Заключение
Полученные в процессе выполнения исследований научные материалы, отражающие весь комплекс натурных наблюдений в районе Эльбрусского вулканического центра, позволили составить достаточно полное представление о положении и размерах периферического магматического очага и магматических камер. Установлены глубины залегания верхней и нижней границ развитых магматических образований.
Накоплено немалое количество определений абсолютного возраста различных магматических проявлений Эльбрусской вулканической области. Это открывает большие возможности для сравнительного анализа состояния и перспектив ее развития путем привлечения данных о длительности существования других подобных вулкано-структур, находящихся в разных стадиях развития и в разных геодинамических обстановках. Присоединение к этим материалам сведений о современном состоянии Эльбрусского магматического очага (очагов), полученных геологическими методами, (петрология, петрохимия, минералогия, гидрохимия и температура, в том числе расчетная глубинная, и т.д.) в сочетании с новейшими геофизическими данными, позволит на новом уровне создать современную модель очага и тем самым основу для прогностических построений в части практического использования глубинного тепла и предстоящих извержений. Учитывая то обстоятельство, что более или менее достоверно установленное последнее извержение Эльбруса происходило около 1000 лет назад, можно сделать вывод о том, что в течение всего этого времени он находился в состоянии накопления энергии для будущего извержения. Были сделаны оценки общего количества тепла в очаге (1021дж) и ее количества, способного реализоваться в процессе извержения – 1026 эрг или 1019 дж. Реализация такой энергии при одноактном извержении будет иметь катастрофические последствия. При этом следует иметь ввиду, что средняя длительность покоя для 25 известных случаев катастрофических извержений составляет 865 лет, так что Эльбрус обещает нечто еще более катастрофическое. Разумеется, при верности сделанных оценок, которые нуждаются в проверке и уточнении.
Основные положения методики выявления периферических магматических камер и глубинного очага и оценки возможности возобновления вулканической активности по данным теплового дистанционного зондирования приведены ниже.
Главной целью применения этого метода является обнаружение и оконтуривание зоны температурного влияния над магматическим очагом и камерами в районе Эльбрусского вулканического центра на основе анализа архивных и текущих материалов космической съемки видимого и теплового диапазонов длин волн. Новизна такого подхода в исследованиях заключается в использовании опыта геотермических исследований, идеологии динамического моделирования, возможностей космического ТДЗ, методов комплексного анализа на основе ГИС-технологий.
После завершения работ по выявлению тепловых аномалий в районе Эльбрусского вулканического центра нами была проведена интерпретация результатов ТДЗ с использованием новых геологических и геофизических материалов, которые для чистоты эксперимента, нам не сообщались до этого этапа.
Результаты независимо проведенных дистанционных (ночная тепловая съемка за летние периоды со спутника NOAA, рисунок 13) и магнитотеллурических зондирований и магнитометрической съемки, позволяют, с достаточной степенью уверенности, считать, что под вулканической постройкой Эльбруса имеются периферические магматические камеры и глубинный очаг с неостывшим расплавом.
В рамках данного направления исследований, реальной перспективой является использование тепловых космических снимков высокого пространственного разрешения (60-90 м) со сканера ASTER спутника Terra, позволяющих на порядок увеличить детальность картирования тепловых аномалий, что в сочетании с данными GPS наблюдений даст возможность измерять скорости подъема земной поверхности над магматическими камерами. На основе этих данных возможно наблюдение за динамикой приповерхностного теплового поля, как над периферическими магматическими камерами, так и над зонами неотектонических нарушений.
Наблюдаемые аномальные явления, развивающиеся на таких высотах (4500-5000 м), обусловлены, скорее всего, постоянными повышенными температурами на отдельных участках в пределах выделенных температурных аномалий. При этом одной из основных причин повышения температур в отдельных районах вулканической постройки Эльбруса естественно связывать с наблюдающейся в этом регионе флюидной активностью.
В подтверждение сказанного следует привести и тот факт, что в западной части аномалии № 1 происходит интенсивное отступление языка ледника Кюкюртли. Здесь альпинисты неоднократно отмечали запах сернистого газа. Комплексная экспедиция, включающая ученых Кабардино-Балкарского Государственного Университета Министерства образования и науки РФ, Института физики Земли РАН совершила 4 восхождения на восточную и западную вершины вулкана Эльбрус и к озеру у подножья ледника Малый Азау.
Как показали результаты наших исследований, тепловые аномалии, выявленные в зонах развития оледенения на Северном Кавказе, оказывают интенсивное воздействие на динамику тех частей ледников, которые расположены над ними. Поэтому при различных видах гляциологических исследований необходимо учитывать результаты анализа ночных тепловых снимков, полученных с различных систем спутников. Мониторинг интенсивности тепловых аномалий, пространственно совпадающих с приповерхностными магматическими камерами, выявленными комплексом методов, может служить хорошим индикатором возможности возобновления вулканической активности в изучаемом регионе.
