Рис. 1

Подводные вулканы 2.7 и 2.8, расположены в КОД к западу от юго-западного берега о. Онекотан (рис. 1) и входят в состав поперечной вулканической зоны Маканруши. Эти вулканы были исследованы в рейсах Института океанологии АН СССР и в 11, 25 и 29 рейсах Института вулканологии ДВО АН СССР на НИС «Вулканолог». Вулканы представляют собой часть сложно построенного подводного вулканического массива, в северо-восточной части которого выявлена древняя кальдера.

Подводный вулкан 2.7 поднимается с глубин 2200-2100 м (рис. 2а), а минимальная отметка глубин, зафиксированная над его плоской вершиной, составляет 130 м. Размер основания вулкана составляет 19×25 км, а размер его плоской вершины - 9×4.5 км. Объем вулканической постройки ~ 200 км3. От о. Онекотан вулкан отделен глубинами 600-700 м.
Подводный вулкан 2.8 отделен от вулкана 2.7 седловиной, находящейся на глубине ~ 700-800 м, а его западный и южный склоны опускаются до глубин 2200 и 1800 м (рис. 2а). Минимальная отметка глубин, зафиксированная над его плоской вершиной, составляет 200 м. Размер основания вулкана 10×12.5 км, а размер его плоской вершины – 2×3.5 км. Объем вулканической постройки ~ 40 км3. Крутизна склонов вулкана 2.7 достигает 20-30°, а вулкана 2.8 – 20-25°.

Судя по данным НСП (рис. 3) на южных склонах и южной части плоской вершины вулкана 2.7 на поверхность дна выходят плотные эффузивные породы. Подножие вулкана перекрыто осадками мощностью до 600 м. Не исключено, что вулкан 2.7 состоит из двух слившихся конусов: северного – существенно пирокластического и южного – существенно лавового.

В строении верхней части конуса вулкана 2.8 существенную роль играют рыхлые отложения, а нижние части сложены плотными лавами.
В районе седловины отчетливо наблюдается налегание образований, слагающих вулкан 2.8, на постройку вулкана 2.7, что указывает на то, что вулкан 2.8 образовался позднее вулкана 2.7. В пределах подводного вулканического массива наблюдается временное смещение вулканической активности в юго-западном направлении.
Минимальные глубинные отметки, зафиксированные над плоскими вершинами подводных вулканов, которые имеют наклон в западном направлении, говорят как о доголоценовом возрасте образования всего массива, так и о голоценовом опускании вулкана 2.7.

При драгировании вулканов 2.7 и 2.8 подняты базальты, андезибазальты и андезиты. Породы, опробованные на подводном вулкане 2.7, имеют окатанный облик (рис. 4а), что может свидетельствовать о его относительно древнем (доголоценовом) возрасте. На подводном вулкане 2.8, подняты угловатые неокатанные образцы экструзивного облика. Причем здесь опробованы и свежие разности со стекловатой коркой (рис. 4б), что позволяет предположить, что последние по времени излияния лавы происходили в подводных условиях в голоцене. Некоторые из образцов покрыты железомарганцевой коркой (рис. 4в), которая, возможно, как и большинство железомарганцевых образований КОД, имеет гидротермальный генезис.

Выполненные петрофизические исследования показали, что естественная остаточная намагниченность пород, слагающих вулканические постройки, изменяется в диапазоне от 2.15 до 53.54 А/м для вулкана 2.7 и от 0.07 до 62.7 А/м – для вулкана 2.8. Это максимальные значения естественной остаточной намагниченности известные в настоящее время для горных пород, драгированных в пределах КОД.
В аномальном магнитном поле ΔТа к южной части подводного вулкана 2.7 приурочена положительная аномалия северо-западного простирания интенсивностью > 400 нТл, а к северной части – отрицательная изометрическая аномалия интенсивностью ~ 200 нТл (рис. 2б). К подводному вулкану 2.8 приурочена положительная аномалия субмеридионального простирания интенсивностью > 900 нТл (рис. 2б).

