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.
|
| над уровнем моря, в 250 м к северо-востоку от хижины «Седловина». В плане этот участок представляет собой овал, вытянутый в восточном направлении на 250 м при ширине 100-120 м. Весь склон в районе термального поля перекрыт элювием и делювием, состоящими из равновеликих обломков лав, зачастую выступающих из-под фирна. Осыпь полностью закрывает места естественных выходов газов из коренных пород. Поэтому в существующих условиях естественные паро-газовыделения, температура выходов газов, а возможно, и состав их не поддаются точному учету. Участок интенсивных парогазовыделений состоит из системы сообщающихся проталин и лабиринтов в фирновом покрове мощностью от 0 до 3 м. В местах наименьшего разбавления теплых струй возникли гроты высотой 2-2,5 м, диаметром до 5-6 м. Внутренние стенки гротов состоят изо льда. В некоторых из них конденсируются водяные пары в виде удлиненных иголочек снега. Замеры температур в «фумаролах» показывают, что внутри гротов воздух нагрет неравномерно из-за рассредоточения коренных струй - и разбавления их наружным воздухом. Тем не менее, внутри многих проталин отмечалась температура +16, +18°, в то время как температура наружного воздуха была -5, -7°. Химический анализ выделяющихся газов проводился на месте в походной лаборатории, а также в стационарной химической лаборатории. Анализу подвергались газы, содержащиеся внутри проталин и гротов, конденсаты водяных паров, пробы льда, отобранные вблизи фумарол. Газ анализировался на следующие компоненты: Н2О, СОа, H2S, HC1, NH3, O2, N2 (определялся по разности), Н2, углеводороды. В конденсате паров и пробах льда определялось содержание NH4C1, SO4. Определение паров воды производилось путем медленного просачивания с помощью резиновой груши 10-20 л газа через взвешенную V-образную трубку с ангидроном. Одновременно замерялись температура и атмосферное давление. Содержание углекислоты определялось двумя методами: полевым и в лаборатории. В первом случае газ из «фумаролы» медленно просасывался через барботер с определенным объемом титрованного раствора барита. Аликвотную часть барита титровали после этого соляной кислотой, определяя, таким образом, количество поглощенной им углекислоты. Чтобы обнаружить сероводород, газ пропускали через трубку с фильтровальной бумажкой, смоченной ацетатом свинца. Для определения содержания в газе аммиака и хлористого водорода (хлоридов) он пропускался через барботер с дистиллированной водой (аммиак в ней определялся колориметрически с реактивом Несслера, хлориды - реакцией с нитратом серебра). Чтобы определить содержание СО2, О2, Н2, углеводородов и азота в газе, > в стеклянную пипетку емкостью 500 мл отбиралась проба, которую анализировали в стационарной лаборатории на приборе ВТИ-2. Для отбора конденсата водяных паров газ пропускался через охлажденный снегом барботер. В конденсате и пробах льда определяли аммиак, хлориды, серу в виде сульфат-ионов. Полученные данные приведены в таблице 2. Из таблицы следует, что пробы газов в значительной степени разбавлены воздухом. Фактически во всех случаях удалось отобрать воздух с небольшой примесью (менее 1%) выделяющихся газов. Наиболее устойчивым компонентом газовыделений является углекислота. Содержание ее в пробах составляло в среднем около 6,6 мг/л, в отдельных случаях приближаясь к 20 мг'/л (1%). В некоторых случаях оно превышало 2%, что в сотни раз больше концентрации углекислоты в воздухе. Содержание водяных паров в большинстве случаев соответствует их упругости при данной температуре. Однако две пробы газа были резко пресыщены паром (25,9 и 46,3 мг/л, в то время как плотность насыщенного пара при той же температуре составляет соответственно 12,8 и 15 мг/л). Такое отсутствие межфазного равновесия указывает на достаточно резкое охлаждение газа вблизи выхода его на поверхность. Обращает на себя внимание присутствие аммиака во всех пробах, отобранных в 1961 г., и его отсутствие в пробах 1962 г. Наличие аммиака в выделяющихся газах подтверждается также достаточно высоким содержанием его в пробах льда, отобранных вблизи фумарол. Спорадичность его выделения свидетельствует о нестабильном режиме процессов, приводящих к образованию этих газов, и в первую очередь, по-видимому, о нестабильности температурного режима магматического очага. Это обстоятельство должно в значительной степени отражаться на режиме углекислых источников Приэльбрусья. Соединения серы были обнаружены лишь в одной пробе конденсата водяных паров, но, по-видимому, их выделение в привершинной части Эльбруса нельзя считать редким явлением. Во многих местах там явно ощущается запах сероводорода, поэтому с достаточной уверенностью можно предполагать наличие значительно более, активно действующих фумарол. Оценивая результаты анализа выделяющихся газов, необходимо учитывать, что, вследствие