Кальдера Узона

К вопросу изучения кальдеры вулкана Узон.

Первым учёным, посетившим кальдеру Узон на Камчатке был Карл Фон-Дитмар, который проводил геологические, географические и этнографические исследования во время правления губернатора Завойко В.С.. В 1854 году во время экскурсии "... на Авачинскую сопку, к Баккенингу и к вулканам восточного ряда" К.Дитмар провёл некоторое время в кальдере, которую довольно подробно исследовал:

«С вершины края кратера Узона я мог взять следующее пеленги: Унана 320° СЗ; Таунзиц 305° СЗ, Валагинский хребет 270° З., Истоки Ковычи 250 ЮЗ, истоки Камчатки 240° ЮЗ, Малый Семячик 205° ЮЗ, Большой Семячик 195° ЮЗ, Кихпинич 155° ЮЗ, до 180° Ю. и Кроноцкий вулкан 45° СВ.

Наконец была найдена часть края кратера, где мы могли надеяться, без всяких несчастных случаев, достигнуть дна котла. Медленно и осторожно начали мы трудный крутой спуск. Мы шли вниз зигзагом. В особенности трудно было спускаться нашим нагруженным лошадям, которые, однако, несмотря на усиленную работу весело ржали при виде расстилающейся внизу прекрасной зеленой травы. Чем большей глубины мы достигали, тем более увеличивалась роскошь растительности. Благополучно добравшись до дна, мы стали внимательно присма­триваться ко всему окружающему. В середине большого кра­тера лежало порядочных размеров озеро, в которое стекало множество маленьких и больших прудов через посредство незначительных ручьев или ключей, берущих начало на крае кратера. Между этими углублениями, наполненными водой, нахо­дятся невысокие вздутия почвы и маленькие холмы, которые поросли кедром, ольхой и березой (В. Ermani) и, между которыми в изобилии растут трава и Vaccinium с прекрасными зрелыми ягодами. Вся почва состояла из вулканического щебня с большим количеством кусочков пемзы, или была глинистой. Край кратера, который от северной до северо-восточной сто­роны был наиболее высоким и крутым, состоял из мощных чередующихся слоев щебня и из переполнившей кратер лавы, принявшей в настоящее время вид больших черных, красноватых или бурых, похожих на скалы, масс. Наш лагерь мы разбили на берегу большого озера, откуда мы легко могли добраться до любого места дна кратера.

В настоящее время озеро и все болотистые воды представляют из себя остатки озера много больших размеров, ко­торое некогда, вероятно, затопляло весь кратер, но прорвало после того юго-восточный край его и излило свои воды в море, находящееся отсюда недалеко. Место этого прорыва, совпадающее с местом стока озера, в настоящее время имеет вид узкого и дикого скалистого ущелья, через которое вода озера с шумом течет к морю и впадает в него недалеко на cевер от Кихпинича. Это и есть могучий Баранко.

Здесь на озере мы впервые увидели, что в кратере существует не только растительная, но и богатая животная жизнь. Всюду на мягкой почве были видны свежие следы медведей, волков, лис и северных оленей. Тысячи полевок суетливо спешили наполнить к зиме свои кладовые всякими съедобными травами и корнями. Богатое рыбой озеро было покрыто утками, гусями, лебедями, плавающими вперемежку друг с другом; чайки, носящиеся над поверхностью воды, издавали свой хриплый крик.

4 и 5-го сентября была ужаснейшая непогода. Лил дождь, буря с силой рвала нашу палатку, которой грозила все более возраставшая опасность быть сорванной, хотя она и была укре­плена камнями.

Ничего невозможно было предпринять, и плохи были бы наши дела по части продовольствия, если бы мы еще не могли пи­таться мясом аргали. Наверху края кратера шел снег, ко­торый до нас достигал только в виде дождя.

