Киреунские и Двухюрточные источники Срединного хребта Камчатки: геология, геохимия и геотермия

Таран Ю.А., Юрова Л.М., Леонов В.Л., Кирсанова Т.П., Кириченко В.Е.


DOI: 10.31431/1816-5524-2020-47-3-5-24

Аннотация

Киреунские и Двухюрточные термальные источники, расположенные в 15 км друг от друга в предгорьях Срединного хребта Камчатки, примерно на широте Ключевской группы вулканов, уже много лет были объектом исследований в связи с их использованием в геотермальных и бальнеологических целях. В статье обобщаются литературные данные и собственные данные авторов по гидрогеологии, геохимии и геотермальном потенциале источников, основанные на геологическом картировании, химических и изотопных анализах и измерении расходов термальных вод. Большой набор изотопных данных, включающий анализы стабильных изотопов и трития в водах, а также 3Не/4Не и N2/Ar в газах источников, позволил оценить особенности движения термальных растворов на глубине. Предлагается концептуальная модель этого геотермального района, объясняющая сходство и различие геохимических и геотермальных характеристик этих двух гидротермальных систем.

Ключевые слова

Киреунские и Двухюрточные термальные источники; Камчатка; стабильные изотопы; тритий

Полный текст:

PDF

Литература

Арсанова Г.Н. Редкие щелочи в термальных водах вулканических областей. Новосибирск: Наука, 1974. 101 с. [Arsanova G.N. Rare alkalies in thermal waters of volcanic areas. Novosibirsk: Nauka, 1974. 101 р. (in Russian)].

Васильчук Ю.К., Чижова Ю.Н. Высотный градиент распределения δ18О и δD в атмосферных осадках и в снежном покрове высокогорных районов // Криосфера Земли. 2010. Т . XIV. № 1. С. 13–21 [VasilchukY.K., Chizhova Yu.N. Elevation gradient of the distribution of δ18O and δD in the snow cover of the high-altitude regions. Cryosphere of the Earth, 2010, V. XIV, № 1. P. 13–21 (in Russian)].

Виноградов В.И. Роль осадочного цикла в геохимии изотопов серы. М.: Наука, 1980. 192 с. [Vinogradov V.I. The role of the sedimentary cycle in the geochemistry of sulfur isotopes. Moscow, Nauka, 192 p. (in Russian)].

Кирсанова Т.П. Гидротермы Киреунской Долиныв Срединном хребте Камчатки // Вулканизм и глубины Земли. М.: Наука, 1971. С. 239–246 [Kirsanova T.P. Thermal springs of the Kireunskaya Valley in the Sredinny Range, Kamchatka // Volcanism and the Earth depths. Moscow: Nauka, 1971. P. 239–246 (in Russian)].

Леонов В.Л. Структурные условия локализации высоко-температурных гидротерм. М.: Наука, 1989. 104 с. [Leonov V.L. Structural conditions of the location of high-temperature hydrothermal systems. Moscow: Nauka, 1989. 104 p. (in Russian)].

Мамырин Б.А., Толстихин И.Н. Изотопы гелия в природе. М.: Энергоиздат, 1981. 224 с. [Mamyrin B.A., Tolstikhin I.N. Helium isotopes in Nature. Moscow, Energoizdat, 1981. 224 p. (in Russian)].

Новограбленов П.Т. Горячие ключи Камчатки // Изв. Гос. геогр. об-ва. 1931. Т. 63. Вып. 5–6. C. 192–245 [Novograblenov P.T. Hot springs of Kamchatka // Izvestia Geograph. Soc., 1931. V. 31. № 5–6. P. 192–245 (in Russian)].

Огородов Н.В., Кожемяка Н.Н. История развития четвертичного вулканизма и морфоструктуры // Вулканы и четвертичный вулканизм Cрединного хребта Камчатки. М.: Наука, 1972. С. 103–115 [Ogorodov N.V., Kozhemyaka N.N. History of the evolution of the Quaternary volcanism and morphology. In: Volcanoes and Quarternary volcanism of the Sredinny Range of Kamchatka. Moscow: Nauka, 1972. C. 103–115 (in Russian)].

