Кратерные и кальдерные озера Дальнего Востока России: морфология котловин и динамика развития

По результатам комплекса полевых и камеральных работ получены и проанализированы данные по особенностям строения котловин и динамике развития 15 кратерных и кальдерных озер КурилоКамчатского региона. Рассчитаны их основные морфометрические характеристики. Установлено, что группа кальдерных озер менее однородна по всем морфометрическим показателям. Выявлено, что котловины водоемов одного генетического типа на Курильских островах и Камчатке схожи по формам и глубинам, но абсолютные высоты камчатских водоемов в целом больше курильских, впрочем, как нередко и размеры котловин. Изучение котловин 10 озер при помощи современной методики цифровой эхолокационной съемки позволило выявить специфические особенности морфологии котловин каждой из групп. Установлено, что котловины ряда кальдерных озер региона осложнены эксплозивными воронками, экструзивными или эффузивными куполами со следами гидротермальной деятельности; определены их параметры. Важной отличительной чертой многих вулканических озер является возможность стремительного изменения их основных характеристик (формы, объема, температуры, химического состава воды и др.) в широких пределах, что обусловлено особенностями функционирования близлежащих вулканических центров. По этим параметрам водоемы могут быть разделены на: 1) весьма динамичные молодые озера, расположенные в кратерах действующих вулканов или в активных кальдерах в непосредственной близости от них; 2) более стабильные, реликтовые водоемы в кальдерах спящих или потухших вулканов. Результаты повторных наблюдений позволили получить представление о примерных скоростях изменения уровней озер для интервалов в несколько десятилетий. Определена скорость роста подводного купола, обнаруженного авторами в 2016 г. в оз. Штюбеля (кальдера Ксудач, Камчатка). 

1. Аракельянц А.Д., Ткаченко О.В. Гидрологические характеристики Кроноцкого озера (Камчатка) в начале ХХI века // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 5: Геогр. 2012. № 6. С. 77–83.

2. Бондаренко В.И. Сейсмоакустические исследования оз. Курильского // Вулканология и сейсмология. 1990. № 4. С. 92–111.

3. Брайцева О.А., Краевая Т.С., Шеймович В.С. О происхождении Курильского озера и пемз этого района // Вопр. географии Камчатки. 1965. Вып. 3. С. 49–57.

4. Гавриленко Г.М. Гидрологическая модель кратерного озера вулкана Малый Семячик (Камчатка) // Вулканология и сейсмология. 2000. № 6. С. 1–11.

5. Гавриленко Г.М., Гавриленко П.Г. Временные кратерные озера вулкана Мутновский (Камчатка): причины их образования и исчезновения // Вестн. КРАУНЦ. Науки о Земле. 2003. № 2. С. 118–121.

6. Гавриленко Г.М., Мельников Д.В., Овсяников А.А. Современное состояние термального озера в активном кратере вулкана Горелый (Камчатка): Материалы конф., посвящ. 100-летию экспед. Рябушинского. Петропавловск-Камчатский: ИВиС ДВО РАН, 2009. С. 86–95.

7. Горшков Г.С. Кальдера Заварицкого // Бюлл. вулканол. станции. 1967. № 30. С. 31–49.

8. Жарков Р.В. Типы термальных вод Южных Курил и севера Сахалина и их влияние на ландшафты: Автореф. дисс. … канд. геогр. наук. Хабаровск: ИВП РАН, 2008. 26 с.

9. Жарков Р.В. Термальные источники Южных Курильских островов. Владивосток: Дальнаука, 2014. 378 с.

10. Зеленов К.К., Канакина М.А. Бирюзовое озеро (кальдера Заварицкого) и изменение химизма его вод в результате извержения 1957 г. // Бюл. вулканол. станции. 1962. № 32. С. 33–44.

11. Келлъ Н.Г. Карта вулканов Камчатки / Объяснит. текст с табл., чертежами, снимками и карта (на 2-х л.). М-б: 750 000. Л.: Изд-во РГО, 1928. 75 с.

12. Козлов Д.Н. Кратерные озера Курильских островов. Южно-Сахалинск: Сахалинск. областн. краеведч. музей, ИМГиГ ДВО РАН, 2015. 112 с.

13. Козлов Д.Н. Морфология кратерного озера Красивое // Вестн. КРАУНЦ. Науки о земле. 2016. Т. 31. № 3. С. 65–71.

14. Козлов Д.Н., Белоусов А.Б. Современные методы исследований внутрикальдерных озер активных вулканов (на примере вулкана Головнина, о. Кунашир, Курильские о-ва): Материалы XIII совещ. географов Сибири и Дальнего Востока. Иркутск: ИГ СО РАН, 2007. Т. 1. С. 142–144.

