Помощь в написании студенческих работ
Антистрессовый сервис

Кольцевые структуры как индикаторы глубинного строения современных гидротермальных систем Камчатки

Диссертация: Кольцевые структуры как индикаторы глубинного строения современных гидротермальных систем Камчатки
ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Созданы методы диагностики ВГР и идентификации потоков теплоносителя в них, что позволяет приблизиться к построению трехмерных моделей кольцевых структур на ГТС. Составлены карты КС различных регионов мира и России. Опубликован ряд фундаментальных и обобщающих работ по этой теме, в том числе зарегистрированы научные открытия. Сформировалось несколько школ исследователей КС, крупнейшими из которых… Читать ещё >

Кольцевые структуры как индикаторы глубинного строения современных гидротермальных систем Камчатки (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Содержание

  • Глава 2.
  • Глава 3.
  • Глава 4.
  • Глава 5.
  • Кольцевые структуры и современные гидротермальные системы Камчатки

Объемное геологическое строение и основные структурные элементы, определяющие циркуляцию теплоносителя на современных гидротермальных системах Камчатки Осесимметричное структурообразование на современных гидротермальных системах

Индикация структурообразующих факторов и глубинного строения гидротермальных систем по кольцевым структурам Индикация глубинного строения гидротермальной системы кальдеры Узон по кольцевым структурам

Актуальность проблемы. Перспективы обнаружения новых термальных ресурсов связываются с поиском их на глубоких горизонтах гидротермальных систем. Кольцевые структуры позволяют оценить их глубинное строение, что оптимизирует поиск связанных с ними гидротерм и оруденения, обеспеНИРП" выбор мест безопасного захоронения отходов и безопасность строительства в вулканических районах.

Основные цели и задачи исследования. Цель работы — выявление индикационных зависимостей между параметрами осесимметричного структурообразования на современных гидротермальных системах и их глубинным строением. Для этого решались задачи: выявление основных закономерностей связи кольцевых структур и строения гидротермальных резервуаровразработка метода индикации их строения по кольцевым структурам, его апробация на выбранных эталонных системах и оценка работоспособности на примере гидротермальной системы кальдеры Узон.

Объекты исследований: гидротермальные системы — Мутновская, Паужетская и система кальдеры Узон. Использованы также результаты исследований автора на вулканоструктурах, рудных месторождениях и кольцевых структурах Камчатки и других регионов (Караобинская кольцевая структура, ПрибалхашьеКлючевская и Авачинско-Корякская группа вулканов, Камчатка и т. д.).

Научная новизна работы. Разработано новое направление в изучении современных гидротермальных систем вулканических районов: индикация их строения по кольцевым структурам. Создана методика такого анализа. Впервые осуществлена трехмерная реконструкция глубинного строения современных гидротермальных систем Камчатки. Определены факторы структурного контроля гидротермальных систем, уточнены некоторые особенности структуры и геодинамики региона.

Методы исследования: дешифрирование космои аэрофотоснимков, компьютерное и аналоговое моделирование, методы структурной геологии и геоморфологии, вулканологии, тематическое картографирование. Разработаны методика и алгоритм (частично реализованный в виде программных модулей для PC IBM на языках С++ и Фортран-77) индикации строения гидротермальных систем.

Достоверность научных положений и рекомендаций подтверждается сходимостью модельных и наблюдаемых данных.

Практическая значимость работы: обоснован «Способ прогноза геотермальных месторождений» [Способ прогноза., 1990]- получен патент на «Способ захоронения жидких радиоактивных и других химически вредных жидких отходов» [Способ захоронения., 1993[ - выбраны оптимальные точки для установки пунктов мониторинга деформаций на Петропавловском геодинамическом полигоневыданы рекомендации по безопасному размещению ряда ответственных строящихся промышленных объектов Камчатской областиизучена опасность катастрофического обрушения вулкана Корякскийуточнены факторы структурного контроля оруденения на некоторых эпитермальных месторождениях Камчаткивыполнено информационное обеспечение информационно-исследовательской автоматизированной системы «Геотермальные месторождения Камчатки и Курильских островов», разработанной в Лаборатории тепломассопереноса Института вулканологии ДВО РАН при участии автора. Эти работы выполнялись по заказам Администрации Камчатской области, а также АО «Наука», АО «КамчатТИСИЗ», ТОО «Камчатгеология», ЧП «Шатер», ЧП «Дальавиасервис», АО «Тревожное Зарево» .

Защищаемые положения:

1. Кольцевые структуры являются следствием действия эндогенных факторов, связанных с тепломассопереносом и (в зависимости от их иерархического ранга).

Контролируют размещение геотермальных районов, отдельных гидротермальных систем, их элементов (пламбинги) и локальных термальных струй (глава 1).

2. В условиях гетерогенности строения резервуаров гидротермальных систем, при низкой проницаемости перекрывающих и подстилающих резервуар пород, решающим., структурным фактором формирования пространственного строения конвективных систем являются радиально-концентрические трещинные зоны очагового типа на высокои среднетепературных гидротермальных системах, и узлы пересечения региональной тектонической трещиноватости — в пределах низкотемпературных (глава 2).

3. При значительной роли линейных региональных тектонических структур, в строении высокои среднетемпературных гидротермальных систем доминантными Являются осесимметричные структуры, которые в значительной мере определяют геометрию тех проницаемых зон, по которым осуществляется тепломассоперенос на этих системах (глава 3).

4. Существующие наработки в теории кольцевых структур позволяют по внешним их признакам решить (с известной долей вероятности) обратную задачу в соотношении «причина — следствие» (процесс — отклик), получив таким образом модель глубинного строения гидротермальной системы, как совокупность источников деформации и связанных с ними проницаемых зон. (глава 4).

5. Обилие в кальдере Узон воронок фреатических взрывов и кольцевых структур гидротермального происхождения обусловлено отсутствием первичного кэпрока, кольматацией пород гидротермального резервуара и значительным количеством локальных источников деформаций в недрах гидротермальной системы {глава 5).

