Начиная с 1975 г., в течение 25-ти лет, проводятся режимные геохимические наблюдения за постэруптивной деятельностью Новых Толбачинских вулканов, образовавшихся в ходе базальтового Большого трещинного Толбачинского извержения (БТТИ, Камчатка, 1975-1976 гг.). Определённую задачу этих наблюдений составляет картирование температурных неоднородностей в связи с исследованием температурного параметра природной среды вулканогенного минерало - и рудообразования в областях тектоно-магматической активности.

Явление неоднородности температурных полей поверхностей шлаковых конусов Северного прорыва после окончания Большого трещинного Толбачинского извержения обращали на себя внимание многих исследователей. Например, на август 1977 г. и июль 1978 г. температура поверхности конуса Ш колебалась от 15 до 550 ^оС, изменения температуры на поверхности конуса II были еще значительнее (15-800 ^оС). Максимальные температуры поверхностей обычно были приурочены к зонам деформаций шлаковых конусов (радиальным, концентрическим и линейным просадкам) [1, 3]. Наблюдения за постэруптивной деятельностью выявили четкую связь фумаролопроявлений с зонами деформаций.

Фумарольные поля в пределах лавовых потоков и шлаковых конусов БТТИ являются естественными лабораториями, в которых можно изучать характер протекания минералообразующих процессов и вместе с тем видеть непосредственно результаты деятельности этих процессов. Значительное влияние на физико-химическое состояние минералообразующей системы оказывает температура, что проявляется в наличии вертикальной и горизонтальной зональности, в разнообразии минералов в продуктах деятельности фумарол БТТИ. Изучению температурного параметра уделяется особое внимание, как одному из факторов природной среды, наиболее поддающемуся учету. Полевые наблюдения и литературные данные свидетельствуют о переменном характере температурного режима минералообразования, что возможно связано с пульсационным характером поступления газов, вторичным разогревом [3] в сочетании с деформациями местного значения, обуславливающих миграцию центров фумарольной активности, или локальными пульсациями (суточными [2], сезонными) температуры на вулканах в ходе остывания изверженных пород. Определение температур производилось напрямую и экспериментально.

Создан банк данных (924 измерения) фрагментарного фактического материала по измерению близповерхностных температур в течение 25- ти лет наблюдений за постэруптивной деятельностью первого шлакового конуса, одного из трёх вулканов Северного прорыва (СП) БТТИ. Относительная высота конуса составляет более 300 м, объём – 0.17 км³. Измерение температур (лабораторный термометр ТЛ-500; хромель-алюмелевая термопара; термопара ТК-5 НТФ “Вольта”, г. Санкт-Петербург; термопара GTH 1160, производство Германия) производилось на глубинах 15-20 см (не более 30 см) через интервал 20 м. Для исследований взяты выборки с площади, на которой были обнаружены минерало - и рудообразующие процессы, а также по контуру кратера и на участках склонов вблизи кромки кратера. Фумарольная деятельность и температурные неоднородности на шлаковых конусах, как правило, приурочены к гребням кратеров, повторяя их очертания [3]. В выборке содержатся как фоновые, так и аномальные значения. Обработка банка данных осуществлялась с помощью электронных таблиц и программы Excel.

По данным наших исследований в пределах кратерной зоны первого конуса СП БТТИ выделены четыре долгоживущие локальные высокотемпературные зоны. Максимальные температуры двух зон по северной и южной кромке кратера конуса маркируют основное известное тектоническое нарушение меридионального направления (вдоль оси СП). Две другие зоны (западная и восточная), предположительно связаны с внедрением лавовых масс в постройку конуса. Многолетние наблюдения показывают, что изменения температур не однонаправлены, а носят осциляционный характер, причём максимум температур только для северной зоны наблюдается сразу после окончания извержения; для трёх других – максимум наблюдался несколько лет спустя: для южной - в 1985 г., восточной – в 1989 г., для западной – в 1995 г. (рисунок).

Рис. 1 Динамика температурных неоднородностей первого конуса СП БТТИ.

Обработка данных фрагментарного фактического материала, полученного при наблюдении за постэруптивной деятельностью первого конуса, будет продолжена. Благодаря длительности наблюдений представляется возможным охарактеризовать динамику температурных неоднородностей, что, в свою очередь, позволит выйти на закономерности, отражающие изменчивость температурного режима природной минералообразующей среды. Динамику температур в реперных точках вдоль оси прорыва (в субмеридиональном направлении) можно проиллюстрировать на следующем примере (время измерений, конец августа начало сентября, выдерживается на протяжении всего периода наблюдений в пределах СП: по состоянию на 2001 г. температура на дне ущелья серповидной формы в теле "горы 1004" составляла 200 ^оС, в 2000 г. - 167^оС, (в 1995 г. на глубине 2 м - 475^оС [4] ); на I конусе (под плитами, играющими роль своеобразного литологического экрана) в 2001 г. - 440 ^оС, в 1999 г. - 380 ^оС, в 1995 г. - 410 ^оС; на II конусе (новая трещина вблизи западного уступа грабеноподобного опускания участка конуса) в 2001 г. - 465 ^оС, в 2000 г. - 520^оС, в 1999 г. - 440^оС, в 1993 г. - >440^оС; на Ш конусе (юго-западный внутренний склон в северном кратере) в 2001 г. - 250^оС, в 2000 г. - 240^оС, в 1999 г. - 172 ^оС, в 1993 г. - 304 ^оС; на конусе Южного прорыва (западная кромка кратера) в 2001 г. - 455 ^оС, в 1999 г. - 374 ^оС, в 1993 г. - 305 ^оС. На основе одновременного измерения в одних и тех же пунктах тремя различными приборами (ТЛ, ТК и GTH) отклонение от среднего значения не превысило 10 ^оС (вычислено по среднеквадратичному отклонению).

В регионах с тектоно-магматической активностью логично ожидать связь интенсивности протекания постэруптивных процессов с сейсмическим и вулканическим режимом региона. Продолжение работ по идентификации аномальных тепловых потоков, горячих зон, проницаемости на втором и третьем конусах актуально с целью постановки мониторинга и прогнозирования, а также для выявления общих тенденций эволюции теплового выноса флюидным потоком Северной группы Новых Толбачинских вулканов.

Литература

1. Гусев Н.А., Зеленов Е.Н., Шилин Б.В. тепловая съемка Толбачинского извержения// Бюлл. вулканол. станций. 1979. № 56. С. 57-62;
2. Набоко С.И. Вулканические эксгаляции и продукты их реакций// Тр. Лаб. вулканол., Вып. 16. М.: Наука. 1959. 300 с.
3. Трухин Ю.П., Шувалов Р.А. Окислительно-восстановительные реакции, процессы газогенерации и вторичный разогрев на шлаковых конусах. В кн. Большое трещинное Толбачинское извержение, Камчатка 1975-1976 гг. М.: Наука. 1984. С. 356-372.
4. Connor C.B., Lichtner P.C., Conway F.M., Hill B.E., Ovsyannikov A.A., et. al. Cooling of an igneous dike 20 yr after intrusion// Geology; August 1997; v. 25; no. 8; p. 711-714