Предыдущая страница реферата | 1  2  3  4  5  6 | Следующая страница реферата

Источники Академии Наук.

Сейсмические и вулканические события 1996 г.ода изменили условия разгрузки гидротерм. В результате резких колебаний уровня озера и приливных волн по всему южному берегу на высоту более 5 м смыт чехол покровных отложений и выработан новый абразионный уступ. Из-за неравномерных тектонических подвижек южный берег озера был приподнят, и на поверхности оказались подводные термальные источники. Термальная активность на берегу резко возросла: выходы источников с температурой кипения прослеживаются с перерывами на протяжении 1500 м, а с температурой выше 40o - на 2100 м. В амфитеатре вулкана Академии Наук обособились четыре группы термопроявлений (см. рис. 1) [4 ].

Группа I, собственно источники Академии Наук, претерпела очень заметные изменения. Обе нижние ванны каскада были срезаны новым абразионным уступом. В уступе обнажился уникальный четыреехметровый разрез гейзеритового купола с гейзерными камерами и каналами. Одна из больших верхних ванн (юго-восточная) была заполнена вулканическим пеплом, смытым со склонов при таянии снега. Маленький гейзер "Сердитый" на еее берегу превратился в постоянный кипящий источник. Северо-западная ванна, горячий бассейн размером 20 х 15 метров с мощным пульсирующим грифоном на дне, сохранилась в почти прежнем виде, но заметно увеличила активность. Гейзер "Карлик" принял вид пульсирующего сильно кипящего пароводяного котла. Большой грифон в ванне в двухтысячном году начал работать в ярко выраженном гейзерном режиме (фонтанирование - 1 мин. 110 с; пауза - 50 с) с выбросом воды на высоту до 3 м. На склоне выше ванны появилось множество новых мелких кипящих конденсатных котелков и струек пара. Увеличилась площадь и усилился общий прогрев термального поля. На склоне на 80 м нак северо-западу от ванн погибли заросли ольхового стланика и, частично, травяная растительность. Прогрев грунта во многих местах превысил 50o на глубине 20 см.

В 180 м северо-западнее старых ванн в 1996 г.оду возник новый мощный очаг разгрузки парогидротерм, почти удвоивший общую тепловую мощность источников. Раньше берег здесь был задернован и наблюдались только признаки скрытой гидротермальной активности: полынья во льду вдоль берега, теплые ручейки. Приливные волны смыли покровные отложения и, после падения уровня озера, в обнажившемся береговом обрыве появились источники с температурой 72-96o , выходящие из открытых трещин в туфобрекчиях.  

Самым эффектным термопроявлением нового участка стал гейзер "Академический". Этот мощный источник с типичным гейзерным режимом появился в 30 м от озера, сразу над береговым уступом на высоте 6 м над водой. Жерло гейзера находится в яме глубиной 1,5 м с разновысокими стенками, выработанной в гидрохимических брекчиях. Устье гейзерного канала - воронка, заваленная крупными скальными обломками. Во время извержения вода заполняет яму, с сильным шумом кипит, выбрасывая фонтан и переливается в озеро обильным ручьеем с максимальным дебитом ~20 л/с.., Ззатем, оставшаяся в воронке вода быстро поглощается и начинается период накопления. В глубине воронки слышно кипение, нарастает интенсивность парения и следует новый цикл. В 1996 г. гейзер выбрасывал мутную желтоватую воду, затем система каналов промылась. Полный гейзерный цикл в июле 1996 г. длился 9 -14 минут, а фонтанирование на высоту 1,7 м - 6m 40c - 6m 50c. В 2000 г. полный цикл остался ~10 минут, а характер извержения усложнился: фонтанирование + излив - 4', накопление - 4', малое фонтанирование - 30'', накопление - 1-2''. Высота фонтанирования возросла до 4 м. Вода гейзера по составу одинакова с остальными источниками Академии Наук. Наблюдается постепенный рост минерализации за счеет кремнекислоты и ионов Cl и Na (табл. 3).

