ИКД
5013 Информационная
карта диссертации
04 кандидатская
05 докторская
5418 Исходящий номер.
дата.
 
5715 Язык
диссертации
 русский
5715 Инвентарный
номер
 
5409 Дата защиты
 2002
6444 Шифр научной
специальности
 
7425 На соискание
степени
 кгмн
2061 Предствлено к защите:
61 Рукопись, в т.ч. научный доклад
52 Монография
43 Учебник
6147 Фамилия, Имя, Отчество соискателя
Бочарников Роман Евгеньевич
Фамилия, инициалы
Ученая степень
Шифр научной специальности
6156 Научные руководители
К.И. Ш. 
М.А. К. 
6165 Официальные оппоненты
Г.П. З. 
П.Ю.Плечов . 

6255
дгмн
кгмн
4662
дгмн
кгмн

6453

4626

5733 Кол‑во томов
5742 Кол‑во стр.
1
178
Номер тома
Кол‑во стр.

5751 Приложений
5787 Источников

275
5778 Таблиц
5760 Иллюстраций
7
52
Сведения об организации, в совете которой проходила защита
2457 Код ОКПО

2934 Телефон

2394 Телефакс

2754 Город

1332 Сокращенное наименование министерства (ведомства)

7452 Шифр совета

2151 Полное наименование организации

2358 Сокращенное наименование организации

2403 Код ВНТИЦ

2655 Адрес организации (индекс, республика, область, город, улица, дом)

Сведения об организации, в которой работает соискатль
2988 Телефон

3087 Телефакс

2781 Город

2187 Наименование организации
Институт экспериментальной минералогии РАН
2385 Сокращенное наименование организации
ИЭМ РАН
2682 Адрес организации (индекс, республика, область, город, улица, дом)

9045 Наименование диссертации
Физико‑химические аспекты магматической дегазации на вулкане Кудрявый, Курильские острова  
9117 Реферат
Объект исследования и цель работы. Методы исследования и аппаратура. Теоретические и практические результаты и их новизна. Степень и эффективность внедрения. Область применения.
Актуальность темы Исследования физико‑химических процессов, связанных с высокотемпературными вулканическими газами, предоставляют необходимую информацию для определения температурных    
и барических условий отделения летучих от магмы, для оценок объемов дегазирующегося магматического расплава, для установления источников летучих. Полученные данные позволяют    
также оценить вклад магматической дегазации в общий рециклинг элементов и определить эффект воздействия магматических газов на подземные воды и вмещающие породы.   
   
Цель исследования Вулкан Кудрявый представляет собой один из редких случаев долговременной стационарной высокотемпературной магматической дегазации. Причины и механизмы, вызвавшие    
и поддерживающие в течение долгого времени стационарную дегазацию расплава на вулкане до сих пор не выяснены. Поэтому основными целями данной работы являлись изучение возможной    
эволюции магматической системы во времени и оценка масштабов происходящих на вулкане процессов.   
   
Для реализации этой цели были определены задачи работы: 1) разработка методики и проведение измерений скорости эмиссии вулканических газов; 2) изучение химического и изотопного    
состава газов и их эволюции во времени; 3) определение влияния взаимодействия между магматической и гидротермальной системами на тепловой баланс фумарольной системы вулкана;    
и 4) экспериментальное исследование процессов взаимодействия между высокотемпературными вулканическими газами и вмещающими породами.   
   
Защищаемые положения   
   
Разработана методика и проведены измерения скоростей газовых струй в фумаролах с высоким и низким расходом газов на вулкане Кудрявый. Скорости газов мощных фумарол варьируют    
в пределах 8‑120 м/с, тогда как скорость газовой эмиссии с парящих площадок не превышает 1 м/с. Основной вклад в валовый расход газов на вулкане составляет эмиссия с парящих    
площадок, которая достигает величин порядка 20000‑30000 тонн/сутки. Доля магматических газов не превышает 10% от общего газового дебита вулкана Кудрявый.   
   