Апробация работы. Результаты исследований представлялись на Всесоюзных вулканологических совещаниях (1985, 1991 г. г.) — V Камчатской геологической конференции (1983г.) — VII Всесоюзном палеовулканологическом симпозиуме (1986 г.) — XII Совещании по подземным водам Сибири и Дальнего Востока (1988) — Международном совещании по древнему вулканизму (Канберра, Австралия, 1994 г.) — 8-м Международном Симпозиуме по взаимодействию «вода-порода» (Владивосток, 1995) — Международном Юбилейном Вулканологическом Рабочем Совещании к 50-летию извержения Шова-Шинзан (Япония) — 5-й Международной конференции по тектонике плит, 22−25 ноября 1995 г., МоскваМеждународном симпозиуме по сейсмостойкому строительству на урбанизированных территориях (Петропавловск-Камчатский, 1996) — Всероссийском совещании «Гранитоидные вулкано-плутонические ассоциации: петрология, геодинамика, металлогения (Сыктывкар, 1997) — конференции «Науки о. Земле на пороге XXI века» (1998) и на других представительных научных форумах.

Публикации. Опубликовано более 30 работ, в том числе две коллективных монографии. Кроме того, диссертационная работа положена в основу авторской монографии «Кольцевые структуры и гидротермальные системы современных.

Рис. 1. Расположение изученных объектов на бланковой карте Камчатки.

Гидротермальные системы показаны затушёванными окружностями. вулканических областей", включенной в план издательства «Дальнаука» на 1999 г. По результатам прикладных работ написано также 35 отчетов.

Фактическая основа работы. Работа является результатом двадцатилетнего изучения автором (по программам НИР Института вулканологии ДВО РАН) гидротермальных • систем Курило-Камчатского региона (рис. 1). Для характеристики аналогов над-очаговых зон вулканов привлечены результаты работ, выполненных в 1977;1980 г. г. при изучении строения надинтрузивных зон Прибалхашья (Караобинская ГРП, ПГО «Центрказгеология»).

Значительная часть работ была выполнена в ТМК «Прикладная геотермия» ИВ ДВО АН СССР в рамках проекта № 426, получившего финансовую поддержку АН СССР (второе место на конкурсе естественнонаучных проектов ТМК, объявленном в 1989 г. Президиумом АН СССР). В дальнейшем часть работ проводилась по программам проектов РФФИ N.93−05−8222 (1993;1995 г. г.) «Исследование методами математического моделирования зарождения и эволюции магматических очагов, питающих систем и округлых каналов вулканов» и N.96−05−66 243 (1996;1998) «Моделирование нестационарных процессов, происходящих в малоглубинных магматических очагах. Эволюция малоглубинных вулканических очагов и надочаго-вых зон» (руководитель — академик РАН С.А.Федотов) — № 91−05−96 613 (1997;1999) «Экспериментальные и теоретические исследования механики оползневых процессов на основе комплексной оценки нестационарного температурного и динамических (прочностного, структурного и гидравлического) полей в условиях сейсмических и вулканических воздействий региона Камчатки» (руководитель — д.г.-м.н., к.т.н. Б.И.Кулачкин) и № 97−05−96 556 (1997;1999) «Трехмерное компьютерное моделирование условий локализации процессов потери устойчивости склонов на городских территориях, расположенных в областях современной эндогенной активности (в связи с проблемой прогноза оползней и вторичной сейсмической опасности для городских и промышленных центров Камчатки)» (руководитель — И.Ф.Делемень). Использовались также архивные материалы Камчатского, Сахалинского, Центрально-Казахстанского ТГФ, ИВ ДВО РАН, АО «КамчатТИСИЗ», ГП «Мутновка» и АО «Тепло Земли» .

Структура и объем работы. Текст состоит из Введения, пяти глав, Заключения, списка литературы, 2 текстовых и графических приложений. Объем работы 120 страниц машинописного текста, включая 46 рисунков и 8 таблиц.

Терминология, используемая в работе, сведена в табл. 1. Кольцевая структура может рассматриваться также как рингомент, расположение элементов которого контролируется структурными особенностями земной коры. Очаговая кольцевая структура находится над источником деформаций (очагом), центр кривизны которого.

Таблица 1.

Используемые в работе определения основных терминов.

Термин Определение термина, принятое в данной работе Варианты принятых определений термина Автор и год публикации определения Примечания.

Структура Совокупность структурных форм какого-либо участка земной коры, определяющая его геологическое строение. Имеется в виду структура в геологическом (тектоническом и структурно-геологическом) понимании термина.

Кольцевая структура Совокупность одновозрастных или разновозрастных геологических образований, группирующихся в виде дугового обрамления вокруг единого центра или центральной области. [ Гинтов О. Б., Гутерман В. Г. и Симоненко Т. Н., 1976] В узком смысле — структура с кольцевым расположением геологических образованийв широком — структура с осью симметрии. Синонимы: структура центрального типа, осесимметричная структура.

Морфоструктура центрального типа КС, выраженная в рельефе земной поверхности.

Система Часть литосферы, отличающаяся от окружающей среды своим составом, строе-нием или протекающими в ней процессами. 1. Группа взаимосвязанных структур, таких как разломы, трещины или дайки. 2. Устойчивая совокупность ряда элементов. 1 .М.Гери и др. [Толко-вый., 176] Имеется в виду система в геологическом (тектоническом, структурно-геологическом) понимании термина.

Гидротермальная система Естественная конвективная система в земной коре, в которой тепломассоперенос осуществляется водой (в жидкой и «газообразной фазах) при положительных температурах. Термоаномалии в верхней части коры областей современного вулканизма, приуроченные к определенным геологическим структурам и характеризующиеся поверхностной гидротермальной активностью. [Белоусов В.И., Сугробов В. М., 1976] Существуют древние (захороненные или палеосистемы), и современные (активные, действующие) системы.

Вулканическая система Естественная конвективная система в земной коре, в которой тепломассоперенос осуществляется магмой и ассоциирующими с ней флюидами.

Линеамент Линейная совокупность структурных элементов земной коры, проявленная в тех или иных ландшафтных индикаторах, включая рельеф и фотоизображение земной поверхности. Хоббс, 1904 В отличие от традиционной трактовки Хоббса, понятие линеамент сейчас не предусматривает строгого соответствия линеаментов глубинным разломам.

