Котенко Т.А., Мельников Д.В. 
ORCID: https://orcid.org/0000-0001-6882-3124, Тарасов К.В.
(2022)
Газовая эмиссия вулкана Эбеко (Курильские острова) в 2003–2021 гг.: геохимия, потоки и индикаторы активности
// Вулканология и сейсмология.
№ 4.
С. 31-46.
doi: 10.31857/S0203030622040058.
Полный текст отсутствует в этом репозитории.
Официальный URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=48767066
Аннотация
Приводятся новые данные о химическом и изотопном составе вулканических газов, эмиссии SO2 и почвенного CO2 действующего вулкана Эбеко. Вулкан извергался в 2009, 2010, 2011 гг., с октября 2016 г. по ноябрь 2021 г. Состав вулканических газов за 2003–2016, 2021 гг. получен в результате прямого опробования фумарол. Высокотемпературный газ (420–529°С) имеет состав, типичный для курильских магматических газов с атомным отношением C/S <1, содержанием HCl 5–7 ммоль/моль, изотопным составом конденсатов: δD ~ –24, δ18O = 2.6–4.9. Установлены геохимические предвестники извержений: увеличение концентраций CO2, Н2, SO2, H2S, HCl; падение отношения C/S вплоть до величин <1, характерного для магматических газов Курил; рост температуры; утяжеление изотопов δD и δ18O в конденсатах вулканического пара; увеличение газового потока. Методом накопительной камеры измерен высокий почвенный поток CO2 на двух термальных полях (до 10442 г/м2/сут), превышающий видимый фумарольный вынос (~50 т/сут против ~40 т/сут). Поток SO2 из активного кратера был измерен с помощью сканирующего УВ спектрометра ДОАС в 2020 и 2021 гг. и составил: 99 ± 28 и 9 ± 2.7 т/сут в газовых шлейфах, и 747 ± 220 и 450 ± 130 т/сут в пепловых шлейфах соответственно. Уменьшение эмиссии SO2 в августе 2021 г. связывается с дегазацией магмы перед завершением извержения.
Аннотация (перевод)
This article reports new data on the chemical and isotopic composition of volcanic gases and the SO2 flux and the soil CO2 flux from the active Ebeko volcano. Within the time interval of 2003–2021 the volcano erupted in 2009, 2010, 2011, October 2016–November 2021. Volcanic gas composition for 2003–2016, 2021 were obtained by direct sampling from fumaroles. The high-temperature gas (420–529°C) has a composition typical of magmatic gases with C/S atomic ratios <1, HCl content 5–7 mmol/mol; isotopic composition of the volcanic vapor δD ~ –24, δ18O = 2.6–4.9. Geochemical precursors of eruptions have been established: an increase in concentrations of CO2, H2, SO2, HCl; a drop in the C/S ratio up to values of <1, which is characteristic of magmatic gases of the Kuriles; an increase in temperature; heavier values of δD and δ18O in the gas condensates; increasing of the total gas output. А high soil CO2 flux was measured using the accumulation chamber method at two thermal fields (up to 10442 g/m2/day), exceeding the visible discharge (~50 t/day versus ~40 t/day). SO2 flux from the active crater was measured by DOAS instruments in 2020 and 2021: they were 99 ± 28 and 9 ± 2.7 t/day in gas plumes, and 747 ± 220 and 450 ± 130 t/day in ash plumes, respectively. A decrease of SO2 output is associated with the rise of degassed magma before the end of the eruption.