15. Козлов Д.Н., Дегтерев А.В., Рыбин А.В., Коротеев И.Г., Климанцов И.М., Чаплыгин О.В., Чаплыгин И.В. Первые результаты батиметрической съемки вул канического озера Кольцевое (о. Онекотан, Северные Курильские острова) // Вестн. КРАУНЦ. Науки о земле. 2017. Т. 33. № 1. С. 89–95.

16. Козлов Д.Н., Жарков Р.В. Новые данные по морфологии внутрикальдерных озер островов Кунашир и Симушир // Вестн. КРАУНЦ. Науки о земле. 2009. Т. 14. № 2. С. 159–164.

17. Козлов Д.Н., Лебедева Е.В. Вулканические озера кальдеры Ксудач (Камчатка): строение и современные береговые процессы // XXXVI Пленум ГК РАН. Барнаул: АГУ, 2018. С. 186–192.

18. Козлов Д.Н., Лебедева Е.В., Жарков Р.В. Строение котловин вулканических озер Ключевое и Штюбеля (кальдера Ксудач, Камчатка) // География и природные ресурсы. 2019. № 4. С. 153–164.

19. Корсунская Г.В. Вулканы острова Симушир // Бюл. вулканол. станции. 1958. № 24. С. 61–65.

20. Лебедева Е.В. Кальдера вулкана Ксудач (Камчатка) современные процессы рельефообразования и особенности строения долинной сети // Геоморфология. 2017. № 3. С. 60–75.

21. Лебедева Е.В. Озера кальдерного комплекса Ксудач (Камчатка): береговые процессы и колебание уровня // Геоморфология. 2017. № 4. С. 35–49.

22. Маренина Т.Ю. Геолого-петрографический очерк Мутновского вулкана / Тр. лаб. вулканологии. 1956. Вып. 12. С. 3–52.

23. Мархинин Е.К. Извержение вулкана Заварицкого на острове Симушир осенью 1957 г. // Бюл. вулканол. станции. 1960. № 29. С. 7–15.

24. Мелекесцев И.В., Брайцева О.А., Пономарева В.В., Сулержицкий Л.Д. Катастрофические кальдерообразующие извержения вулкана Ксудач в голоцене // Вулканология и сейсмология. 1995. № 4–5. С. 28–53.

25. Муравьев Я.Д., Федотов С.А., Будников В.А., Озеров А.Ю., Магуськин М.А., Двигало В.Н., Андреев В.И., Иванов В.В., Карташева Л.А., Марков И.А. Вулканическая деятельность в Карымском центре в 1996 г.: вершинное извержение Карымского вулкана и фреатомагматическое извержение в кальдере Академии Наук // Вулканология и сейсмология. 1997. № 5. С. 38–71.

26. Николаева А.Г., Карпов Г.А., Лупикина Е.Г., Ушаков С.В. Эволюция солевого состава воды термальных источников и Карымского озера после извержения 1996 г.: Материалы конф., посвящ. Дню вулканолога. Петропавловск-Камчатский: ИВиС ДВО РАН, 2005. С. 37–47.

27. Новейший и современный вулканизм на территории России / отв. ред. Н.П. Лаверов. М.: Наука, 2005. 604 с.

28. Пийп Б.И. О силе извержения вулкана Ксудач в марте 1907 г. // Бюл. вулканол. станции. 1941. № 10. С. 23–29.

29. Пилипенко Г.Ф., Разина А.А., Фазлуллин С.М. Гидротермы кальдеры вулкана Ксудач // Вулканология и сейсмология. 2001. № 6. С. 43–57.

30. Разжигаева Н.Г., Ганзей Л.А. Обстановки осадконакопления островных территорий в плейстоцен-голоцене. Владивосток: Дальнаука, 2006. 247 с.

31. Румянцев В.А., Драбкова В.Г., Измайлова А.В. Озера азиатской части России. СПб.: Свое изд-во, 2017. 480 с.

32. Рянжин С.В., Ульянова Т.Ю. Географическая информационная система “Озера мира” – GIS WORDLAKE // ДАН. 2000. Т. 370. № 4. С. 542–545.

33. Свирид И.Ю., Шевченко А.В., Двигало В.Н. Исследование активности вулкана Малый Семячик (Камчатка) по морфодинамическим параметрам кратера Троицкого // Вестн. КРАУНЦ. Науки о Земле. 2013. Т. 22. № 2. С. 129–143.