Все остальные термопроявления этого участка, располагающиеся выше гейзера, являются выходами пара. Это кипящие конденсатные котлы, некоторые - мощные, интенсивно бурлящие, диаметром до 1 м, другие - едва заметные парящие проколы. Там, где кипящие конденсаты успели переработать рыхлую породу, водные котлы превращаются в грязевые. Разнообразных котлов на участке более трехтрех десятков, и все они почти бессточные. Кипящие котлы группируются в небольших плоских котловинах и воронках. Здесь работает обычный для таких условий природный сепаратор: на высоких отметках разгружаетсяразгружаются пар и газ - продукты подземного вскипания гидротерм, а отсепарированная вода сливается внизу.

Для I группы источников Академии Наук характерна ещееще одна форма тепловой разгрузки: сильно прогретые термальные площадки, "сухие" и с рассредоточенным парением. Общая площадь термальных площадок по изотерме 50o на глубине 1 м 18000 м2, из них 7000 м2 прогреты на этой глубине до ~100o . Дебит основной группы источников Академии Наук в 1996 г. был 55 л/с, кроме этого, через парящие площадки и кипящие водные котлы выносилось ~6 кг/с пара. Вынос тепла составлял ~40 МВт [4]. В последующие годы тепловая мощность нарастала за счетсчет увеличения стока из старых ванн и повышения температуры прогретых площадок при некотором сокращении их размеров. В 2000 г. расход воды достиг 70л/с, и вынос пара превысил 6 кг/с. Тепловая мощность, соответственно, увеличилась до ~47 МВт.

Восточнее основной группы источников, на южном берегу озера на 650 метров прослеживается прерывистая полоса выходов горячих источников. На всемвсем этом участке крутой, почти без пляжа берег сложен массивными грубообломочными туфобрекчиями, сцементированными отложениями гидротерм (гидрохимические брекчии). Из трещин в туфобрекчиях на уровне озера и под водой выходят горячие и кипящие источники. Выделяются две обособленные группы источников (см. рис. 1).

Группа II. В 450 м от термопроявлений основной группы, на урезе воды озера вдоль открытой на 10-20 см трещины северо-западного направления, заполненной обломочным материалом, выходят небольшие пульсирующие источники. Отдельные кипящие проколы видны на протяжении 2 м в дне озера и на берегу. Температура источников - 97o . Северо-восточнее на протяжении 30 м берег прогрет, и из мелких трещин в туфобрекчиях высачивается вода с температурой 40o и выше. Суммарный расход источников группы можно оценить в 1,5-2 л/с. Вверх по склону над источниками, на высоте ~40 м, расположена термальная площадка со слабыми выходами пара - проявление подземного вскипания гидротерм. Здесь несколько бессточных кипящих конденсатных котелков, парящий грунт с возгонами солей на площади порядка 15 м2, угнетеенная растительность на площади ~80 м2.

Группа III. В 400 м северо-восточнее, у берега на глубине 30-50 см видны кипящие выходы воды, а на поверхности - пузыри газа и пара. Далее берег перекрыт слоистыми плитами гидротермальных брекчий, сквозь которые пробиваются источники с температурой от 40 до 80o . Затем на берегу появляется плоский уступ и фрагменты валунно-галечного и песчаного пляжа. Из каверн в туфобрекчиях выбивают восходящие источники и струйки пара, слышно подземное кипение. Под водой видны кипящие грифоны и струи газовых пузырей. Протяженность прогретой полосы берега - 110 м. С востока прогретый участок ограничен ручьем, образовавшим конус выноса, сквозь который в виде типичного грязевого котла пробивается кипящий источник с температурой 98o . Суммарный дебит термопроявлений группы - 7-9 л/с.

Группа IV появилась после извержения в 350 м западнее термальной площадки группы I. Здесь на отрезке 80 м прослеживается разгрузка термальных вод из-под вновь образованного трехметровоготрехметрового берегового уступа. Нисходящие источники выходят между глыб у подножья уступа и образуют ручьи, стекающие в озеро или теряющиеся в песчаном пляже. Температура воды источников от 43 до 20o . 0. Общая протяжеенность участка разгрузки - 110 м. Максимальные дебиты отдельных источников 0,3 л/с, расход ручьев - до 1 л/с. Суммарный дебит оценивается в 10-12 л/с.

