Отчет о выполнении 2 этапа Государственного контракта №16. 740. 11. 0068 от 01 сентября 2010 г. Исполнитель: Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Кабардино-Балкарский государственный университет им.
Скачать 1.23 Mb.
|
 Рисунок 3 - Схематическая карта лавовых потоков вулкана Эльбрус и Эльбрусской кальдеры: 1 – вулканические постройки Западного и Восточного конусов (Q3,4 Q4); 2 – кратеры (Q4); 3 – эруптивные центры, не выраженные в масштабе (Q4); 4 – предполагаемый кратер (кальдера). Cнежная долина Джылкы-Ауучу-Кол (Q3?); 5-6 - лавовые потоки (5 – голоценовые, 6 – плейстоценовые); 7 – уступ Эльбрусской кальдеры (Q2?); 8 – игнимбриты и туфы кальдерообразующего извержения (Q2?); 9 – посткальдерные пирокластические потоки (Q3); 10 – выступ пород докальдерного фундамента; 11 – границы (а установленные, б предполагаемые); 12 – граница построек Западного и Восточного конусов; 13 – фрагменты аккумулятивных равнин внутри полей развития лав; 14 – направления движения пирокластических потоков кальдерообразующего и посткальдерных извержений; 15 – зона Сылтранского магмоконтролирующего разлома. По устному сообщению И.В. Мелекесцева (ИВГиГ ДВО РАН) в 1995 г. на вулкане Толбачик (Камчатка) похожее свечение наблюдалось примерно за год до его активизации. Особое внимание уделяется выявлению меридиональных и субмеридиональных зон разломов, образование которых может быть связано с развитием коллизионной структуры типа континент-континент (Транскавказское поперечное поднятие), контролирующей проявление молодого вулканизма в пределах всего Кавказского региона, Турецкой и Иранской микроплит [5]; 3) использование геофизических методов (гравиметрическое, магнитотеллурическое зондирование и др.) поможет выявить разломы которые скрыты под лавовыми потоками, ледниками, расшифровать внутреннее строение Эльбрусской кальдеры и, что особенно важно, выявить зоны или участки с повышенной трещиноватостью пород кристаллического фундамента, которые могут явиться зонами повышенной проницаемости для магм в случае возобновления вулканической активности в этом регионе. Эти данные в сочетании с результатами дешифрирования ночных тепловых космических снимков систем спутников NOAA, LANDSAT и других, помогут предсказать возможное место проявления будущей вулканической активности. Причем излияние лав совсем не обязательно должно произойти из голоценовых вершинных кратеров Эльбруса. Результаты этих комплексных исследований по изучению неотектоники имеют принципиальное значение при прогнозировании возможности возобновления вулканической активности в рамках организации и проведения в Приэльбрусье мониторинга вулканической, сейсмической и гляциологической опасностей. Активные геологические и гляциологические исследования в Приэльбрусье и на самом вулкане проводились в конце 50-х. и начале 60-х. годов ХХ столетия сотрудниками МГУ [6,7] ИГЕМа и Сев.- Кав. Отд. Лаборатории Гидрогеологических проблем АН СССР [8,9]. В это время, по существу, были созданы современные представления о геологии района, строении вулкана, возрасте и истории его развития и изучены проявления углекислых минеральных вод региона. Но лишь после научно доказанного факта современной фумарольной активности вулкана стало очевидным, что это не только вулкан, но вулкан живой [10]. Однако еще раньше были получены первые доказательства современного активного состояния Эльбрусского магматического очага, выражающиеся в систематическом увеличении температуры и хлоридности углекислых минеральных вод по мере приближения к вулкану [11]. После работ, выполненных вслед за этим [12], реальность существования под Эльбрусом современного внутрикорового магматического очага стала очевидной. Между тем в этот начальный период систематического изучения Эльбруса в общих чертах была сформулирована проблема этого специфического для европейской территории России объекта. Она имеет, по меньшей мере, шесть существенных в научном и практическом отношении аспектов: 1. Эльбрус это действующий вулкан, находящийся в состоянии покоя, и потому представляющий несомненную опасность. Для ее оценки и предсказания необходимо детальное изучение его истории возникновения и развития и сопоставление с хорошо изученными вулканами подобного типа, проявившими внезапное возобновление активной деятельности после длительного перерыва. 