Кратерное озеро Кипящее в кальдере вулкана Головнина: геохимия воды и газов, вынос магматических летучих (о. Кунашир)


Цитировать

Полный текст

Аннотация

Озеро Кипящее площадью ~4.6 га и максимальной глубиной 25 м заполняет воронку взрыва вблизи одного из экструзивных куполов кальдеры вулкана Головнина. Вода озера ‒ ультракислая (рН = 2.2–2.5) хлоридно-сульфатного типа с минерализацией 2.0–2.2 г/л. Температура воды на поверхности варь-ирует от 30 до 100°С, средняя – 37°С. Сток озера осуществляется через Протоку в оз. Горячее с расходом в августе 2021 г. 120 л/с. Гидротермальный сток магматических Cl и S (в виде SO4) из озера Кипящее составляет 10 т/день и 5.4 т/день соответственно. Впервые оцененный общий диффузионный вынос диоксида углерода с поверхности оз. Кипящее превышает 5.4 т/сут. Полученные по результатам полевых работ в 2020–2021 гг. геохимические данные указывают на усиление (по сравнению с 2015 г.) гидротермальной деятельности в кальдере вулкана Головнина.

Об авторах

Е. Г. Калачева

Институт вулканологии и сейсмологии ДВО РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: keg@kscnet.ru
Россия, 683006, Петропавловск-Камчатский, бульвар Пийпа, 9