Источники на северном берегу озера, группа V (Медвежьи).  

Эти источники появились в 1996 году в 1 км восточнее истока реки . Карымская. Здесь и ранее наблюдались признаки разгрузки термальных вод: полынья во льду вдоль берега, прогретый пляж, пузырьки газа [17]. После извержения характер береговой линии сильно изменился. В отложениях озеерной террасы волновой абразией был выработан уступ высотой до 2,5 м. После снижения уровня озера берег отошеел от уступа и образовался песчано-галечный пляж шириной 40-60 м. На урезе воды пляж прогрет. В 1996 г. высачивание воды в виде струек с температурой 20-50o и линейная разгрузка и теплойтеплой воды вдоль берега прослеживались на протяжении 150 м. По приблизительным оценкам расход термальных вод тогда был близок к 5 л/с.

В дальнейшем протяженность участка разгрузки и температура источников прогрессивно нарастали. Осенью 2000 г. длина полосы разгрузки достигла ~700 м при максимальной ширине на берегу 10 - 15 м и на мелководье более 5 м. При этом температура отдельных термопроявлений достигла 64o , а прогрев выше 50o наблюдался на участке 170 м. Суммарный дебит источников,. в пересчете на воду с температурой 64о0, составляет ~75л/с, из которых 40% приходится на воду с температурой 64-50o , 35% - 50-30o , 25% - 20-30o . Вынос тепла за 4 года увеличился с 300 до 4800 ккал/с (~20 МВт в 2000 г.).

Химический состав воды источников постепенно меняется (см. табл. 3, NN 13, 14). С 1996 года еее минерализация увеличилась в 1,5 раза. Теперь воду Медвежьих источников можно отнести к минеральным слабощелочным высококремнистым гидрокарбонатно-сульфатно-хлоридным, натриевым.

Источники на кромке кратера Токарева (группа VI).

Источники расположены на северном вогнутом берегу полуострова Новогодний (см. рис. 1). Термальные воды разгружаются в озеро на полутора километровой дуге северной кромки эксплозивной воронки. Берег здесь низкий и очень пологий. Вдоль береговой линии идеет неравномерный, местами интенсивный, до 0,3 л/с с погонного метра, сток термальных вод в озеро. Есть признаки прибрежного подводного стока. Хорошо сформированных сосредоточенных источников здесь нет. Общая длина полосы разгрузки в 1996 г. была 580 м, участков с температурой выше 50o - 240 м, максимальная температура - 86o . К осени 2000 г. протяженность участка разгрузки увеличилась до ~700м, а максимальная температура упала до 72o . Наиболее интенсивный сток наблюдается на высокотемпературных участках. В пересчетепересчете на воду с максимальной температурой 86o , суммарная разгрузка 1996 г. оценивается в 105 л/с, 2000 г., в пересчетепересчете на 72o ,- 110 л/с. Вынос тепла при этом сократился с ~38 МВт в 1996 г. до ~33 МВт в 2000 г.

В отличие от вод Карымского озера, гидротермы, разгружающиеся на кромке кратера Токарева, не несут следов прямого вулканического воздействия. Они почти нейтральные, содержат высокие концентрации хлорида натрия, и кремнекислоты (табл. 4 N 1 - 5). Не отмечается и выделение спонтанного газа. Скорее всего это высокотемпературные гидротермы, которые разгружаются в рыхлые отложения на некотором удалении от кромки кратера, смешиваются с приповерхностными сульфатно-кальциевыми водами выщелачивания вулканогенных пород и стекают в воронку в виде нагретого грунтового потока..

На север от кратера Токарева по полуострову протягивается цепочка более поздних взрывных воронок. Они прорывают отложения первых взрывов. Эти воронки трассируют зону трещиноватости, по которой после землетрясения высокотемпературные гидротермы поднялись к поверхности.

Гидротермы у истока р. Карымская (группа VII).  

Выходы термальных вод появились в истоке реки Карымская после прорыва перемычки, перекрывшей сток из озера во время извержения в январе 1996 г. В нижнем бьефе этой плотины уже в апреле пробивались струйки теплой воды. После прорыва перемычки и падения уровня озера, в новой пойме появились термальные источники с температурой от 20 до 94o .  

