Введение к работе
Актуальность ттосбле;>м определяется актуальностью задача ге-- -олого-гаофазического нэучешш вулкашхга, сформулированной з (Общегосударственной комплексной программе исследований к использо-^ вания Мирового океана в интересах наука и народного хозяйства на I98S~I9S0r.r. и на перспективу до 2 ОССг., утзордденнсб постановленная Госплана и ГКЗТ СССР от 14 августа IS86r., J5 378. Изучение геологического строения и генезиса кальдер кмеет важное значение прд решении теоретических я практические задач современной и палеовулканология. Оно может дать ценную жвфориахща о развятяц 1зхкзтэтеск»х систем и эволгаан Еулкангзта, закономерностях расположения а формирования связанных с хальдорана рудспрояЕяеяяй? послужить основой для выявления древних кальдер, с которыми могут быть связаны крупные местороздення голезннх нскопаачнх. Кроне того, образование кальдер обычно связано с катастрофическима вулканическими событиями, которые могут приводить к человеческим жертвам н значительному экономическому в экологическому ущербу, иногда з масштабах всей планеты. Поэтому научение кальдер можат дать новую ценнув информацию для решения задач виявлення геологического эффекта вулканкзма я его злйяезя на окруаашгую среду, определения вулканической опасности. Заіязткуи роль в комплексе методов исследования довольно большого класса кзльдерных обектов - подводных кальдер ж наяьдерных озер - тжвт играть метод непрерывного сэйсмоакустического профилирования, до настоящего зре-шнд редка пршенящайся в ссдобЕнх нсследоваизях. Достоинствами его являются высокая разргшапцая способность гатода, высокая производительность при невысокой стоимости работ, позволяющие репать ряд задач, недоступных для нсследовашзЗ другими метод&ш.
Цель работы - получать новые данные о строешпз и генезисе рада кальдер, характере н масштабах проасходяинх в них прсцессов, . их геологическом эффекте; шаек новых, неизвестных ранее подводных кальдер; выявление особенностей сеЗсаюаяустяхя связанннх с . кальдерами образований и возможностей кетода НСП при исследовании подводных кальдер; выяснение пространственно-временных закономерностей располояекЕя к образования кальдер Курильской островной дуги.
В соответствия с поставленными целями работа посвящена реке-
- 4 -bid следухщих задач:
I .На основе интерпретации данных НСП, с привлечением всей имевшейся геолого-геофизической информации выявить основные черта строения изученных подводных кальдер, характер и масштабы ка-лвдерообраэуицих извержений и посткальдерной. вулканической активности, других происходящих в кальдерах процессов, в их отражение в сейсмоакустическои изображении.
2.Провести анализ имеющихся у автора катериалов региональных я площадных исследований НСП в районе Курильской островной дуги с целью поиска и изучения новых, неизвестных ранее кальдер, выявления закономерностей локализации кальдерных вулканов в системе островной дуги, геологического эффекта кальдерообразущкх извержений.
З.На основе анализа и систематизации имеющихся у автора данных сейсмоакустических исследований подводных вулканов (в тон числе и кальдер) в различных районах Тихого океана, с использованием литературных данных по результатам исследований наиболее изученных кальдер юра и по сейсмическим исследованиям в различных вулканических и невулканических районах Мирового океана, выделить основные особенности связанных с кальдерами образований и выраженность их в сейсмоакустическои изображении, выявить критерии идентификации кальдерных впадин по данным НСП.
Научная, новизна. Впервые были выполнены целенаправленные сей-сиоакустаческие исследования ряда подводных кальдер. По данным ВСП бали обнаружены 3 новые, неизвестные ранее подводные кальдера ва Курилах. дя ряда кальдер впервые выявлены и закартнровазк. структурные границы, оценены амплитуды погружения по кальдерооб-разуххзЕм разломам и объемы кальдерных впадин. Получены новые доказательства кальдерного происхождения Центральной котловины Курильского озера и впадины в его северо-восточной части, показано, что бухта Северная этого озера имеет эрозионное происхождение. Получены новые доказательства эксплозивного происхождения бухты Кратерной, оценена энергия образовавшего ее извержения, выявлена связь проявлений гидротермальной деятельности внутри бухты с особенностями ее строения. Показано, что почти все кальдерные вулканы Курильской островной дуги сосредоточены в пределах фронтальной зоны вулканизма и полностью отсутствует в таловой зоне вулканизма дуги. Полученные оценки объемов изве-
- 5 -роенного upa образований некоторых кальдер материала позволяют предполагать, что роль кислых вулканитов в четверткчном ву-~ дканвзш Курильской дугз Силз. болез значительно?!:., чем предполагалось ранее. Бнясзлекч- основное особенности сеЗсгтаг^стнчес-кого азобракения связанных с кельдэр.-^лг образований к сформулированы критерий идентифї;гзд:Ш подгедніг.: кгльдер-з; зпадпн "Ёа """" основа данных НСП.
Практическая „ценность и реализадгя т-езтльтатов нсследовз'стд. Практическая данность рзботп ояралакавїСЕ а^туг-льЕостьп рэ-
- иаеинх задач. В частности, получгнпкэ результати ыозголятут по-зисигь достоверность иятерпрэтадня даыгих Б.ОП э раьска:-: подледного, вуякапдзтт?. t слалат:. огмье с*сс?очанвш понск еовкх, ранее неизвестных кальдер. Даннке о етредт" налідер, ««scui^ir.r *аль-дерообразупцих кзваркенжй, времена нх образования а вігсгг?-мерностях расположения ногут быть использованы прл рзшенна вопросов вияснення пространстгзнно-вреиенных закономерностей про-явленай чвтвертЕчного вулкавнзка Курильской островной дуга, аго геологического эффекта, пря оценка геропектнв рудокосностп рэгн-ова в потепцнадт>ннх геотермальних ресурсов. Получвнвне результаты могут использоваться при лостангят» ^ологтсчеекпд, хкдро-хпмзческнх, литологкчэскях, тефро.>:ронмог"кческ2х, гіОфсЗнологз-чесішх зселедованяй в кальлерад s на прал-эггхдаЗ тзррнтор22» ?~ гакнзащш в ннх ргляшис кабляденпі.