Огородов Н.В. Структурное положение четвертичных эффузивов // Вулканы и четвертичный вулканизм срединного хребта Камчатки. М.: Наука. 1972. С. 95–103 [Ogorodov N.V. The structural position of the Quarternary effusives of the Sredinny Range of Kamchatka. In: Volcanoes and Quarternary volcanism of the Sredinny Range of Kamchatka. Moscow: Nauka, 1972. P. 95–103 (in Russian)].

Озерова Н.А., Бородаев Ю.С., Кирсанова Т.П. и др. Ртутьсодержащий пирит из Двухюрточных термальных источников на Камчатке // Геология рудных месторождений. 1970. № 1. С. 73–78 [Ozerova N.A., Borodayev Y.S., Kirsanova T.P. et al. Mercury-bearing pyrite from Dvukhyurtochny thermal springs in Kamchatka. // Geology of ore-forming deposits, 1970, № 1. P. 73–78 (in Russian)].

Певзнер М.М. Голоценовый вулканизм Срединного хребта Камчатки. Труды Геологического института. М.: ГЕОС, 2015. 258 с. [Pevzner M.M. Holocene volcanism of Sredinny Range of Kamchatka, Moscow: GEOS, 2015. 252 p. (in Rissian)].

Рожков А.М., Верховский А.Б. Геохимия благородых газов высокотемпературных гидротерм. М.: Наука, 1990, 167 с. [Rozhkov A.M., Verkhovsky A.B. Noble gas geochemistry in high-temperature hydrothermal systems. Moscow: Nauka, 1990, 167 p. (in Rusian)]

Стефанов Ю.М., Широкий Б.И. Вулкано-тектоническая структура Алней-Чашаконджа как пример рудоносных и рудопоисковых структур Камчатки // Бюл. вулканологической станции. 1979. № 57. С. 66–71 [Stefanov Yu.M., Shirokii B.I. The volcano-tectonic structure Alney-Chashakondzha as an example of the ore-forming structures of Kamchatka // Bull. Volcanologicheskoy. Stanstii. 1979. № 57. P. 66–71 (in Russian)].

Таран Ю.А. Геохимия геотермальных газов. М.: Наука, 169 с. [Taran Yu.A. Geothermal Gas Geochemistry. Moscow: Nauka, 1988. 169 p. (in Russian)].

Таран Ю.А., Рожков А.М., Пилипенко В.П. Геохимия гидротермальных растворов и газов Мутновского месторождения парогидротерм // Геотермические и геохимические исследования высокотемпературных гидротерм. М.: Наука, 1986. С. 140–181 [Taran Yu.A., Rozhkov A.M., Pilipenko V.P. Geochemistry of hydrothermal solutions and gases of the Mutnovsky geothermal system // Geothermic and geochemical studies of high-temperature hydrothermal systems. Moscow: Nauka, 1986. P. 140–181 (in Russian)].

Таран Ю.А., Покровский Б.Г., Дубик Ю.М. Изотопный состав и происхождение воды андезитовых магм // ДАН. Т. 304. № 2. С. 440–443 [Taran Yu.A., Pokrovsky B.G., Doubik Y.M. Isotopic composition and origin of water in andesitic magmas // Doklady Earth Sciences. 1989. V. 304. № 2. P. 1191–1194].

Трухин Ю.П. Геохимия современных гидротермальных процессов и перспективные технологии. М.: Наука, 2003. 430 с.[Trukhin Yu.P. Geochemistry of modern hydrothermal processes and perspective technologies. Moscow: Nauka, 2003, 403 p. (in Russian)].

Ферронский В.И., ПоляковВ.А. Изотопия гидросферы. М.: Недра, 1983. 278 с. [Ferronsky V.I., Polyakov V.A. Isotopy of the hydrosphere. Moscow: Nedra, 1983. 278 p. (in Russian)].

Шанцер А.Е., Краевая Т.С. Формационные ряды наземного вулканического пояса (на примере позднего кайнозоя Камчатки). М.: Наука, 1980. 162 с. [Shantser A.E., Kraevaya T.S. Formation series of a terrestrial volcanic belt (with examples from the late Cenozoic of Kamchatka) Moscow: Nauka, 162 р. (in Russian)].

Arnorsson S., Gunnlaugsson E . New gas geothermometers for geothermal exploration. Calibration and application // Geochimica et Cosmochimica Acta. 1985. V. 49. Iss. 6. P. 1307–1325.

Fournier R.O. Chemical geothermometers and mixing models for geothermal systems // Geothermics. 1977. V. 5. № 1. P. 41–50.

