа- и морскому сообщениям, морским промыслам и т.п. В то же время, изучение вулкана представляет интерес для характеристики прилегающего к городу одноименного геотермального месторождения, поскольку предполагается генетическая связь этих двух геологических объектов [Rychagov et al., 2001; Белоусов и др., 2002]. Вершина вулкана представляет собой цепочку из трех сросшихся кратеров диаметром 250-300 м каждый, Рис. 1, Фото 3.
Фото 3. Фотопанорама кратерной области вулкана Эбеко. Составлена по фотоснимкам А.В. Сокоренко. Римскими цифрами обозначены основные кратеры (I – Южный, II – Средний, III – Северный, IV- Активный), оз. Холодное (V) и Северо-Восточное фумарольное поле (VI).
Вынос тепла и разгрузка гидротерм в пределах кратерной зоны происходит на сольфатарных и фумарольных полях и др. прогретых участках на площади ≥ 1 км2. В последние годы вследствие активизации вулкана произошло образование нового Июльского фумарольного поля, температуры газов на котором достигали 5000С [Котенко и др., 2007]. Геофизическими исследованиями не выявлен предполагаемый ранее периферический магматический очаг, но установлена непосредственно под кратерами зона разуплотнения пород, имеющая форму вертикального цилиндра диаметром ≥ 1 км и распространяющаяся на глубину до 2.0-2.5 км [Геолого-геофизический атлас…, 1987]. Эта зона контролирует газо-гидротермальные процессы, происходящие на вулкане, распределение и вынос тепла. В кратерной области вулкана разгружаются гидротермальные растворы хлоридно-сульфатного, сульфатного и гидрокарбонатно-сульфатного смешенного катионного (Na-Ca-K-Mg-Fe-Al) состава, от слабокислых до ультракислых. Ультракислые термы реки Юрьева, берущей начало на вулкане, являются металлоносными [Никитина, 1978; Калачева, 2004]. Состав фумарольного газа, в целом, стабильный и включает: H2O>CO2>SO2>HCl >H2S, а также водород, метан, гелий и др. При активизации вулкана резко уменьшаются отношения S/Cl, H2O/CO2, возрастают H2S/SO2, т.е. увеличивается поступление с фумарольными газами хлора, углекислоты, а также (возможно) водорода, углеводородов и др. Это свидетельствует в пользу наличия под кратерами вулкана глубже зоны разуплотнения пород магматического источника тепла, генерирующего газо-гидротермальный флюид.
Северо-Курильское геотермальное месторождение расположено в северной части о-ва Парамушир на восточных склонах хребта Вернадского под вулканом Эбеко. По оценкам В.М. Сугробова [Белоусов и др., 2002] его прогнозные ресурсы составляют 16,5-100 МВт. На месторождении выделяется два водоносных комплекса [Rychagov et al., 2001]. Нижний контролирует хлоридно-натриевые нейтральные до щелочных высокотемпературные термы и приурочен к туфам и туффитам неогенового возраста. Верхний является зоной циркуляции метеорных и смешенных слабо-кислых до нейтральных вод гидрокарбонатного и гидрокарбонат-сульфатного составов. В отдельных блоках по открытым тектоническим нарушениям происходит активный переток вод из одного комплекса в другой, формируются области смешения растворов и крупные (мощностью более 100 м) зоны кипения. Вероятно, на месторождении существует еще один водоносный горизонт, характеризующийся сверхкритическими параметрами газо-гидротермального флюида и перегретого водяного пара, приуроченный к эндо- и экзокотактам субвулканической интрузии [Рычагов и др., 2002], Рис. 2. В целом, зоны циркуляции восходящих глубинных, часто металлоносных, парогидротерм приурочены к поперечным по отношению к осевой зоне хребта Вернадского региональным разломам (грабенообразным структурам) и отдельным кольцевым структурам, реализующимся над интрузивными телами или приподнятыми блоками, Рис. 3.
 Рис. 2. Опорный геологический разрез Северо-Парамуширской гидротермально-магматической системы и Северо-Курильского геотермального месторождения (глубокая скважина ГП-3). |
 Рис. 3. Схематическая геологическая карта северной части о-ва Парамушир. Составлена В.Л. Леоновым, с изменениями и дополнениями. |
Наши исследования показали, что существует гидродинамическая связь парогидротерм и других типов природных вод, формирующихся в северной части о-ва Парамушир, с растворами, разгружающимися в кратерной области вулкана Эбеко [Rychagov et al., 2001, 2002, 2004; Kalacheva et al., 2004], Рис. 4.
Рис. 4. Схема динамики природных вод северной части о-ва Парамушир (Kalacheva et al., 2004).
Над апикальными частями субвулканических интрузий образуются брекчиевидные породы («брекчиевая мантия» интрузий), в них формируются мощные зоны кипения металлоносных гидротермальных растворов и происходит отложение в кавернозных кварц-адуляровых метасоматитах самородных металлов и интерметаллических соединений. Такая зона по данным бурения глубокой скважины ГП-3 локализуется в интервале 700-1200 м от дневной поверхности [Рычагов и др., 2002], см. Рис. 2. Ниже этой зоны во вторичных кварцитах установлены сульфиды Fe, Pb, Zn, Cu и др. элементов. Эти результаты исследований коррелируются с фактом выноса растворами многих металлов (Fe, Pb, Cu, As и др.) в источниках, расположенных вдоль глубинного разлома реки Юрьева [Зеленов, 1972; Никитина, 1978; Калачева, 2004].
Таким образом, в кратерной области влк. Эбеко разгружаются металлоносные гидротермальные растворы, источником которых могут быть субвулканические тела или малые интрузии от габбро- до диоритового состава. На примере Северо-Курильского геотермального месторождения и Северо-Парамуширской гидротермально-магматической системы, на наш взгляд, реализуется следующая рабочая концептуальная геолого-геохимическая модель [Hedenquist et al., 1996; Corbett, Leech, 1998; Рычагов, 2003]. Над источником теплового и рудного питания и в кратерной области вулкана Эбеко формируется флюидная система “High sulfidation” на основе восходящих потоков металлоносных кислых газов и гидротерм; на периферии геологической структуры в зоне латерального растека смешенных гидротерм и инфильтрации метеорных вод (зона может включать также отдельные источники тепла, в частности, участки вторичного разогрева и плавления пород) – гидротермальная система “Low sulfidation” и геотермальное месторождение; во вмещающих породах непосредственно над интрузиями или на некотором удалении от них – мезо- и эпитермальное золото-редкометально-полиметаллическое оруденение; в эндо-экзоконтактовых зонах крупных многофазных габбро-диоритовых тел – возможно образование Cu-Mo-Au-Ag…порфировой минерализации.