Геофизические исследования подводных вулканов Курильской островной дуги
Подводный вулканический хребет Шокальского (6.18 - 6.21)
Рис. 1
Юрий федорович Лисянский
Юлий Михайлович Шокальский
Хребет Шокальского назван в честь Юлия Михайловича Шокальского – отечественного географа, океанографа, картографа, генерал-лейтенаната, председателя Русского географического общества.
Хребет располагается на Охотоморском склоне о. Уруп, характеризующемся очень узким шельфом на глубинах 100-160 м (рис. 1, 2). Ширина шельфа обычно не превышает 5 км, а на отдельных участках он отсутствует (рис. 2).

Охотоморский склон о. Уруп в своей верхней части круто погружается до глубин 1500–1600 м в южной части острова и до глубин 2300–2400 м – в северной части. Склон здесь очень крутой и угол наклона местами превышает 10–150. Он расчленен многочисленными эрозионными врезами и подводными каньонами. Глубина вреза меняется от первых десятков до нескольких сотен метров. Кроме того, по нарушениям волновой картины и смещениям отражающих границ на сейсмограммах НСП здесь можно выделить большое количество разрывных нарушений (рис. 3).

В средней части Охотоморского склона о. Уруп выделяется пологая ложбина, погружающаяся в северо-восточном направлении, которая отделяет от верхней части склона валообразное поднятие хребта Шокальского, включающего, по нашим данным, четыре крупных вулканических массива.

Самый северный из этих массивов (6.18) отделяется от верхней части склона глубинами 2300-2400 м. Уплощенная вершинная поверхность поднимается до глубины 1850 м. Массив 6.18 представляет собою постройку, вытянутую в северо-восточном направлении. На профиле НСП, пересекающем массив в его северо-восточной части (рис. 4) отчетливо просматривается ее сложное внутреннее строение. На глубинах 0.6–1.0 с.у.в. от поверхности дна внутри постройки на сейсмограмме НСП отчетливо выделяется протяженная сейсмически шероховатая жесткая граница, соответствующая, возможно, поверхности жесткого ядра, сложенного плотными вулканическими породами (рис. 4, Ф). Северо-западное подножие массива, на границе с Курильской котловиной, перекрывается довольно мощной, до 0.4–0.5 с.у.в., толщей, по-видимому, оползневых отложений (рис. 4, ОП). С юго-запада массив ограничивается довольно крупным подводным каньоном, отделяющим его от массива 6.19. Два ответвления каньона в его средней части протягиваются в северо-восточном и юго-западном направлениях, почти параллельно простиранию о. Уруп. Глубина вреза каньона достигает 200-500 м. Каньон асимметричный. Его юго-западный борт значительно выше северо-восточного. Нижние части бортов каньона и его придонная часть характеризуются неровным бугристым рельефом (рис. 5), обусловленным, по-видимому, широким распространением оползневых процессов. Азимут простирания массива – 600. От о. Уруп массив отделяется глубинами 1600-1700 м. Вершинная часть массива имеет в целом полого выпуклую форму (рис. 1, 5).Северо-западные и северные склоны очень неровные и крутые – до 20–300. Южные и юго-восточные склоны менее крутые – 5–150.

Минимальная зафиксированная глубина в пределах массива 6.19 составляет 550 м. Массив имеет сложное «двухъярусное» строение. Нижняя часть массива сложена, скорее всего, какими-то плотными, возможно эффузивными породами. Их поверхность на профилях НСП местами фиксируется как жесткая, сейсмически шероховатая, с множеством точек дифракции отражающая граница (рис. 6, Ф). На северо-западных склонах она прослеживается до дна Курильской котловины, достигая глубин, превышающих 3000 м, на северо-востоке – до дна каньона, разделяющего массивы 6.18 и 6.19. На профилях к югу от массива 6.19 поверхность основания массива прослежена под перекрывающими его отложениями, в основном, по записям дифрагированных волн. В нижней части борта каньона северо-восточные склоны перекрываются мощной толщей предполагаемых оползневых отложений. Основание массива в данном месте прослеживается до глубины > 3400 м. Оползневые отложения также широко распространены на северных и северо-западных склонах массива (рис. 6, 7, ОП).