Рингомент Любое неслучайное дуговидное или осе-симиетричное (имеющее ось симметрии) сочетание индикационных ландшафтных элементов. Термин предложен автором, по аналогии с" ли-неаментом. Весьма сходный по звучанию и смыслу термин предлагает использовать Ф. С. Онухов [1988] («ринглинеамент»).

Паттерн Структурно обусловленный пространственный парагенезис кольцевых и линейных образований земной коры, слагающих их элементов и приуроченных к ним проявлений эндогенной активности. Англоязычный термин (Wash-bum. 1950). Термин предложен автором. Существующие понятия «узор» и «мозаика» не полностью соответствуют смысловому значению англо-язычного термина pattern. является фокусом (по Б.В. Ежову) или гипоцентром структуры. Проекция гипоцентра на поверхности — эпицентр или центр структуры.

Гидротермальные системы подразделяются на стационарные — длительно существующие, и эфемерные — кратковременные. Пламбинг — трубообразная субвертикальная зона повышенной проницаемости, по которой осуществляется подъём термальных вод к дневной поверхности. Гидротермальный резервуар — наиболее проницаемая часть гидротермальной системы, в которой циркулируют термальные водыбэдрок и кэпрок — соответственно подстилающая и перекрывающая резервуар толщи непроницаемых или слабопроницаемых пород. Вероятно, о гидротермальных системах имеет смысл говорить только тогда, когда в конвективном тепломассопереносе учавствует вода. Для более крупных используется термин «геотермальная», так как теплоносителем в этих системах являются, наряду с водой, магма и глубинные газы (интрател-лурический поток флюидов).

Принятые сокращения: ГТС — современная гидротермальная система, ВГР — высокотемпературный гидротермальный резервуар, ГТР — геотермальный район, КСкольцевая структура, D — диаметр, H — глубина.

Постановка темы и научное руководство работ на первом этапе исследований осуществлялись рано ушедшим из жизни докт. геол.-мин.наук М. М. Василевским. В дальнейшем работа проводилась под руководством докт.геол.-мин. наук, академика РАЕН Г. А. Карпова. Лучшему пониманию поднятых проблем способствовало обсуждение с академиком РАН С. А. Федотовым соотношения вулканизма и структурогене-за, с И. С. Уткиным — анализа изображений и моделирования, с докт. геол.-мин.наук.

A.В.Кирюхиным — конвективного тепломассопереноса, с канд.геол.-мин. наук Г. И. Аносовым — геофизических аспектов структурообразования, с канд. геол.-мин.наук.

B.М.Округиным и А. И. Байковым — соотношения кольцевых структур и оруденения, с канд. геол.-мин. наук И. Б. Словцовым — гидротермального минералообразования и с докт.геол.-мин.наук И. В. Мелекесцевым — вулканизма и рельефообразования. Помощь в работе оказывалась коллегами В. И. Андреевым, В. А. Воронковым, E.H.Гриб, О. Н. Егоровым, Т. Г. Константиновой, Ю. Д. Кузьминым, В. Л. Леоновым, С. Н. Рычаговым, Б. И. Самойленко, Н. И. Самыловым, Ю. М. Стефановым, Л. И. Уткиной, Е. А. Федотовой и Г. Г. Храмовой.

Отдельные вопросы обсуждались с C.B. Беловым, Е. А. Вакиным,.

B.А.Дрозниным, С. Н. Жатнуевым, В. Н. Зонтовым, А. А. Иглиным, А. Б. Исаковым, Л.

A.Казьминым, H.H. Кожемякой, Г. П. Королевой, В. Л. Ладыгиным, Е. К. Мархининым,.

C.И.Набоко, А. Б. Осипенко, В. Д. Пампурой, И. Д. Петренко, Г. Ф. Пилипенко, В. А. Полетаевым, Е. О. Путинцевым, Г. П. Сандимировой, В. А. Сахно, Н. И. Селиверстовым, А. Е. Святловским, В. Н. Сергеевым, В. Л. Сывороткиным, А. И. Таракановым, Ю.П.Тру-хиным, С. М. Фазлуллиным, Ю. А. Филипповым, Т. И. Фроловой, А. И. Цюрупой и Г. П. Яроцким.

Большую помощь в создании компьютерного программного обеспечения оказали Г. М. Бахтиарова, Д. Н. Гусев, Д. В. Дрознин и М. Г. Журавлев, в моделировании.

B.П.Осипов, Е. А. Журавлёва и В. А. Воронков, в информационном и техническом обеспечении — Н. К. Гаврилова, Л. П. Игнатенко, А. Д. Чернявская, C.B. Коренева и А. Л. Самойленко. Всем перечисленным лицам автор выражает глубокую благодарность. Автор особо признателен В. И. Белоусову за его постоянное внимание к научному становлению диссертанта.

Состояние изученности проблемы.