| Тип объекта: | Статья |
|---|---|
| Название: | Газовая эмиссия вулкана Эбеко (Курильские острова) в 2003–2021 гг.: геохимия, потоки и индикаторы активности |
| Название (перевод): | Gas emission from Ebeko volcano (Kuril islands) in 2003–2021: geochemistry, fluxes and indicators of activity |
| Язык: | Русский |
| Издание: | Вулканология и сейсмология |
| ISSN Print: | 0203-0306 |
| Ключевые слова: | вулкан Эбеко, вулканические газы, поток SO2, предвестники извержений, диффузия CO2 |
| Тематика: | 3 ГРНТИ - Государственный рубрикатор научно-технической информации > 38 ГЕОЛОГИЯ > 38.33 Геохимия > 38.33.15 Геохимия отдельных элементов 3 ГРНТИ - Государственный рубрикатор научно-технической информации > 38 ГЕОЛОГИЯ > 38.37 Петрография > 38.37.25 Вулканология 1 Вулканы > 1.1 Вулканы Курило-Камчатского региона > 1.1.2 Курильские острова > Эбеко |
| Список литературы: | Воронова Л.Г., Сидоров С.С., Сурнина Л.В. Эволюция гидротермальной деятельности вулкана Эбеко в период с 1951 по 1963 гг. // Опыт комплексного исследования района современного и новейшего вулканизма (на примере хр. Вернадского, о. Парамушир). Южно-Сахалинск, 1966. С. 162–168.
Кирсанов И.Т., Серафимова Е.К., Сидоров С.С. и др. Извержение вулкана Эбеко в марте–апреле 1963 г. // Бюлл. вулканол. станций. 1964. № 36. С. 66–72. Котенко Т.А., Котенко Л.В. Гидротермальные проявления и тепловой поток вулканов Эбеко и Крашенинникова (о. Парамушир, Курильские о-ва) // Вестник КРАУНЦ. Науки о Земле. 2006. № 1. Вып. 7. С. 129–137. Котенко Т.А., Котенко Л.В. Состояние вулкана Эбеко (о-в Парамушир) и влияние его активизации на экологическую обстановку // Вестник ДВО РАН. 2010. № 3. С. 51–58. Котенко Т.А., Котенко Л.В., Сандимирова Е.И. и др. Извержение вулкана Эбеко в январе‒июне 2009 г. (о. Парамушир, Курильские острова) // Вестник КРАУНЦ. Науки о Земле. 2010. № 1. Вып. 15. С. 56–68. Котенко Т.А., Котенко Л.В., Сандимирова Е.И. и др. Эруптивная активность вулкана Эбеко (о. Парамушир) в 2010–20111 гг. // Вестник КРАУНЦ. Науки о Земле. 2012. № 1. Вып. 19. С. 160–167. Котенко Т.А., Котенко Л.В., Шапарь В.Н. Активизация вулкана Эбеко в 2005‒2006 гг. (остров Парамушир, Северные Курильские острова) // Вулканология и сейсмология. 2007. № 5. С. 3–13. Котенко Т.А., Сандимирова Е.И., Котенко Л.В. Извержение вулкана Эбеко (Курильские о-ва) в 2016–2017 гг. // Вестник КРАУНЦ. Науки о Земле. 2018. № 1. Вып. 37. С. 32–42. Котенко Т.А., Смирнов С.З., Сандимирова Е.И. Вулкан Эбеко в 2019 г.: динамика извержения по наземным данным // Материалы XXIII региональной научной конференции “Вулканизм и связанные с ним процессы”, посвященной Дню вулканолога, 2020 г. Петропавловск-Камчатский: ИВиС ДВО РАН, 2020. С. 38−41. Мелекесцев И.В., Двигало В.Н., Кирьянов В.Ю. и др. Вулкан Эбеко (Курильские острова): история эруптивной активности и будущая вулканическая опасность. Часть I // Вулканология и сейсмология. 1993а. № 3. С. 69–81. Мелекесцев И.В., Двигало В.Н., Кирьянов В.Ю. и др. Вулкан Эбеко (Курильские острова): история эруптивной активности и будущая вулканическая опасность. Часть II // Вулканология и сейсмология. 1993б. № 4. С. 24–42. Меняйлов И.А., Никитина Л.П., Шапарь В.Н. Особенности химического и изотопного состава фумарольных газов в межэруптивный период деятельности вулкана Эбеко // Вулканология и сейсмология. 1988а. № 4. С. 21–36. Меняйлов И.А., Овсянников А.