Вулканы Камчатки

Федеральное агентство  по образованию

 

Российский Государственный Университет

нефти и газа имени И.М.Губкина

 

 

 

Кафедра геологии

 

 

 

Курсовая  работа

 

НА ТЕМУ: Вулканы Камчатки

 

 

 

 

 

 

 

Руководитель работы:                                    Студент:

ассистент кафедры  геологии                                             Морозов Артем Олегович

Афанасьева Мария Александровна                                   Группа ГР-10-2

 

Подпись:                                                           Подпись:

 

___________                                                   ____________

 

 

 

 

 

 

 

Москва

2011 г.

Оглавление

Введение 3

Вулканические дуги Курило-Камчатской системы 4

Современная тектоническая структура и вулкано-тектоническое районирование 5

Общая информация о вулканической деятельности на Камчатке 8

Срединный вулканический пояс 9

Восточный вулканический пояс 16

Вулканы Южной Камчатки 23

Заключение 28

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

Современные вулканические пояса  Камчатки входят в систему тектонических  структур, продолжающихся в Курильской и Алеутской грядах вулканических  островов, которые охватывают северо-западные окраины Тихого океана. Эти рифты наложены по разломам на раннечетвертичные вулканические пояса, причем охватывают значительно меньшие площади и отличаются более умеренным вулканизмом. Глубоководный желоб сопровождает вулканические цепи. Здесь, над дном океана, по крутому разлому проходит высокий континентальный уступ. Разломы порождают надвиг континента на океан, в связи с поддвигом океанского дна под континент.. 
На фоне продолжающегося относительного погружения блоков фундамента вулканических поясов происходит одновременно рост вулканических аппаратов и образование вулкано-тектонических депрессий и кальдер - все это в рамках вулканического пояса.

Данная  курсовая работа посвящена обзору вулканических поясов и вулканических образований. Дано описание групп вулканов и отдельных вулканических построек. Рассмотрены составы лав, слагающие вулканы, географическое положение и особенности, связанные с рассматриваемыми вулканами. В виду ограниченного объема курсовой работы, описать все вулканы вулканических поясов не удастся. В связи с этим сосредоточу внимание на отдельных группах вулканов и обращу внимание, по большей части, на активные вулканы.

Мой выбор пал на эту тему, в связи  с тем, что я сам родом с  Камчатки. Для меня с ранних лет  вулканы представляли большой интерес. Именно количеством вулканов собранных вместе, Камчатка отличается от других вулканических регионов мира. И мало найдется мест на планете, где они были бы так разнообразны и красивы.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вулканические дуги Курило-Камчатской системы

Рисунок 1. Пространственное распределение кайнозойских автохтонных вулканогенных комплексов в Курило-Камчатской островодужной системе. 
1 - Наземные активные (а) и потухшие (б) вулканы, 2 - подводные вулканы, 3 - поля распространения (а) и локальные выходы (б) плиоцен-четвертичных островодужных вулканических формаций, 4 - поля распространения (а) и локальные выходы (б) верхнеолигоцен-миоценовых островодужных вулканогенных формаций, 5 - палеогеновые вулканические формации Западной Камчатки. 6 - 9 - Выходы пород внутриплитного геохимического типа 6 - K-Na-щелочных базальтов, 7 - K-Na- щелочных оливиновых базальтов, 8 - K-Na-базальт-комендитов, 9 - К-щелочных базальтов; 10 -осевая зона глубоководных желобов, 11 - изолинии глубины до сейсмофокальной зоны. Стрелками показано направление и скорость движения Тихоокеанской плиты.

Под вулканической дугой понимается часть ОД или активной континентальной  окраины, где проявляется вулканизм  над зоной субдукции. Вкрест простирания ОД и активных окраин континентов выделяются следующие субпараллельные структурные элементы: глубоководный желоб, фронтальная (невулканическая, тектоническая) дуга, междуговой прогиб, вулканическая дуга, задуговой прогиб. Вулканическая дуга может быть представлена двумя вулканическими зонами и зоной ослабления вулканической активности между ними. Одним из основных элементов вулканической дуги является вулканический фронт, который представляет собой линию, соединяющую вулканические центры, наиболее близко расположенные к глубоководному желобу. В генетическом смысле это линия, за которой создаются условия для плавления либо в пределах мантийного клина, либо в верхней части поддвигаемой плиты.