Вблизи палатки, в небольшом пруду, я нашел множество маленьких темных тритонов, кажется, совершенно похожих на тритонов из области Толбачи. Этот маленький тритон представляет из себя единственное животное из классов амфибий и рептилий, встречающиеся в Камчатке, так как там нет ни ящериц, ни лягушек, ни змей, ни черепах. Далее, в другом небольшом пруду, я нашел крошечных ракообразных. Обыкновенных европейских речных раков нет ни в одном бассейне Камчатки. Как известно, граница их распространения проходит по Уралу, так что в системе Волги они еще существуют, но уже в системе Оби их нет. О лесах этой, в общем лесистой, области старый Чур­кин рассказывал следующее: На Кроноцком озере растет лиственничный лес, который тянется сюда от долины Кам­чатки. По-камчадальски лиственница называется «Кром», и от этого слова следует производить и самое название озера. Пихты там нет, но она встречается на реке Семячике в виде небольших, стоящих островами, лесков. По Часме и притокам реки Жупановой растет только тополь. В остальных местах здешний край совершенно безлесен и только кое-где покрыт скудной растительностью стелящихся кустарников кедра, ольхи и корявой березы.

6-го сентября. Ночью на высотах выпал снег и теперь с верхней части края кратера нависали тяжелые массы снега, из которых часть отделилась и в виде лавины скатилась в кратер. И у нас, в совершенно защищенной и замкнутой котловидной долине, падал также не чистый дождь, а с при­месью снега. Зима подвигалась к нам всё ближе и ближе. Хотя, мы и питали положительную надежду на то, что, как только появится солнце, большая часть снега снова исчезнет, и на дороге мы не встретим никаких непреодолимых препятствий для путешествий. Но, к сожаление, ясно было, что мне приходилось изменить свой план; именно, я принужден был отказаться продолжать путешествие к Кроноцкому озеру и к вулкану, лежащему на север от этого последнего. Чуркин считал совершенно невозможным продолжать туда путешествие, так как в той возвышенной местности лежит теперь уже глубокий снег и для лошадей нет корма. Таким образом, я принужден был отказаться от своей заветной мечты видеть большое озеро, хотя оно и находилось отсюда недалеко. Около обеда погода вдруг сделалась лучше, дождь перестал и забле­стело солнце. Мы тотчас же поехали к западному краю кра­тера, где на расстоянии около двух верст от палатки наблю­даются явления вулканической деятельности. Мы должны были обойти небольшой водный бассейн, перейти два ручейка и пройти через лежащий между ними маленький холм, поросший мохом, на месте этой деятельности. Посреди зелени растительности здесь находилось место, около у, версты в поперечнике, совер­шенно лишенное всяких признаков растений. Множество плоских, совершенно обнаженных глинистых и песчаных холмиков, с лежащими между ними такими же плоскими долинками, образуют почву этого места, из которого всюду, т,. е. как

Поле е вулканической деятельности в вулкане Узон.

из долин, так и из холмов, поднимаются многочисленные маленькие струи пара. Клейкая скользкая глина имела всевозможные цвета, в особенности, часто замечался серый, охряно-желтый, белый, редко красноватый.

Маленький глиняный конус и кратер в вулкане Узон.

На этих холмах и между ними всюду в большом коли­честве видны конусообразно вырытые отверстия, в которых при высокой температуре кипит и бьет бурным ключём жидкая и очень тонкая светло-голубовато-серая глина. При 8 R. воздуха, в кипящей глине я наблюдал в различных местах от 74 до 86° R. Каждый из этих маленьких глиняных конусов имел в середине своей маленький кратер, в котором кипела глина; в некоторых она переливалась через край наподобие потоков лавы.