Впервые понятие «кольцевая структура» появилось в 1904 г. в работах А. Хар-кера [1904], посвящённых интрузивным и кальдерным комплексам центрального типа. В последующем это классическое направление развивалось в работах А. В. Авдеева, Е. Бейли, С. В. Белова, Ч. Клафа, Дж.У.Тиррела, Е. В. Свешниковой, А. А. Фролова, Л. Н. Шарпенок, Г. П. Шахова, И. Н. Томсона, М. А. Фаворской. Начиная с работ Де-Го-льера (1924 г.), изучается осесимметричная структура геофизических полей (О.Б.Гин-тов [1978], Г. И. Мартынова и др.). Исследования Г. З. Поповой, а затем В. В. Соловьева [1976, 1978] и Дж. Саула [Saul J.M., 1978] дали импульс изучению в 70-е годы морфо-структур центрального типа (И.К.Волчанская, И. Т. Кочнева, В. В. Юшманов и др.). Выявлены КС различных иерархических уровней (В.А.Буш [1986], М. М. Василевский [1991], Б. В. Ежов [1985], В. Н. Брюханов, С. Н. Рычагов [1992] и др.). Усовершенствованы дистанционные методы выявления КС (В.И.Макаров, Б. В. Сенин, Н. А. Гусев и др.). Разрабатаны компьютерные (Н.В.Наумова, В. П. Пяткин и др.) и оптоэлектрон-ные методы выявления КС (Л.А.Янутш и др.). В последние годы в МГУ (Москва) и ТИГ (Владивосток) разрабатываются вопросы использования ГИС-технологий, в том числе для картографирования кальдер. Изучаются пространственные взаимоотношения структур (Н.П.Митрофанов, А. А. Гаврилов [1993] и др.). Общепризнаны взгляды о их полигенности (работы Е.С. и Н. С. Кутейниковых, С. М. Тащи и др.). Рассматриваются вопросы симметрии и их соотношения с линейными структурами (В.В.Соловьев, Р. Ф. Черкасов, Л. И. Четвериков [1968]), иерархических соотношений (А.А.Гаврилов, Е, А, Мясников и др.) и т. д. Изучается рудоносность структур (О.М.Борисов [1983], И. Н. Томсон, Г. А. Карпов [1988], В. В. Середин, Н. Л. Шилин и др.), геохимия и минералогия гидротермальных систем, расположенных в вулканоструктурах Курило-Кам-чатского региона (В.С.Знаменский, В. И. Кононов, А. Д. Коробов, В. Д. Пампура и др.). КС Камчатки впервые были показаны в 1975 г. В. В. Соловьевым на составленной им карте МЦТ территории СССР в м-бе 1:10 000 000 [1978]. В дальнейшем исследования этих структур проводились здесь М. М. Василевским и др. [1979,1980,1981], А. Б. Исаковым, А. И. Байковым, С. Е. Апрелковым, Б. В. Ежовым, Ф. Ш. Кутыевым, Е.А.Лонша-ковым, В. В. Оточкиным и др. С 70-х годов появились публикации по КС современных гидротермальных систем (В.И.Белоусов [1978], Д.Уайт., и др., а впоследствииработы О. Н. Егорова [1984], В. Л. Леонова [1989], А. А. Ищенко, И. Д. Петренко и др.). Хорошо изучена сопряжённость КС с кальдерами, центрами эндогенной активности и дизъюнктивными узлами. Ярким примером приуроченности гидротерм к КС являются карты ГТР Флегрейских полей (Италия), кальдер Таупо (Новая Зеландия), Йел-лоустон (США)! Узон (Россия), и ГТС Японии. Г. А. Туговик и Д. Хеденквист показали важное значение кольцевых флюидно-эксплозивных структур для ВГР.

Хотя происхождение КС изучалось ещё в работах Дж.У.Тиррела, И. М. Андерсона, Л. М. Плотникова и А. И. Петрова, но только с 70-х годов появились полигенетические модели КС (Н.Г.Житков), проводится их моделирование (В.В.Богацкий [1977,1978,1980], С. Шлейфер, И. В. Лучицкий, П. М. Бондаренко, Х. Коиде и С. Бхатта-чарджи [1975], С. М. Тащи и др.). Изучаются фрактальность и самоорганизация структурообразования (Е.А.Мясников, С. С. Быстреевская, С. Д. Шлемченко, Р. Ф. Черкасов, Г. Г. Бунин и др.). Развивая идеи Релея, Дж. Факка и Ф. Тонани разработали модель шестигранных конвективных ячеек конвективного тепломассопереноса в однородном пористом ВГР. Рассматрены гидрогеотермические условия вулканических систем в зависимости от радиального расстояния от магматического очага ([А.В.Ки-рюхин, В. М. Сугробов, 1987] и др.). Дана оценка геотермальных ресурсов в вулканических центрах и купольно-кольцевых структурах [Ю.П.Масуренков, Л. А. Комкова, 1978] и др.). Разработаны модели формирования концентрически-зональных региональных метаморфо-метасоматических систем. И. Б. Словцов показал наличие осевой симметрии в зонах гидротермальных изменений.

Созданы методы диагностики ВГР и идентификации потоков теплоносителя в них, что позволяет приблизиться к построению трехмерных моделей кольцевых структур на ГТС. Составлены карты КС различных регионов мира и России. Опубликован ряд фундаментальных и обобщающих работ по этой теме, в том числе зарегистрированы научные открытия. Сформировалось несколько школ исследователей КС, крупнейшими из которых в СНГ являются петербургская (В.В.Соловьев, Е. С. Кутейников и др.), дальневосточная (Б.В.Ежов, А. П. Кулаков и др.), московская (В.А.Буш, Я. Г. Кац и др.), сибирская (П.М.Бондаренко и др.), украинская (О. Б. Гинтов и др.), центральноазиатская (О.М.Борисов, А.К.Глух). Создана Ассоциация исследователей кольцевых структур. Сформировалась теория кольцевых структур Земли, как новое междисциплинарное направлении в геологии. Фактическое создание этой теории позволяет перейти к решению задач индикации строения недр и протекающих в них процессов по кольцевым структурам. Они легко поддаются формализации с использованием сферической и цилиндрической систем координат, что позволяет эффективно использовать методы компьютерной обработки информации. Создание теории очаговых КС (И.Н.Томсон, В. К. Попов, В. М. Зимин и др.) является основой для изучения парагенетических соотношений между процессами осесиммет-ричного структурообразования и тепломассопереноса. Хотя прямые задачи теории КС Земли (соотношение «параметры процесса — параметры КС») хорошо изучены, решение обратных индикационных задач — дело будущего. Хотя и изучаются (Б.В. Ежов [1985], С. Н. Рычагов [1983], Б. А. Буш [1986] и др.) некоторые аспекты этой проблемы, но целенаправленные исследования только начаты. В качестве примера можно привести использование К. Р. Бэконом [Bacon C.R., 1980, 1985] даН-ных по пространственному сочетанию жерловин кислых вулканитов для индикации больших коровых магматических камер, работы К. Накамуры [Nakamuro К., 1977] по анализу симметрии и пространственного распределения вулканоструктур для индикации полей напряжений, и М. М. Василевского [1974] по использованию вулканоструктур как индикаторов долгоживущих центров эндогенной активности. Все вышеизложенное позволяет сделать вывод, что состояние изученности проблемы о^еспечмьаег перечу к разработке методов индикации строения недр планеты по кольцевым структурам.