Fournier R.O., Truesdell A.H. An Empirical Na-K-Ca Geothermometer for Natural Waters // Geochimica et Cosmochimica Acta. 1973. V. 37. Iss. 5. 1255–1275.

Gat J.R., Gonfiantini R. Eds. Stable Isotope Hydrology: Deuterium and Oxygen-18 in the Water Cycle. IAEA Technical Report Series. 1981. № 210. Vienna. 337 p.

Giggenbach W.F. Geothermal gas equiibria // Geochimica et Cosmochimica Acta. 1980. V. 44. Iss. 12. P. 2021–2032.

Giggenbach W.F. Geothermal solute equilibria. Derivation of Na–K–Mg–Ca geoindicators // Geochimica et Cosmochimica Acta. 1988.V. 52. Iss. 12. P. 2749–2765.

Giggenbach W.F. Chemical techniques in geothermal exploration // D'Amore, F. (Ed.). Application of Geochemistry of Geothermal Reservoir Development. UNITAR/UNDP. 1991. Rome. P. 119–144.

Henry E.A., Devereux R., Maki J.S. et al. Characterization of a new thermophilic sulfate-reducing bacterium Thermodesulfovibrio yellowstonii. Archives of Microbiology. 1994. V. 161. P. 62–69.

Hurwitz S., McCleskey R.B., Bergfeld D. et al. Hydrothermal activity in the southwest Yellowstone Plateau Volcanic Field // Geochemistry, Geophysics, Geosystems. 2020. V. 21. Iss. 7. https://doi.org/10.1029/2019GC008848

Hurwitz S., Lowenstern J.B. Dynamics of the Yellowstone hydrothermal system // Reviews of Geophysics. 2014. V. 52. № 3. P. 375–411.

Johnston D.T., Farquhar J., Canfield D.E. Sulfur isotope insights into microbial sulfate reduction: When microbes meet models // Geochimica et Cosmochimica Acta. 2007. V. 71. Iss. 16. P. 3929–3947.

Mizutani Y., Rafter A.T. Oxygen isotopic fractionation in the bisulfate ion–water system. N. Z. J. Sci. 1969. 12. P. 54–59.

Sakai H. Isotopic properties of sulfur compounds in hydrothermal processes // Geochemistry J. 1968. V. 2. № 1. P. 29–49.

Sugrobov V.M. Geothermal Resources of Kamchatka, Russia // Terrestrial Heat Flow and Geothermal Energy in Asia. Oxford & IBH Publishing Co. Pvt. Ltd. New Delhi. 1995. P. 469–492.

Taran Y.A. A method for determination of the gas–water ratio in bubbling springs // Geophysical Research Letters. 2005. V. 32. Iss. 23. L23403. https://doi.org/10.1029/2005GL024547.

Taran Y.A. Geochemistry of volcanic and hydrothermal fluids and volatile budget of the Kamchatka–Kuril subduction zone // Geochimica et Cosmochimica Acta. 2009. V. 73. Iss. 4. P. 1067–1094.

Taran Y., Fischer N., Pokrovski B.G. et al. Geochemistry of the volcano-hydrothermal system of El Chichón Volcano, Chiapas, Mexico // Bulletin of Volcanology 1998. V. 59. № 6. P. 436–449.

Taran Y.A., Inguaggiato S., Varley N.B. et al. Helium and carbon isotopes in thermal waters of the Jalisco Block, Mexico // Geofisica International. 2002. V. 41. № 4. P. 459–466.


Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.


(c) 2020 Таран Ю.А., Юрова Л.М., Леонов В.Л., Кирсанова Т.П., Кириченко В.Е.

Лицензия Creative Commons
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial» («Атрибуция — Некоммерческое использование») 4.0 Всемирная.

683006, Петропавловск-Камчатский, бульвар Пийпа, 9,
Институт вулканологии и сейсмологии ДВО РАН,
редакционная коллегия журнала «Вестник КРАУНЦ. Серия: Науки о Земле»
Тел.: (4152) 202048
Fax: (4152) 297982
Email: vestnik@kscnet.ru
 ISSN PRINT: 1816-5524 
ISSN ONLINE: 1816-5532

© Институт вулканологии и сейсмологии ДВО РАН
© Редакция журнала «Вестник КРАУНЦ. Серия: Науки о Земле»