Новости
Камчатского края, России и мира
На Камчатке проснулся вулкан Большая Удина
Полуостров в ожидании природной катастрофы...
Ученые проанализировали данные сейсмостанций, установленных на вулкане весной 2018 года, и пришли к выводу, что за активностью Удины нужно следить из-за потенциальной опасности мощного извержения. Результаты работы опубликованы в Journal of Volcanology and Geothermal Research.
«Когда вулкан долго молчит, первый его взрыв может быть катастрофическим. В воздух выбрасывается большое количество пепла, он разносится далеко, и пострадать могут не только окрестные поселения, но и большие территории на всей планете. Вспомните Помпеи: пробуждению Везувия предшествовало затишье в течение нескольких тысяч лет. А извержение в 1600 году в Перу привело к похолоданию в Европе и голоду в России», — говорит заведующий лабораторией сейсмической томографии Института нефтегазовой геологии и геофизики им. А. А. Трофимука СО РАН член-корреспондент РАН Иван Юрьевич Кулаков.
Большая Удина, расположенная в Ключевской группе вулканов на Камчатке, до недавнего времени считалась потухшей. Камчатский филиал ФИЦ «Единая геофизическая служба РАН» за время своей работы с 1961 года регистрировал в этом районе лишь единичную слабую активность. С осени 2017 года толчки стали случаться всё чаще, их сила постепенно растет. В феврале 2019 года было зарегистрировано землетрясение с магнитудой 4.3 — самое крупное в этой части Ключевской группы за всю историю наблюдений. По словам Ивана КУЛАКОВА, если здесь произойдет извержение, «мало не покажется». Оно, скорее всего, будет взрывного типа, как и у расположенного рядом Безымянного, который не рассматривали как отдельный активный вулкан до тех пор, пока в 1956 году не произошел сильнейший направленный взрыв: пепел поднялся в небо на 35—40 километров.
Чтобы проверить, насколько активна Большая Удина и где находится источник активности, геологи расположили на вулкане четыре сейсмические станции. Их установка — тяжелый и дорогой процесс. Один прибор стоит около 1 миллиона рублей и состоит из датчика, который регистрирует колебания земного грунта, оцифровывает и записывает их на карту памяти, антенны для синхронизации времени и массивных аккумуляторов. Оборудование чаще всего забрасывается на вертолете. Затем станцию нужно надежно закрепить в грунте — порой для этого приходится использовать перфоратор — и защитить камнями от ветра и медведей.
«Первая попытка поставить станции была в апреле. Зафрахтовали МИ-8: погода была прекрасная, солнечная, но около вулканов поднялся сильный ветер и начал сносить вертолет на скалы. После нескольких заходов пилот отказался рисковать, — рассказывает Иван Кулаков. — На эти маневры истратили практически все деньги, заложенные на экспедицию, еще один вылет позволить себе мы не могли. Положение спас бизнесмен из Петропавловска-Камчатского, который упражнялся в пилотировании собственного вертолета. Вместе с инструктором он отвез нашего сотрудника на Большую Удину и обратно, мы оплатили только горючее».
Приборы «прислушивались» к вулкану с мая по июль 2018 года. За эти два месяца они зарегистрировали под Большой Удиной 559 землетрясений. Изучив полученные данные с помощью сейсмической томографии, геологи пришли к выводу, что вулкан можно исключить из разряда потухших.
«Землетрясения рождают сейсмические волны двух типов — продольные и поперечные. Они распространяются в недрах Земли и накапливают информацию о глубинных структурах. Скорости сейсмических волн зависят от множества различных факторов: состава пород, их температуры, наличия воды и расплавов. Используя метод сейсмической томографии, мы строим трехмерные модели распределения сейсмических скоростей и «ставим диагноз» геологическому объекту, например вулкану. В потухших вулканах и продольные, и поперечные волны имеют высокую скорость. Скорость поперечных волн снижается, когда в вулканический комплекс внедряется жидкость — магма или флюиды, так как они выступают в роли смазки, снижая прочность породы на сдвиг. На Большой Удине мы зарегистрировали повышенные скорости продольных волн и пониженные — поперечных, это свидетельствует о наличии активности в магматическом очаге», — поясняет Иван КУЛАКОВ.
Сейсмичность, как показали исследования, продвигается в сторону Удины с юга, от Толудской зоны, известной высокой сейсмической активностью. Предполагается, что здесь под землей расположен магматический очаг, который был одним из источников извержения вулкана Толбачик. Вероятно, теперь магма из этого резервуара проложила путь к Удине и питает её.