Немногие из этих маленьких кратеров достигали в по­перечнике 6 футов, другие открывались прямо без возвышения и имели один или несколько дюймов в диаметре. Маленькие были относительно выше, больше в большинстве случаев были слиты вместе, так как очень мягкий материал, из которого они построены, не мог противостоять действию бурного клокотания и кипения. Высоту в два фута превосходил разве только один из этих маленьких конусов. Число всех маленьких кра­теров на всем пространстве места во всяком случае превы­шало 100. Огня не было видно нигде. На внешней стороне большинства маленьких глиняных конусов отсвечивала прекрасным желтым цветом сера, и в столь большом коли­честве, что можно было снимать целые таблицы её в три дюйма толщиной и более чем в квадратный фут поверхностью. В самых маленьких кратерах кипящая глина была видна в меньшем количестве, напротив того, оттуда с большой силой и значительным шумом вырывались пары, которые выходили как из парового котла. Из больших кратеров пар подни­мался менее сильно. До той высоты, куда в этом месте подни­мался пар, всюду чувствовался сильный запах сероводорода. Вблизи запах серы и хлора был настолько резок, что вызывал кашель. У подножия маленьких конусов находилась темного голубоватого цвета старая глина, т. е. глина, которая от­ложилась в прежнее время, между тем глина, кипящая еще въ настоящее время, после охлаждения. делалась почти совер­шенно белой и была очень жирна и липка на ощупь.

Каналы кратеров по большей части неизмеримой глубины. Некоторые из них образовались, как кажется, на вновь возникших трещинах в горной породе, — в этих местах пары вырываются сильнее. Две очень медленно текущие струи жидкой глины соединяются с холодным ручьем, вследствие чего вода имеет в нем молочно-белый цвет. У подножия этих замечательных глиняных кратеров находится уме­ренно-теплый пруд, на котором я видел плавающих уток. Кратеры больших размеров расположены чаще всего на низком месте между холмами, между тем как маленькие, испускающие пар, занимают вершины холмов. Недалеко от этих маленьких кратеров, в виде слоя, поверх глины встре­чаются большие отложения гипса, в 2—3 дюйма толщиной, в виде совершенно разбитых маленьких глыб. Гипс этот — шпатовый и имеет волокнистую структуру, причем между волокнами включена опять-таки глина. Цвет гипса по большей части белый, но встречается также и серый, желтоватый и красноватый.

Недалеко от этого места проявления вулканической дея­тельности, у подножия одного, покрытого растительностью, холма находится особого рода горная порода. Это был род известко­вой накипи, глинисто-песчанистой, состоящей из мельчайших зерен, на ощупь мягкой как мел, легко поддающейся ножу и легко формующейся. Странным образом она напоминает карлсбадскую накипь, только еще мягче, белого или светло-охряно-желтого цвета по большей части с белыми и темно-желтыми жилками, как будто тонкие белые и светлые слои на­ложены друг на друга и отделены между собой другими столь же тонкими, но темными слоями. Породу эту очень охотно грызут и едят мыши и другие грызуны, судя по тому, что на многих кусках видны ясные следы зубов грызуна.

Большие холмы в кратере Узона состояли из массы мелких черных камешков, вулканических бомб, отдельных обломков лавы и кусков конгломерата из лавы, цементом которого, судя по твердости, была точно также лава.

Старый Чуркин в последний раз был здесь лет десять тому назад и не нашел тогда в этом месте абсолютно никаких проявлений вулканической деятельности, однако, видел самые ясные следы этой деятельности, обнаруживавшейся много раньше. Поэтому надо думать, что в области всего большого кратера Узона подземная сила, блуждая, проявляет своё действиe на поверхности.

7.-го сентября. При отличной погоде я отправился ко вто­рому месту проявлению вулканической деятельности, находяще­муся на краю кратера с восточной стороны большого котла и на север от большого срединного озера. Дорога опять идет по холмам из массы черных камешков и обломков лавы, а также через холодные ключи, которые вливаются со всех сторон в озеро. Берега маленьких прудов и больших густо поросли ивой и ольхой, между тем как холмы и возвышенные части подошвы были покрыты кедром, березой, Rhododendron 'ом, ягодой и роскошной травой. Снова появились много­численные следы медведей и северных оленей, а по воде пла­вало много водяных птиц, доставивших нам хорошее жаркое.

