Рис. 1

Подводный вулкан Макарова расположен примерно в 25 км к юго-западу от о. Чиринкотан (рис. 1) и назван в честь крупнейшего русского океанографа, адмирала Степана Осиповича Макарова (1849-1904). В «Каталог подводных вулканов и гор Курильской островной дуги» вулкан Макарова включен под номером 3.7.
Минимальная глубина, зафиксированная над вершиной вулкана Макарова, составляет 1340 м. Вулканическая постройка возвышается над окружающим дном Охотского моря почти на 2500 м, а крутизна склонов, лишенных осадков, достигает 30° (рис. 2а, 3).

Наблюдаемая на сейсмограммах НСП картина может указывать то, что вулканическая постройка, в основном, сложена плотными эффузивными породами. Возраст ее довольно древний, скорее всего– дочетвертичный.  Картина сейсмоакустического изображения верхней части постройки на профиле (А-А')  позволяет предполагать, что привершинная часть вулкана представляет собою экструзивный купол, сформировавшийся, возможно, в древнем кратере.
На северо-востоке вулкан Макарова граничит с древним основанием вулкана Чиринкотан. Размер перекрытого осадками основания – 12×15 км, а объем постройки – около 120 км3.
При драгировании в рейсе НИС «Вулканолог» в привершинной части вулкана в интервале глубин 1365-1350 м были подняты пироксеновые, оливин-пироксеновые и пироксен-плагиоклазовые базальты, пироксен-плагиоклазовые андезибазальты и небольшие гальки палеотипных пород (рис. 4). Многие небольшие образцы покрыты железомарганцевой коркой, содержание Mn в них составляет 12.595, а Fe – 12.817 вес. %. При драгировании нижней части северного склона вулканической постройки в рейсе НИС «Пегас» с глубины 2300 м подняты свежие андезиты, андезидациты, роговообманковые дациты, туфы среднего состава, сваренные туфы, пропилитизированный дацитовый порфир и фельзит
Изучение физических свойств драгированных образцов в лабораторных условиях показало, что наиболее магнитными среди них являются андезибазальты и галька диорита.
К вулканической постройке приурочена положительная аномалия магнитного поля ΔТа интенсивностью более 150 нТл (рис. 2б).

Синтез результатов с помощью системы СИНГУЛЯР показывает, что основные особенности приурочены к верхней кромке намагниченных объектов (рис. 5). Помимо этого, методы особых точек позволяют предположить наличие на глубинах 2.5-3.0 км застывшего периферического магматического очага и субвертикальном положении подводящей системы вулкана.
Оценка компонент магнитного момента и глубин центра масс эффективно осуществляется аппроксимационным методом с помощью программы ИГЛА.  Установлено, что вектор суммарной намагниченности из-за высокой остаточной намагниченности пород вулкана Макарова (рис. 6) отклонен от вектора нормального поля T0 в данном районе к югу на угол около 38° (склонение 211°, наклонение 77°).

3D-моделирование с помощью программы REIST из пакета СИГМА-3D показало, что наиболее интенсивно намагниченной является привершинная часть вулканической постройки и фрагмент ее южного склона до глубины 2300 м (рис. 2в, 2г). Среднеквадратическая погрешность подбора аномального поля ΔТа при этом составила ±8.1 нТл, что сопоставимо с точностью съемки.
Исключительно интересной особенностью результатов выполненной интерпретации является кольцо изометричных минимумов эффективной намагниченности, оконтуривающих основание вулкана (рис. 2в, 2г) и приуроченных к небольшим локальным положительным структурам, проявляющимся на профилях НСП и эхолотного промера. Стоит подчеркнуть, что подобное расположение минимумов эффективной намагниченности при комплексном изучении других подводных вулканов КОД нами ранее не встречалось. Вполне вероятно, что эти небольшие структуры являются побочными конусами, возникшими в результате извержений из боковых каналов.
Для уточнения морфологии питающей системы подводного вулкана Макарова применялись томографический анализ и решение обратной задачи магниторазведки (ОЗМ)  монтажным методом.

