Обсуждение

На диаграмме эволюции химического состава (рис. 5 ) хорошо видны сходства и отличия вод основных групп термальных источников и изменения их макрокомпонентного состава за 4 года.

Очевидно, что за период с 1938 года значимых изменений в составе вод основного участка разгрузки гидротерм в кальдере Академии Наук (гр. I) не произошло. Изменялись лишь воды периферийных групп (II - IV). На сейсмотектонические события 1996 г. источники отреагировали только резким увеличением дебита. По-видимому, каких либо качественных преобразований в глубинном тепловом и флюидном питании здесь не происходит.

Важнейшим гидрогеохимическим последствием катаклизма 1996 года надо считать возникновение мощного очага разгрузки высокотемпературных термоминеральных вод на северном берегу озера и в истоках реки Карымская. Новые сульфатно--хлоридные, натриевые гидротермы отличаются по составу от всех существовавших здесь ранее (см табл. 3 и 4 ). Воды источников V, VI и VII групп различаются между собой не по гидрохимическому типу, а по величине минерализации, т. е. по степени смешения с пресными водами. Их состав к 2000 г. ещее не стабилизировался, особенно в VII, самой большой и неоднородной группе, и ещее рано говорить о тенденциях перемен (см. рис. 5 ). По большим, выше, чем в источниках Академии Наук, концентрациям хлоридов натрия в гидротермах VII группы можно заключить, что в них наиболее высоко присутствие флюида высокотемпературного геотермального резервуара. По гидрохимическим данным именно здесь, а не в эксплозивной воронке, вскрылись основные каналы разгрузки глубинных вод высокотемпературной геотермальной системы. Благодаря высокой минерализации и очень большим дебитам, новые гидротермы играют главную роль в процессах выноса и переотложения вещества в геохимической системе кальдеры Академии Наук.

В кальдере Карымская гидрохимические условия разгрузки гидротерм сложнее. Из-за приповерхностного смешения с инфильтрационными водами появляются "разбавленные" источники. Сильнейшее влияние на конфигурацию участков разгрузки оказали грязевые потоки катастрофических паводков, залившие большую часть термального поля и, сейсмические процессы, напротив, раскрывшие новые водовыводящие трещины. Несмотря на это, гидрохимический тип воды основных источников уже 35 лет остаеется прежним, а наблюдаемые незначительные перемены являются скорее колебаниями, чем изменениями. Небольшое, ~10%, увеличение минерализации отмечалось только в 1997 г. Следовательно, извержение вулкана Карымскогоий, у подножия которого находятся источники, не отразилось на составе гидротерм. Вода высокодебитных источников на трещинах, открывшихся у восточной границы термального поля, гидрокарбонатная и менее кислая с высоким содержанием магния . Наблюдаемые здесь высокие концентрации Не (до 0,2%) являются признаком разломных зон глубокого заложения.

Карымские термоминеральные водыводы, безусловнобезусловно, являются лечебными. Они относятся к группе редко встречающихся углекислых высококремнистых магниевых вод, очень ценных в бальнеологическом отношении. Они содержат в повышенных концентрациях и биологически активные микрокомпоненты: Fe, As, Sb, Sr и др. Благоприятное сочетание состава и комфортной температуры с очень высокими дебитами (>700 л/с) делает месторождение термоминеральных вод кальдеры Карымская уникальным. Это самое большое на Камчатке и в России месторождение углекислых термоминеральных вод.

Механизм единовременной инъекции в озеро почти 70 тысяч тонн серы заслуживает специального обсуждения. Самым простым объяснением этого явления может быть привнос в виде SO2 эруптивными газами. В большинстве опубликованных анализов высокотемпературных вулканических и теоретически рассчитанных "магматических" газов весовая концентрация соединений серы (S+SO2+SO3+H2S) составляет n . 10-4 и, очень редко, 10-3. Более 0,95 массы газов приходится на Н2О, остальное - СО2, Н2, галогеноводороды и т. п. [15, 22]. Если эруптивные газы извержения 1996 г. имели аналогичный состав и также более чем на 95% состояли из Н2О, то вместе с 7.107 кг серы в озеро должно было поступить (сконденсироваться) n.1010 -1011 кг водяного пара(107 -108м3 конденсата), что сопоставимо с объемом озера (4,6.108м3). Тепловая энергия этого количества пара, принимая минимально возмможную энтальпию ~2,5.106 Дж/кг, будет составлять n.1016 -1017Дж. С.М. Фазлуллин оценил поглощенную озером энергию в 1016 Дж [24]. Казалось бы, что эта величина близка к вычисленной нами по геохимическим данным, но, в отличие от нашей, она "по умолчанию" включает тепло, отданное твердыми продуктами извержения. При сопоставлении оценок это тепло надо приплюсовать и к нашим цифрам и тогда разница далеко выходит за пределы одного порядка. Не решенной остаеется и проблема водной составляющей (конденсата) гипотетического эруптивного газа: из его объеема n.107 - 108 м3 только n .106 м3 можно было бы "списать" на эруптивные облака (1,3 .106 м3 [14]) и катастрофический паводок (1,1.104 м3 [24]). Следовательно, либо концентрация серы в газе была в десятки раз больше принятой нами, либо привнос серы одновременно осуществлялся и другим агентом.

Полезные статьи

История образования
Государство в Центральной Европе, существовало до конца второй мировой войны (1939-1945). Столица - Берлин. В древности на территории Германии жили ...

Отработка угольного пласта с применением гидромеханизированной технологии
Мощность пласта , м 1,8 Угол падения пласта , град 60 Коэффициент крепости угля 1,2 Коэффициент кинематической вязкости воды , n,м/с 10-4, 10-5, ...

Гидрогеологические условия
На данной территории имеет место присутствие грунтовых вод. Грунтовыми водами называют воды первого от поверхности земли постоянно существующего вод ...