В пределах Курило-Камчатской ОД-системы распространены, по крайней мере, три разновозрастных вулканических комплекса надсубдукционного типа (Рис.1). На Западной Камчатке это палеоценовые покровные и субвулканические фации пород от андезибазальтов до дацитов, обнажающиеся в междуречье Коль - Большая Воровская, и группы эоценовых вулканических и субвулканических комплексов формационного ряда от базальтов до риолитов, протягивающихся по западному побережью и Парапольскому долу.

В пределах Срединного хребта Камчатки и на Юго-Восточной  Камчатке широко распространены верхнеолигоцен-миоценовые эффузивно-экструзивные и пирокластические комплексы пород от базальтов до дацитов и риодацитов с преобладанием андезитов и андезидацитов. Среди них встречаются породы как нормального, так и щелочного ряда - трахибазальты, трахиандезиты и др. Аналогичные вулканические породы ОД-типа распространены и на островах Большой Курильской гряды.

В этих же районах, а также на Восточной Камчатке распространены и плиоцен-четвертичные вулканогенные ОД-комплексы (см. рис.1). Состав пород меняется от базальтов до риолитов, однако, соотношения пород разного состава в Курильском и Камчатском сегментах системы различны. На Курилах, в целом, преобладают андезибазальты и андезиты (60-70%), тогда как на Камчатке наиболее распространены базальты и основные андезибазальты (~50%) при более высокой доле кислых пород по сравнению с Курилами.

В пределах Курил  и Южной Камчатки отчетливо проявлены  две вулканические зоны - фронтальная  и тыловая, параллельные глубоководному желобу, с зоной ослабления вулканической  активности между ними. В пределах вулканической дуги Восточной Камчатки вулканический пояс Центральной  Камчатской депрессии является тыловой  зоной по отношению к вулканитам Восточного хребта, которые относятся  к фронтальной зоне.

Современная тектоническая структура и вулкано-тектоническое районирование

Разновозрастные вулканические дуги определяют жесткую раму современной тектонической структуры Курило-Камчатской островодужной системы, которая сформировалась в результате длительного взаимодействия крупных литосферных плит: Кула, Тихоокеанской, Евразиатской и Североамериканской. Жесткость системы определяется тем, что после причленения более молодой дуги к более древней относительные движения между ними практически прекратились. Осадочные прогибы, разделяющие эти дуги, были либо преддуговыми, либо задуговыми бассейнами. Фундаментом вулканогенных и вулканогенно-осадочных формаций служат вещественно-структурные комплексы разного состава, разного возраста и разного генезиса, представляющие собой аккреционно-коллизионные области, состоящие обычно из нескольких террейнов. Так, фундаментом современной вулканической дуги Восточной Камчатки служат верхнемеловые-нижнепалеогеновые вулканогенно-осадочные структурно-вещественные комплексы в аллохтонном Рис. 1.2. Соотношение разновозрастных вулканических дуг Курило-Камчатской островодужной системы 
1 - Современная вулканическая дуга Восточной Камчатки и ее вулканический фронт, 2 -неогеновая вулканическая дуга Срединного хребта и Ю. Камчатки и ее вулканический фронт, 3 - Курило - Ю. Камчатский участок наложения современной Курило-Камчатской дуги на неогеновую дугу, 4 - фрагменты предполагаемой палеогеновой вулканической дуги Западной Камчатки, 5 - основные поперечные разломы на суше (а) и на море (б), вероятно являвшиеся трансформными в неогене, 6 - предполагаемое положение оси палеожелоба неогеновой островодужной системы, 7 - местоположение модельного разреза на рис. 6. Цифрами в кружочках показаны сегменты (районы) современной дуги: 1 - Восточно-Камчатский, 2 - Малко-Петропавловская аномальная зона, 3- Южно-Камчатский, 4 - Северо-Курильский, 5 - Центрально-Курильский, 6 - Южно-Курильский, 7 - Центрально-Камчатская дуга. Остальные условные обозначения см. на рис. 1.

залегании , которые, по мнению ряда исследователей, сформировались в островодужных условиях в сопряженных структурах: задуговой бассейн - островная дуга - преддуговой бассейн. Это могли быть и формационные комплексы внутриокеанических цепей вулканов, аналогичных Гавайско-Императорской цепи, которые по петрогеохимическим характеристикам вулканических пород трудно отличить от островодужных, тем более при значительных вторичных изменениях. Во всяком случае, внутриокеанические цепи вулканов типа "горячих точек" более обычны для Тихого океана, чем внутриокеанические островные дуги. Единственным надежным критерием является Ta-Nb - минимум на спайдерграммах гигромагматофильных редких элементов в лавах островных дуг. Общая структура толщ, слагающих эти аллохотные комплексы, покровно-чешуйчатая.

