Фотогаллерея гейзеров Долины гейзеров на Камчатке.

(фото Смелова Н.П. и Сугробова В.М.из книги Сугробова В.М. и других Жемчужина Камчатки-Долина Гейзеров, 2009)

Некоторые закономерности режима гейзеров Камчатки (Сугробова Н.Г.)

Теремковый

Малый, начало извержения

Характеристика фильтрационных свойств и гидротермального метаморфизма водовмещающих толщ

Основная масса гидротерм Долины Гейзеров выходит из коренных обнажений слабо литифицированных пемзовых псефитовых и агломератовых туфов дацитов гейзерной и устьевой пачек (рис. 4). Последние являются литологическими аналогами водовмещающих псефитовых ту­фов дацитов паужетской свиты на юге Камчатки, которые в настоящее время хорошо изучены [4, 12]. Детально исследованы их фильтрацион­ные свойства [3, 36]. Усредненные коэффициенты проницаемости паужетских псефитовых туфов составляют 0,4 дарси. Коэффициенты поровой проницаемости определяются для этих пород в пределах первых миллидарси. Из сравнения величин следует, что фильтрация гидротерм в таких толщах осуществляется, в основном, по трещинам, хотя возмож­на и поровая проницаемость.

Рис. 4. Схематическая геологическая карта Долины Гейзеров (Леонов В.Л.).

Стрелка в верхнем правом углу карты показывает направление на север. Темными кружками показаны гейзеры: 1 — Первенец; 2 — Тройной; 3 — Сосед; 4 — Сахарный; 5 — Большая Печка; 6 — Конус; 7 — Малый; 5 — Большой; 9 — Щель; 10 — Грот; 11— Новый Фонтан; 12— Фонтан; 13 — Двойной; 14 — Непостоянный; I5 — Ве­ликан; 16 — Жемчужный; 17—Горизонтальный; 18 — Розовый Конус; 19 — Бурлящий; 20 — Восьмерка; 21 — Верхний

Условные обозначения: 1 — аллювиальные, ледниковые и обвалыю-осыпные отложения (Q4)', 2 — лавы и шла­ки базальтового и андезито-базальтового состава (Q4); 3— озерные отложения (пачки: I — гейзерная, II — пемзовая, III — желтых скал, IV — Второе озеро и Южная котло­вина, V — Третье озеро, VI — Колорадо (Q₃¹- Q₃⁴)); 4 — лавы андезитового состава (Qa); 5 — взрывные пемзовые отложения кальдеры Узон (Q₃¹); 6 - лавы первого (а), второго (б) и третьего (е) циклов четвертичного кислого вулканизма (Q₂¹—Q₃¹); 7 - игнимбриты (Q₃²); 8 — лавы базальтового состава (Q₂¹); 9 - плиоцен-нижнеплейстоце­новые отложения, пачки: а — древних лав, пещерных туфов, песчано-лавовая, туфо-игнимбритовая, платобазальтов; б— устьевая; 10 — границы эрозионных уступов, огра­ничивающих Узоно-Гейзерную депрессию; 11— шлаковые конусы и прочие вулканиче­ские центры; 12 — кратерные воронки; 13—маар; 14 — дайки; 15 — разрывные нару­шения (а - трещины, б - сбросы); 16 — площади термоаномалий (примерные контуры по изотерме 20° С на глубине 1 м); 17—отложения, заполняющие предполагаемые каль­деры (на разрезе); 18 — условная граница в толще плиоцен-нижнеплейстоценовых от­ложений (на разрезе); 19 — границы отдельных слоев и потоков внутри выделенных пачек (маркирующие горизонты);

Слабая проницаемость псефитовых туфов гейзерной и устьевой па­чек, препятствующая интенсивному внедрению холодных поверхностных вод, является одним из важных геолого-структурных факторов форми­рования и деятельности высокотермальной гидротермальной системы Долины Гейзеров. В строении верхней части разреза гейзерной и усть­евой пачек участвуют тонкообломочные разновидности туфов, коэффи­циенты поровой проницаемости которых, как правило, на два порядка ниже, чем у псефитовых туфов. Они служат верхним водоупором и спо­собствуют лучшей гидроизоляции водовмещающих горизонтов.