— 10.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

.

Обобщение данных по эталонным (разбуренным скважинами) гидротермальным системам Камчатки с использованием методов компьютерной обработки информации и моделирования позволило сформулировать и обосновать основные защищаемые положения об особенностях кольцевых структур и глубинного строения гидротермальных систем:

1. Кольцевые структуры являются следствием действия эндогенных факторов, связанных с тепломассопереносом и (в зависимости от их иерархического ранга) контролируют размещение геотермальных районов, отдельных гидротермальных систем, их элементов (пламбинги) и локальных термальные струй.

2. В условиях гетерогенности строения резервуаров гидротермальных систем, при низкой проницаемости перекрывающих и подстилающих резервуар пород, решающим структурным фактором формирования пространственной структуры конвективных систем являются радиально-концентрические трещинные зоны очагового типа на высокои среднетепературных гидротермальных системах, и узлы пересечения региональной тектонической трещиноватости — в пределах низкотемпературных.

3. При значительной роли линейных региональных тектонических структур, в строении высокои среднетемпературных гидротермальных систем доминантными являются осесимметричные структуры, которые в значительной мере определяют геометрию проницаемых зон, по которым осуществляется тепломас-соперенос на этих системах.

4. Существующие наработки в теорий кольцевых структур позволяют по внешним их признакам решить, с известной долей вероятности, обратную задачу в соотношении «причина — следствие» (процесс — отклик), получив таким образом модель глубинного строения гидротермальной системы, как совокупность источников деформации и связанных с ними проницаемых зон.

5. Обилие в кальдере Узон воронок фреатических взрывов и кольцевых структур гидротермального происхождения обусловлено отсутствием первичного кэпрока, кольматацией пород гидротермального резервуара и значительным количеством локальных источников деформаций в недрах гидротермальной системы.

Комплексное исследование кольцевых структур и глубинного строения современных гидротермальных систем Камчатки показало хорошую степень согласованности между оценочными и наблюдаемыми параметрами систем, что подтверждает работоспособность метода, а выявленные закономерности адекватно отражают основные особенности строения гидротермальных систем. Проведенный анализ позволяет наметить основные перспективные направления дальнейших исследований индикационной роли кольцевых структур на гидротермальных системах, в первую очередь это изучение иерерахических соотношений структур между собой и с элементами строения гидротермальных систем, а также выявление связей между кольцевыми и региональными линейными структурами в пределах геотермальных районов.

— Ю9.

