Геофизические исследования подводных вулканов Курильской островной дуги
Подводный вулкан 6.1 (синонимы: Дальнебуссольский, вулкан Миронова)

Рис. 1


Вулкан, названный в честь отечественного геолога-нефтяника академика Степана Ильича Миронова, представляет собой довольно правильный конус и  возвышается над дном моря на 2750 м (рис. 2а, 3). Минимальная глубина, зафиксированная над вершиной вулкана, равна 551 м. Крутизна склонов вулкана изменяется от 7-10° в нижней части до 25-30° в привершинной части.
Размер вулкана на уровне дна Курильской котловины (3300-3400 м) составляет 22 × 25 км, а размер перекрытого осадочными отложениями основания достигает 26 × 33 км. Относительная высота вулкана ~ 3300 м. Объем постройки – 425 км3.

На записях эхолотных промеров на склонах вулкана отчетливо фиксируются осложняющие их холмы (рис. 3). Относительные превышения холмов над склонами вулкана изменяются от нескольких десятков до 200 м, а горизонтальные размеры достигают 2-3 км. Вероятно, эти холмы представляют собою побочные эффузивные конусы или экструзии.
При драгировании привершинной части вулканической постройки в интервале глубин 1300-610 м подняты неокатанные и слабоокатанные обломки пород эффузивного ряда, от базальтов до дацитов (рис. 4). В составе эффузивов преобладают высококалиевые андезибазальты, которые, по-видимому, являются коренными породами. Подавляющее большинство образцов покрыто Fe-Mn коркой гидротермального генезиса (рис. 5). Содержание Mn в драгированных образцах составляет 6.662, а Fe – 9.002 вес. %.

Изучение физических свойств драгированных образцов показало, что наибольшей магнитной восприимчивостью обладают габбродиориты и андезибазальты. Наименьшую магнитную восприимчивость имеют гидротермально измененные эффузивные породы и галька вулканогенных пород.
К вулканической постройке приурочена слабоинтенсивная аномалия магнитного поля ΔТ северо-западного простирания с амплитудой 220 нТл (рис. 2б).

В результате применения интегрированной системы СИНГУЛЯР отмечена приуроченность основных особенностей функций, описывающих аномальные поля, к верхней кромке вулканических пород (рис. 6). Помимо этого, методы особых точек позволили предположить наличие на глубинах 4.1-5.2 км периферических магматических очагов и субвертикальное положение подводящих каналов.

С помощью программы ИГЛА уточнено, что вектор намагниченности пород отклонен от вектора нормального поля T0 к востоку на угол около 16°.
3D моделирование вулканической постройки с помощью программ пакета СИГМА-3D показало, что наиболее интенсивно намагниченной является привершинная часть вулканической постройки и фрагмент ее юго-восточного склона до глубины 1100 м (рис. 2в-г). Погрешность подбора аномального поля ΔТ при этом составила ± 25.8 нТл.

Результаты интерпретационной томографии дали возможность осуществить решение нелинейной обратной задачи магнитометрии  монтажным методом по трем пересекающимся галсам (рис. 7). В результате моделирования удалось локализовать в пространстве субвертикальный конусообразный магнитовозмущающий блок  обладающий поперечными размерами от 0.5 км до 2.5 км (рис 7б-г). Верхняя кромка этого блока находится на глубине около 2.5 км, нижняя – 15.5 км. Среднее значение намагниченности близко к 2 А/м для всех профилей. Максимальная невязка между модельным и наблюденным полями ± 21.5 нТл

Рис. 2. Подводный вулкан 6.1: а – батиметрия; б – аномальное магнитное поле ΔTа; в – распределение эффективной намагниченности вулкана; г – распределение эффективной намагниченности, изображенное на поверхности вулкана.

Рис. 3. Профили эхолотного промера и непрерывного сейсмоакустического профилирования, проходящие через подводный вулкан 6.1. К – побочные конусы. Местоположение профилей приведено на рис. 2.
Рис. 2. Рис. 3.        
           
Рис. 4. Драгированные эффузивные породы.

Рис. 5. Образец с железомарганцевой коркой.
Рис. 4. Рис. 5.        
           
Рис. 6. Изображения, синтезированные системой СИНГУЛЯР для локализации особых точек функций, описывающих аномальные магнитные поля (ΔT)а подводного вулкана 6.1, с наложенным рельефом дна по данным эхолотных промеров. Местоположение профилей приведено на рис. 2.

Рис. 7. Томографическая интерпретация магнитного поля вулкана 6.1 (а) и результаты решения обратной задачи магниторазведки монтажным методом для профилей АА', ББ' и ВВ' (б-г): 1 - исходное поле; 2 - модельное поле. Намагниченность объекта 2 А/м; снят линейный региональный фон Y = 4.95Х – 180.5 (Y в нТл, Х в км).
Рис. 6. Рис. 7.        
 