Mесто вулканической деятельности, при нашем приближе­нии, предстало перед нами окутанным парами и облаками, ко­торые при вступлении нашем в самое место, оказались состоя­щими из отдельных струек пара. Все обстояло здесь так же, как и раньше: в маленьких кратерах бесчисленных маленьких глиняных конусов, переливаясь через край, также кипела жидкая глина, с большой силой и значительным шумом оттуда вырывались струи пара. Все место деятельности, занимающее почти в четыре раза большее протяжение, нежели первое такое же место, было совершенно лишено растительно­сти. Здесь, вследствие жара, уже давно была убита всякая расти­тельная жизнь. Но на границе голого места, среди еще неуби­той зелени, видны отдельные струи пара, представляющие, ве­роятно, новейшее явление, указывающее на то, что поле вулка­нической деятельности увеличивается. Точно также и здесь встречалась известковая накипь, как и, вообще, повторялись все подробности явления. То же самое справедливо и по отношению температуры маленьких сопок, только здесь наблюдается боль­шее разнообразие её.

Маленькие грязевые конусы и кратеры стояли здесь более группами и близко друг от друга, между тем большие воз­вышались обыкновенно по отдельности. Между этими последними попадались конусы, которые вместе с их помещением для воды имели в поперечнике 1 — 11/2 и даже до 4 фута. В этих наибольшей величины кратерах вода кипела менее сильно, за то они имели неизмеримую глубину. В одних кипела жидкая глина, в других чистая вода, самые маленькие испускали только очень горячие пары. при 8° температуре воздуха, в различных местах я находил температуры 52, 62, 65, 68, 71, 73 и 85°. Но были и очень умеренной теплоты источники в 7 и 10°. Удивительна эта путаница горячих и холодных ручьев с чистой и глинистой водой, теплых и холодных прудов и болотин, которые все соединены друг с другом и, наконец, впадают в озеро, и между этими водами находятся воды, только что появляющаяся, или уже питающая ручьи, и вместе с тем, повсюду в полном действии многочисленные маленькие кра­теры. Всюду кипит, шипит, клокочет, шумит и всюду вы­соко в воздух вздымаются струи пара и наполняют его па­рами и сильным запахом сероводорода. По свидетельству старого Чуркина, десять лет тому назад здесь обнаруживались те же явления вулканической деятельности, но тогда это было единственное место этой деятельности в Узоне и в то время поднимались струи огня, чего в настоящее время нет. Сера находится здесь в цельных пластинках, а на источниках встречается белая кремнистая порода, род кремнистой накипи, так что гипса здесь совершенно нет. Проявление вулканиче­ской деятельности в Узоне без сомнения носит блуждающий характер, так как во многих местах, где не существует никакой растительности, ясно можно видеть, что некогда она была там и только теперь исчезла, между тем на других местах, одетых густым растительным покровом, она начинает погибать. Для меня, в особенности, поучительным и памятным был маленький грязный вулкан, красивой формы настоящего вулкана. Этот маленький вулкан имел у своего подножия около 5—6 футов в поперечнике и весь состоял из голубовато-серой глины. Сверху он имел два кратера, один большой, другой маленький; в них кипела и бурлила глина, которая от времени до времени переливалась наподобие лавы и вследствие этого увеличивала края кратеров. Больший кратер имел около 3 футов, маленький 11/2 фута в поперечнике. Между обоими кратерами поднимался небольшой остроконечный, очень сильно испускающий пар, конус, возвышавшийся над кратерами на один фут. Весь маленький грязный вулкан был не болee 11/2 фута высотой и стоял совершенно в одиночку у подножия глиняного холма.

8-го сентября. Рано утром, при хорошей погоде, мы сели на лошадей и направились к южному краю Узона, где край кратера наиболее низок. От большого срединного озера мы перешли сначала, всё еще внутри кратера, большую, поросшую отдельными группами деревьев, ягодную тундру, перебродили множество маленьких ручьев и последовали, наконец, по по­степенно возвышающемуся дну одного из них к южному краю кратера. Здесь приходилось подниматься по диким утесистым местам, в которых массы камешков и обломков лавы чередовались с торчащими остриями скал и плитами. По направлению кверху быстро исчезает растительность. После утомительного лазания, причем мы, в особенности, были осто­рожны в выборе тропинки для лошадей, мы достигли наконец лишенного растительности, покрытого теперь довольно большим снегом верхнего края кратера. Вид отсюда был еще более оригинален и более полон контрастов, нежели при спуске. На вершине все было одето белым покровом зимы, между тем из глубины кратера на нас смотрели покрытый листьями деревья и большие площади сочной травы, из середины кото­рых поднимались массы пара и обозначали места вулканиче­ской деятельности. Посреди сурового зимнего ландшафта на вы­соте, под нашими ногами на много верст расстилался летний пейзаж» ( Карл Фон-Дитмар, ПОЕЗДКИ И ПРЕБЫВАНИЕ В КАМЧАТКЕ в 1851—1855 гг. 639-648сс СМОТРИ ПРИЛОЖЕНИЕ)

