Геотермальный район Гейзерс-Ясное озеро
Рис. 1. Тектоническая схема северо-западной части США (модифицировано из Mooney and Weaver, 1989). Район может разделяться на субдукционный режим на севере Мыса Мендосино и трансформный режим на юге. Ясное озеро (точка в круге) располагается в северной части трансформного режима. Чёрные треугольники маркируют активные и спящие вулканы хребта Каскадных гор: L, Лассен; Sh, Шаста; M, Озеро Медисин; N, вулкан Ньюберри; H, г. Худ; S, г. Сан Хеленс; R, Монт Рейнер; B, г. Бейкер.
Рис. 5. Карта изолиний теплового потока западной части США (взято из Lachenbruch and Sass, 1980). Береговые хребты южной части Калифорнии тройного стыка Мендосино ограничены изолиниями 1.5 дo 2.5 ЕТП (единицы теплового потока), тогда как район Ясного Озера оконтурен изолиний >2.5 ЕТП.
Современный вулканизм, большой тепловой поток (4 тепловые единицы, или 167 мВт/м2), и высокий кондуктивный геотермический градиент (до 120°C/км), свидетельствуют, что тепло из неглубокой кислой интрузии в районе Ясного озера, в основном передаётся кондуктивным способом. Район Гейзерс имеет самый высокий тепловой поток в регионе, что согласуется с присутствием неглубокого конвективного теплопереноса в пародоминирующей геотермальной системе. Термальное моделирование магмо-гидротермальной системы Ясного озера, основанное на петрологических и геофизических характеристиках, обеспечивает проверку петрологических моделей и позволяет вникнуть в суть взаимоотношений между наблюденным термическим градиентом и размером, массой и историей формирования магматического очага в земной коре
Рис. 4. Гипотетический разрез магматической системы Ясное озеро на последней стадии эволюции. Это упрощенный взгляд подчёркивает возможное развитие двухуровневой системы корового магматизма, состоящие из глубокой преимущественно мафической системы и неглубокой преимущественно кислой системы. Упрощенная схема изображает общий вид магматической системы от её образования 2-3 млн. лет назад до 200 тыс лет.
Потребитель- интерактивная двухмерная (2-D) численная модель принятая для комплексных вмещающих пород и множественных внедрений магмы была разработана, чтобы моделировать кондуктивный и конвективный теплоперенос вокруг магматических тел, используя конечно-разностный принцип. Кондуктивные модели, которые широко в общих чертах согласуются с петрологической историей и наблюдёнными термическими градиентами в районах г. Коности и озера Боракс предполагают комбинацию высоких фоновых градиентов, неглубоких магматических тел (кровли которых располагаются на глубинах 3-4км) и современные неглубоко расположенной интрузии, не имевшей извержений.
Модели, которые включают зоны конвективного теплопереноса непосредственно над магматическими телами и/или вдоль выше расположенных зон разломов для более глубоких магматических тел (кровли расположены на глубинах 4-6км), но в отсутствии лёгкого доступа для больших ареалов тепловых аномалий в регионе Ясного озера. Анализ магматической системы Ясного озера, включая интрузивные тела, приводят нас к выводу, что (1) внедрение многочисленных небольших и неглубоких кислых магматических тел происходило на площади района с высоким тепловым потоком (около 750км2); (2) Только небольшая доля (значительно меньше 10%) кислой магмы, внедрившейся в верхнюю часть земной коры Озера Ясного, была извергнута на дневную поверхность; (3) высокие кондуктивные термические градиенты местами усилились за счёт контролирующих конвективную разгрузку тепла зон разломов; и (4) за исключение г. Ханах и возможно района озера Боракс, большая часть кислой магмы, присутствующей в верхней коре, затвердела или почти затвердела. Эти тела, в настоящее время трудно отличить от окружающих нагретых пород фундамента, представленных преимущественно граувакками, геофизическими методами.
Северная часть разлома Коллайоми в районе Ясного Озера является одним из лучших мест для реализации геотермального проекта Хот Драй Рок (HDR) в США, но едва ли он будет создана промышленная геотермальная электростанция. Результаты моделирования позволяют предполагать, что гранитные тела аналогичные фельзитам Гейзерс могут подстилать значительно больший регион Ясного Озера на небольшой глубине (3-6км). Это имеет значение, если в будущем проект HDR мог бы быть реализован, то гранитные Плутоны, а не структурно сложные францисканские породы фундаментами, имели бы большие перспективы для создания геотермального резервуара.