Показать весь текст

Список литературы

  1. В.В., Гайдукова B.C., Дубинчук В. Т. Субмикроскопическая неоднородность вулканических стёкол и её связь с процессами ликвации // Вестник МГУ. Сер. Геология. 1980. № 1. С. 44−52.
  2. В.В. О соотношении между гидротермальной и магматической деятельностью // Проблемы вулканизма. Петропавловск-Камчатский: Кн. изд-во. 1964. С. 251−253.
  3. В.В. Гидротермальный процесс в вулканических областях и его связь с магматической деятельностью // Современный вулканизм. М.: Наука. 1966. С. 118−129.
  4. В.Л., Дмитриев Л. В. О мантийном источнике рудного вещества и его роли в формировании и размещении некоторых месторождений полезных ископаемых // Источники рудного вещества эндогенных месторождений. М.: Наука. 1976. С.12−30.
  5. Я.Н. Метаморфогенное рудообразование. М.: Недра. 1979. 275с.
  6. В.И. Геология геотермальных полей. М.: Наука. 1978.
  7. В.И., Сугробов В. И. Геологическая и гидрогеотермическая обстановка геотермальных районов и гидротермальных систем Камчатки //Гидротермальные системы и термалные поля Камчатки. Владивосток: ДВНЦ АН СССР. 1976. С.5−22.
  8. Н.П., Гузеев Е. А., Делемень И. Ф., Кулачкин Б. И., Пирадов К. А., Радкевич А. И., Уткин И. С., Федотов С. А. Концепция экспериментальных и теоретических исследований оползней Камчатского региона // Вулканология и сейсмология. 1998. № 6.
  9. В.В. Волновой механизм формирования рудолокализующих структур магнетитовых месторождений Сибирской платформы //Геология рудных месторождений.-1977.- N.3.- С.3−18.
  10. В.В. Структуры рудных полей магнетитовых месторождений Сибирской платформы и волновой механизм формирования трещинно-брекчиевых систем //Геологические структуры эндогенных рудных месторождений. М.:Наука. 1978.- С.153−166.
  11. В.В. Морфоструктуры и волновой механизм образования рудолокализующих систем центрального типа и мульдообразных прогибов //Геология рудных месторождений.-1980.- N.I.-С.49−63.
  12. О.М., Глух А. К., Кочнева Н. Т. Линейные и кольцевые структуры Памиро-Тяныпаньской области //Космическая информация в геологии. Под ред. А. В. Пейве. М.: Наука. 1983. -С. 226−233.
  13. И.И., Чеботарева Т. П. Эквиденситометрический метод, основанный на фотографическом эффекте Себатье, и его применение в фотометрии // Изв. ГАО. 1966. Т.24, вып.4. С. 159−173.
  14. М.Н. Оценка учёта рельефа в различных тематических //Метод пластики рельефа в тематическом картографировании. Пущино: НЦБИ АН СССР.-1987.-С.90−97.
  15. Буш В. А. Проблема кольцевых структур Земли //Итоги науки и техники. Сер.:0бщая геология. Т.22.-М.:ВИНИТИ, — 1986.-1 16с.
  16. В.М. Полные фазовые диаграммы водно-солевых систем: Автореф. докт. дисс. М., 1982.
  17. М.М. Структуры разрушения и прогноз рудоносности. М.:Наука.-1991.
  18. М.М., Гусев H.A., Двигало В. Н. К методике выявления и изучения быстропроте-кающих процессов в теле современных вулканических конусов //Бюлл.вулканол. станций.-1979, N 57. С.12−15.
  19. М.М., Делемень И. Ф. Связь полей морфоструктур центрального типа с глубинным строением земной коры // Глубинное строение концентрических морфоструктур Дальнего Востока. В.:ДВНЦ АН СССР,-1982, — С.55−66.
  20. М.М., Колесников A.A., Лаптева Н. В. Возможности исследования статистических характеристик изображений кольцевых структурных неоднородностей корреляционным методом //Вулканология и сейсмология.-1981.-N.6.-С.3−13.
  21. М.М., Некрасова Ж. А., Беккер А. М., Бухтоярова Н. И., Турухано Б. Г. Оценка активности эндогенного структурообразования с помощью когерентно-оптической обработки изображений земной поверхности //Вулканология и сейсмология.-1980, — N.5.- С.22−31.
  22. М. М. Стефанов Ю.М.Рычагов С. Н. Структурно-вещественные парагенезисы вулканогенных рудных районов, узлов и полей и прогноз рудоносности //Вулканизм и вулкано-структуры. Тбилиси: Мецниереба.-1980.- С.47−49.
  23. М. М. Стефанов Ю.М., Рычагов С. Н., Некрасова Ж. А. Струк турно-вещественные парагенезисы вулканогенных рудных районов, узлов и полей (к роблеме прогноза) //Вулканология и сейсмология.-1981.-N.4.- С.60−73. 89.
  24. М.С., Стефанов Ю. М., Рычагов С. Н., Харченко Ю. И., Исаков А. Б. Методика анализа структурных неоднородностей земной коры с целью оперативного прогноза рудных районов, узлов и полей. Петропавловск-Камчатский: КТГУ МГ РСФСР. 1979.
  25. Г. Г., Гатгенберг Ю. П., Лутков В. А. Геотермические методы контроля за разработкой нефтяных месторождений. М.'.Недра.-1984, — 240с.
  26. A.B. О глыбовом строении современных горных областей //Проблемы планетарной геологии. М.: Госгеолтехиздат. 1963.
  27. В.А. Геолого-физическая модель локализации Паужетской гидротермальной системы /Препринт. Петропавловск-Камчатский: ИВ ДВНЦ АН СССР.- 1985, — 16с.
  28. В.А. Гидрогеологический анализ и обоснование модели фильтрации и теилоперено-са в гидротермальной системе (на примере Паужетских гидротерм). Автореф. дисс.канд.геол.-мин.наук. Ленинград.-1986.-22с.
  29. A.A. Проблемы морфоструктурно-металлогенического анализа. 4.1. 140с.+ 1 пр.- Ч.2., 141с.-326с. В.:Дальнаука, — 1993.
  30. Геометрия структур земной поверхности /Под ред. Степанова И. Н. Пущино: Институт почвоведения и фотосинтеза ПУЦ АН СССР.- 1991.- 202с.
  31. О.Б. Структуры континентальной земной коры на ранних этапах развития. К.: Наукова думка. 1978.- 164с.
  32. О.Б., Гутерман В. Г., Симоненко Т. Н. Кольцевые магнитные аномалии и начальные этапы развития земной коры //Главное геомагнитное поле и проблемы палеомагнетизма. М. 1976. С. 49.
  33. E.H., Делемень И. Ф., Федотов С. А. Строение, состав и происхождение андезитового купола горы Мишенной (Камчатка) //Вулканология и сейсмология.-l 986.-N6.- С.29- 45.
  34. E.H. Делемень И. Ф., Храмов H.A. Петропавловск-Камчатский и его окрестности //Путеводитель научных экскурсий. «Активные вулканы и гидротермальные системы Камчатки». П.-Камчатский: ИВ ДВО АН СССР.- 1985.-С.149−163.