34. Таран Ю.А., Вакин Е.А., Пилипенко Г.Ф., Рожков А.М. Геохимические исследования в кратере вулкана Мутновский (Камчатка) // Вулканология и сейсмология. 1991. № 5. С. 37–55.

35. Brown G., Rymer H., Dowden J., Kapadia P., Stevenson D., Barquero J., Morales L.D. Energy budget analysis for Poas volcanic lake: implications for predicting volcanic activity // Nature. 1989. Vol. 339. P. 470–472.

36. Casadevall T.J., de la Cruz-Reyna S., Rose W.I. Jr., Bagley S., Finnegan D.L., Zoller W.H. Crater lake and post-eruption hydrothermal activity, El Chichon volcano, Mexico // J. of Volcanol. and Geotherm. Res. 1984. Vol. 23. P. 169–191.

37. Chistenson B., Németh K., Rouwet D., Tassi F., Vandemeulebrouk J., Varekamp J. Volcanic lakes / Volcanic lakes. Berlin: Springer, 2015. P. 1–20.

38. Delmelle P., Bernard A. Geochemistry, mineralogy and chemical modeling of the acid volcanic lake of Kawahidjen volcano, Indonesia // Geochimica et Cosmochimica Acta. 1994. Vol. 58. P. 2445–2460.

39. Fazlullin S.M., Ushakov S.V., Shuvalov R.A., Aoki M., Nikolaeva A.G., Lupikina E.G. The 1996 subaqueous eruption at Academii Nauk volcano (Kamchatka) and its effects on Karymsky lake // J. Volcanol. and Geotherm. Res. 2000. Vol. 97. № 1–4. P. 181–193.

40. Gavrilenko G.M. Poor-known data for the Mutnovsky volcano crater lakes, Kamchatka // Abstracts. Chapman Conf.: Crater Lakes, Terrestrial Degassing and Hyperacid Fluids in the Environment. Crater Lake, Oregon, 1996. P. 34.

41. Giggenbach W.F. The chemistry of crater lake, Mt. Ruapehu (New Zealand) during and after the 1971 active period // New Zealand J. Sci. 1974. Vol. 17. P. 33–45.

42. Kharchenko S.V., Kozlov D.N., Lebedeva E.V. Hypsobathymetric models of caldera complex Ksudach (Kamchatka) // IOP Conf. Ser. Earth Environ. Sci. 2020. Vol. 459. № 1. 022066.

43. Larson G.L. Geographical distribution, morphology and water quality of caldera lakes: a review // Hydrobiologia. 1989. Vol. 171. P. 23–32.

44. Manville V. Volcano-hydrologic hazards from volcanic lakes / Volcanic lakes. Berlin: Springer, 2015. P. 21–72.

45. Melnikov D.V., Gavrilenko G.M., Ovsiannikov A.A. Conditions of the thermal acid lake of the active crater of Gorely volcano (Kamchatka, Russia) as a mediumterm precursors of its next eruption // IAVCEI. General Assembly 2008. Reykjavik, Iceland. P. 90.

46. Meybeck M. Global distribution of lakes / Physics and Chemistry of Lakes / Lerman A., Imboden D., Gat J. (Eds.). Berlin: Springer, 1995. P. 1–36.

47. Morgan A., Shanks III W.C., Pierce K.L., Lovalvo D.A., Lee G.K., Webring M.W., Stephenson W.J., Johnson S.Y., Harlan S.S., Schulze B., Finn C.A. The floor of Yellowstone Lake is anything but quiet! New discoveries in Lake Mapping // Yellowstone Sci. 2003. Vol. 11. № 2. P. 15–30.

48. Pasternack G.B., Varekamp J.C. Volcanic lake systematic. P. I. Physical constraints // Bull. of volcanol. 1997. Vol. 58. P. 528–538.

49. Ponomareva V.V., Melekestsev I.V., Dirksen O.V. Sector collapses and large landslides on Late Pleistocene–Holocene volcanoes in Kamchatka, Russia // J. Volcanol. and Geotherm. Res. 2006. Vol. 158. P. 117–138.

50. Takano B., Fazlullin S. Preliminary investigation of Maly Semyachik volcano, Kamchatka // IWGCL Nesletter. 1994. № 7. P. 3–7.

51. Taran Yu., Kalacheva E., Dvigalo V., Melnikov D., Voloshina E. Evolution of the crater lake of Maly Semiachik volcano, Kamchatka (1965–2020) // J. Volcanol. and Geotherm. Res. 2021. Vol. 418. 107351.

52. Volcanic lakes / Rouwet D., et al. (Eds.). Berlin: Springer, 2015. 526 p.