Литература:

  1. Авдейко Г. П., Бондаренко В. И., Палуева А. А., Рашидов В. А., Романова И. М. Геофизические исследования подводных вулканов Курильской островной дуги: состояние, итоги, перспективы: Материалы ежегодной конференции, посвященной Дню вулканолога. 30 марта-1 апреля 2005 г. Петропавловск-Камчатский: ИВиС ДВО РАН, 2005. С. 3-7.
  2. Аникеева Л. И., Казакова В. Е., Гавриленко Г. М., Рашидов В. А. Железомарганцевые корковые образования западно-тихоокеанской переходной зоны: Вестник КРАУНЦ. Науки о Земле. 2008. № 1. Вып. 11. С. 10-31.
  3. Атлас Курильских островов / Гл. ред. Н. Н. Комедчиков. М.- Владивосток: ИПЦ «ДИК». 2009. 516 с.
  4. Бабаянц П. С., Блох Ю. И., Бондаренко В. И., Рашидов В. А., Трусов А. А. 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.
  5. Бабаянц П. С., Блох Ю. И., Трусов А. А. Изучение рельефа поверхности кристаллического фундамента по данным магниторазведки: Геофизика. 2003. № 4. с. 37-40.
  6. 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.
  7. Балк П.И., Долгаль А.С., Балк Т.В. Сеточные методы решения обратных задач и опыт их применения при прослеживании дифференцированных интрузий по данным гравиразведки: Геология и геофизика. 1993. № 5. с. 127-134.
  8. Блох Ю. И. Интерпретация гравитационных и магнитных аномалий. Учебное пособие. М., 2009.
  9. Блох Ю. И., Бондаренко В. И., Долгаль А. С., Новикова П. Н., Рашидов В. А., Трусов А. А. Геофизические исследования подводного вулкана 6.1 (Курильская островная дуга): Вопросы теории и практики геологической интерпретации геофизических полей: Материалы 38-й сессии Международного научного семинара имени Д.Г. Успенского, Пермь, 24-28 января 2011 г. Пермь: ГИ УрО РАН, 2011. С. 32-35.
  10. 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.
  11. Блох Ю.И., Бондаренко В.И., Долгаль А.С., Новикова П.Н., Рашидов В.А., Трусов А.А. Применение современных интерпретационных технологий при изучении подводного вулкана 6.1 (Курильская островная дуга) // Глубинное строение. Геодинамик. Мониторинг. Тепловое поле Земли. Интерпретация геофизических полей. Шестые  научные чтения памяти Ю.П. Булашевича. Материалы конференции. Екатеринбург: ИГФ УрО РАН, 2011.  С. 41-43.
  12. Блох Ю.И., Бондаренко В.И., Долгаль А.С., Новикова П.Н., Рашидов В.А., Трусов А.А. Комплексные геофизические исследования подводного вулкана 6.1, Курильская островная дуга // Геофизика. 2012. № 2. С. 58-66.
  13. Блох Ю.И., Бондаренко В.И., Долгаль А.С., Новикова П.Н., Рашидов В.А., Трусов А.А. Интеграция вузовской, академической и отраслевой науки организаций Москвы, Костромы, Перми и Петропавловска-Камчатского при геофизическом изучении подводных вулканов Курильской островной дуги // Вопросы обработки и интерпретации геофизических наблюдений. Материалы научно-практической  конференции, посвященной 100-летию со дня рождения Александра Кирилловича Маловичко. Обнинск-Пермь. 2012. С.  78-83.
  14. Долгаль А.С. Компьютерные технологии обработки и интерпретации данных гравиметрической и магнитной съемок в горной местности. Абакан: ООО «Фирма-МАРТ». 2002. 188 с.
  15. Подводный вулканизм и зональность Курильской островной дуги. Отв. ред. Ю. М. Пущаровский М.: Наука, 1992. 528 с.
  16. Gnibidenko G. S. The Sea of Okhotsk-Kurile Islands ridge and Kurile-Kamchatka trench: The ocean basins and margins. N.Y.; L.: Plenum press, 1985. V. 7A: The Pacific Ocean. P. 377-418.
  17. Gnibidenko G. S., Svarichevsky A.S. Tectonics of the South Okhotsk Deep-Sea Basin: Tectonophysics. 1984. V. 102. P. 225-244.
Назад  |  На первуюИВиС  |  КНЦ

©Дизайн roman@kscnet.ru
Copyright © 2004-2013 ИВиС ДВО РАН
вулкан 3.8 Вулканический массив Рикорда вулканы 2.7 и 2.8 вулкан Макарова подводный хребет Броутона вулкан Берга подводный хребет Гидрографов кальдера Львиная Пасть вулкан 1.4 вулкан 3.18 к северо-западу от о.Райкоке вулканы Белянкина и Смирнова вулкан Григорьева лавовые конусы у острова Парамушир вулкан Юбилейный вулкан Крылатка вулканический массив Черные Братья вулканический массив Эдельштейна подводный хребет Броутона вулкан 6.13