КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

 

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ


Номер проекта 22-27-00019

НазваниеМоделирование структуры гидротермальной системы на основе комплексных геофизических исследований (на примере Камбального вулканического хребта, Камчатка)

Руководитель Нуждаев Иван Алексеевич,

Организация финансирования, регион федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт вулканологии и сейсмологии Дальневосточного отделения Российской академии наук , Камчатский край

Конкурс №64 - Конкурс 2021 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований малыми отдельными научными группами»

Область знания, основной код классификатора 07 - Науки о Земле; 07-110 - Вулканология

Ключевые слова гидротермальная система, геолого-геофизическая модель, геофизические исследования, магнитное поле, гравиметрические наблюдения, элетроразведка, температурная съемка грунтов, ортофотоплан, квадрокоптер.

Код ГРНТИ38.00.00


 

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ


Аннотация
Гидротермальные системы – это термоаномалии, формирующиеся в верхних частях земной коры в областях современного вулканизма, возникающие при внедрении в водоносные слои глубинного теплоносителя – магмы или надкритического водного флюида. Изучение строения гидротермальных систем, понимание механизмов образования, принципов циркуляции флюида внутри этой сложной структуры, определение источников питания – все это является основными фундаментальными задачами геотермии. Исследование таких уникальных геологических объектов в нашей стране возможно в Курило-Камчатском регионе. Это регион входит в так называемое «Тихоокеанское огненное кольцо», в котором находится большинство действующих вулканов мира и здесь же расположены крупные гидротермальные системы Гейзерс (США), Камоджанг (Индонезия), Мацукава (Япония), Кошелевская (Камчатка, Россия). Камчатка характеризуется интенсивной и разнообразной гидротермальной деятельностью. На южной оконечности полуострова расположен Паужетско-Камбально-Кошелевский геотермальный (рудный) район, являющийся одним из крупнейших в Курило-Камчатском регионе. Он включает в себя известное Паужетское вододоминирующее геотермальное месторождение, которое активно эксплуатируется с 1967 года (Паужетская ГеоЭС – 12МВт). В 15 км юго-западнее на склоне вулкана Кошелевский в конце ХХ века разведано крупное пародоминирующее Кошелевское геотермальное месторождение с энергетическим потенциалом более 100МВт. Третьим объектом является вулкан Камбальный и его северная часть – Камбальный вулканический хребет. Основная часть хребта сложена цепочкой стратовулканов, экструзиями и субвулканическими телами плиоцен-плейстоценового возраста от андезидацитового до базальтового состава. Преобладают породы среднего состава в основном пропилитизированные и аргиллизированные. Гидротермальная деятельность на его склонах протягивается почти на 10 км с большим числом рассредоточенных выходов паровых струй и кипящих источников. Термопроявления Камбального вулканического хребта объединяются в 3 группы термальных полей (т/п): Северо-, Центрально- и Южно-Камбальные. Наиболее интересной для исследований, крупной по площади и мощной по выносу тепла (около 2000 ккал/сек) является Южно-Камбальная группа т/п, расположенная всего в 7 км от активного кратера вулкана Камбальный. Южно-Камбальная группа включает 3 т/п: Дальне-, Центрально- и Ближне-Камбальное. С помощью геофизических методов Камбальный вулканический хребет и его гидротермальная система практически не изучены, никаких данных о глубинном строении и процессах протекающих в его недрах на сегодняшний день нет. В рамках выполнения проекта Южно-Камбальная группа т/п выбрана нами как модельный объект, представляющий наибольший интерес для исследований в плане понимания строения гидротермальной системы Камбального вулканического хребта и поиска возможной глубинной связи (зон питания) с действующим вулканом Камбальный. В ходе реализации проекта впервые планируется провести комплексные наземные геофизические исследования на трех термальных полях Южной группы Камбального вулканического хребта. Геофизические работы будут выполнены в два этапа. На первом этапе методами: магнитометрии (выделение зон гидротермально изменённых пород, положение разломных зон, картирование интрузий), гравиметрии, электроразведки на постоянном токе. На втором этапе планируется проведение глубинных исследований методом магнитотеллурических зондирований (МТЗ) или низкочастотных микросейсмическихзондирований (НМЗ) в зависимости от анализа результатов площадных съемок на первом этапе. Также планируется выполнить температурную съемку грунтов и аэрофотосъемку с помощью беспилотного летательного аппарата для построения детальных ортофотопланов термальных полей и цифровой модели местности. Комплексный подход к анализу полученных материалов с привлечением имеющихся геологических, геохимических, гидрогеологических данных позволит построить детальную геолого-геофизическую модель структуры Южной группы термальных полей Камбальной гидротермальной системы. Такая модель будет построена впервые для этого уникального объекта и является необходимой для понимания процессов протекающих в недрах вулканического хребта и вулкана Камбальный. Изучение гидротермальных систем современной приборной базой приблизит нас к пониманию механизма образования, а также циркуляции термальных вод и дальнейшему рациональному использованию геотермальных энергетических ресурсов, необходимых для обеспечения населения и промышленных объектов теплом и электрической энергией.


