Keywords
zon caldera, geyser
electrical resistivity tomography
electrical monitoring
Section
Statistic
How to Cite
Abstract
In 2020, in the caldera of Uzon volcano (Kamchatka Peninsula), electrical prospecting studies were carried out using the electrotomography method within the eastern thermal field near Shaman geyser. The geoelectric section is divided into three zones according to the level of electrical resistivity: relatively high-resistivity "cold" at the edges and relatively low resistivity «hot» in the center. The section of the “hot” zone, within which the Shaman geyser is located, is distinguished by anomalously low resistivity (less than 0.5 Ohm„m) at a depth of 5 to 20 m, which indicates the highest fracturing and fluid saturation of rocks in this location. Electrical monitoring was carried out above the geyser using the Omega-48 electrical tomography station and two cables 235 m and 47 m long. The first cable provided a survey depth of 60 m, the second one about 12 m. On the difference geoelectric sections based on the results of monitoring, four phases of the geyser operation are distinguished: filling, outpouring, spouting and steaming in the form of alternation of positive and negative anomalies of the electric field. Based on the results of areal measurements, it was possible to identify the channel channel to the geyser.
References
Белоусов А.Б., Белоусова М.Г. Как устроены гейзеры и почему их много в Долине Гейзеров? // Труды Кроноцкого государственного природного биосферного заповедника. Петропавловск-Камчатский: Камчатпресс, 2014. Вып. 3. C. 142–151 [Belousov A.B., Belousova M.G. How are geysers arranged and why are there many of them in the Valley of Geysers? / Proceedings of the Kronotsky State Natural Biosphere Reserve. Petropavlovsk-Kamchatsky: Kamchatpress, 2014. Iss. 3. P. 142–151 (in Russian)].
Белоусов В.И., Гриб Е.Н., Леонов В.Л. Геологические позиции гидротермальных систем Долины Гейзеров и кальдеры Узон // Вулканология и сейсмология. 1983. № 1. C. 1–11 [Belousov V.I., Grib E.N., Leonov V.L. Geological positions of hydrothermal systems of the Valley of Geysers and the Uzon caldera // Volcanology and seismology. 1983. № 1. Р. 1–11 (in Russian)].
Брайцева О.А., Богоявленская Г.Е., Эрлих Э.И. Геологическое строение Узонско-Гейзерной депрессии // Вулканизм, гидротермальный процесс и рудообразование. М.: Недра, 1974. C. 10–32 [Braitseva O.A., Bogoyavlenskaya G.E., Erlih E.I. Geological structure of the Uzon-Geyser depression / Volcanism, hydrothermal process, and ore formation. Moscow: Nedra, 1974. P. 10–32 (in Russian)].
Брайцева О.А., Флоренский И.В., Волынец О.И. Вулкан Кихпиныч. Действующие вулканы Камчатки. В 2-х томах. Т. 2 / Отв. ред. Федотов С.А., Масуренков Ю.П. 1991. М.: Наука, С. 74–93 [Braitseva O.A., Florenskii I.V., Volinec O.I. Volcano Kikhpinych. Active Volcanoes of Kamchatka. In 2 vol. V. 2 / Eds. by Fedotov S.A., Masurenkov Yu.P. 1991. Moscow: Nauka. P. 74–93 (in Russian)].
Влодавец В.И., Пийп Б.И. Каталог действующих вулканов Камчатки // Бюллетень вулканологических станций. 1957. № 25. С. 5–95 [Vlodavec V.I., Piip B.I. Catalog of active volcanoes in Kamchatka / Bulletin of Volcanological Stations. № 25. P. 5–95 (in Russian)].