Список использованных источников
Лаверов Н.П., Богатиков О.А., Гурбанов AT.и др. // Геодинамика, сейсмотектоника и вулканизм Центрального Кавказа. М.: Наука, 1997. С. 109-130
Лаверов Н.П., Добрецов Н.Л., Богатиков О.А., Бондур В.Г., Гурбанов А.Г., Коваленко В.И., Карамурзов Б.С., Коваленко В.И., Мелекесцев и др. // Новейший и современный вулканизм России. М.: Наука, 2005. С. 604
Богатиков О.А., Заликанов М.Ч., Карамурзов Б.С. и др. Природные процессы на территории Кабардино-Балкарии. Москва-Нальчик, 2004. С. 257-270
Чернышев И.В., Лебедев В.А., Бубнов С.Н. и др. Этапы магматической активности Эльбрусского вулканического центра (Большой Кавказ): изотопно-геохронологические данные // Докл. РАН. 2001. Т. 380, № 3. С. 384–389
Геодинамика, сейсмотектоника и вулканизм Северного Кавказа. М.: ОИФЗ РАН, 2001. С. 336
Милановский Е.Е. и Короновский Н. В. Геологическое строение и история формирования вулкана Эльбрус. Тр. Всес. аэрогеол. Треста. Вып. С. 1960
Короновский Н.В. Геологическое строение и история развития вулкана Эльбрус // Оледенение Эльбруса. М.: МГУ. 1968. С. 15-74
Масуренков Ю.П. Тектоника, магматизм и углекислые минеральные воды Приэльбрусья. Изв. АН СССР, сер. геол., № 5, 1961. С 45-57
Масуренков Ю.П., Егорова И.А., Пузанков М.Ю. и др. Вулкан Авачинский. Действующие вулканы Камчатки. М.: Наука, 1991. Т. 2. С. 246-273
Углекислые минеральные воды Северного Кавказа. Под ред. Пантелеева И.Я., М.: АН СССР, 1963. 190
Масуренков Ю.П. Тектоника, магматизм и углекислые минеральные воды Приэльбрусья // Изв. АН СССР. Сер. геол. № 5. 1961. С. 45-57
Авдулов М.В. О геологической природе гравитационной аномалии Эльбруса // Изв. АН СССР. Сер. геол.1962. № 9. С. 67–74
Масуренков Ю.П. Плотность теплового потока и глубина залегания магматического очага вулкана Эльбрус // Бюл. вулканол. станции. 1971. № 4. C. 79-82
Корниенко С.Г., Ляшенко О.В., Гурбанов А.Г., Собисевич А.Л., Лексин А.Б., Лиходеев Д.В. Проблемы мониторинга периферических магматических камер под Эльбрусским вулканическим центром по данным тепловой космической съемки // Современные методы геолого-геофизического мониторинга природных процессов на территории Кабардино-Балкарии. Москва-Нальчик, 2005. С. 266-276
Масуренков Ю.П., Меняйлов И. А., Сазанов В, А. и др. Термическая и геохимическая неоднородность зоны магмогенезиса Ключевской группы вулканов // Бюл. вулканол. станций. № 54. 1978. С. 105—114
Абдулов М.В., Короновский Н.В. О геологической природе Эльбрусского гравитационного минимума // Вестн. МГУ. Сер. 4. Геология. № 3. 1993. С. 32-39
Милановский Е.Е. и Короновский Н. В. Геологическое строение и история формирования вулкана Эльбрус. Тр. Всес. аэрогеол. Треста. Вып. 6. 1960
Любимова Е.А. Термика Земли и Луны. М.: Наука. 1968. С.280
Авдулов М.В. О геологической природе гравитационной аномалии Эльбруса // Изв. АН СССР. Сер. геол.1962. № 9. С. 67–74
Короновский Н.В. Геологическое строение и история развития вулкана Эльбрус. В сб.“Оледенение Эльбруса”. М.: Изд. МГУ. 1968. С. 15-74.
Авдулов М.В. Строение земной коры по данным гравиметрии на Центральном Кавказе // Сов. геология. 1963. № 9. С. 73-89.
Нечаев Ю.В., Собисевич АЛ. Космические технологии в задачах механико-математического моделирования внутреннего строения геофизической среды. III Междунар. аэрокосм, конгр. IAC2000. Сб. тезисов. М.: СИП РИА, 2002. С. 293-294.
Богатиков О. А., Нечаев Ю. В., Собисевич А. Л. Использование космических технологии для мониторинга геологических структур вулкана Эльбрус // ДАН, 2002. Т. 387, № 3. С. 1-6.
Лаверов Н.П., Добрецов Н.Л., Богатиков О.А., Бондур В.Г., Гурбанов А.Г., Коваленко В.И., Карамурзов Б.С., Коваленко В.И., Мелекесцев и др. // Новейший и современный вулканизм России. М.: Наука, 2005. С. 604
Богатиков О. А., Нечаев Ю. В., Собисевич А. Л. Использование космических технологии для мониторинга геологических структур вулкана Эльбрус // ДАН, 2002. Т. 387, № 3. С. 1-6.