2. Эльбрус это вулкан с периферическим очагом сравнительно неглубокого заложения, находящимся в состоянии высокого энергетического потенциала. Необходимо уточнение его размеров, положения, запасов накопленной энергии и влияния на окружающую среду. 3. Вулканические породы, слагающие Эльбрус, представлены липаритами, дацитами и андезитами, нуждающимися в детальном петрографическом и геохимическом изучении для решения вопроса о природе исходного вещества и его источнике. 4. Эльбрус является центральной частью сложного геологического объекта – автономной тектоно-флюидно-магматической системы, изучение механизма взаимодействия элементов которой между собой и системы в целом с подобными же структурами в ближайшем окружении необходимо для понимания ее природы и связи с глубинами Земли. 5. Как для всякого действующего вулкана, жизненно необходима оценка вулканической опасности и разработка необходимых мер по ее предсказанию и предупреждению. 6. Магматический очаг Эльбруса и вероятно окружающие его территории содержат огромные запасы тепловой энергии. Поэтому актуальна разработка методов поиска и разведки очевидных и скрытых месторождений геотермальной энергии, как в нуждах народного хозяйства, так и в интересах теоретически возможного управления вулканическим процессом путем отбора накапливаемой в недрах вулкана энергии. Остановимся на некоторых из перечисленных аспектов рассматриваемой проблемы. Эльбрус – единственный в России действующий вулкан, расположенный в условиях плотного заселения и интенсивного народно-хозяйственного освоения. Эльбрус занимает видное место в экономической, физико-географической и геологической структуре региона. Водные ресурсы Северного Кавказа и Предкавказья находятся в прямой зависимости от Эльбрусских ледников (реки Кубань, Малка, Баксан и их ирригационные системы). Эльбрусское оледенение является одним из факторов и регуляторов климата всесоюзных и международных здравниц и туристско-альпинистских центров Приэльбрусья. Крупнейшее разрабатываемое вольфрамово-молибденовое месторождение Тырныауза обязано своим происхождением Эльбрусскому магматическому очагу. Деятельность этого очага в настоящее время определяет формирование углекислых минеральных вод – главного полезного ископаемого курортов и здравниц Приэльбрусья и Кавказских Минеральных Вод. Углекислые воды Эльбруса являются «отработанными» гидротермами, рудообразующая деятельность которых продолжается в недрах вулкана. Эти гидротермы и сам Эльбрусский магматический очаг содержат огромные запасы тепла и химического сырья, способные обеспечить потребности Кавказа и прилегающих регионов на многие годы. Наряду с этим, как всякий действующий вулкан, Эльбрус представляет опасность для населения и экономики региона. Вулканическая опасность Эльбруса может иметь катастрофический характер. Вулкан Руис в Колумбии, во многом подобный Эльбрусу, после 140-летнего периода покоя активизировался в 1985 году, причинив материальный ущерб в 212 млн. долларов и унеся более 23 тыс. человеческих жизней (таблица 1). Катастрофы при вулканических извержениях могут быть еще значительнее при возобновлении извержений после более длительного периода покоя вулкана - сотен и тысяч лет. В среднем период покоя вулкана перед катастрофическим извержением составляет около 900 лет. Последний перерыв в активной вулканической деятельности Эльбруса близок к этой величине. Подобно вулкану Руис, главной причиной бедствий даже при незначительном извержении Эльбруса может стать таяние Эльбрусских ледников, составляющих около 6 км3, и затопление грязевыми потоками долин рек Кубани, Малки и Баксана. Эльбрус относится к длительно развивающемуся вулканическому центру сложного строения и разных типов извержений. Спокойно изливавшиеся лавовые потоки (андезито-дациты и дациты) закономерно перемежаются в разрезе с отложениями раскаленных лавин, покрывавших сотни кв. км прилегающих территорий (дациты и риодациты). Известны короткие (годы-десятки лет) и длительные (сотни-тысячи лет) периоды покоя между извержениями. Последняя крупная активизация вулкана относится к позднему голоцену и делится на три стадии. Заключительная стадия (примерно, от 1000 до 800-400 лет назад) состоит не менее чем из шести извержений. Это лавовые потоки длиной 6-8 км, излияние которых сопровождалось пепловыми выбросами. Позднеголоценовый ритм вулканизма развивался от андезито-дацитов к дацитам и вплотную приблизился к составу пород, характерных для катастрофических извержений (риодациты). Согласно выявленной закономерности развития подобных вулканических центров, дальнейшее течение событий на Эльбрусе может происходить по двум вариантам: либо продолжение преимущественно лавовых излияний с обратным ходом изменения состава пород в сторону андезитов, либо сильные, взрывные извержения с образованием раскаленных лавин, потоков и покровов. Первый путь представляется более вероятным, т.к. фаза образования пирокластических покровов чаще предшествует повышению основных пород в эффузивной фазе. Большая длительность перерыва в вулканической деятельности указывает, однако, на возможность и сильного эксплозивного извержения. Таблица 1 - Сравнительные данные по вулканам Руис (Колумбия) и Эльбрус (Кавказ).
Многочисленные данные свидетельствуют о современной активности вулкана. Еще наблюдения первых восходителей указывали на наличие тепловых аномалий и газовых выделений на восточной вершине Эльбруса. Последующими работами действительно доказано существование углекислых и сернистых фумарольных проявлений в привершинной части Эльбруса. Установлено, что активность магматического очага вулкана сильно влияет на температуру и химический состав воды и газа минеральных источников в радиусе 12-20 км от кратера вулкана. В непосредственной близости от вулкана углекислые воды становятся существенно хлоридными, а их температура до разбавления ледниковыми водами (приведенная температура) составляет 100С. Постоянство температурного режима углекислых вод в течение десятков лет наблюдений (1909-1980 гг.) свидетельствует о термической стабильности ближайших к вулкану недр. Современная активность магматического очага находит также отражение в изотопных отношениях гелия: в Приэльбрусье они на порядок превышают фоновые и на два порядка платформенные. Важные сведения о тепловом режиме вулкана получены при анализе динамики эльбрусских ледников за последнее столетие. Установлено, что их таяние происходит в 1,5 – 2,0 раза быстрее, чем других ледников Кавказа, что может быть связано с повышенным тепловым потоком под вулканом. Рассчитанная по этим данным мощность теплового потока для разных участков вулкана колеблется в пределах (1,7 – 8,3)×10-5 кал/см2с и в среднем составляет 5×10-5 кал/см2с, т.е. более чем на порядок выше фонового. Это может быть связано с высоким положением в земной коре магматического очага вулкана. Расчетная глубина кровли очага составляет 6 – 7 км от поверхности. Заметное усиление таяния ледников в 56 – 58 гг. настоящего столетия следует оценить как свидетельство возможной активизации очага. Особенно значительное усиление таяния произошло для ледников южного и юго-восточного секторов вулкана. Именно этот участок оказывает наибольшее влияние на приведенную температуру минеральных источников. Следовательно, можно предположить наибольшую активизацию той части магматического очага, которая расположена под юго-восточным и южным секторами вулкана (истоки рр. Ирик, Терекол, Гарабаши, Мал. Азау). Это указывает на вероятное место прорыва магмы при очередном извержении. В геологической литературе до недавнего времени Эльбрус считался потухшим вулканом. Однако из популярной литературы и устных сообщений альпинистов нам было известно, что в привершинной части Эльбруса периодически наблюдаются выделения паро-газовых струй, особенно ясно заметных зимой. Кроме того, большинство альпинистов, поднимающихся на восточную вершину, ощущало запах сероводорода в районе приюта Пастухова и на Седловине. Все эти признаки косвенно свидетельствовали о том, что, Эльбрус потух не окончательно, а лишь находится в настоящее время в состоянии длительного относительного покоя. Но, даже признавая Эльбрус потухшим, нельзя не придавать большого значения недавней активной деятельности Эльбруса при решении проблемы формирования углекислых минеральных вод Приэльбрусья. Уже самые первые гидрогеологические исследования в Центральном Кавказе