Первые сочащиеся выходы термальных вод с температурой 20-25o появляются в левобережной пойме на расстоянии 20 м от озера. Они образуют узкую теплую лагуну, переходящую в ручей. В 70 м от истока ручья на его левом берегу начинается полоса разгрузки термальных вод в виде линейного высачивания и небольших нисходящих источников. Их температура, возрастает на протяжении следующих 70 м с 40o до 90o . 0. Далее гидротермы разгружаются между подножием новой озеерной террасы и ручьеем и на плоской поверхности поймы. Ширина прогретой, сильно парящей площадки до 8 м, длина ~50 м. Источники здесь имеют облик небольших слабо газирующих грифонов, температура воды повышается до 94o , расход горячего ручья в конце площадки достигает 68 л/с. Перед впадением в реку горячий ручей разветвляется на рукава. Источники с температурой 71-85o выходят на островках в устье и из трещин в туфах коренного склона на левом берегу. К середине лета 1996 г. в истоках реки Карымскийая сформировался очень мощный очаг разгрузки высокотемпературных гидротерм c суммарным дебитом источников более 70 л/с. [4].

В последующие годы очаг разгрузки продолжал развиваться. Парящие площадки по берегам горячего ручья покрылись плотными корками возгонов. На дне реки, в излучине ниже основной термальной площадки появились два мощных грифона с температурой на выходе 98o и площадью бурления на поверхности более 5 м2. Рядом на правом берегу образовалась новая термальная площадка с множеством мелких кипящих выходов на берегу и в русле реки. В 180 м ниже, на левом берегу непосредственно из трещины в коренных отложениях, открывшейся при землетрясении, в 1997 г. начался излив воды с температурой 85o . Общий расход источников почти удвоился за счет появления мощных грифонов на дне реки и высокотемпературных выходов на правом берегу и достиг в 2000 г. 100-110 л/с. Вынос тепла при этом возрос с 27,6 до ~45 МВт. Глубинная температура по силикатному и Na - K геотермометрам 220 - 230o.

По гидрохимическому типу воды источников нейтральные азотно-углекислые сульфатно-хлоридные натриевые высококремнистые (см. табл. 4).Сопутствующие газы существенно отличаются от газов источников Академии Наук высоким содержанием СО2 и отсутствием О2.. В отдельных источниках наблюдаются ураганные всплески содержания метана (до 53%) и гелия до 0,02% , что не имеет пока удовлетворительного объяснения.  

Состав источников ещееще не стабилизировался и видоизменяется с тенденцией приближения к типичным высокотемпературным гидротермам. Расположение и конфигурация выходов позволяеют предполагать, что данная группа источников, воронки фреатических взрывов на полуострове, очаг разгрузки гидротерм в кромке кратера Токарева связаны с единой термовыводящей зоной субмеридионального направления, активизированной при землетрясении.

Карымские источники ( группа VIII).

Рис. 3

 Подводное извержение в озере и землетрясение привели к катастрофическим последствиям не только в кальдере Академии Наук, но и в кальдере Карымская. Мощными паводками, огромная масса пирокластического и резургентного материала была вынесена по реке в Термальную котловину. Река Карымская изменила русло. Отложения грязевых потоков нарушили или полностью заглушили многие минеральные источники и появились новые выходы гидротерм. При паводках тонкие глинистые илы осели слоем мощностью до 0,5 м в центральной части котловины, в местах максимального скопления горячих грифонов. Грубые пески мощностью до 1,5 м, перекрыли южную половину котловины (рис. 3). Изменения в характере разгрузки прослежены по всем основным термальным участкам. В августе 2000 г. были определены дебит и тепловая мощность по всем этим участкам. Результаты сравниваются с данными 1984 г. (табл. 5 ).

Рекомендуем скачать другие рефераты по теме: антикризисное управление предприятием, дипломная работа на тему.



Предыдущая страница реферата | 1  2  3  4  5  6 | Следующая страница реферата

Поделитесь этой записью или добавьте в закладки