высокой степени разбавления этих газов воздухом, в них удалось определить только главные, основные компоненты. Поэтому необнаружение в пробе того или иного компонента (например, водорода) в аналитически определяемых количествах не исключает возможности его присутствия в выделяющихся газах. Анализ всех приведенных выше данных однозначно свидетельствует о том, что вулкан Эльбрус относится к категории активных вулканов, но «спящих» в настоящее время. Полученные новые данные дают основание полагать, что не исключено возобновление вулканической активности, как в пределах вулканической постройки, так и на удалении от нее. В ряде мест на вулкане эпизодически наблюдается спонтанная фумарольная активность, особенно под восточным вершинным кратером и ниже скал Пастухова (выбросы сернистого газа и пара вдоль тектонических трещин под ледником, в результате чего в теле последнего образовались линейные проталины и гроты). Важно отметить, что интенсивность и частота проявления фумарольной активности увеличились. Наблюдения подтверждают усиление флюидной активности практически на всей территории Эльбрусского вулканического центра. В процессе полевых работ в районе Эльбрусского вулканического центра установлены следующие важные факты, свидетельствующие о возможной активизации вулканических процессов на глубине, в том числе в магматических камерах и очаге [13,14]. Под восточным вершинным кратером Эльбруса, на площади около 150×250 м произошло быстрое таяние снежно-ледового покрова. В результате обнажился голоценовый лавовый поток в виде черного пятна. Отметим, что именно в этом районе вулканической постройки по данным дистанционного зондирования находится тепловая аномалия № 1-А. Сотрудниками Лаборатории прикладной геофизики и вулканологии ИФЗ РАН и кафедры Чрезвычайных ситуаций КБГУ в процессе проведения экспедиционных исследований на вулканической постройке Эльбруса в районах тепловых аномалий №№ 1 и 1-А зафиксирована выраженная флюидная активность. В результате этого процесса активизировалась фумарольная деятельность, а на обнажившихся скальных выходах, сложенных лавами, были обнаружены новообразованные колонии лишайников. 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 Института физики Земли РАН и Кабардино-Балкарского государственного университета, Министерства образования и науки РФ, совершила 4 восхождения на восточную и западную вершины вулкана Эльбрус и к озеру у подножья ледника Малый Азау. При восхождении на восточную вершину в состав экспедиции были включены и представители Института географии РАН. Основные направления экспедиционных работ имели целью изучение тепловых процессов в районе Эльбрусского вулканического центра с выходом на обнаруженные ранее тепловые аномалии и оценку современной фумарольной деятельности. Уже первое восхождение на восточную и западную вершину убедили членов экспедиции в том, что в этом регионе на поверхности вулканической постройки развиваются аномальные тепловые процессы. На восточной вершине была обнаружена фумарола. Температурные наблюдения, проведенные в районе восточной вершины вулкана, показали, что температура поверхностного слоя породы на дне фумаролы составила, в момент посещения, 6Сº. Сотрудники экспедиции ощущали выход флюидов (паров и других газов), затрудняющих их пребывание непосредственно в районе фумаролы. Других фумарол на восточной вершине в период этого посещения обнаружено не было. Отборы проб газа на сероводород, углекислый газ и метан при помощи мобильных пробоотборников дали отрицательный результат. Скорее всего, в составе наблюдавшихся паровых эманации затруднявших дыхание присутствовал в значительных концентрациях радон, гелий и другие газы, что в условиях кислородной недостаточности и создавало дискомфортную обстановку.  Рисунок 4 - Места установки автономных температурных датчиков (логгеров) на теле вулканической постройки Эльбруса в период проведения экспедиционных работ. Измерение температур на поверхности вулканической постройки производилось при помощи миниатюрных термографов High Capacity Temperature Loggers iButton с корпоративным обозначением DS1922. Они являются контактными защищенными регистраторами температуры, относящимися к семейству iBDL. Термографы производятся компанией Dallas Semiconductor Corp. с мая 2004 года. Каждый из них представляет собой полностью защищенный одноканальный электронный самописец (далее Логгер). Логгер обеспечивают накопление в собственной энергонезависимой памяти значений температур среды, окружающей их корпус, в различных измерительных диапазонах с привязкой к реальному времени. Технология измерения поверхностных температур в районе Эльбрусского вулканического центра сводилась к следующему. Запрограммированные на заданный временной интервал записи температуры Логгеры устанавливались на поверхности вулканической постройки таким образом, чтобы прямые