Назад | Содержание | На первую | КНЦ | ИВиС

 
Питание и разгрузка гейзерной гидротермальной системы

Батаева О.П., Муравьев Я.Д.

Институт вулканологии ДВО РАН, г. Петропавловск-Камчатский.


Введение. Долина Гейзеров располагается в пределах одноименной депрессии, площадью около 50 км2. Площадь бассейна река Гейзерной, дренирующей ее, составляет 31,5 км2. Особенности тектонического, геологического строения и геоморфологии Гейзерной гидротермальной системы, обусловили глубокое вскрытие верхней части депрессии каньоном реки, что явилось причиной формирования уникальных по характеру проявления современных гидротерм. Дренирование рекой всех водоносных комплексов разгружающих подземные воды в долине обусловило разнообразие термо- и водопроявлений в Долине: гейзеры и кипящие источники, грязевые котлы и вулканчики, горячие парогазовые и газирующие холодные струи на склонах долины и подножии вулкана Кихпиныч.

Питание подземных вод Гейзерной гидротермальной системы. Согласно карте максимальных снегозапасов, в пределах бассейна р.Гейзерной норма аккумуляции снега составляет 1800-2000 мм, а жидкие осадки теплого сезона около 600-800 мм. Соответственно, сумма выпадающих за год осадков достигает 2600 мм. На долю твердых осадков приходится две трети их количества и именно их растянутое во времени таяние и служит основным вкладом в питание подземных вод, в то время как в период летне-осенних циклонов большая часть ливневых осадков скатывается с поверхностным стоком. Обилие атмосферных осадков при условии избыточного увлажнения и хорошей проницаемости пород вулкана Кихпиныч и проницаемости пород горного плато создают исключительно благоприятные условия для глубокого инфильтрационного питания гидротермальной системы.

Водный баланс. Средний расход на замыкающем створе реки Гейзерной по измерениям 1975 г. (близкого к норме по водности) составляет 1,8 м3/с. Следовательно, общий слой поверхностного стока с бассейна реки близок 1900 мм, а инфильтрация в глубокие водоносные горизонты может составлять 700 мм. Отсюда модуль речного стока с бассейна р.Гейзерной, ограниченной ее водоразделом и площадью водосбора, оценивается в 57 л/сек× км2, а глубокого подземного стока - 21л/сек× км2. Глубокий сток инфильтрационных вод отражает масштабы питания термальных вод комплексов.

Разгрузка термальных вод и гидрохимическая зональность. Высокотемпературная Гейзерная гидротермальная система проявляется на поверхности в виде выходов термальных вод (восходящих источников и гейзеров) и их парогазовых дериватов, в различной степени метаморфизованных и смешанных с поверхностными холодными водами.

Характер разгрузки находит отражение в газовом и химическом составе поверхностных термопроявлений (табл.1). Дифференциация термопроявлений выражена в вертикальной гидрохимической зональности. В верхней части - происходит отделение от воды парогазовой составляющей, а в нижней - разгружаются “отработанные” напорные хлоридно-натриевые воды.

Таблица 1.

Водоносные комплексы Гейзерной гидротермальной системы

Название водоносного комплекса,
рН; ТоС

Химический состав воды, мг/л

NH4 K Na Ca Mg HCO3 Cl SO4 H3BO3 H4SiO4 p. H4SiO4 k.
1 водоносный комплекс.
рН=6,85; Т=4
0 0 1,8 2,4 1,2 13,4 2,8 1,0 0 31,4 15,3
2 водоносный комплекс.
рН=7,6; Т=18
0,1 6,4 67,4 103,0 25,1 354 32,7 230,5 0,7 151,0 10,0
рН=0,9; Т=96 12,0 1,13 1,53 16,0 8,7 0 0,7 2260 0,7 411,0  
3 водоносный комплекс.
рН=7,65; Т=6
0,1 1,2 4,7 7,6 2,2 31,1 3,5 9,6 0,5 63,0 5,0
4 водоносный комплекс.
рН=2,18;Т=72
0,2 1,9 6,9 29,0 11,5 0 0,7 890,0 0,7 246,0 87,0
рН=3,22; Т=94 8,0 9,34 7,9 16,0 1,94 0 0,35 124,8 0,5 222,0 28,0
5 водоносный комплекс.
рН=9,2; Т=72
1,0 22,7 319,0 20,7 0,2 58,6 412,0 172,9 98,9 167,0 153,0
рН=8,6; Т=97 0,85 31,8 435,0 22,5 0,2 22,0 639,0 153,7 86,0 175,0 105,0



На основании этих данных выделены 5 водоносных комплексов (рис 1). 1- комплекс четвертичных экструзивных куполов левого и правого бортов долины реки, которые содержат в себе наиболее пресные воды, похожие на воды атмосферных осадков. 2- комплекс четвертичных и современных пирокластических пород вулкана Кихпиныч, в пределах которых разгружаются малодебитные источники, приуроченные к выветрелой толще дацито-липаритов и к рыхлым пролювиальным отложениям, а также грязевые котлы и источники с кислыми термальными водами с пестрым катионным составом в зонах раздробленности на теле вулкана. 3- комплекс верхнечетвертичных озерных отложений, который содержит в себе пресные холодные воды поверхностного происхождения. 4- комплекс вулканогенно-осадочных пород среднечетвертичного возраста, где разгрузка вод представлена малодебитными теплыми и горячими нисходящими источниками и кипящими бессточными котлами на левом борту долины. 5- комплекс плиоцен четвертичных вулканогенно-осадочных пород, заключающих в себе напорные перегретые воды, разгружающиеся в виде пульсирующих источников и гейзеров.

Основная роль в питании гидротермальной системы принадлежит тектоническим разломам и трещинам широтного простирания, которые наследуют глубинный широтный тектонический разлом, на восточную часть которого наложена постройка вулкана Кихпиныч. Восходящий поток перегретых хлоридно-натриевых вод, насыщенных газами (СО2, Н2, Н2S, N2) в формировании которого принимают участие инфильтрационные воды глубокой циркуляции, поднимается по системе трещин глубинного разлома от области магматического очага вулкана, вскипает при изменении Р-Т условий, и растекается по хорошо выдержанному по простиранию горизонту трещиноватых туфов вниз по склону.

Литература

  1. Муравьев Я.Д. Снежный покров горных районов Камчатки. //Вопр. геогр. Камчатки, вып.9. Петропавловск-Камчатский, 1985, с.30-40.
  2. Сугробова Н.Г. Некоторые закономерности режима гейзеров Камчатки. //Вулканол. и сейсм. 5, 1982, с.35-48.
  3. Устинова Т.И. Камчатские Гейзеры. Географгиз, 1955.
Назад | Содержание | На первую | КНЦ | ИВиС

Web-master webmaster@kscnet.ru
Copyright © 2001 ИВ ДВО РАН