Террейны Восточных полуостровов Камчатки сложены меловыми и палеогеновыми вулканогенно-осадочными образованиями, среди которых выделяются как островодужные, так и океанические комплексы . Причленение их к Камчатке в конце миоцена, вероятно, явилось причиной перескока зоны субдукции на современное положение. В настоящее время они представляют собой фронтальную (тектоническую) дугу, которая отделяется от аккреционно-коллизионной области Восточной Камчатки "надвигом Гречишкина". Хавывинский террейн, слагающий одноименные возвышенность и погребенное под Центральной Камчатской депрессией поднятие, как было сказано выше, очевидно представляет собой фронтальную (тектоническую) дугу в островодужной системе Срединного хребта и причленился до начала ее формирования в позднем олигоцене.

Метаморфические и метаморфизованные комплексы  Срединного и Ганальского хребтов также являются террейнами и служат фундаментом для верхнеолигоцен-миоценовой системы дуг Срединного хребта и Южной Камчатки.

В соответствии с тектонической историей и геодинамическими параметрами проявления современного вулканизма над зоной субдукции Тихоокеанской плиты под Евразиатскую выделяются следующие районы (сегменты) Курило-Камчатской островодужной системы(Рисунок 2).

Восточно-Камчатский сегмент представляет собой начальный  этап (5-7 млн лет) развития прямой субдукции. В пределах этого сегмента выделяются участок поддвигания литосферной плиты с нормальной корой океанического типа и углом падения зоны субдукции около 45^o и участок поддвигания с утолщенной океанической корой за счет поднятия Обручева, где угол зоны субдукции уменьшается до 30^o и, соответственно, изгибается сейсмофокальная зона. Кроме того, зона сочленения с Алеутской дугой представляет собой участок со специфическим режимом, где возможно вспарывание и раздвигание субдуцируемой Тихоокеанской плиты с внедрением горячего материала астеносферы.

В пределах Южно-Камчатского  сегмента примерно за 25 млн лет (конец олигоцена) сформировался практически стационарный режим субдукции почти под прямым углом. Здесь также выделяется аномальный участок в зоне сочленения с вулканической дугой Срединного хребта, маркируемый Малко-Петропавловской зоной поперечных дислокаций.

Курильский сегмент, так же, как и Южная Камчатка, характеризуется стационарным режимом  субдукции. В его пределах выделяются Северные, Средние и Южные Курилы с различными геодинамическими параметрами зоны субдукции и связанного с ней вулканизма. С севера на юг субдукция из почти прямой (85^o) переходит в косую (45^o), а угол падения зоны поддвига является максимальным в Центральных Курилах (60^o), уменьшаясь на севере, в районе Парамушира до 50^o и на юге, в районе Симушира - до 38^o.

Вулканическая дуга Срединного хребта является примером завершения субдукции после перескока ее на современное положение и, соответственно, завершения этапа надсубдукционного вулканизма. Возможны два сценария завершения этого этапа: 1 - постепенное прекращение движения субдуцируемой океанической плиты, и тогда эта плита может быть зафиксирована методом сейсмической томографии как зона повышенных скоростей, и 2 - отрыв и опускание в мантию более тяжелой океанической плиты и внедрение более горячей подсубдукционной части мантии в более высокие горизонты. Развитие по второму сценарию может быть причиной проявления вулканизма внутриплитового геохимического типа, сопряженного с островодужным вулканизмом.

Общая информация о вулканической деятельности на Камчатке

 

Вулканизм Камчатки имеет длительную историю развития. Он происходил еще  в меловое время. Усиленная вулканическая  деятельность проявлялась на обширной территории Камчатки с верхнего плиоцена в течение последних 2-2,5 млн. лет. В четвертичное время на Камчатке образовались два вулканических  пояса, которые значительно различаются  между собой. Один из них приурочен  к Срединному хребту Камчатки, другой - к Восточной Камчатке.

Подавляющее большинство действующих  и потенциально активных вулканов Камчатки расположено в Восточном вулканическом  поясе. Длина пояса около 850 км, ширина 50-100 км, общее простирание север-северо-восточное. За последний миллион лет здесь  было сформировано более 100 крупных  многоактных вулканических сооружений (щитовых вулканов, стратовулканов, кальдер) и 1000-1100 мелких одноактных шлаковых и лавовых конусов, экструзивных куполов, взрывных воронок и мааров, образовались игнимбритовые покровы. Вулканические продукты покрывают, по данным реконструкции, не менее 50 тыс. км2, а их объем составляет около 14-15 тыс. км3. Среди них много пород среднего и кислого состава.