солнечные лучи не вносили больших искажений в их показания. В процессе восхождения на вершину температурные Логгеры устанавливались, по мере подъема сотрудников экспедиции на вершину, в местах, где имелись выходы коренных пород (лавовых потоков и других геологических образований). Во всех случаях, когда представлялось возможным, Логгеры устанавливались в расщелины на теневой стороне таким образом, чтобы избежать несанкционированного доступа любопытных альпинистов, совершающих постоянные восхождения на Восточную и Западную вершины. Однако и в этом случае нам не удалось избежать аппаратурных потерь. В процессе проведения работ 2 Логгера бесследно исчезли. Пример записи поверхностной температуры, зафиксированной на вулканической постройке Логгером №1 на высоте 3828 м. (в районе хижины гляциологов) приведен на рисунке 3. Датчик № 1 был установлен прямо в выходы лавового потока на высоте не более 15 см от поверхности вулканической постройки; ледник Малый Азау (срединная часть) находится ниже места установки датчика более чем на 200 метров (рисунок 3). Результаты измерений показывают, что в районе установки Логгера имеется устойчивая температурная аномалия. Температуры здесь изменяются в течение суток от 0,2 до 8,0-10,0°С, а в случае пасмурной погоды, когда в районе вулканической постройки сплошная облачность, температура остается положительной и днем и ночью, оставаясь в пределах 2,0°С.  Рисунок 5 - Результаты измерений температуры датчиком №1 на высоте 3828 м. (район хижины гляциологов). Отметим, что эта область вулканической постройки Эльбруса вписывается в тепловую аномалию № 1А, выделенную методами дистанционного зондирования. Перейдем к рассмотрению результатов измерения поверхностных температур Доггером № 2 на высоте 3904 м. Прибор был установлен. Ниже приюта 11 на скальной гряде, которая окружена обширным ледовым полем (рисунок 6).  Рисунок 6 - Результаты измерений поверхностных температур Логгером №2. Зафиксированные здесь в процессе проведения эксперимента среднесуточные температуры имеют положительный баланс, а в пасмурную погоду днем и ночью они колеблются в районе 0-2,0°С, что вполне укладывается в результаты, полученные методами дистанционного зондирования для этого участка поверхности вулканической постройки. И только иногда резкие похолодания окружающего воздуха наряду с ураганными ветрами приводят к изменениям установившегося ритма температурного режима в этом месте вулканической постройки. Именно такие погодные условия, которые характерны для Эльбруса даже в августе, привели к потере 7 Доггеров, установленных на вулканической постройке в районе Восточной вершины. Логгер № 3 был установлен на высоте 4699 м (в районе Скал Пастухова). Измерения проводились в течение суток. Результаты этих измерений представлены на рисунке 5. Полученные результаты свидетельствуют об устойчивой температурной аномалии в этом районе. Средняя температура находится в пределах от -1° до +1°С. Логгер №4 был установлен на высоте 5300 м. (Седловина Эльбруса). Измерения проводились с 4 часов утра до 12 часов дня. Такой режим измерений был обусловлен кратким пребыванием сотрудников экспедиции на этой высоте. В районе седловины поверхностные температуры в утренние часы находятся в пределах от -8 до -9°С. Такие величины температур для этого участка вулканической постройки свидетельствуют об аномальных тепловых процессах.  Рисунок 7 - Результаты измерений температуры Логгером №3 в районе скал Пастухова. Логгер №6 был установлен в районе восточной вершины Эльбруса на высоте 5617м. Период измерений с 10:15 до 11:00. Такой режим измерений был обусловлен кратким пребыванием сотрудников на этой высоте. В районе Восточной вершины (скальной) Эльбруса поверхностные температуры в период измерения находились в пределах от 0 до 16° С. Таким образом, контактное измерение температурного режима поверхности вулканической постройки позволили установить наличие температурных аномалий, которые свидетельствуют об активизации флюидно-магматических процессов. Эти выводы подтверждаются и другими наблюдениями. Так в районе перевала Ирик наблюдается интенсивное таяние снежно-ледового покрова. В западной части этой аномалии, отмечено развитие проталин, с образованием гротов в фирновом снегу и в леднике, с периодическим выделением пара (возможно фумарольного происхождения) и запахом сернистого газа. Результаты измерения температурных полей на поверхности вулканической постройки подтвердили, что полученные при обработке ночных тепловых снимков со спутника NOAA результаты свидетельствуют о возможности выявления в высокогорных районах «малоамплитудных» тепловых аномалий радиусом 5-10 км, связанных с существующими приповерхностными (промежуточными) магматическими камерами. 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. В радиусе 25 км |
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 |