Перед решением ОЗМ наблюденное геомагнитное поле ΔТа с помощью алгоритма истокообразной аппроксимации было преобразовано в вертикальную составляющую ΔZа, при этом учитывались величина и направление вектора нормального поля Т0 для региона исследований. Подбор конфигурации проводился способом регулируемой направленной кристаллизации с квадратными элементами замощения размером 250´250 м. В результате моделирования была получена серия  эквивалентных решений ОЗМ, отвечающих «коридору» невязки [-15,15] нТл. В качестве наиболее достоверного варианта интерпретации были выбраны модели с величиной намагниченности, равной 2.5 А/м, близкой к магнитным свойствам драгированных базальтов и андезибазальтов (рис. 8).

По данным профильного моделирования была построена интерполяционная 3D-модель магнитовозмущающего тела. Установлено, что магнитное поле создает объект неправильной формы, прослеживающийся на глубину до 11.5 км и имеющий средний размер в поперечнике ~ 2 км (рис. 9).  Объект можно условно разделить на две части: привершинный трапециевидный блок, расположенный на глубинах 2.5-4.2 км,  и субвертикальный крутопадающий блок с относительной высотой 7.5 км.  Вершина первого блока имеет  размер ~ 2 км,  а основание  – 2.2-2.8 км. Верхняя часть  второго блока имеет размер ~3.7 км, а в нижняя  – 2.8 км. Возможно, что этот крутопадающий блок  является подводящей системой вулкана, а трапециевидный блок представляет собой застывший периферический магматический очаг.

Рис. 2. Подводный вулкан Макарова: а – батиметрия; б – аномальное магнитное поле ΔTа; в – распределение эффективной намагниченности вулкана; г – распределение эффективной намагниченности, изображенное на поверхности вулкана.	Рис. 3. Профили эхолотного промера и НСП, проходящие через подводный вулкан Макарова. Местоположение профилей приведено на рис. 2.	Рис. 4. Образцы горных пород, драгированных на подводном вулкане Макарова.
Рис. 5. Изображения, синтезированные системой СИНГУЛЯР для локализации особых точек функций, описывающих аномальные магнитные поля ΔTа подводного вулкана Макарова, с наложенным рельефом дна по данным эхолотных промеров. Местоположение профилей приведено на рис. 2.	Рис. 6. Уточнение ориентировки вектора намагниченности пород подводного вулкана Макарова с помощью программы ИГЛА.	Рис. 7. Томографическая интерпретация магнитного поля вулкана Макарова.
Рис. 8. Результаты решения обратной задачи магниторазведки монтажным методом для профилей А-А', Б-Б' и В-В': 1 –  исходное поле; 2 –  модельное поле; 3 – рельеф дна по данным эхолотных промеров. Местоположение профилей представлено на рис. 2.	Рис. 9. Интерполяционная 3D-модель источника магнитного поля: 1- элемент замощения.

Литература:

1. Аникеева Л.И., Казакова В.Е., Гавриленко Г.М., Рашидов В.А. Железомарганцевые корковые образования западно-тихоокеанской переходной зоны // Вестник КРАУНЦ. Науки о Земле. 2008. № 1. Вып. 11. С. 10-31.
2. Бабаянц П.С., Блох Ю.И., Бондаренко В.И., Рашидов В.А., Трусов А.А. Применение пакета программ структурной интерпретации СИГМА-3D при изучении подводных вулканов Курильской островной дуги // Вестник КРАУНЦ. Науки о Земле. 2005. № 2. Вып. 6. С. 67-76.
3. Бабаянц П.С., Блох Ю.И., Трусов А.А. Интерпретационная томография по дан­ным гравиразведки и магниторазведки в пакете программ «СИГМА-ЗD» // Вопросы теории и практики геологической интерпретации гравитационных, магнитных и электрических полей. Материалы 31 сессии Междунар. семинара им. Д.Г. Успенского. М.: ОИФЗ РАН, 2004. C. 88-89.
4. Балк П.И., Долгаль А.С., Балк Т.В. Сеточные методы решения обратных задач и опыт их применения при прослеживании дифференцированных интрузий по данным гравиразведки // Геология и геофизика. 1993. № 5. С. 127-134.
5. Безруков П.Л.. Зенкевич Н.Л., Канаев В.Ф., Удинцев Г.Б. Подводные горы и вулканы Курильской островной гряды // Тр. Лаборатории вулканологии. 1958. Вып. 13. С. 71-88.
6. Блох Ю.И. Интерпретация гравитационных и магнитных аномалий. Учебное пособие. М., 2009.
7. Блох Ю.И., Бондаренко В.И., Долгаль А.С., Новикова П.Н., Рашидов В.А., Трусов А.А.  Современные интерпретационные технологии при комплексных геофизических исследованиях подводного вулкана Макарова (Курильская островная дуга) // Вопросы теории и практики геологической интерпретации геофизических полей. Материалы 39-й сессии Международного научного семинара им. Д.Г. Успенского. Воронеж: ВГУ, 2012. С. 36-40.
   