Массив 6.20 отделяется от массива 6.19 относительно пологой поперечной ложбиной с глубинами около 1200–1500 м (рис. 6, 7). Размеры этого массива по основанию 10×12 км. Минимальная глубина в пределах массива, составляющая ~ 850 м, зафиксирована в его юго-западной части. Северо-западные склоны массива погружаются до дна Курильской котловины на глубине 3000 м. Северные и северо-западные склоны очень крутые – до 15–300. На склонах и у подножия широко распространены оползневые отложения (рис. 7, ОП).

Нешироким глубоким каньоном массив 6.20 отделяется от самого южного массива – 6.21 (рис. 6). Каньон протягивается от дна Курильской котловины сначала в юго-восточном направлении (азимут 1400), прорезая хребет Шокальского, затем в районе осевой части хребта он делает резкий излом и далее протягивается в восточном направлении (азимут 1100) примерно на 18-20 км. Глубина вреза каньона достигает 600-700 м. Ширина его между массивами 6.20 и 6.21 около 3–4 км, а к востоку он расширяется. Дно каньона к востоку от хребта Шокальского представляет собою почти плоскую поверхность шириной до 0.5-1.0 км, подстилаемую толщей слоистых отложений с видимой мощностью до 0.5 с.у.в.

Массив 6.21 имеет в плане изометричную форму и уплощенную вершину на глубине ~ 1200 м. Диаметр его основания ~ 12 км. От о. Уруп массив отделяется глубинами 1300-1500 м, а с запада ограничивается крупным субмеридиональным подводным каньоном, протягивающимся от осевой части Курильской котловины в сторону пролива Фриза. В юго-восточном направлении от пролива Фриза ответвляется еще один каньон, ограничивающий массив 6.21 с юго-запада (рис. 7, К). Северо-западные склоны массива 6.21 погружаются до дна Курильской котловины. Массив имеет «двухъярусное» строение. Основание массива сложено, скорее всего, плотными вулканическими породами, кровля которых (рис. 6, ПВ) прослеживается на глубинах 1500-2000 м и представляет собою плоскую, наклоненную к юго-западу (в сторону пролива Фриза) поверхность. Эта поверхность перекрывается толщей акустически непрозрачных, возможно, рыхлых вулканогенных, отложений мощностью 0.5–0.6 с.у.в.

В аномальном магнитном поле ΔТа к вулканическим массивам 6.19 и 6.20 приурочены положительные аномалии небольшой интенсивности, а массивы 6.18 и 6.21 практически не выражены (рис. 8). Возможно, это связано с глубиной нахождения выявленных вулканических массивов.



Рис. 2. Батиметрическая карта охотоморского склона о. Уруп и пролива Фриза: 1 – изобаты; 2 – геофизические профили; 3 – линии демонстрационных профилей НСП (см. текст, а также рис. 2, 3, 5-7); 4 – номера вулканических массивов. На врезке показано расположение района исследований.

Рис. 3. Фрагмент сейсмограммы НСП по профилю 4: Р – предполагаемые разломы; ОП – предполагаемые оползневые образования; ПВ – предполагаемая древняя поверхность выравнивания.

Рис. 4. Фрагмент сейсмограммы НСП по профилю 2: ОП – предполагаемые оползневые образования; Ф – плотные вулканические породы.

Рис. 5. Фрагмент сейсмограммы НСП по профилю 1. Буквенные обозначения см. на рис. 3.

Рис. 6. Фрагмент сейсмограммы НСП по профилю 3. К – каньон. Остальные буквенные обозначения см. на рис. 3 и 4.

Рис. 7. Фрагмент сейсмограммы НСП по профилю 5. Буквенные обозначения см. на рис. 3, 4 и 6.

Рис. 8. Аномальное магнитное поле хребта Шокальского.