А., Широков В.А. Извержение вулкана Эбеко в октябре–декабре 1987 г. // Вулканология и сейсмология. 1988б. № 3. С. 105–108. Нехорошев А.С. Геотермические условия и тепловой поток вулкана Эбеко на о-ве Парамушир // Бюлл. вулканол. станций. 1960. № 29. С. 38–46. Сурнина Л.В. Химический состав газов вулкана Эбеко // Геохимия. 1959. № 5. С. 468–473. Таран Ю.А., Покровский Б.Г., Дубик Ю.М. Изотопный состав и происхождение воды в андезитовых магмах // Докл. АН СССР. 1989. Т. 304. № 2. С. 440–443. Тарасов К.В. Результаты съемки почвенного потока СО2 в кальдере вулкана Головнина (о. Кунашир) // Материалы XXIV региональной научной конференции “Вулканизм и связанные с ним процессы”, посвященной Дню вулканолога, 29–30 марта 2021 г. Петропавловск-Камчатский: ИВиС ДВО РАН, 2021. С. 152–155. Федотов С.А. Оценки выноса тепла и пирокластики вулканическими извержениями и фумаролами по высоте их струй и облаков // Вулканология и сейсмология. 1982. № 4. С. 3–28. Belousov A., Belousova M., Auer A. et al. Mechanism of the historical and the ongoing Vulcanian eruptions of Ebeko volcano, Northern Kuriles // Bull. Volcanol. 2021. V. 83(4). https://doi.org/10.1007/s00445-020-01426-z Bloomberg S., Werner C., Rissmann C. et al. Soil CO2 emissions as a proxy for heat and mass flow assessment, Taupo Volcanic Zone, New Zealand // Geochemistry. Geophys. Geosystems. 2014. V. 15. P. 4885–4904. https://doi.org/10.1002/2014GC005327 Chiodini G., Cioni R., Guidi M. et al. Soil CO2 flux measurements in volcanic and geothermal areas // Appl. Geochem. 1998. V. 13. P. 543–552. https://doi.org/10.1016/S0883-2927(97)00076-0 Chiodini G., Frondini F., Raco B. Diffuse emission of CO2 from the Fossa crater, Vulcano Island (Italy) // Bull. Volcanol. 1996. V. 58. P. 41–50. Craig H. Isotopic variations in meteoric waters // Science. 1961. № 133. P. 1702–1703. Galle B., Johansson M., Rivera C. et al. Network for Observation of Volcanic and Atmospheric Change (NOVAC) – A global network for volcanic gas monitoring: Network layout and instrument description // J. Geophys. Res. 2010. V. 115. D05304. https://doi.org/10.1029/2009JD011823 Gerlach T.M., Doukas M.P., McGee K.A. et al. Three year decline of magmatic CO2 emissions from soils of a Mammoth Mountain tree kill: Horseshoe Lake, CA, 1995–1997 // Geophys. Res. Lett. 1998. V. 25. P. 1947–1950. Giggenbach W.F. Redox processes governing the chemistry of fumarolic gas discharges from White Island, New Zealand // Appl. Geochem. 1987. V. 2. P. 143–161. Giggenbach W.F., Goguel, R.L. Collection and analysis of geothermal and volcanic water and gas discharges // New Zealand DSIR Chem. Division Report 2407, Christchurch, New Zealand. 1989. P. 88. Hochstein M.P., Bromley C.J. Steam cloud characteristics and heat output of fumaroles // Geothermics. 2001. V. 30. P. 547–559. Hsin-Yi Wen, Tsanyao F. Yang, Tefang F. Lan et al. Soil CO2 flux in hydrothermal areas of the Tatun Volcano Group, Northern Taiwan // J. Volcanol. and Geotherm. Res. 2016. V. 321. P. 114–124. https://doi.org/10.1016/j.jvolgeores.2016.04.021 Kalacheva E., Taran Y., Kotenko T. et al. Volcano-hydrothermal system of Ebeko volcano, Paramushir, Kuril Islands: geochemistry and solute fluxes of magmatic chlorine and sulfur // J. Volcanol. and Geotherm. Res. 2016. V. 310. P. 118–131. https://doi.org/10.1016/j.volgeores.2015.11.006 Lewicki J.L., Hilley G.E., Tosha T. et al. Dynamic coupling of volcanic CO2 flow and wind at the Horseshoe Lake tree kill, Mammoth Mountain, California // Geophys. Res. Lett. 2007. V. 34. L03401. https://doi.org/10.1029/2006GL028848 Mazot A., Rouwet D., Taran Y. et al. CO2 and He degassing at El Chichón volcano, Chiapas, Mexico: gas flux, origin and relationship with local and regional tectonics // Bull. Volcanol. 