Сегодня - 22.10.2020

Сейсмологи продолжают «слушать» вулканы

06 октября 2015
 
Сибирские ученые недавно вернулись с Камчатки, где в составе крупной международной экспедиции продолжили исследования огнедышащих гор Ключевской группы. Согласно совместному проекту KISS, было установлено 75 станций, которые в течение года в автономном режиме будут фиксировать информацию о глубинной деятельности под вулканами.  
 
Точка на склоне дымящегося Ключевского вулкана
 
«Сейсмическая станция — это, грубо говоря, микрофон, который закопан в грунт: он регистрирует, оцифровывает и записывает на обычную SD-карточку колебания Земли, — объясняет заведующий лабораторией сейсмической томографии Института нефтегазовой геологии и геофизики им. А. А. Трофимука СО РАН Иван Юрьевич Кулаков. — Самое тяжелое в установке приборов в труднодоступном регионе — доставить на точку достаточное количество высокоемких электрических батарей, чтобы обеспечить непрерывное функционирование на протяжении года. Бывает аппаратура, работающая и с передачей информации, но, во-первых, при этом часть оборудования надо оставлять на поверхности, а это повышает риск того, что оно будет разграблено. Во-вторых же, такой режим требует существенно больше энергии». 
 

«Большую часть этих станций мы ставили вертолетом, потому что места там абсолютно непролазные:  пройти в принципе нельзя. Ужасно много медведей. В прошлом году на вулкане Толбачик они разграбили 6 станций, причем, 4 — в течение первого месяца регистрации».

 
Это уже четвертый экспедиционный сезон лаборатории сейсмической томографии ИНГГ СО РАН на Камчатке — каждый год ученые отрабатывают один вулкан. В этом году вниманием окружен целый комплекс — Ключевская группа, где на относительно небольшой территории (порядка 80 на 50 километров) собраны практически все виды огнедышащих гор, какие есть в мире. Они абсолютно разные и по составу, и по режимам. «Есть и взрывные, и гавайского типа, есть самый-самый большой вулкан в Евразии — Ключевская сопка. Толбачик — извергает огромные объемы жидкой базальтовой лавы и является поистине уникальным в своем роде. Безымянный — эксплозивный вулкан, где в середине прошлого века произошел катастрофический взрыв. И все они расположены буквально, в десятках километров друг от друга — удивительное, конечно, место, такого в мире больше нет нигде, — комментирует Иван Кулаков. — В результате нашей работы мы получим поистине замечательный шанс объяснить такое разнообразие». 
 
Установить 75 станций — дело совершенно неподъемное для одной организации. Поэтому этот проект реализовывался силами большого международного коллектива. Большинство ценнейших приборов (каждый из которых стоимостью как хороший новый автомобиль) было привезено из Германии. Также часть оборудования представили ИНГГ СО РАН, Институт вулканологии и сейсмологии ДВО РАН и Камчатский филиал геофизической службы РАН. В сумме вместе с уже существующими постоянными станциями на Ключевской группе количество приемников составляет почти сотню — беспрецедентное число, особенно в таких труднодоступных местах. Деньги на установку, в основном, обеспечил Российский научный фонд, который поддержал грант под руководством нашего соотечественника Николая Шапиро, замечательного ученого, работающего сейчас в IPGP в Париже. По словам Ивана Кулакова, каждый из участников международного проекта выполнял очень большую работу: если бы хотя бы одно звено совершило сбой, то ничего сделать бы не удалось. «К счастью, несмотря на нынешнюю ситуацию с курсом доллара и экономическо-политической нестабильностью, самый сложный этап эксперимента, установка станций, прошел на удивление гладко», — отмечает ученый.
 
Аспирант лаборатории сейсмической томографии Сергей Абраменков готовит батареи к работе
 
В следующие годы ученые ИНГГ планируют продолжать разворачивать сейсмические сети на активно работающих вулканах Камчатки и Курильских островов, чтобы изучать их структуру в режиме реального времени. Существует идея создать группу быстрого развертывания: если на вышеупомянутых территориях где-нибудь происходит извержение, группа специалистов из Новосибирска без замедления срывается в поле вместе со своим оборудованием и устанавливает станции, которые регистрируют процесс развития извержения в течении нескольких месяцев.  «У нас будет некий бюджет, который мы для этого сможем зарезервировать, — отмечает Иван Кулаков. — Так что в случае извержения можно будет арендовать маленький вертолет,  и с его помощью выставлять 5-6 точек на работающем вулкане». 
 

«На Камчатке живет наш друг и коллега (он приписан к лаборатории сейсмической томографии), молодой ученый, Ильяс Абкадыров. Мы ему платим зарплату, а он, оказывается, все эти деньги собирает, а потом, когда начинается какое-либо извержение, берет на них вертолет и ставит там станции. Я сказал: хватит, мы сделаем официальный совместный проект». 

 
Устанавливая временные сейсмические сети, планируется потихонечку, год за годом, пройти все активные вулканы Камчатки, изучив их внутреннее строение. Затем можно начать делать это по второму кругу, ведь они, как отмечает Иван Кулаков, сильно изменяются. Несколько лет назад ученые проверили несколько объектов и получили подтверждение тому, что во время извержения резко трансформируется сейсмическая структура самой горы. «Прямо с плюса на минус: была аномалия положительная, стала отрицательная», — комментирует специалист, —Мы предложили следующий механизм: флюиды быстро мигрируют из больших глубин в верхнюю часть коры и кардинальным образом изменяют упругие свойства пород. В свою очередь, наличие флюидов приводит к активному плавлению перегретой магмы, что, в итоге, является причиной извержений. Ни один геологический объект не может сравниться с вулканами по скорости изменений. Именно поэтому стоящая перед нами задача настолько интересная, хотя и очень сложная как с точки зрения логистики полевых работ, так и методик обработки сейсмических данных». 
 
Екатерина Пустолякова
 
Фото предоставлены Иваном Кулаковым
 
 
Ваша оценка: Нет Средняя: 5 (3 votes)
Поделись с друзьями: 

Система Orphus