Литература:

  1. Атлас. Геология и полезные ископаемые шельфов России / Гл. ред. М.Н. Алексеев. М.: Научный мир, 2004. Лист 3-21.
  2. Атлас. Сахалинская область. Ресурсы и экономика. (Под ред. В.М. Козынюка). Южно-Сахалинск: Сахалинское книжное издательство, 1994. 230 с.
  3. Атлас Курильских островов / Гл. ред. Н.Н. Комедчиков. М. – Владивосток: ИПЦ «ДИК», 2009. 516 с.
  4. 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.
  5. Бондаренко В.И. Строение подводных кальдер по данным сейсмоакустического профилирования (на примере Курильской островной дуги). Автореф. дисс. канд. геол.-мин. наук. М. 1990. 24 с .
  6. Бондаренко В.И., Рашидов B.A. Подводный хребет Шокальского (Южные Курилы) // Геология морей и океанов: Материалы XVIII Международной научной конференции (Школы) по морской геологии. Москва 16-20 ноября 2009 г. М: ГЕОС, 2009. Т. V. С. 13–17.
  7. Бондаренко В.И., Рашидов В.А. Выявление потенциально цунамигенных участков в пределах Курильской островной дуги // III научно-техническая конференция «Проблемы комплексного геофизического мониторинга Дальнего Востока России» г. Петропавловск-Камчатский 9-15 октября 2011 г. Сборник докладов. Петропавловск-Камчатский: КФ ГС РАН, 2011
  8. Бондаренко В.И. Рашидов В.А. Геоморфология подводного хребта Шокальского (Курильская островная дуга) // Вестник КРАУНЦ. Науки о Земле. 2013. № 2. Вып. № 22. С. 44–54.
  9. Геолого-геофизический атлас Курило-Камчатской островной системы / Под ред. К.С. Сергеева, М.Л. Красного. Л.: ВСЕГЕИ, 1987. 37 листов.
  10. Дубинин А.В., Успенская Т.Ю., Гавриленко Г.М., Рашидов В.А. Геохимия и проблемы генезиса железомарганцевых образований островных дуг западной части Тихого океана // Геохимия. 2008. № 10. С. 1280–1303.
  11. Ковтунович П.Ю., Лебедев В.А., Чернышев И.В., Арутюнян Е.В. Хронология и эволюция магматизма острова Уруп (Курильский архипелаг) по данным K-Ar изотопного датирования и диатомового анализа // Тихоокеанская геология. 2004. № 6. С. 32–44.
  12. 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. СахКНИИ ДВНЦ АН СССР. Владивосток, 1982. С. 36–51.
  13. Курильские острова (природа, геология, землетрясения, вулканы, история, экономика) / Под. ред. Т.К. Злобина, М.С. Высокова. Южно-Сахалинск, Сахалинское книжное издательство, 2004. 228 с.
  14. Орлов А.А. Формы железо-марганцевых образований Охотского моря // Геологическое строение Охотоморского региона. СахКНИИ ДВНЦ АН СССР. Владивосток, 1982. С. 101–106.
  15. Подводный вулканизм и зональность Курильской островной дуги / Отв. ред. Ю.М. Пущаровский. М.: Наука, 1992. 528 с.
  16. Сваричевский А.С. Геоморфология морского дна в Южно-Охотском регионе. Автореф. дисс. канд. геогр. наук. Южно-Сахалинск, 1985. 24 с.
  17. Сваричевский А.С., Сваричевская Л.В. Рельеф Охотоморского склона южной части Большой Курильской гряды // Рельеф и вулканизм Курильской островодужной системы. Владивосток, 1982. С. 54–62.
  18. Сергеев К.Ф. Тектоника Курильской островной системы. М.: Наука, 1976. 239 с.
  19. Gnibidenko G.S., Svarichevsky A.S. Tectonics of the South Okhotsk Deep-Sea Basin // Tectonophysics. 1984. V. 102. P. 225–244.
 

©Дизайн [email protected]
Copyright © ИВиС ДВО РАН. 2004-2024