Яндекс.Метрика
Автор: чл.-к. РАН, д.г.-м.н. И.Ю. Кулаков   

​В рамках Проекта проделана большая работа по исследованию различных вулканических систем в России и за рубежом.

При поддержке Проекта были проведены экспериментальные полевые работы, которые существенно перевыполнили планы, установленные в исходной заявке. Вместо одной сейсмической сети были установлены две. Одна - в 2018-2019 году была развернута на территории Авачинской группы вулканов и включала в себя 17 сейсмических станций в дополнение к семи станциям постоянной сети. Вторая сеть была установлена в 2019-2020 годах с участием тайваньских коллег, которые предоставили свое дорогостоящее оборудование. На большой территории, покрывающей центральную Камчатку от западного до восточного побережья, была установлена сеть из 35 сейсмических станций в дополнение к около 15 постоянным станциям, расположенным, главным образом, в восточной части Камчатки. После снятия обеих сетей силами участников Проекта проводилась ручная обработка по выявлению сотен сейсмических событий и снятию времен вступления продольных и поперечных волн.

Построена сейсмическая модель верхней коры под Авачинской группой вулканов, где были использованы данные по объемным волнам от локальной сейсмичности. В результате томографической инверсии получено, что и под Авачинским, и под Корякским вулканами имеются аномалии с чрезвычайно высоким значением Vp/Vs, которые маркируют положение двух независимых магматических камер. Под Авачинским вулканом камера расположена на глубине 2 км от поверхности и связана с поверхностью активным магматическим каналом. Под Корякским вулканом камера располагается глубже – на 7 км от поверхности и не имеет явно выраженной связи с поверхностью, но наличие множества сейсмических событий между ней и поверхностью свидетельствует об активной миграции флюидов и дегазации. Этот результат был выбран Президентом РАН в качестве одного из основных достижений российской науки в 2019 году.

При поддержке Проекта были обработаны данные с более сотни сейсмических станций международной сети KISS, установленной на территории Ключевской группы вулканов в 2015-2016 годах. Получена беспрецедентная по детальности модель верхов мантии и коры, которая позволила объяснить особый характер вулканической активности, наблюдаемый там. В частности, обнаружен поток астеносферного вещества, поднимающегося из разрыва слэба в районе вулкана Шивелуч, который после достижения подошвы коры направляется в сторону Ключевской группы вулканов. Этот результат был также выбран Президентом РАН в качестве одного из основных достижений российской науки в 2020 году.

В рамках Проекта был выявлен источник сейсмической активизации вулкана Удина на Камчатке. Этот вулкан до 2017 года считался потухшим, однако, начиная с декабря 2017 года в его окрестности стали регистрировать землетрясения, количество и интенсивность которых увеличивается в течение последующих лет. В 2018 году участниками Проекта были установлены на срок три месяца четыре станции, которые зарегистрировали около 300 событий, а в 2019 году с помощью сейсмической томографии выполнена точная локация этих событий и построена модель сейсмических неоднородностей, которая показала, что магматическая система под вулканом Удина находится в активном состоянии.

С использованием различных типов сейсмических данных изучено глубинное строение района кальдеры Йеллоустон. На базе телесейсмической томографии обнаружено, что под кальдерой имеется контрастная низкоскоростная аномалия, которая прослеживается, по крайней мере, до глубины 130 км. Согласно данным о локальной сейсмичности, в верхней части коры также выявлены высококонтрастные пониженные значения Vp и Vs. Аналогичные аномалии определяются в результате анализа дисперсионных кривых групповых скоростей поверхностных волн Рэлея и Лява, полученных посредством корреляции сейсмического шума. Кроме того, совместная инверсия данных по волнам Рэлея и Лява позволила выявить область анизотропии на глубинах от 5 до 10 км под кальдерой, где скорости горизонтально поляризованных волн Vsh на 10% превосходят скорости волн с вертикальной поляризацией, Vsv. На основании сопоставления полученных томографических моделей и других имеющихся геолого-геофизических данных, предложен общий механизм функционирования магматической системы супервулкана.

В результате совместных работ на основе использования данных по локальным и телесейсмическим землетрясениям построена сейсмическая модель коры в районе вулканического комплекса Татун на северном Тайване. Под вулканом обнаружена аномалия с повышенным значением Vp и пониженным Vs, что отражает наличие активной магматической системы с большим содержанием флюидов и расплавов.

В рамках Проекта, помимо указанных выше объектов, проводились исследования и других вулканических комплексов. Авторами Проекта проведено исследование вулкана Колима в Мексике. Помимо времен прихода объемных Р- и S-волн, в данной работе использовались данные по сейсмическому затуханию, которые позволили получить важную комплементарную информацию к сейсмическим скоростям. Под вулканом на глубине примерно 15 км обнаружен крупный магматический очаг, проявившийся аномалией с повышенными значениями отношения Vp/Vs и высоким затуханием. При поддержке Проекта получены важные результаты по вулкану Спурр на Аляске, был обнаружен подъем верхней границы магматического очага на 2 км во время периода активизации. Впервые получена информация о глубинном строении вулкана Невадо дель Уила в Колумбии, согласно которой его питание проходит по двум независимым каналам, которые соединяются в области максимальной фумарольной активности. Важный совместный с тайваньскими коллегами результат касается оценки напряженно-деформированного состояния коры по анализу наклона графика повторяемости землетрясений.

Из 15 статей, опубликованных со ссылкой на Проект, девять вышли в международных журналах первого квартиля (Q1): Scientific Reports (Nature Group), Journal of Geophysical Research, Geophysical Research Letters, Journal of Volcanology and Geothermal Research. При рассмотрении в этих журналах статьи прошли жесткое рецензирование ведущими мировыми специалистами, что указывает на то, что результаты Проекта находятся на высочайшем научном уровне. Всего (включая тезисы докладов) со ссылкой на Проект имеется 17 публикаций.

​​