Специалисты исследовали центральную Камчатку, где в непосредственной близости от густонаселенных районов, включая краевую столицу – город Петропавловск-Камчатский, расположено большое количество вулканов. Район исследований простирается от восточного до западного побережья полуострова и охватывает территорию от вулканов Горелый и Мутновский на юге до вулкана Бакенинг и Верхнеавачинской кальдеры на севере. Предполагается, что здесь проходит граница между двумя принципиально разными режимами субдукции северной Камчатки с её Восточным вулканическим поясом, образованным после аккреции Кроноцкой палеодуги и долгоживущей островодужной системы Южной Камчатки.

Для построения единой детальной сейсмотомографической модели надсубдукционного комплекса исследуемого района кроме данных постоянных станций Камчатского филиала ФИЦ ЕГС РАН впервые были использованы данные плотных временных сейсмологических сетей, функционировавших в 2018-2019 гг. на Авачинской группе вулканов и в 2019-2020 гг. в центральной зоне Камчатки. Первая была полностью реализована силами сотрудников лаборатории сейсмической томографии Института нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука СО РАН.

Установка временной сети в центральной зоне была выполнена большим коллективом, включавшим сотрудников ИНГГ СО РАН (Новосибирск), Института вулканологии и сейсмологии ДВО РАН и Камчатского филиала ФИЦ ЕГС РАН (Петропавловск-Камчатский), при поддержке РНФ 20-17-00075 и Мегагранта №14.W03.31.0033 Минобрнауки России.

Построение модели выполнено по данным 2687 локальных землетрясений, произошедших на Камчатке в период работы временных сетей (2018-2020) и зарегистрированных 134 станциями. В томографической инверсии, выполненной с привлечением алгоритма LOTOS, использовано около 95 тысяч времен пробега P- и S-волн. Проведен комплекс тестов, показавший беспрецедентно высокую для изучаемой территории разрешающую способность новой модели структуры сейсмических аномалий надсубдукционного комплекса центральной зоны Камчатки. Томографическое моделирование и интерпретация результатов выполняются при поддержке РНФ 22-27-00215.

Благодаря новой модели ученые могут проследить зоны выделения флюидов и расплавов из слэба (погружающегося фрагмента океанической литосферной плиты), их миграцию в мантийном клине и коре, а также оценить их роль в питании магматических систем Восточного вулканического пояса и Южной Камчатки. В частности, было установлено, что вулканы Авачинской группы кроме собственных небольших приповерхностных магматических камер имеют общий источник питания на глубине более 50 км, который, в свою очередь, прослеживается от поверхности слэба. Питание вулкана Вилючинский идет через промежуточную крупную магматическую камеру на глубине 30-55 км, которая имеет отношение и к питанию расположенной западнее Большебанной гидротермальной системы. Эта крупная камера, в свою очередь, подпитывается из канала, берущего начало от границы слэба на глубине более 70 км. По словам ученых, модель позволяет проследить систему питания комплекса вулканов Горелый и Мутновский вплоть до границы слэба на глубинах более 100 км. Кроме того, в новой модели отчетливо прослеживается Авачинский трансформный разлом и выделяется Западно-Камчатский блок/микроконтинент.

Текущие результаты исследования представлены в пленарном докладе на LIII Тектоническом совещании в ГИН РАН, г. Москва (https://www.youtube.com/watch?v=6Yvc714ocsE). Готовится статья для подачи в рецензируемый международный журнал.

 

Фотографии предоставлены лабораторией сейсмической томографии ИНГГ СО РАН

Источник информации и фото: пресс-служба ИНГГ СО РАН