Двигало В.Н., Мелекесцев И.В. Геолого-геоморфологические последствия катастрофических обвальных и обвально-оползневых процессов в Камчатской Долине Гейзеров (по данным аэрофотограмметрии) // Вулканология и сейсмология. 2009. № 5. С. 24–37 [Dvigalo V.N., Melekestsev I.V. Geological and geomorphological consequences of catastrophic landslide and rockslide-landslide processes in the Kamchatka Valley of Geysers (according to aerial photogrammetry) / Volcanology and seismology. 2009. No. 5. P. 24–37 (in Russian)].
Камчатка. Курильские и Командорские острова / Под. ред. Лучицкого И.В. М.: Наука, 1974. 440 с. [Kamchatka. Kuril and Commandor Islands / Ed. Luchitsky I.V. Moscow: Nauka, 1974. 440 p. (in Russian)].
Карпов Г.А. Новый гейзер в Кроноцком заповеднике. Характеристика и причины возникновения // Материалы конференции, посвященной Дню вулканолога. Институт вулканологии и сейсмологии ДВО РАН. Петропавловск-Камчатский. 2010. C. 1–8 [Karpov G.A. A new geyser in the Kronotsky Reserve. Characteristics and causes of occurrence / Proceedings of the conference dedicated to the Volcanologist's Day. Institute of Volcanology and Seismology FEB RAS. Petropavlovsk-Kamchatsky. 2010. P. 1–8 (in Russian)].
Леонов А.В. Каталог гейзеров Кроноцкого заповедника. Долина гейзеров и кальдера Узон: история и современность. М.: Изд-во ООО «Реарт», 2017. 384 с. [Leonov A.V. Catalog of geysers of the Kronotsky Reserve. Valley of Geysers and Uzon Caldera: history and modernity. Moscow: «Reart», 2017. 401 p. (in Russian)].
Леонов В.Л. Структурные условия локализации высоко-температурных гидротерм. Москва: Наука, 1989. 105 с. [Leonov V.L. Structural conditions for the localization of high-temperature fluids / Moscow: Nauka, 1989. 105 p. (in Russian)].
Леонов В.Л., Гриб Е.И. Кальдеры и игнимбриты Узон-Семячинского района, Камчатка: новые данные по результатам изучения разрезов плато Широкое // Вулканология н сейсмология. 1998. № 3. С. 41–59 [Leonov V.L., Grib E.I. Calderas and ignimbrites of Uzon-Semyachinsky region, Kamchatka: new evidence from a study of sections in the Shirokoe plateau / Volcanology and seismology. 1998. №. 3. P. 41–59 (in Russian)].
Леонов В.Л., Гриб Е.И., Карпов Г.А. и др. Кальдера Узон и Долина Гейзеров. Действующие вулканы Камчатки. Действующие вулканы Камчатки. В 2-х томах. Т. 2 / Отв. ред. Федотов С.А., Масуренков Ю.П. 1991. М.: Наука. С. 94–141 [Leonov V.L., Grib E.I., Karpov G.A. et al. Active Volcanoes of Kamchatka. In 2 vol. V. 2 / Eds. by Fedotov S.A., Masurenkov Yu.P. 1991. Moscow: Nauka. P. 94–141 (in Russian)].
Масуренков Ю.П. Структурная позиция Карымского вулканического центра // Вулканический центр: строение, динамика, вещество (Карымская структура) / Отв. ред. Масуренков Ю.П. М.: Наука, 1980. С. 111–116 [Masurenkov Yu.P. Structural position of the Karymsky volcanic center / Volcanic center: structure, dynamics, substance (Karymskaya structure) / Ed. by Masurenkov Yu.P. Moscow: Nauka. 1980. P. 111–116 (in Russian)].
Мелекесцев И.В. О сейсмотектонических обвалах и оползнях на Камчатке // Вопросы географии Камчатки. 1965. № 3 С. 107–108 [Melekestsev I.V. About seismotectonic rockslides and landslides in Kamchatka / Questions of Kamchatka geography. 1965. № 3. P. 107–108 (in Russian)].