Собисевич А.Л. Мониторинг слоистых неоднородных сред. М.: ОИФЗ РАН, 2001. С. 354
Собисевич Л.Е., Милюков В.К., Собисевич А.Л. Механико-математический мониторинг магматических структур вулкана Эльбрус. Сборник научных трудов. М.: ОИФЗ РАН, 2001.
Рогожин Е.А., Собисевич Л.Е., Нечаев Ю.В., Собисевич А.Л., Богатиков О.А., Гурбанов А.Г., Коваленко В.И. и др. Геодинамика, сейсмотектоника и вулканизм Северного Кавказа. Под ред. акад. Н.П. Лаверова. М.: ОИФЗ РАН, 2001.С. 336
Авдулов М.В. О геологической природе гравитационной аномалии Эльбруса // Изв. АН СССР. Сер. геол.1962. № 9. С. 67–74
Собисевич Л.Е., Шумейко В.И., Селезнев М.Г., Ляпин А.А., Собисевич А.Л., Корабельников Г.Я. Локальные резонансы в слоистых средах. М.: ОИФЗ РАН, Московский филиал ГНИЦ ПГК при КубГУ Министерства образования РФ. 2000. С.178
Собисевич Л.Е., Нечаев Ю.В., Собисевич А.Л., Богатиков О.А., Гурбанов А.Г., Милюков В.К., Копаев А.В., Куликов В.И., Гончаров А.И., Щукин Ю.К., Лаврушин В.Ю. Мониторинг магматических структур вулкана Эльбрус. ОИФЗ РАН 2001. С.191
Милановский Е.Е., Расцветаев Л.М., Кухмазов С.У. и др. Новейшая геодинамика Эльбрусско-Минераловодской области Северного Кавказа // Геодинамика Кавказа. М. Наука. 1989. С. 99-105
Хитаров Н.И., Щукин Ю.К., Сизов А.В. “К оценке активности вулкана Эльбрус” // ДАН СССР. 1985. т. 275. № 4. С.952-954
Штейнберг Г.С., Зубин М.И. О глубине залегания магматического очага под Авачинским вулканом // Докл. АН СССР. 1963. Т. 152. № 4
Зубин ММ., Козырев AM. Гравитационная модель строения Авачинского вулкана (Камчатка) // Вулканология и сейсмология. 1989. № 1. С. 81-94
Балеста С.Т. Земная кора и магматические очаги областей современного вулканизма. М: Наука, 1981. С.134
Мелекесцев И.В., Поляк Б.Г., Продуктивность вулканических аппаратов // Вулканология и сейсмология. 1981. №5. С. 22-37
Собисевич А.Л., Нечаев Ю.В., Арбузкин В.Н., Трофименко Е.А., Пруцкий Н.И., Греков И.И. Новые геофизические данные о структуре магматических образований в районе Эльбрусского вулканического центра // Исследования в области геофизики. М.: ОИФЗ РАН. 2004. С. 272-285
Масуренков Ю.П. Вулканы над интрузиями. М.: Наука, 1979. С. 211
Нечаев Ю.Н., Собисевич А.Л. Космические технологии в задачах механико-математического моделирования внутреннего строения геофизической среды. Третий Международный аэрокосмический Конгресс IAC, Москва 23-27 августа 2000 г. Сборник тез. 2000 г
Арбузкин В.Н., Компаниец М.А., Швец А.И., Греков И.И., Литовко Г.В. и др. Отчёт о комплексных геолого-геофизических исследованиях по Приэльбрусскому профилю. ФГУП «Кавказгеолсъемка». Ессентуки, 2002. С. 120
Богатиков О.А., Залиханов М.Ч., Карамурзов Б.С. и др. Природные процессы на территории Кабардино-Балкарии. Москва-Нальчик, 2004. С. 257-270
43Smith R. L., Baily R.A., Ross C.S. “Structural evolution of the Valles Caldera, New Mexico and its bearing on the emplacement of ring dikes” // US Geol. Surv. Profes.Pap. 1961, 424-D, P. 145-149
Толстых М.Л., Наумов В.Б., Гурбанов А.Г., Газеев В.М., Богатиков О.А., Кононкова Н.Н. Состав магматических расплавов вулканов Эльбрус и Казбек (Кавказ) по данным изучения включений в минералах // Геохимия, 2001, № 4. С. 441-448
Нечаев Ю.Н., Собисевич А.Л. Геолого-геофизический анализ внутреннего строения вулкана Эльбрус // Материалы Всероссийской научной конференции «Геология, геохимия и геофизика на рубеже XX и XXI веков» к 10-летию Российского фонда фундаментальных исследований. Москва, ОИФЗ РАН, 08-10 октября 2002 г. Т. 3. Геофизика. М. 2003. С. 149-150
|