В кальдере Узон образовался гейзер ПРИКОЛЬНЫЙ

Район расположения Кальдеры Узон находится в Восточно-Камчатском прогибе, пример­но в 180 км северо-западнее г. Петропавловска-Камчатского (Рис. 1). По мощности термопроявлений он не имеет себе равных на Камчатке. Здесь на площади 150 кв.км находится широко известная Долина Гейзеров, открытая Устиновой Т.И. в 1941 году, а также вулкан Кихпиныч (Рис.3).

рис. 1. Гидрогеотермическая карта Камчатки

рис.2. Схематический план кальдеры вулкана Узон (по Б. И. Пийпу)1—фумаролы и источники, 2 — гейзеры

рис. 3.

Условные обозначения к рисунку 3: Схема геологического строения Узон-Гейзерного района (по В. В. Аверьеву, Г. Е. Богоявленской, О. Л. Брайцевой, 1969): 1 — базальтовые шлаковые конусы и их потоки (Q4): 2— дацито-липаритовые экструзии и их лавовые потоки (Q13—Q43); 3 — морена II фазы верхнеплейстоценового оледенения (Q43); 4— пемзовые покровы (Q32-3); 5 — дацитовые экструзивные купола и их лавовые потоки (Q22—Q13); 6 — андезитовые лавовые покровы (Q3); 7— делювиально-пролювиальные обвально-осыпные отложения (Q3—Q4); 8 — озерные и озерно-аллювиальные отложения, существенно пемзовые (II Узонское озеро — Q32-3); 9 — озерные и озерно-аллювиалъные отложе­ния, существенно туфовые (I Узонское озеро — Q13); 10 — узонские игнимбриты (Q22—Q13); 11 — базальтовые и андезито-базальтовые стратовулкаиы (Q2); 12 — ба­зальтовые лавовые покровы (Q2); 13 — лавы и туфы преимущественно основного состава (Q1—Q2); 14 — лавы и туфы преимущественно кислого состава (N22—Q2); 15 — а) современное положение уступов кольцевых структур, б) сброс обрамления зксплозивной воронки; 16 — лавовые поля вулканов Тауншиц и Кихпиныч; 17—участки гидротермального изменения пород (по Г. Ф. Пилипенко): а) «первичного» окварцевания, б) интенсивного кислотного выщелачивания; 18 — участки проявления совре­менной гидротермальной деятельности (цифры на рисунке): I — Узонский, II — Гей­зерный, III — Верхнегейзерный, IV — Кихпинычский

Рис. 4.

Условные обозначения к рисунку 4:

Карта-схема термопроявлений кальдеры Узон (составила Г. Ф. Пилипенко, 1969): 1—участки проявления современной гидротермальной деятельности; 2, 3 — участки гидротермального изменения пород; 4 — холодные источники; 5 — пресные озера; 6—горизонтали через 100 м; 7 — скальные обрывы сопки Узон; 8 — обрывы внутренних склонов борта кальдеры и мелких вулканических аппаратов. Цифры на рисунке — названия термальных участков: 1, 2, 3 — I, II, III участки Восточного поля; 4, 5, 6 — площадки Восьмерка и Крайняя; 9 — участок оз Фумарольного; 10 и 11 — участки Теплых болот и Южный; 12 — участок Береговой; 13 — Западное поле; 14 — участок горы Белой

Рис.5. Общий вид термальных проявлений Кальдеры Узон. Вид с г. Белой

Автор Пилипенко Г.Ф.