 

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ


 

Публикации

1. Нуждаев И.А., Феофилактов С.О., Букатов Ю.Ю., Денисов Д.К. Геофизические исследования Южно-Камбального Центрального термального поля (Камбальный вулканический хребет, Камчатка) Петропавловск-Камчатский: ИВиС ДВО РАН, Вулканизм и связанные с ним процессы. Материалы XXV ежегодной научной конференции, посвящённой Дню вулканолога, 30-31 марта 2022 г. – Петропавловск-Камчатский: ИВиС ДВО РАН, 2022, С.146-149. (год публикации - 2022)

2. Нуждаев И.А., Букатов Ю.Ю., Феофилактов С.О. Моделирование структуры Южно-Камбального Центрального термального поля по геофизическим данным (Южная Камчатка) Институт вулканологии и сейсмологии ДВО РАН (Петропавловск-Камчатский), Материалы XII Международной школы по наукам о Земле имени профессора Л.Л. Перчука (ISES-2022), 7-19 сентября 2022 г. – Петропавловск-Камчатский: ИВиС ДВО РАН, 2022. – С.68. (год публикации - 2022)

3. Нуждаев И.А., Рычагов С.Н., Феофилактов С.О., Денисов Д.К. Особенности магнитного поля геотермальных систем Паужетского района (Южная Камчатка) Вулканология и сейсмология, №2, с.33-51 (год публикации - 2023)
10.31857/S0203030622060049


 

Публикации

1. Букатов Ю.Ю., Нуждаев И.А., Феофилактов С.О. Первые комплексные геофизические исследования структуры Южно-Камбального Ближнего термального поля (Камбальный вулканический хребет, Южная Камчатка) ИВиС ДВО РАН, с.123-126 (год публикации - 2023)

2. Нуждаев И.А., Феофилактов С.О., Букатов Ю.Ю. Новые данные о строении термоаномалий Паужетско-Камбально-Кошелевского района на основе магнитометрической съемки ИВиС ДВО РАН, с.29-32 (год публикации - 2023)

3. Феофилактов С.О., Нуждаев И.А., Букатов Ю.Ю. Строение Южно-Камбальной группы термальных полей Камбального вулканического хребта по геоэлектрическим данным (Южная Камчатка) Петропавловск-Камчатский: ИВиС ДВО РАН, с. 33-36 (год публикации - 2023)

4. Феофилактов С.О., Нуждаев И.А., Букатов Ю.Ю. Геофизические поля в областях гидротермально измененных пород на примере Паужетского геотермального района (Южная Камчатка) Паратунка: ИКИР ДВО РАН, с. 18-19 (год публикации - 2023)

5. С.О. Феофилактов, С.Н. Рычагов, И.А. Нуждаев Структура и изменение термальных полей южной группы Камбального вулканического хребта (Камчатка) по температурным съемкам грунтов Вестник КРАУНЦ. Науки о Земле (год публикации - 2024)

6. И.А. Нуждаев, С.Н. Рычагов, С.О. Феофилактов, Ю.Ю. Букатов Геолого-геофизическое моделирование структуры гидротермальной системы южной группы термальных полей Камбального вулканического хребта (Камчатка) Геология и геофизика, Online First (год публикации - 2023)
10.15372/GIG2023191