Анализ особых точек функций, описывающих аномальные поля на отдельных галсах, проводился с помощью интегрированной системы СИНГУЛЯР показал приуроченность основных особенностей функций, описывающих аномальные поля, к верхней кромке вулканических пород (рис. 5). Помимо этого, методы особых точек позволили предположить юго-западное направление подводящего канала у подводного вулкана 2.7. Для подводного вулкана 2.8 отмечены субвертикальное, юго-западное и юго-восточное направления подводящих каналов и наличие на глубине ~ 650 м периферического магматического очага. С помощью программы ИГЛА уточнено, что вектор намагниченности пород отклонен от вектора нормального поля T0 к востоку на угол около 62° (рис. 6), что свидетельствует о достаточно сильной остаточной намагниченности пород, приобретенной ими при извержении во время иной ориентации геомагнитного поля.

Трехмерное моделирование вулканической постройки с помощью программы REIST из пакета структурной интерпретации гравитационных и магнитных аномалий СИГМА-3D показало, что эффективная намагниченность вулкана 2.8 на порядок выше, чем вулкана 2.7. Среднеквадратическая погрешность подбора аномального магнитного поля после 31 итерации составила 77 нТл. Наиболее интенсивно намагниченными являются юго-западные склоны подводного вулкана 2.8, эффективная намагниченность которых достигает 2 А/м (рис. 2в, 2г). В пределах подводного вулкана 2.7 самыми намагниченными оказались его южные склоны, эффективная намагниченность пород на которых достигает 0.2 А/м (рис. 2в, 2г).

С помощью интерпретационной томографии было построено трехмерное распределение квазинамагниченности горных пород по величине первой производной полного вектора магнитной индукции (рис. 7), отражающее основные геомагнитные неоднородности в изучаемом объеме геологической среды. Для вулкана 2.8 выделены три зоны интенсивно намагниченных горных пород – одна наиболее обширная по площади (рис. 7, зона 1) и две более локализованные (рис. 7, зоны 2, 3), прослеживающиеся до глубины 2 км. Глубже этой отметки, обособленные зоны объединяются в одну. Полученная картина может соответствовать наличию трех магмоподводящих каналов с единым магматическим очагом.

Наличие отрицательной магнитной аномалии для вулкана 2.7, которая возможно связана с древней кальдерой, расположенной в северо-восточной части массива, существенно затрудняет томографический анализ. Можно только предположить, что эффективная намагниченность вулкана 2.7 значительно ниже, чем вулкана 2.8.
По отдельным галсам была решена обратная задача магниторазведки в смешанной постановке с учетом регионального фона и нормального поля региона исследований. В ходе единого итерационного процесса одновременно определялась конфигурация источников магнитных аномалий и уточнялась направление вектора намагниченности. Максимальная среднеквадратическая невязка наблюденного и модельного полей не превысила 20 нТл. Для вулкана 2.8 выделено два крупных магнитовозмущающих объекта, достигающих максимальной глубины 12 км, с высокой эффективной намагниченностью ~ 4-5 А/м (рис. 8). Породы, слагающие подводный вулкан 2.7, являются менее магнитными и характеризуются величиной эффективной намагниченности ~ 1.7-1.8 А/м (рис. 8). Здесь также можно выделить два крупных магнитных блока. Магнитное поле подводного вулкана 2.7 осложнено высокочастотной отрицательной аномалией, которая, вероятнее всего, обусловлена рельефом вулканической постройки.

Угол намагничения всех выделенных магнитовозмущающих объектов близок к вертикальному, однако величины этого угла оценивается с существенным разбросом, что, предположительно, это может быть связано существенной неоднородностью вещественного состава горных пород, слагающих эти блоки.

Подводные вулканы 2.7 и 2.8 , вероятно имеют доголоценовый возраст. Возможно, что на подводном вулкане 2.8 излияния отдельных лавовых потоков происходило в подводных условиях уже в голоцене, а некоторые образцы были подвержены гидротермальному воздействию.