О пробуждении вулкана говорит и форма записи сейсмических сигналов. Они отличаются от записи тектонических землетрясений, происходящих в результате формирования разломов или перемещения литосферных плит в земной коре. «Анализ показал, что землетрясения на Большой Удине относятся к длиннопериодным сейсмическим событиям, которые, по существующим в мире представлениям, связаны с продвижением вязкой магмы под вулканом. Для них характерна повторяемость волновых форм. По схожести записи они объединяются в семейства, каждое из которых может быть связано со своим каналом продвижения магмы», — рассказывает ученый секретарь Камчатского филиала Геофизической службы РАН кандидат физико-математических наук Юлия Александровна КУГАЕНКО.
Иван КУЛАКОВ считает, что с уверенностью сказать, взорвется Большая Удина или снова затихнет, сложно. По статистике, извергаются около 60 % вулканов в мире, начинающих проявлять такую активность. «Несомненно, сейчас надо пристально наблюдать за Удиной, — отмечает геофизик. — Её активацию непрерывно регистрируют сейсмические приборы Геофизической службы. Но так как никто никогда не рассматривал Удину как потенциальный источник опасности, сейсмические станции расположены далеко и только с одной стороны от вулкана, поэтому данных может оказаться недостаточно».
Ситуацию прокомментировал главный научный сотрудник, заведующий лабораторией сейсмического мониторинга Камчатского филиала Единой геофизической службы РАН доктор физико-математических наук Вадим Александрович САЛТЫКОВ: «Мы следим за вулканом. При финансовой поддержке РФФИ в этом году установим вокруг него дополнительные станции. Они простоят до зимы и должны зафиксировать даже очень слабую сейсмичность, определить её источник с существенно большей точностью, чем позволяет постоянная региональная сеть. На следующий год планируем изучить среду вулкана по методу микросейсмического зондирования, который позволяет найти места, где расположена магма и другие структурные неоднородности. Разумеется, относительно сильные землетрясения можно отслеживать с помощью существующих станций, а дополнительные поисковые работы, исследование вулкана с помощью разных подходов помогут детально изучить процесс возможного пробуждения Удины и внести корректировки в обработку данных».
Справка «КВ»
Большая Удина — стратовулкан двухъярусного строения. Находится в центральной части полуострова Камчатка. Расположен в Ключевской группе вулканов. Входит в восточный вулканический пояс.
Вулкан Большая Удина — конический стройный вулкан, сложен переслаивающимися лавами и пирокластикой андезито-базальтового и андезитового состава с хорошо выраженным кратером на вершине. Кратер вулкана имеет диаметр 400 м, он заполнен ледником. Высота — 2923 м над уровнем моря. Вулканы Большая Удина и Малая Удина являются самыми южными в Ключевской группе вулканов.
«Камчатское время».
Ученые проанализировали данные сейсмостанций, установленных на вулкане весной 2018 года, и пришли к выводу, что за активностью Удины нужно следить из-за потенциальной опасности мощного извержения. Результаты работы опубликованы в Journal of Volcanology and Geothermal Research.
«Когда вулкан долго молчит, первый его взрыв может быть катастрофическим. В воздух выбрасывается большое количество пепла, он разносится далеко, и пострадать могут не только окрестные поселения, но и большие территории на всей планете. Вспомните Помпеи: пробуждению Везувия предшествовало затишье в течение нескольких тысяч лет. А извержение в 1600 году в Перу привело к похолоданию в Европе и голоду в России», — говорит заведующий лабораторией сейсмической томографии Института нефтегазовой геологии и геофизики им. А. А. Трофимука СО РАН член-корреспондент РАН Иван Юрьевич Кулаков.
Большая Удина, расположенная в Ключевской группе вулканов на Камчатке, до недавнего времени считалась потухшей. Камчатский филиал ФИЦ «Единая геофизическая служба РАН» за время своей работы с 1961 года регистрировал в этом районе лишь единичную слабую активность. С осени 2017 года толчки стали случаться всё чаще, их сила постепенно растет. В феврале 2019 года было зарегистрировано землетрясение с магнитудой 4.3 — самое крупное в этой части Ключевской группы за всю историю наблюдений. По словам Ивана КУЛАКОВА, если здесь произойдет извержение, «мало не покажется». Оно, скорее всего, будет взрывного типа, как и у расположенного рядом Безымянного, который не рассматривали как отдельный активный вулкан до тех пор, пока в 1956 году не произошел сильнейший направленный взрыв: пепел поднялся в небо на 35—40 километров.
Чтобы проверить, насколько активна Большая Удина и где находится источник активности, геологи расположили на вулкане четыре сейсмические станции. Их установка — тяжелый и дорогой процесс. Один прибор стоит около 1 миллиона рублей и состоит из датчика, который регистрирует колебания земного грунта, оцифровывает и записывает их на карту памяти, антенны для синхронизации времени и массивных аккумуляторов. Оборудование чаще всего забрасывается на вертолете. Затем станцию нужно надежно закрепить в грунте — порой для этого приходится использовать перфоратор — и защитить камнями от ветра и медведей.