изложенные в работ? рззудьтатк сайгл'оакуст-'Гівсг-ги: послеяо-ванай некоторых кальдер вошли составное частьэ з ктогознї згуч-
' ао - технически! отчет по Tcwe ГКНТ GGCJ? "Подводный зулкакагЕї, гцдрртермы а рудообразованзе осгровкнх дуг н окрадвззїл кореЗ'Ч В roc. per. SI0S3C54, 8ІС83С50, 8ICS3C48, 81068170, была ясполь-» зованы прн составления orqeia по теме ТКНТ СССР "Соврекеннна подводный вулканизм и методам, его язучеиля". ПредетаЕлешшг s работе результаты геологической интерпретация дадпн?" НСП зкло--чалне'ь в отчеты Института зулканологан по выполнении исследований по проекта?.? "ЖГОС" л "СЕД?ННТ". Данные сеЗскоакустн-чоскнх исследований Курильского озера ешш нсвалъзовапн работ-вякшги ПО "Каичатгеология*' пря теологически; карткротакзш ь этом районе, а такхе переданы сотрудникам КО 7ІШР0. Результате сейсыоакустнческнх исследований бухте Кратерной используются сотрудникака Инстятута вулканология я Инстптута сиолагап коря
-6-.
ЯВО 1Н СССР при вшкишешш режимных вулканологических.' гидрохимических а биологических наблюдений. Иатерааля исследований НСП в р-не дуги Кермадек были переданы новозеландским ученым.
Адообадия работа. Основные результаты исследований, вошед-ггге в диссертащюнную работу, докладывались и обсуждались на УІ Всесоозноы вулканологическом совещании (г.Петропавловск-Камч., 1985), Ыеждународном симпозиуме "Строение в дігзатпса переходных зон" (г.Сочз, 1983), УІ Всесоюзной школе ш юрской геологии (г.Гаявндаик, 1984), I, 3 Тихоокеанских пгкатат по морской геологии (г.Владивосток, 1983, 1987), III Всесоюзном съезде океанологов (г.Ленинград, 1987), заседании Океанографической коииссия ДВНЦ АН СССР (г.Петропавловск-Хамч., 1965), I совещании по исследованиям бухты Ератерной (г.Владивосток, 1987), на 5-9 конференциях молодых ученых Института вудканагогки (г.Пет-ропавдовск-Камч., І98І-І9Є6г.г.), заседании Отдела вулканизма и геологии Института вулканологии ДВО АН СССР (ІЬетропавловск-Камч., 1990), ааседаюш тектонической секции ПБ АН СССР (Москва, 1990).
Публикации. Основные положеная диссертации освежается в 30 опубликованных работах (14 статей и 16 тезисов докладов).
Фактический материал.Основт использованного в работе материала составляет данные исследований НСП, выполненных автором в І979-І990Г.Г. в 10 морских экспедициях на вис "Зухкаводот" в различных вулканических районах Тихого океана, а также данные ясследований автора на Курильском озере в 1981,1363г. г. ж в бухте Кратерної в 1983г. Обдай объем этих материалов - порядка 30 000 ног. км профилей НСП, из них около 3 ССС км - собственно исследования кальдер. Автором использованы также материалы геологического опробования подводных вулканов Курильской дуги, ВШЮЛЕЄНН0Г0 в ряде рейсов вис "Вулканолог" под руководством Г.&Авдеяхо, в обдирные литературные сведения о геолого-геофи-S34SCKEX исследованиях в Куряло-Камчатском регионе, по материалам жсегедований кальдер в других районах мира.
Объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 4 глаз, заключения. Она содержат 126 страниц машинописного текста, 49 рисунков. Список использованной литература вклх"а?т 144 каишкованая.
Автор внразаат глубокую признательность за помощь и поддерж-
- 7 -ку научным руководителям к.г.-м.н. Г.П.Авдейко я д.т.-ы.ш
А.Е.Шлезвягеру.
Автор аскренне благодарят сотрудников Института вулканоло-іиз А.М.Надеяного, И.В.Мелекесцева, Я.Ф.Делегленя, Г.М.Гаврилен«* ко, О.Н.Золннца, В.А.Рашцдова, Л.В. Черткову,-В.й.Гусеву,. А.П.Сазонова. Н.И.Селиверстова, сотрудника ГИН АН СССР В.З.Коптеву за помощь, высказанные ими ценные совета я замечания в процессе работы над диссертацией; В.В.Басвака, В.А.Сергеева, В.Н.Дубровского, ссздавлах приманившися в процессе исследований аппаратурный комплекс ЕСП п обеспечивших его бесперебойную работу; К.А.Мариова. Е.М.Хаткевяча, В.М.Сугробова, А.Г.Албатса, В.А.Шки-Р7, Ю.О.Егорога за помощь л содействие в выполнения полевых исследованай; Н.Ф.Маркову за постоянную помощь з сфоршгенйд па-терналов ясследований; А.А.Палуеву, обеспечившую обработку иа-теряалов ясследований на ЭВМ.
Свои признательность автор выражает также экипажу нас "Вулканолог", руководимому в разных рейсах капитанами А.Н.Сайгаш-кнным, В.й.Хяазко, В.И.Костнко, В.П.Наделяевым, Б.Ф.Прибкловни.