2011. V. 73. P. 423–441. https://doi.org/10.1007/s00445-010-0443-y McGimsey R.G., Neal C.A., Girina O.A. et al. The 2009 Volcanic activity in Alaska, Kamchatka, and the Kurile Islands – Summary of events and response of the Alaska Volcano Observatory // U.S. Geological Survey Scientific Investigations Report 2013–5213. 2014. 125 p. https://doi.org/10.3133/sir20135213 Melnikov D., Malik N., Kotenko T. et al. A new estimate of gas emissions from Ebeko volcano, Kurile Islands // Goldschmidt Conference, 26 June–1 July, 2016, Yokohama, Yapan. P. 2047. Menyailov I.A., Nikitina L.P., Shapar V.N. Results of geochemical monitoring of the activity of Ebeko volcano (Kurile Islands) used for eruption prediction // J. Geodynamics. 1985. V. 3/4. P. 259–274. https://doi.org/10.1016/0264-3707(85)90038-9 Shimoike Y., Kazahaya K., Shinohara H. Soil gas emission of volcanic CO2 at Satsuma-Iwojima volcano, Japan // Earth Planets Space. 2002. V. 54. P. 239–247. Shinohara H. A new technique to estimate volcanic gas composition: Plume measurements with a portable multi-sensor system // J. Volcanol. and Geotherm. Res. 2005. V. 143(4). P. 319–333. Shinohara H., Yokoo A., Kazahaya R. Variation of volcanic gas composition during the eruptive period in 2014–2015 at Nakadake crater, Aso volcano, Japan // Earth Planets Space. 2018. V. 70. P. 151. https://doi.org/10.1186/s40623-018-0919-0 Stix J., de Moor J.M. Understanding and forecasting phreatic eruptions driven by magmatic degassing // Earth Planets Space. 2018. V. 70(83). https://doi.org/10.1186/s40623-018-0855-z Tanakadate H. Volcanic activity in Japan during the period between July 1934 and October 1935 // Japanese J. Astronomy and Geophysics. 1936. V. 13. P. 121–139. Taran Y., Zelenski M. Systematics of water isotopic composition and chlorine content in arc-volcanic gases // The Role of Volatiles in the Genesis, Evolution and Eruption of Arc Magmas // Special Publications. Geological Society. London. 2014. P. 410–432. Taran Y., Zelenski M., Chaplygin I. et al. Gas emissions from volcanoes of the Kuril Island arc (NW Pacific): geochemistry and fluxes // Geochemistry, Geophysics, Geosystems. 2018. V. 19(6). P. 1859–1880. https://doi.org/10.1029/2018GC007477 Walter T.R., Belousov A., Belousova M. et al. The 2019 Eruption Dynamics and Morphology at Ebeko Volcano Monitored by Unoccupied Aircraft Systems (UAS) and Field Stations // Remote Sens. 2020. V. 12. P. 1961. https://doi.org/10.3390/rs12121961 Werner C., Hurwitz S., Evans W.C. et al. Volatile emissions and gas geochemistry of Hot Spring Basin, Yellowstone National Park, USA // J. Volcanol. Geotherm. Res. 2008. V. 178. P. 751–762. https://doi.org/10.1016/j.jvolgeores.2008.09.016 |
| Разместивший пользователь: | Д.В. Мельников |
| Дата размещения: | 11 Июл 2022 18:33 |
| Последнее изменение: | 11 Июл 2022 18:33 |
| URI: | http://repo.kscnet.ru/id/eprint/4293 |
Действия с объектом
 |
Редактировать (только для владельца) |