«Первая попытка поставить станции была в апреле. Зафрахтовали МИ-8: погода была прекрасная, солнечная, но около вулканов поднялся сильный ветер и начал сносить вертолет на скалы. После нескольких заходов пилот отказался рисковать, — рассказывает Иван Кулаков. — На эти маневры истратили практически все деньги, заложенные на экспедицию, еще один вылет позволить себе мы не могли. Положение спас бизнесмен из Петропавловска-Камчатского, который упражнялся в пилотировании собственного вертолета. Вместе с инструктором он отвез нашего сотрудника на Большую Удину и обратно, мы оплатили только горючее».
Приборы «прислушивались» к вулкану с мая по июль 2018 года. За эти два месяца они зарегистрировали под Большой Удиной 559 землетрясений. Изучив полученные данные с помощью сейсмической томографии, геологи пришли к выводу, что вулкан можно исключить из разряда потухших.
«Землетрясения рождают сейсмические волны двух типов — продольные и поперечные. Они распространяются в недрах Земли и накапливают информацию о глубинных структурах. Скорости сейсмических волн зависят от множества различных факторов: состава пород, их температуры, наличия воды и расплавов. Используя метод сейсмической томографии, мы строим трехмерные модели распределения сейсмических скоростей и «ставим диагноз» геологическому объекту, например вулкану. В потухших вулканах и продольные, и поперечные волны имеют высокую скорость. Скорость поперечных волн снижается, когда в вулканический комплекс внедряется жидкость — магма или флюиды, так как они выступают в роли смазки, снижая прочность породы на сдвиг. На Большой Удине мы зарегистрировали повышенные скорости продольных волн и пониженные — поперечных, это свидетельствует о наличии активности в магматическом очаге», — поясняет Иван КУЛАКОВ.
Сейсмичность, как показали исследования, продвигается в сторону Удины с юга, от Толудской зоны, известной высокой сейсмической активностью. Предполагается, что здесь под землей расположен магматический очаг, который был одним из источников извержения вулкана Толбачик. Вероятно, теперь магма из этого резервуара проложила путь к Удине и питает её.
О пробуждении вулкана говорит и форма записи сейсмических сигналов. Они отличаются от записи тектонических землетрясений, происходящих в результате формирования разломов или перемещения литосферных плит в земной коре. «Анализ показал, что землетрясения на Большой Удине относятся к длиннопериодным сейсмическим событиям, которые, по существующим в мире представлениям, связаны с продвижением вязкой магмы под вулканом. Для них характерна повторяемость волновых форм. По схожести записи они объединяются в семейства, каждое из которых может быть связано со своим каналом продвижения магмы», — рассказывает ученый секретарь Камчатского филиала Геофизической службы РАН кандидат физико-математических наук Юлия Александровна КУГАЕНКО.
Иван КУЛАКОВ считает, что с уверенностью сказать, взорвется Большая Удина или снова затихнет, сложно. По статистике, извергаются около 60 % вулканов в мире, начинающих проявлять такую активность. «Несомненно, сейчас надо пристально наблюдать за Удиной, — отмечает геофизик. — Её активацию непрерывно регистрируют сейсмические приборы Геофизической службы. Но так как никто никогда не рассматривал Удину как потенциальный источник опасности, сейсмические станции расположены далеко и только с одной стороны от вулкана, поэтому данных может оказаться недостаточно».
Ситуацию прокомментировал главный научный сотрудник, заведующий лабораторией сейсмического мониторинга Камчатского филиала Единой геофизической службы РАН доктор физико-математических наук Вадим Александрович САЛТЫКОВ: «Мы следим за вулканом. При финансовой поддержке РФФИ в этом году установим вокруг него дополнительные станции. Они простоят до зимы и должны зафиксировать даже очень слабую сейсмичность, определить её источник с существенно большей точностью, чем позволяет постоянная региональная сеть. На следующий год планируем изучить среду вулкана по методу микросейсмического зондирования, который позволяет найти места, где расположена магма и другие структурные неоднородности. Разумеется, относительно сильные землетрясения можно отслеживать с помощью существующих станций, а дополнительные поисковые работы, исследование вулкана с помощью разных подходов помогут детально изучить процесс возможного пробуждения Удины и внести корректировки в обработку данных».
Справка «КВ»
Большая Удина — стратовулкан двухъярусного строения. Находится в центральной части полуострова Камчатка. Расположен в Ключевской группе вулканов. Входит в восточный вулканический пояс.
Вулкан Большая Удина — конический стройный вулкан, сложен переслаивающимися лавами и пирокластикой андезито-базальтового и андезитового состава с хорошо выраженным кратером на вершине. Кратер вулкана имеет диаметр 400 м, он заполнен ледником. Высота — 2923 м над уровнем моря. Вулканы Большая Удина и Малая Удина являются самыми южными в Ключевской группе вулканов.
«Камчатское время».
Дата создания: 06.06.2019 06:13:48