		Рис. 2. Подводные вулканы 2.7 (справа) и 2.8 (слева): а – батиметрия; б – аномальное магнитное поле ΔTа; в – распределение эффективной намагниченности вулкана; г – распределение эффективной намагниченности, изображенное на поверхности вулкана. Рис. 3. Профиль 1-1' НСП через подводные вулканы 2.7 и 2.8. Местоположение профиля приведено на рис. 2а.
Рис. 2.	Рис. 3.
		Рис. 4. Образцы горных пород, драгированных на подводные вулканах 2.7 (а) и 2.8 (б, в). Рис. 5. Изображения, синтезированные системой СИНГУЛЯР для локализации особых точек функций, описывающих аномальные магнитные поля ΔTа подводных вулканов 2.7 и 2.8, с наложенным рельефом дна по данным эхолотных промеров для профилей 1-1'(а) и 2-2' (б). Местоположение профилей приведено на рис. 2а.
Рис. 4.	Рис. 5.
		Рис. 6. Уточнение ориентировки вектора намагниченности пород подводных вулканов 2.7 и 2.8 с помощью программы ИГЛА. Рис. 7. Изолинии аномального магнитного поля ?Та (а) и 3D-диаграмма (б), отражающая пространственное распределение квазинамагниченности горных пород вулканов 2.7 и 2.8. 1-3 – зоны интенсивно намагниченных горных пород.
Рис. 6.	Рис. 7.
		Рис. 8. Результаты решения обратной задачи магниторазведки монтажным методом для профилей 1''-1' (а), 2-2' (б) и 3-3' (в): 1 – рельеф дна по данным эхолотных промеров; 2 – магнитовозмущающие объекты; 3 – исходное поле ?Та. Местоположение профилей приведено на рис. 2а.
	Рис. 8.

Литература:

1. Бабаянц П.С., Блох Ю.И., Бондаренко В.И. и др. Применение пакета программ структурной интерпретации СИГМА-3D при изучении подводных вулканов Курильской островной дуги // Вестник КРАУНЦ. Науки о Земле. 2005. № 2. Вып. 6. С. 67-76.
2. Бабаянц П.С., Блох Ю.И., Трусов А.А. Интерпретационная томография по данным гравиразведки и магниторазведки в пакете программ «СИГМА-ЗD» // Вопросы теории и практики геологической интерпретации гравитационных, магнитных и электрических полей. Материалы 31 сессии Междунар. семинара им. Д.Г.Успенского. М.: ОИФЗ РАН. 2004. C. 88-89.
3. Безруков Л.П., Зенкевич Н.Л, Канаев В.Ф., Удинцев Г.Б. Подводные горы и вулканы Курильской островной гряды // Труды лаборатории вулканологии. 1958. Вып. 13. С. 71-88.
4. Блох Ю.И., Бондаренко В.И., Долгаль А.С. и др. Строение подводных вулканов 2.7–2.8 (Курильская островная дуга) // Вопросы теории и практики геологической интерпретации гравитационных, магнитных и электрических полей: Материалы 40-й сессии Международного семинара им. Д.Г. Успенского, Москва, 28 января – 1 февраля 2013 г. М.: ИФЗ РАН. 2013. С. 49-53.
5. Блох Ю.И., Бондаренко В.И., Долгаль А.С. и др. Комплексное моделирование подводных вулканов 2.7 и 2.8 (Курильская островная дуга) // Вестник КРАУНЦ. Науки о Земле. 2013. № 1. Вып. 21. С. 77-85.
6. Блох Ю.И., Бондаренко В.И., Рашидов В.А., Трусов А. А. Применение интегрированной системы «СИНГУЛЯР» для изучения глубинного строения подводных вулканов Курильской островной дуги // Вопросы теории и практики геологической интерпретации гравитационных, магнитных и электрических полей: Материалы 37-й сессии Международного семинара им. Д.Г. Успенского, Москва, 25-29 января 2010 г. М.: ИФЗ РАН, 2010. С. 62-65.
7. Блох Ю.И., Каплун Д.В., Коняев О.Н. Возможности интерпретации потенциальных полей методами особых точек в интегрированной системе «СИНГУЛЯР» // Известия высших учебных заведений. Геология и разведка. 1993. № 6. С. 123-127.
8. Блох Ю.И., Трусов А.А. Программа «IGLA» для интерактивной экспресс-интерпретации локальных гравитационных и магнитных аномалий // Вопросы теории и практики геологической интерпретации гравитационных, магнитных и электрических полей // Материалы 34-й сессии международного семинара им. Д.Г. Успенского. М: ИФЗ РАН, 2007. С. 36-38.
9. Бондаренко В.И. Новая подводная кальдера у о-ва Онекотан (Курильские острова) // Вулканология и сейсмология. 1990. № 3. С. 92-95.
10. Подводный вулканизм и зональность Курильской островной дуги / Отв. ред. Пущаровский Ю.М. М.: Наука, 1992. 528 с.