показывали, что вокруг Эльбруса концентрируется огромное количество выходов углекислых вод, как бы наложенных на область проявления новейшего тектономагматизма. Из этого факта напрашивается вывод, что источники углекислоты связаны с магматизмом. Поэтому, предпринимая исследования вершинной части Эльбруса, мы надеялись обнаружить среди выделяющихся продуктов поствулканической деятельности, прежде всего углекислый газ. Кроме того, анализ распределения температуры вод углекислых источников Приэльбрусья показал, во-первых, что в большинстве они являются термальными, ибо температура их превышает среднегодовую температуру воздуха (или температуру нейтрального слоя), во-вторых, наиболее нагретые углекислые воды располагаются непосредственно у подножия Эльбруса, несмотря на постоянное примешивание холодных ледниковых вод. Эта закономерность позволила предположить наличие повышенных температур в районе Эльбруса либо за счет остаточных, поствулканических процессов, либо вследствие высокого стояния магматического очага. Поэтому непосредственные термические наблюдения в районе предполагаемых парогазовых выделений должны были дать ценный материал для решения проблемы внутреннего тепла Эльбруса. С этой целью нами были проведены работы на западной и восточной вершине Эльбруса, в ходе которых удалось обнаружить термальные площадки современного паро- и газопроявления. Обследованное термальное поле находится на северо-западном склоне восточной вершины на высоте 5450-5520 м |
Похожие:
 | Отчет о выполнении 1 этапа Государственного контракта №14. 740. 11.... Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Кабардино-Балкарский государственный университет... | | Отчет о выполнении 2 этапа Государственного контракта № П371 от 07... Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Кабардино-Балкарский государственный университет... |
| Отчет о выполнении 1 этапа Государственного контракта № П1676 от... Исполнитель: Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Кабардино-Балкарский государственный... | | Отчет о выполнении 2 этапа Государственного контракта № П782 от 24... Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Кабардино-Балкарский государственный университет... |
| Отчет о выполнении 1 этапа Государственного контракта № П710 от 12... Исполнитель: Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Кабардино-Балкарский государственный... | | Отчет о выполнении 1 этапа Государственного контракта № п 716 от... Исполнитель: Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Кабардино-Балкарский государственный... |
| Отчет о выполнении 1 этапа Государственного контракта № П1084 от... Исполнитель: Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Кабардино-Балкарский государственный... | | Отчет о выполнении 1 этапа Государственного контракта № П869 от 18... Исполнитель: Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Кабардино-Балкарский государственный... |
| Отчет о выполнении 4 этапа Государственного контракта №14. 740. 11.... О выполнении 4 этапа Государственного контракта №14. 740. 11. 1071 от 24. 05. 2011 г | | Отчет о выполнении 2 этапа Государственного контракта №14. 740. 11.... «Московский государственный университет экономики, статистики и информатики (мэси)» |
| Отчет о выполнении 1 этапа Государственного контракта №16. 740. 11.... Программа (мероприятие): Федеральная целевая программа «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009-2013... |  | Отчет по исполнению I этапа Государственного контракта №05. 043.... Исполнитель (Поставщик): Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования города Москвы... |
| Отчет по исполнению I этапа Государственного контракта №05. 043.... Исполнитель (Поставщик): Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования города Москвы... | | Отчет о проделанной работе Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Кабардино-Балкарский государственный... |
| Программа (мероприятие): Федеральная целевая программа «Научные и... Исполнитель: Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Кабардино-Балкарский государственный... | | Отчет о выполнении работ по шестому этапу государственного контракта... Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования |
