ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ МАГМАТИЧЕСКОЙ ДЕГАЗАЦИИ НА ВУЛКАНЕ КУДРЯВЫЙ, КУРИЛЬСКИЕ ОСТРОВА

Проведенные исследования на вулкане Кудрявый позволили установить, что скорости газов на мощных фумаролах варьируют в пределах 8-120 м/с, а скорости газов с парящих площадок находятся в диапазоне 0.12-0.76 м/с. увеличение скорости газов с ростом температуры компенсируется уменьшением плотности газа, что приводит к сопоставимости расходов газа с низко- и высокотемпературных фумарол и свидетельствует о наличии единого изобарического источника магматических газов. Основной вклад в валовый расход газов вносят парящие фумарольные площадки, который достигает 20000-30000 тонн/сутки. Количество магматических газов не превышает 10% от общего газового дебита вулкана.

Данные по химическому и изотопному составу и температуре фумарольных газов, полученные за последнее десятилетие, свидетельствуют об эволюции магматической системы в целом. характер этих изменений направлен в сторону обогащения газов водой с 93 до 96 мол% и обеднения основными магматическими компонентами (CO₂, S_tot, HCl, HF), что позволяет предполагать изолированный объем дегазирующейся в последние 10 лет магмы. смешение магматических газов с метеорными водами влияет не только на разбавление и изменение состава газов, но и является основным фактором, контролирующим тепловой баланс фумарольной системы вулкана. Кондуктивный теплопренос между газовыми каналами и вмещающими породами проявлен лишь локально, что приводит к формированию температурного градиента вблизи газовых каналов порядка 140^оС/м. Интенсивные атмосферные осадки могут оказывать воздействие на условия дегазации магматического расплава, вызывающие кратковременные изменения состава газов в сторону обеднения водой, повышение собственной сейсмической активности вулкана и фреатические извержения.

Экспериментальные исследования газового метасоматоза показали, что высокотемпературные малоплотные газы интенсивно взаимодействуют с вмещающими породами. Взаимодействие контролируется реакциями растворения, анионным и катионым обменом между газовой и минеральной фазами. Метасоматическое изменение силикатных и алюмосиликатных минералов направлено в сторону альбитизации полевых шпатов и ожелезнения оливина и биотита. реакции газов с биотитом приводят к полному изменению его состава и формированию метасоматической колонки: оливин - пироксен - амфибол. Кинетика взаимодействия определяется скоростью диффузии катионов в минералах. рассчитанные коэффициенты взаимной диффузии катионов достигают величин 1^.10^-13 - 1^.10^-10 см2/с, что позволило оценить масштабы метасоматического преобразования пород порядка 3 мм за 115 лет фумарольной деятельности вулкана.