  35. И.Ф. Возможности использования ЭВМ для морфоструктурного анализа рельефа (на примере Камчатки) //Геологическое строение и полезные ископаемые Камчатки (тезисы докладов). П.-Камчатский: КТГУ. С.192−193.
  36. И.Ф. Диагностика кольцевых структур в естественных полях Паужетского геотермального месторождения //Вулканологические исследования на Камчатке.П.-Камчатский.: ИВ ДВНЦ АН СССР. 1985.- С.66−70.
  37. И.Ф. Изменения в структуре растительного покрова при эксплуатации Паужетского геотермального месторождения //Вопросы географии Камчатки, — Вып. 10.-П.-Камч.:Камч.кн.изд.-BO.-1990.-C.121- 126.
  38. И.Ф. Катастрофология. Учебное пособие по специальности «география"/ КГПИ. П.-Камчатский: КГПИ. 1997. 68 с.
  39. И.Ф. Механизмы потери гравитационной устойчивости вулканической постройки (на примере Ключевского вулкана) //Вулканология й сейсмология. 1994,-N6. — С.64−80.
  40. И.Ф. Морфоструктура и строение района Петропавловского горста // Вопросы географии Камчатки. -Вып. 10. П.-Камч.: Камч.кн.изд.-во.- 1990.-С.143−150.
  41. И.Ф. Объемные модели рудных гидротермальных месторождений //Тезисы докл. VII Всес. палеовулканол. симпозиума (июнь 1986 г., Ташкент). Ташкент: САИГИМС, — 1986, — С. 127 129.
  42. И.Ф. Ослабленные зоны и гравитационная устойчивость вулканической постройки (на примере Корякского вулкана) //Вулканология и сейсмология. -1997 В печати.
  43. И.Ф. Региональные осесимметричные структуры и современные гидротермальные си. стемы Камчатки //Закономерности эволюции земной коры. Тезисы международной конференции 15−18 октября 1996 г. С-Пб.-1996г.
  44. И.Ф. Эволюция восприятия осесимметричных и линейных форм в контексте развития культуры // Тр. КГПИ. П.-Камчатский: 1997.
  45. И.Ф. Некоторые особенности зрительного восприятия дистанционных и картографических изображений при анализе линейных и кольцевых структур Земли // Тр. КГПИ. П.р. Камчатский: 1997.
  46. И.Ф., Самойленко Б. И. Системный анализ и концепции современного естествознания. Учебное пособие по специальности „география"/ КГПИ. П.-Камчатский: КГПИ. 1997. 123 с.
  47. И.Ф., Уткина Л. И., Уткин И. С., Пузанков М. Ю. Трехмерный анализ образующей вулканического конуса по данным компьютерной модели рельефа Корякского стратовулкана (Камчатка) //Вулканология и сейсмология. 1997. В редподготовке.
  48. Долгоживущий центр эндогенной активности Южной Камчатки /Балеста С.Т., Важеевская
  49. A.А., Волынец О. Н., Зубин М. И., Кожемяка H.H., Литасов Н. Е., Огородов Н. В., Пампура
  50. B.Д.Лополитов Э. И. М.:Наука.-1980.-172с.35.
  51. Дж. Статистический анализ данных в геологии. М.: Недра. 1990. Кн. 1 319 с., Кн. 2 — 432 с.
  52. О.Н. Центры эндогенной активности (вулканические системы). М.: Наука. 1984. 168с.
  53. .В. Морфоструктуры центрального типа Азии. М.:Наука.-1986, — 133с.
  54. .В. Морфотектоника очаговых структур. Новое научное направление. В.: ТИГ ДВНЦ АН СССР. 1985. 24 с.
  55. Г. А. В кальдере вулкана. М.: Наука. М.:Наука.-1980.-96с.
  56. Г. А. Современные гидротермы иртутно-сурьмяно-мышьяковое оруденение. М.: Наука. 1988.
  57. Г. А. Узон земля заповедная. М.: Логата. 1998. 64с.
  58. Г. А., Павлов А. Л. Узон-Гейзернаярудообразующая система Камчатки. Н.: Наука. 1976.
  59. A.B., Делемень И. Ф., Гусев Д. Н. Высокотемпературные гидротермальные резервуары. М.:Наука.-1991.-160с.
  60. A.B., Сугробов В. М. Модели теплоперенос в гидротермальных системах Камчатки. М.: Наука. 1987.
  61. Г. А., Флорииский И. В. Анализ пространственных отношений структур центрального типа, топографии и педологии / Препринт. Пущино: ПНЦ АН СССР. 1991.- 14с.
  62. А.П. Рельеф земной поверхности (принципы и методы статической геоморфологии). Л.:Недра.-1991.-340с.
  63. Ф.А., Жатнуев Н. С., Лашкевич В. В. Флюидный режим термоградиентных систем. Н.: Наука. 1985.
  64. В.Л. Структурные условия локализации высокотемпературных гидротдэм. М.: Нагка. 1989.-104с.
  65. Ю.П., Комкона Л. А. Геодинамика и рудообразование в купольно-кольцевой структуре вулканического пояса. М.:Наука.- 1978.- 276с.
  66. Ю.П., Комкова Л. А. Пузанков М.Ю., Егорова И. А. Структурно-вещественные критерии для поисков термальных, вод в районе г.Елизово на Камчатке //Вулканология и сейсмология.-1987.- N 3. -С. 19−37.
  67. В.В. Формализация картографической модели //Морфоструктуры центрального типа Дальнего Востока. Владивосток: ДВНЦ. -1984.- С.108−118.
  68. В.Ф. Оптимальное нелинейное котрастно-статистическое преобразование изображений и оценка его эффективности // Оптико-механическая промышленность. 1981. № 11. С. 9−11.
  69. Ф.С. Методика выделения и геологическая .интерпретация линейных и концентрических морфоструктур акваторий Охотского и Японского морей// Морфотектонические системы центрального типа Сибири и Дальнего Востока. М.: Наука. 1988. С. 47−51.
  70. Оптико-структурный машинный анализ изображений /Богданов K.M., Яновский К. А., Козлов Ю. Г. и др. Под ред. К. А. Яновского. М.:Машиностроение. -1984. 280с.
  71. Рок И. Введение в зрительное восприятие. М.:Педагогика. 1980. Кн.1 312с. Кн.2 — 280с.
  72. П.К. Современная горная геометрия //Социалистическая реконструкция и наука.-1932.-Вып.7.-С.42−78.
  73. П.К. Современная горная геометрия // Геометрия структур земной поверхности. Пущино: Институт почвоведения и фотосинтеза ПУЦ АН СССР.- 1991.- С. 156−199. /Перепечатка статьи издания 1932 г.
  74. В.В. Рациональный комплекс геоморфологических методов исследования при прогнозировании месторождений полезных ископаемых. Д.: Недра. 1976. 22 с.
  75. В.В. Структуры центрального типа территории СССР. Объяснительная записка к карте морфоструктур центрального типа территории СССР м-ба 1:10 000 000. Д.: ВСЕГЕИ. 1978. 110 с.