Ю. А. Таран

Институт вулканологии и сейсмологии ДВО РАН

Email: keg@kscnet.ru
Россия, 683006, Петропавловск-Камчатский, бульвар Пийпа, 9

Е. В. Волошина

Институт вулканологии и сейсмологии ДВО РАН

Email: keg@kscnet.ru
Россия, 683006, Петропавловск-Камчатский, бульвар Пийпа, 9

К. В. Тарасов

Институт вулканологии и сейсмологии ДВО РАН

Email: keg@kscnet.ru
Россия, 683006, Петропавловск-Камчатский, бульвар Пийпа, 9

Д. В. Мельников

Институт вулканологии и сейсмологии ДВО РАН

Email: keg@kscnet.ru
Россия, 683006, Петропавловск-Камчатский, бульвар Пийпа, 9

Т. А. Котенко

Институт вулканологии и сейсмологии ДВО РАН

Email: keg@kscnet.ru
Россия, 683006, Петропавловск-Камчатский, бульвар Пийпа, 9

Д. Ю. Эрдниева

Институт вулканологии и сейсмологии ДВО РАН

Email: keg@kscnet.ru
Россия, 683006, Петропавловск-Камчатский, бульвар Пийпа, 9

Список литературы

  1. Брайцева О.А., Мелекесцев И.В., Пономарева В.В. и др. Возраст действующих вулканов Курило-Камчатского региона // Вулканология и сейсмология. 1994. № 4/5. С. 5–32.
  2. Бортникова С.Б., Бессонова Е.П., Гора М.П. и др. Газогидротермы активных вулканов Камчатки и Курильских островов: состав, строение, генезис. Новосибирск: ИНГГ СО РАН, 2013. 282 с.
  3. Власов Г.М. Вулканические серные месторождения и некоторые проблемы гидротермального рудообразования. М.: Наука, 1971. 360 с.
  4. Войткевич Г.В., Кокин А.В., Мирошников А.Е., Прохоров В.Г. Справочник по геохимии. М.: Недра, 1990. 480 с.
  5. Горшков Г.С. Вулканизм Курильской островной дуги. М.: Наука, 1967. 288 с.
  6. Зотов А.В. Современное образование алунита в кратерном озере Кипящее (вулкан Головнина, о. Кунашир) // Докл. АН СССР. 1967. Т. 174. № 3. С. 671–675.
  7. Зотов А.В., Сорокин В.И., Никитин И.Б. Некоторые особенности современной гидротермальной деятельности в кальдере вулкана Головнина (о-в Кунашир) // Современные гидротермы и минералообразование / Отв. ред. Ф.В. Чухров. М.: Наука, 1988. С. 54–69.
  8. Иванов В.В. О происхождении и классификации современных гидротерм // Геохимия. 1960. № 5. С. 443–449.
  9. Калачева Е.Г., Рычагов С.Н., Королева Г.П., Нуждаев А.А. Геохимия парогидротерм Кошелевского вулканического массива (Южная Камчатка) // Вулканология и сейсмология. 2016. № 3. С. 41–56.
  10. Калачева Е.Г., Мельников Д.В., Волошина Е.В., Карпов Г.А. Геохимия вод кратерного озера вулкана Малый Семячик // Вулканология и сейсмология. 2022. № 3. С. 28–42.
  11. Козлов Д.Н. Кратерные озера Курильских островов. Южно-Сахалинск: ГБУК “Сахалинский областной краеведческий музей” ИМГиГ ДВО РАН, 2015. 112 с.
  12. Мартынов Ю.А., Ханчук А.И., Кимура Дж.И. и др. Геохимия и петрогенезис четвертичных вулканитов Курильской островной дуги // Петрология. 2010. Т. 18. № 5. С. 1–25.
  13. Мархинин Е.К., Стратула Д.С. Гидротермы Курильских островов. М.: Наука, 1977. 212 с.
  14. Набоко С.И. Об образовании озерной серы на вулкане Головнина // Бюлл. вулканол. станций. 1958. № 27. С. 43–50.
  15. Никитина И.Б. Состав и металлоносность гидротерм Курильской островной дуги // Современные гидротермы и минералообразование. М.: Наука, 1988. 168 с.
  16. Сидоров С.С. Гидротермальная деятельность кальдеры Головнина (о-в Кунашир) // Бюлл. вулканол. станций. 1966. № 42. С. 22–29.
  17. Таран Ю.А. Геохимия геотермальных газов. М.: Наука, 1988. 168 с.
  18. Фазлуллин С.М., Батоян В.В. Донные осадки кратерного озера вулкана Головнина (их формирование и геохимия) // Вулканология и сейсмология. 1989. № 2. С. 44–55.
  19. Федорченко В.И., Абдурахманов А.И., Родионова Р.И. Вулканизм Курильской островной дуги: геология и петрогенез. М.: Наука, 1989. 239 с.
  20. Chiodini G., Cioni R., Guidi M. et al. Soil CO2 flux measurements in volcanic and geothermal areas // Appl. Geochem. 1998. V. 13. P. 543–552.
  21. Christenson B.W., Wood C.P. Evolution of a vent hosted hydrothermal system beneath Ruapehu Crater Lake, New Zealand // Bull. of Volcanol. 1993. V. 55. P. 545–565.
  22. Delmelle P., Bernard A. The remarkable Chemistry of sulfur in hyper-acid crater lakes: a scientific tribute to Bokuichiro Takano and Minoru Kusakabe / Eds D. Rouwet, B. Christenson, F. Tassi, J. Vandemeulebrouck // Volcanic Lakes. Advances in Volcanology. Springer-Verlag, 2015. P. 239–260.
  23. Hurst T., Hashimoto T., Terada A. Crater Lake energy and mass balance / Eds D. Rouwet, B. Christenson, F. Tassi, J. Vandemeulebrouck // Volcanic Lakes. Advances in Volcanology. Springer-Verlag, 2015. P. 307–322.
  24. Kalacheva E., Taran Y., Voloshina E., Inguaggiato S. Hydrothermal system and acid lakes of Golovnin caldera, Kunashir, Kuril Islands: Geochemistry, solute fluxes and heat output // J. Volcanol. and Geotherm. Res. 2017. V. 346. P. 10–20.
  25. McDonough W.F., Sun S. The composition of the Earth // Chemical Geology. 1995. V. 120. P. 223–253.
  26. Pasternack G., Varekamp J.C. Volcanic lake systematics. I. Physical constraints // Bull. of Volcanology. 1997. V. 58. P. 528–538.
  27. Rouwet D., Tassi F., Mora-Amador R. et al. Past, present and future of volcanic lake monitoring // J. Volcanol. Geotherm. Res. 2014. V. 272. P. 78–97.
  28. Taran Y., Rouwet D., Inguaggiato S., Aiuppa A. Major and trace element geochemistry of neutral and acidic thermal springs at El Chichón volcano, Mexico. Implications for monitoring of the volcanic activity // J. Volcanol. and Geotherm. Res. 2008. V. 178. P. 224–236.
  29. Taran Y.A., Rouwet D. Energy-budget nad mass balance estimations of the thermal input to El Chichon crater lake, Mexico // J. Volcanol. and Geotherm. Res. 2008. V. 175. P. 472–481.
  30. Taran Y.A., Kalacheva E.G. Acid sulfate-chloride volcanic waters; Formation and potential for monitoring of volcanic activity // J. Volcanol. And Geotherm. Res. 2020. 107036. https://doi.org/10.1016/j.jvolgeores.2020.107036
  31. Varekamp J.C. The chemical composition and evolution of volcanic lakes / Eds D. Rouwet, B. Christenson, F. Tassi, J. Vandemeulebrouck // Volcanic Lakes. Advances in Volcanology. Springer-Verlag, 2015. P. 93–123.
  32. Varekamp J.C., Pasternack G.B., Rowe G.L. Volcanic lake systematics. II. Chemical constraints // J. Volcanol. and Geotherm. Res. 2000. V. 97. P. 161–179.
  33. Volcanic Lakes // Advances in Volcanology / Eds D. Rouwet, B. Christenson, F. Tassi, J. Vandemeulebrouck. Springer-Verlag, 2015. 534 p.

Дополнительные файлы


© Е.Г. Калачева, Ю.А. Таран, Е.В. Волошина, К.В. Тарасов, Д.В. Мельников, Т.А. Котенко, Д.Ю. Эрдниева, 2023