Мелекесцев И.В., Двигало В.И., Кирьянов В.Ю. и др. Вулкан Эбеко (Курильские острова): история эруптивной активности и будущая вулканическая опасность. Ч. II. // Вулканология и сейсмология. 1993. № 4. С. 24–42 [Melekestsev I.V., Dvigalo V.I., Kiryanov V.Yu. et al. Ebeko Volcano (Kuril Islands): history of eruptive activity and future volcanic danger. Pt. II / Volcanology and seismology. 1993. № 4. P. 24–42 (in Russian)].
Пинегина Т.К., Делемень И.Ф., Дрознин В.А. и др. Камчатская Долина Гейзеров после катастрофы 3 июня 2007 г. // Вестник ДВО РАН. Владивосток: ДВО РАН. 2008. № 1. С. 33–44 [Pinegina T.K., Delmen I.F., Droznin V.A. et al. Kamchatka Valley of Geysers after the catastrophe on 3 June 2007 / Vestnik FEB RAS. Vladivostok: FEB RAS. 2008. № 1. P. 33–44 (in Russian)].
Солоненко В.П., Хромовских В.С., Павлов О.В. и др. Сейсмотектоника и сейсмичность рифтовой системы Прибайкалья. М.: Наука, 1968. 211 С. [Solonenko V.P., Hromovskih V.S., Pavlov O.V. et al. Seismotectonics and seismicity of the rift system of the Baikal region. Moscow: Nauka, 1968. 211 p. (in Russian)].
Сугробова И.Г., Сугробов В.М. Изменения режима термопроявлений Долины Гейзеров под влиянием циклона Эльза // Вопросы географии Камчатки. 1985. № 9. С. 88–94 [Sugrobova I.G., Sugrobov V.M. Changes in the regime of thermal manifestations of the Valley of geysers under the influence of cyclone Elsa / Questions of Kamchatka geography. 1985. № 9. Р. 88–94].
Сугробов В.М., Сугробова Н.Г., Дроздин В.А. и др. Жемчужина Камчатки — Долина гейзеров. Петропавловск-Камчатский: Камчатпресс. 2009. 108 с. [Sugrobov V.M., Sugrobova N.G., Drozdin V.A. et al. The pearl of Kamchatka — Valley of Geysers / Prtopavlovsk-Kamchatsky: Kamchatpress. 2009. 108 p. (in Russian)].
Флоренский И.В. К вопросу о возрасте кальдер Узон и Крашенинникова // Вулканология и сейсмология. 1984. № 1. С. 102–106 [Florenskii I.V. On the question of the age of Uzon and Krasheninnikov Calderas // Volcanology and seismology. 1984. № 1. P. 102–106 (in Russian)].
Электроразведка методом сопротивлений / Под ред. Хмелевского В.К. и Шевнина В.А.: учебное пособие. М.: Изд-во МГУ, 1994. 160 с. [Resistivity method in electrical prospecting/ Edited by Hmelevskoy V.K. and Shevnin V.A.: study guide. Moscow: Publishing House of MSU. 1994. 160 p. (in Russian)].
Bunsen R.W. Physikalische Beobachtungen uber die hauptsachlichsten Geysir Islands // Annalen der Physik und Chemie. 1847. V. 83. P. 159–170.
Loke M.H., Barker R.D. Rapid least-squares inversion of apparent resistivity pseudosections using a quasi-Newton method // Geophysical Prospecting. 1996. V. 44. P. 131–152.
Loke M.H. Tutorial: 2-D and 3-D electrical imaging surveys [Electronic resource] // M.H. Loke. 2012. 148 p. URL: www.geotomo.com
Wentrup C. Bunsen the Geochemist: Icelandic Volcanism, Geyser Theory, and Gas, Rock and Mineral Analyses // Angewandte Chemie International Edition. 2021. V. 60. Iss. 3. P. 1066–1081. https://doi.org/10.1002/anie.202008727
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
Copyright (c) 2023 И.Н. Модин, А.Д. Скобелев, А.М. Валиулина, В.С. Степченков