  76. Способ прогноза геотермальных месторождений / Делемень И. Ф. //Фундаментальные науки -народному хозяйству. М.:Наука. 1990.-С.487−488.
  77. Ю2.Туговик Г. А. Флюидно-эксплозивные структуры и их рудоносность /Отв. ред. В. Г. Кушев. -М.:Наука, 1984.- 193с.
  78. Толковый словарь английских геологических терминов / Под ред. М. Гери, Р. Мак-Афи. К. Вуль-фа. М.: Мир. 1979. Т. 1 -544 с.
  79. Ю5.Философов В. П. Краткое руководство по морфологическому методу поисков тектонических структур. Саратов: Изд. Саратовского ун-та,-1960.
  80. Юб.Флоринский И. В. Генерализация в картографии: краткий обзор проблемы/Препринт. Пущи-но: ПНЦ АН СССР. 1991.- 55с.
  81. И.В. О дешифрировании природных границ и генерализация изображений структур земной поверхности //Геометрия структур земной поверхности. Пущино: ПНЦ АН СССР. 1991.-С.60−89.
  82. . Обработка изображений: новые горизонты // ТИИЭР. 1981. Т.69, № 5. С. 6−8.
  83. Т. Обработка изображений и цифровая фильтрация. М.: Мир. 1979. 321 с.
  84. Ю.Четвериков Л. И. Теоретические основы моделирования тел твердых полезных ископаемых. Воронеж: Изд. В ГУ. 1968.149с.
  85. Ш. Шарый П. А. Топографический метод вторых производных //Геометрия структур земной поверхности. Пущино: ПНЦ АН СССР.-1991.-С.28−58.
  86. П2.Шарый П. А., Курякова Г. А., Флоринский И. В. О международном опыте применения методов топографии в ландшафтных исследованиях (краткий обзор) //Геометрия структур земной поверхности. Пущино: ПНЦ АН СССР, — 1991. -С.28−58.
  87. ПЗ.Васоп C.R. Implications of silicic vent patterns for the presence of large crustal magma chambers //Journal of Geophysical Research.- 1985,-v.90,p. 11 243−11 252.
  88. Bacon C.R., Duffield W.A., Nakamura K. Distribution of Quaternary rhyolite domes of the Coso Range, California- Implication for extent of the geothemal anomaly //Journal of Geophysical Research.- 1980,-p.2425−2433.
  89. Baikov A.I., Delemen I.F. Protrusions beneath volcanoes and volcanic explosions (with reference to Kamchatka) //5-th international conference by plate tectonics. Moscow. 1995.
  90. Harker A. The Tertian' igneous rock of Skye //Geol. Surv., Great Britain. 1904. Mem.6.
  91. Hedequist J.W., Houghton B. Epithermal gold moneralisation and its volcanic environments / Taupo Volcanic Zone Scool, N.Z. 15−21 November, 1987. 418 p.
  92. Henley R.W. The geothermal framework of epithermal deposits / In: B.R. Berger & P.M. Betlike, eds. Geology and geochemistry of epithermal systems: Society of Economic Geologists, Rewievs in Econ. Geol. 1985. № 2. P. 1−24.
  93. Henley R.W., Middendorf K.I. Geothermometry in the Recent Exploration of Mokai and Rotokawa Geothermal fields, New Zealand // Geothermal Resources Council Transactions.-1985, — .vol.9.part. 1. -P. 317−324.
  94. Koide H., Bhattachaiji S. Formation of fractures around magmatic intrusions and their role in ore localization // Economic Geology. 1975. V. 70. P. 781−799.
  95. McKenzie D.P., Morgan W.J. Evolution of triple junctions // Nature. 1969. V.224. P. 125−133.
  96. Nakamuro K. Volcanoes as possible indicators of tectonic strass orientation principle and proposals // J. Volcanol. Geotherm. Research. 1977. V.2, №.1. P. l-16.
  97. Rayleigh. On convection currents in a horisontal layer of fluid when the higher temperatur is on the under side//Phil.Mag. and Yourn. of Sci.-1916.-vol.32, N.192.
  98. SaulJohn M. Circular structures of large scale and great age of the Earth’s surface//Nature.-1978.-v.271,N.5643(1).-P.345−349
  99. Schowengerdt R.A., Slass C.E. Digitally processed topographic data for regional tectonic evaluation //Geol.Soc.of Amer.Bull., 1983, vol. 91, N4. C.519−556.
  100. Slovtsov I.B., Kiryukhin A.V., Delemen I.F. Recent high temperature water-rock interaction at the Mutnovsky Geothermal Field //8th International Symposium on Water-Rock Interaction. Vladivostok, 13−28 August 1995.- Vladivostok-1995.
  101. Takenouchi S., Kennedy G.C. The binary system H2O-CO2 at high temperatures and pressures // Amer. J. of Sci. 1964. V. 262. P. 1055−1074.
  102. Hydrothermal Systems“ held at Kagoshima and Ebino, November, 1991 //Report N 279. Geological-TheSurvey of Japan. 1992.- P. 179−182.
  103. Tingley J.V., Berger B.R. Lode gold deposits of Round Mountain, Nevada // Nevada Bureau Mines Geological Bulletin. 1985. № 100. P. 62.
  104. Tomiya A., Takahashi E. Reconstruction of an evolving magma chamber beneath Usu volcano since the 1663 eruption // Journal of petrology. 1995.- v.36, N.3.-P.617−637.
  105. Wilson J.T. A new class of faults and their bearing upon continental drift // Nature. 1965. V.207. P. 343 347.1. Текстовое приложение 1
  106. Г Уравнения Фламана для вязкой несжимаемой среды Их = 0.5 Р х у п-1 Г2 My =-0.5Рл-||я-1(1пг + х2г2) ц коэффициент вязкос-ти.
  107. Модель трехмерного напряжённого состояния среды над эллипсоидальным источником деформаций (модель Коиде-Бхаттачарджи)
  108. Di = 4 {- (1 + v) qo4 Qo2 + qo2Qo 2 (1 v) + 3 qo2. + 1 — v + qo2} / q> qo2, am = -2(3 qo2Qo + 1), агь = 2 [ (1+v) qo2Qo+v] ,
  109. Si» = (1 + v) ф + q2 Q) / q2 + 3 qq^+ h2 q v + (1 +v)q2Q.,
  110. Sip = (1 +v)(l +q2Q)/ qh2q2+ v + (1 + v) q 2Q.,
  111. SiY = -2 + v (1 — 2v) q2. / q2q- (1+v) Q / q 2v h2q ,
  112. SittP=-h2ppv + (l+v)q2Q.q,
  113. S2a =(1 -q2)/q2 q (l+3q2)Q/q+h2(3:i + 3q2Q),
  114. S2p = 1 / q+ (2+3 q2) Q / qh2 q (1 + 3q2Q), 1. S2y=- 1 /q2 qQ / q1. S2ap = -h2Pp (1^3Q)/q, 1. S3a= h2 af q2 — h4 q1. S3p = h4 q1. S3y=h2 q’q2,1. S3ap= -h4pp/q, q = sinh a, q= cosh a = V (l+ q2), p = sin p, p= cos p = V (l- p2),
  115. VУ/ ^ т. / (Ж Ш т ь 3 на че ш •01 т Ш ПС ш V* щ их 7// с фе Р1 че ск ш ис т, >ч/ ш ал 1д гф ор ш щ И, 1 1 ш у н г с «я (а/ 1Н1 ш
  116. Ш У N Гд ш 401 г к ол ьц? в< щ: т РУ кп т оъ у
Заполнить форму текущей работой

Сессия? Спокойно!