Эти данные согласуются с результатами изучения процессов гидро­термального метаморфизма в водоносных и водоупорных горизонтах Долины Гейзеров [3, 22]. Породы гейзерной и устьевой пачек взаимо­действовали с гидротермами, фильтровавшимися по порам и трещинам и были интенсивно пропилитизированы. В них получил развитие ком­плекс низко-, средне- и высокотемпературных минеральных ассоциаций, в которые входят клиноптилолит, монтмориллонит, анальцим, кальцит, хлорит, адуляр, ломонтит, кварц, эпидот, пренит и др. Температурный интервал образования этих минералов изменяется от 60 до 200° С и бо­лее.

В разрезах ручья Водопадного и р. Гейзерной наблюдается зональ­ность в распределении вторичных минералов. Низкотемпературные ми­неральные ассоциации (монтмориллонит, клиноптилолит) располагают­ся в верхних частях разрезов. Вблизи очагов разгрузки и дренирующих гидротермы разломов и трещин преобладают высокотемпературные ас­социации (адуляр, кварц, ломонтит). В устье р. Гейзерной С. Ф. Гла-ватская в породах устьевой пачки описаны эпидот и пренит, образова­ние которых происходит при температурах 200° С и более. Зональность распре­деления минералов вблизи трещин и разломов указывает на то, что по ним фильтровались наиболее высокотемпературные гидротермы. Общее падение реконструируемого по минеральным фациям потока гидротерм совпадает с падением напоров современного потока. Резкий перепад температур в туфах верхней части разреза гейзерной пачки в интерва­ле 20—40 м подтверждает предположение о замедленной циркуляции гидротерм в них.

Таким образом, эти породы не только выполняют роль верхнего водоупора, но и предохраняют нижележащий поток гидротерм от боль­ших теплопотерь, что также должно способствовать созданию в нем вы­сокотемпературного режима.

Гидрогеологические условия кальдеры Узон изучались ранее Г. Ф. Пилипенко [5, 24]. Наиболее полное обнажение пород водовмещающего комплекса в кальдере, изученное нами, вскрывается на северо­западных склонах экструзии Белой. Экструзия, внедрившись в вулканогенно-осадочные отложения Второго озера, нарушила их залегание. Крупный блок озерных отложений был поднят на высоту до 250 м над дном котловины. Здесь обнажены тонкослоистые алевро-пелитовые и псамми­товые туфы дацитов с видимой мощностью около 200 м. Следовательно, можно предполагать, что верхние части разрезов озерных отложений, заполняющих кальдеру Узон, являются литологическими аналогами алевритовых и псаммитовых туфов гейзерной пачки в Долине Гейзеров и также выполняют роль верхнего водоупорного горизонта. Скрытые части разреза озерных отложений кальдеры Узон сложены, по-видимо­му, грубообломочными туфами, аналогичными псефитовым туфам, об­нажающимся к востоку от экструзии Белой, и выступают в качестве водоносных горизонтов.

По данным С. Ф. Главатских, алевропелитовые и псаммитовые туфы в обнажениях сопки Белой подверглись сильному кислотному метаморфизму, выразившемуся в их окремнении, каолинизации и алунитизации. Отмечается, что развитие процессов кислотного метаморфизма происходило по свежим породам вначале вдоль широтной полосы к за­паду от экструзии Белой, а затем очаг разгрузки гидротерм постепенно удалялся к северу.

Приведенная характеристика водовмещающих толщ гидротермаль­ных систем Долины Гейзеров и кальдеры Узон показывает, что раз­грузка высокотемпературных гидротерм обеих систем связана с опре­деленным типом озерных отложений, в которых возможна порово-трещинная циркуляция и имеются относительно водоупорные горизонты.