Долгоживущие вулканические центры геотермальных районов Камчатки
Вулканические источники тепла и механизмы его передачи являются актуальными проблемами гидротермальных процессов и рудообразующих систем. В Паужетском, Семячикском и Мутновском геотермальных районах Камчатки были изучены активные долгоживущие вулканические центры, с которыми связаны высокотемпературные гидротермальные системы. Палеоген-неогеновые долгоживущие вулканические центры были выявлены в Банно-Паратунском геотермальном районе, с которым связаны низкотемпературные гидротермальные системы.
Рис.1. Геологические позиции Банно-Паратунского, Мутновского и Паужетского геотермального районов.
Рис. 2. Геологические позиции Семячикского геотермального района. (Белоусов, 1978)
1 - породы мелового фундамента; 2 - породы палеоген-неогенового возраста; 3 -вулканогенные и вулканогенно-осадочные породы плейстоцен-голоцена; 4 - стратовулканы; 5 - вулканы Банно-Паратунского геотермального района 6 - извержения и базальтовые излияния ареального типа; 6 - прибрежные и озерные отложения; 7 - разломы; 8 - направления глубинного тектономагматического разлома в Семячикском геотермальном районе
Геологическая история развития долгоживущих вулканических центров характеризуется изменениями их структуры в результате гидротермально-магматической активности. Эти изменения проявляются в генерации и эволюции магматических очагов в мантии и в коре. Базальтовые расплавы мантийных камер переносят глубокое тепло к поверхности Земли через плоские магматические каналы без значительных потерь. Тепловой поток этих вулканических центров недолговечен и характеризуется значительной мощностью ~ 7000 ккал / км2 с. Долгоживущие вулканические центры характеризуются наличием магматических очагов в земной коре. Они защищают часть мантийного теплового потока. Их теплоемкость на поверхности Земли оценивается от 1000 ккал / км2 с до 5000 ккал / км2 с. Предполагается, что значительное количество тепловой энергии сохраняется в долгоживущих вулканических центрах. Он расходуется на образование и деятельность как очага, так и конвективных гидротермальных рудообразующих систем. Эволюция таких центров сопровождается образованием комплексов метаморфических пород, взаимодействие которых с высокотемпературными мантийными расплавами сопровождается окислительно-восстановительными реакциями, такими как горение. В результате этих реакций тепловая энергия вырабатывается в таких магматических камерах. Формируется долгоживущая струйная магматическая система, обеспечивающая перенос мантийного тепла. Теплопередача в них сопровождается минимизацией тепловых потерь и накопления и дополнительного тепловыделения, необходимого для преодоления конструкций с низкой теплопроводностью (теплозащитные экраны). Формирование, эволюция и вымирание магматических камер и резервуаров в таких теплопроводящих структурах контролируются теплофизическими свойствами горных пород, геологическим строением и окислительно-восстановительными процессами в них.