Узонские термальные источники и озера давно интересовали геоло­гов. В 1854 г. источники посетил и кратко описал К. Дитмар, в 1909 г.— В. Л. Комаров. Первые сведения о химическом составе Узонских гидротерм получил Б. II. Пийп в 1933 г. Он обследовал несколь­ко источников в районе оз. Фумарольного и обнаружил выход воды хлоридно-натриевого состава, содержащей в значительных количествах мышьяк, цинк, сурьму, бор, олово. Уже тогда Б. И. Пийп выделил эти воды в особый тип, характерный для областей активного вулканизма.

Недостаточное количество анализов создало ошибочное представ­ление о преобладании здесь кислых сульфатных вод, типичных для «сольфатарных» полей (Пийп, 1937). Изучение Узонских термальных источников, предпринятое в разные годы В. В. Ивановым, О. Н. Толстихиным, Е. М. Изотовой, В. И. Кононовым и др., не дало существен­ных поправок и дополнений к выводам Б. И. Пийпа. Однако в статьях по Камчатке В. В. Иванов не раз упоминал о существовании на Узоне источника с хлоридно-натриевой водой «Паужетско-Уайракейского» типа (1958, 1960).

В 1962 г. В. В. Аверьев дал ориентировочную оценку дебита и теп­ловой мощности Узонских источников. Полученные им величины сум­марного дебита (около 80 л/с, в пересчете на хлоридно-натриевую воду) и тепловой мощности (не менее 16000 ккал/с) послужили поводом для пересмотра гипотезы о формировании Узонских гидротерм, которые принимались как проявление поствулканической деятельности вулкана Узон.

В 1966—1967 гг. по инициативе В. В. Аверьева и под его руковод­ством Институтом вулканологии проведено детальное исследование Узонской термоаномалии. Изучены все группы термальных источников и впервые — термальные озера; измерены температура, дебит, вынос тепла и определен химический состав. Составлены крупномасштабные схемы основных термальных полей и термоаномалии в целом. Целевые маршрутные обследования Узон-Гейзерной депрессии дали общие пред­ставления о гидрогеологической обстановке района и масштабах прояв­ления здесь гидротермальной деятельности в прошлом и теперь. Ра­боты проведены автором вместе с Г. Н. Ковалевым и Ю. Б. Слезиным, выполнившими теплофизические измерения. В полевых исследованиях приняли участие химики-аналитики В. В. Пономарев, Г. В. Прохорова, В. С. Тихомиров. В кальдере Узон нами установлены мощные выходы перегретых вод, уникальные по характеру разгрузки и условиям формирования. Разгрузка этих вод сопровождается ярко выраженной гидрохимической и тепловой аномалией. Определились и геологоструктурные позиции Узонской термоаномалии, подтверждающие гипотезу ее возникновения как очага разгрузки высокотемпературной гидротермальной системы. Наметившиеся признаки генетической общности парогидротерм кальде­ры Узон и Долины Гейзеров дают повод рассматривать их как прояв­ление единой гидротермальной системы.

Эта система, как и заключающая ее кольцевая вулкано-тектоническая депрессия, названа Узон-Гейзерной. На Камчатке по интенсивно­сти и эффективности внешних проявлений она не имеет равных себе и обладает очень высокими тепловыми ресурсами. Данные автора по при­родной обстановке Узонской термоаномалии и других локальных про­явлений гидротермальной активности района хорошо согласуются со схемой геологического строения кольцевой вулкано-тектонической деп­рессии, разработанной в последние годы (Эрлих, 1966; Мелекесцсв, 1967; Аверьев и др., 1971; Зубин и др., 1971).

Большое значение имеют работы В. В. Аверьева, Т. И. Устиновой (1949, 1955), С. И. Набоко (1954), В. В. Иванова (1955, 1960), В. И. Кононова (1965), освещающие химический состав, вы­нос тепла, условия разгрузки перегретых вод Долины Гейзеров, распо­ложенной рядом с кальдерой Узон.