8. Блох Ю.И., Бондаренко В.И., Долгаль А.С., Новикова П.Н., Рашидов В.А., Трусов А.А. Подводный вулкан Макарова (Курильская островная дуга) // Вулканизм и связанные с ним процессы. Традиционная региональная научная конференция, посвященная Дню Вулканолога (к 50-летию Института вулканологии ДВО РАН) 29 – 30 марта 2012 г. Тезисы докладов. Петропавловск-Камчатский: ИВиС ДВО РАН, 2012. С. 8.
   
9. Блох Ю.И., Бондаренко В.И., Долгаль А.С., Новикова П.Н., Рашидов В.А., Трусов А.А. Современные технологии при интерпретации геофизических полей подводных вулканов Курильской островной дуги // Материалы II Школы – семинара «Гординские чтения» Москва, 21 -23 ноября 2012 г. М.: ИФЗ РАН, 2012. С. 20-24.
   
10. Блох Ю.И., Бондаренко В.И., Долгаль А.С., Новикова П.Н., Рашидов В.А., Трусов А.А. Современные интерпретационные технологии при комплексном моделировании подводного вулкана Макарова  (Курильская островная дуга) // Геоинформатика. 2012. № 4. С. 8-17.
    
11. Блох Ю.И., Бондаренко В.И., Долгаль А.С., Новикова П.Н., Рашидов В.А., Трусов А.А. Строение подводного вулкана Макарова (Охотоморский склон Курильской островной дуги) // Материалы региональной конференции, «Вулканизм и связанные с ним процессы», посвящённой Дню вулканолога, 2 - 30 марта 2012 г. Петропавловск-Камчатский: ИВиС ДВО РАН, 2012. С. 19-24.
12. Блох Ю.И., Бондаренко В.И., Рашидов В.А., Трусов А. А. Применение интегрированной системы «СИНГУЛЯР» для изучения глубинного строения подводных вулканов Курильской островной дуги // Вопросы теории и практики геологической интерпретации гравитационных, магнитных и электрических полей: Материалы 37-й сессии Международного семинара им. Д.Г. Успенского, Москва, 25 - 29 января 2010 г. М.: ИФЗ РАН, 2010. С. 62-65.
13. Блох Ю.И., Каплун Д.В., Коняев О.Н. Возможности интерпретации потенциальных полей методами особых точек в интегрированной системе «СИНГУЛЯР» // Известия высших учебных заведений. Геология и разведка. 1993. № 6. С. 123-127.
14. Блох Ю.И., Трусов А.А. Программа «IGLA» для интерактивной экспресс-интерпретации локальных гравитационных и магнитных аномалий // Вопросы теории и практики геологической интерпретации гравитационных, магнитных и электрических полей: Материалы 34-й сессии международного семинара им. Д.Г. Успенского. М: ИФЗ РАН, 2007. С. 36-38.
15. Долгаль А.С. Компьютерные технологии обработки и интерпретации данных гравиметрической и магнитной съемок в горной местности. Абакан: ООО «Фирма-МАРТ», 2002. 188 с.
16. Коренев О.С. Неверов Ю.Л., Остапенко В.Ф. и др. Результаты геологического драгирования в Охотском море на НИС «Пегас» (21-й рейс) // Геологическое строение Охотоморского региона. Владивосток: СахКНИИ ДВНЦ АН СССР, 1982. С. 36-51.
17. Подводный вулканизм и зональность Курильской островной дуги / Отв. ред. Пущаровский Ю.М. М.: Наука, 1992. 528 с.