За период с 1990 по 1999 г.г. установлена тенденция постепенного уменьшения температуры наиболее высокотемпературных фумарольных газов с 940oС до 903oС, обогащения газов водой    
c 93 до 96 мольных % и обеднения магматическими компонентами (CO2, Stot, HCl, HF), свидетельствующая об условиях дегазации изолированного объема магмы.   
   
Показано, что тепловой баланс фумарольной системы вулкана Кудрявый определяется смешением высокотемпературных газов с метеорными водами. Глубина зоны смешения оценивается    
порядка 120 м от уровня грунтовых вод в теле вулкана. Вблизи газовых каналов температурный градиент составляет около 140oС/м и контролируется кондуктивным теплопереносом.   
   
Впервые на основании натурных экспериментов в высокотемпературных фумаролах установлено, что основным механизмом преобразования силикатных минералов (полевых шпатов, оливина    
и биотита) при взаимодействии с газами является диффузионный катионный обмен. Коэффициенты диффузии при Т=900oС составляют 1.10‑13 ‑ 1.10‑10 см2/с, что позволило оценить масштабы    
газового метасоматоза порядка 3 мм за 115 лет фумарольной активности вулкана Кудрявый.   
   
Научная новизна работы. Впервые разработана методика и выполнены прямые измерения скоростей высокотемпературных фумарольных газовых струй в кратере вулкана, что позволило    
оценить масштабы валовой газовой эмиссии. Установлена постепенная эволюция температуры, химического и изотопного состава вулканических газов за последние 10 лет на вулкане    
Кудрявый, свидетельствующая о дегазации изолированного объема магмы. Показано, что тепловой баланс фумарольной системы вулкана контролируется процессами фильтрации, кипения    
и подмешивания метеорных вод в газовые каналы. Впервые проведены натурные экспериментальные исследования высокотемпературного газового метасоматоза и сделаны оценки масштабов    
метасоматического взаимодействия на вулкане Кудрявый.   
   
Практическая значимость работы заключается в определении масштабов газовой эмиссии и изучении процессов метасоматического преобразования вмещающих пород при долговременной    
дегазации магматического расплава, необходимых для оценок возможности формирования редкометального оруденения в современных вулканических областях. Полученные данные позволяют    
учитывать влияние вулканической деятельности на рециклинг элементов и климатические явления. Установленная эволюция температур и составов вулканических газов и, следовательно,    
всей магматической системы в целом, является крайне важной для разработки надежных критериев предсказания изменения вулканической активности и вулканических извержений.   
   
Фактическая основа работы и методы исследований. В основу работы положены результаты исследований, полученные автором за время пяти полевых сезонов на вулкане Кудрявый в 1993‑1996    
и 1999 годах, данные лабораторных и теоретических исследований автора в 1993‑2000 г.г. и литературные данные по вулкану Кудрявый. Основная часть работы была выполнена в лаборатории    
гидротермальных процессов Института экспериментальной минералогии РАН, а также в лаборатории изотопной геохимии Института геохимии и аналитической химии им. В.И.Вернадского    
РАН.   
   
Анализы газовых проб выполнены В.М.Округиным в ИГ и В ДВО РАН, изотопные анализы проведены автором в ГЕОХИ РАН и Е.О.Дубининой в ИГЕМ РАН. Экспериментальные исследования по    
взаимодействию вулканических газов с минералами были проведены автором на природных фумаролах вулкана Кудрявый. Анализы минералов после экспериментов были выполнены автором    
на микрозонде в ИЭМ РАН.
5436
Фамилия, инициалы
Должность
Уч. степень
Подпись МП
Руководитель организации
6111 
6311 
6210   кархн

Председатель
диссертационного совета
6264 
6320 
6462   кархн

5634 Индексы УДК
7434 Дата
7506 Входящий номер

5616 Коды тематических рубрик

5643 Ключевое слово