RAS Earth ScienceВулканология и сейсмология Journal of Volcanology and Seismology

  • ISSN (Print) 0203-0306
  • ISSN (Online) 3034-5138

Verkhne-Yuryevsky thermal springs: evolution of chemical and isotopic composition (1952–2022) in connection with periods of activation of Ebeko volcano (Paramushir island)

PII
10.31857/S0203030625010023-1
DOI
10.31857/S0203030625010023
Publication type
Article
Status
Published
Authors
Volume/ Edition
Volume / Issue number 2
Pages
17-36
Abstract
This paper examines the chemical composition of thermal waters discharged on the northwestern slope of the active Ebeko volcano in the valley of the Yuryeva River. Based on long-term regime observations of the evolution of the chemical and isotopic composition, an assessment is made of the response of volcanic events to the state of the hydrothermal system. It has been shown that phreatic-magmatic volcanic eruptions are preceded by a change in the chemical and isotopic composition of thermal waters due to an increase in the flow of magmatic volatiles entering the system. In the springs there is an increase in the concentrations of anionic components (chloride, sulfate, and fluorine ions), a simultaneous increase in the weight of oxygen and hydrogen isotopes (deuterium) in the direction of “andesitic” waters. Since changes were detected several months before the eruption, such geochemical effects can serve as predictive markers when monitoring the state of the volcano.
Keywords
река Юрьева остров Парамушир гидрогеохимия термальные воды
Date of publication
18.09.2025
Year of publication
2025
Number of purchasers
0
Views
6

References

  1. 1. Бортникова С.Б., Бессонова Е.П., Трофимова Л.Б. и др. Гидрогеохимия газогидротермальных источников вулкана Эбеко (о. Парамушир) // Вулканология и сейсмология. 2006. № 1. С. 39–51.
  2. 2. Горшков Г.С. Вулканы острова Парамушир и их состояние летом 1953 г. // Бюлл. вулканолог. станций. 1954. № 22. С. 9–29.
  3. 3. Зеленов К.К. Вулканы как источники рудообразующих компонентов осадочных толщ. М.: Наука, 1972. 213 с.
  4. 4. Зеленов К.К., Ткаченко Р.П., Канакина М.Л. Перераспределение рудообразующих элементов в процессе гидротермальной деятельности вулкана Эбеко (о. Парамушир) // Труды ГИН АН СССР. 1965. Вып. 141. С. 140–167.
  5. 5. Иванов В.В. Современная гидротермальная деятельность вулкана Эбеко на острове Парамушир // Геохимия. 1957. № 1. С. 63–77.
  6. 6. Калачева Е.Г., Волошина Е.В. Геохимическая характеристика термальных источников привершинной части вулкана Эбеко (о. Парамушир, Курильские острова) // Вестник КРАУНЦ. Науки о Земле. 2022. № 2. Вып. 54. С. 6–19.
  7. 7. Калачева Е.Г., Котенко Т.А. Химический состав вод и условия формирования Верхне-Юрьевских термальных источников (о. Парамушир, Курильские острова) // Вестник КРАУНЦ. Науки о Земле. 2013. № 2. Вып. 22. С. 55–68.
  8. 8. Калачева Е.Г., Таран Ю.А. Процессы, контролирующие изотопный состав (δD и δ18O) термальных вод Курильской островной дуги // Вулканология и сейсмология. 2019. № 4. С. 3–17.
  9. 9. Калачева Е.Г., Таран Ю.А., Волошина Е.В. и др. Кратерное озеро Кипящее в кальдере вулкана Головнина: геохимия воды и газов, вынос магматических летучих // Вулканология и сейсмология. 2023. № 1. С. 3–20.
  10. 10. Калачева Е.Г., Таран Ю.А., Котенко Т.А., Волошина Е.В. Геохимия кислых термальных вод острова Уруп (Курильские острова) // Вулканология и сейсмология. 2021. № 5. С. 1–16.
  11. 11. Калачева Е.Г., Таран Ю.А., Котенко Т.А. и др. Ультракислые сульфатно-хлоридные воды вулкана Баранского (о. Итуруп, Курильские о-ва): состав и вынос магматических и породообразующих компонентов // Вулканология и сейсмология. 2022. № 5. С. 31–48.
  12. 12. Котенко Т.А., Калачева Е.Г., Волошина Е.В. Современные экзогенные процессы в долинах р. Юрьева (о. Парамушир) и руч. Горчичный (о. Кетой) и их влияние на разгрузки термальных вод / Материалы XXIII Всероссийской научной конференции, посвященной Дню вулканолога. Петропавловск-Камчатский: ИВиС ДВО РАН, 2020. C. 187–190.
  13. 13. Котенко Т.А., Котенко Л.В. Дождевые сели 4 сентября 2017 г. в северной части острова Парамушир, Курильские острова // Геориск. 2018. № 3. С. 46–55.
  14. 14. Котенко Т.А., Мельников Д.В., Тарасов К.В. Газовая эмиссия вулкана Эбеко (Курильские острова) в 2003–2021 гг.: геохимия, потоки и индикаторы активности // Вулканология и сейсмология. 2022. № 4. С. 31–46. https://doi.org/10.31857/S0203030622040058
  15. 15. Котенко Т.А., Сандимирова Е.И., Котенко Л.В. Извержения вулкана Эбеко (Курильские острова) в 2016‒2017 гг. // Вестник КРАУНЦ. Науки о Земле. 2018. № 1. Вып. 37. С. 32–42.
  16. 16. Котенко Т.А., Сандимирова Е.И., Котенко Л.В. Извержение вулкана Эбеко (о. Парамушир) в 2018 г. / Материалы XXII научной конференции, посвященной Дню вулканолога. Петропавловск-Камчатский: ИВиС ДВО РАН, 2019. C. 82–85.
  17. 17. Котенко Т.А., Смирнов С.З., Тимина Т.Ю. Активность вулкана Эбеко в 2022 г.: механизм и продукты извержения // Вулканология и сейсмология. 2023. № 4. С. 3–22.
  18. 18. Мархинин Е.К., Стратула Д.С. Гидротермы Курильских островов / Отв. ред. В.М. Сугробов. М.: Наука, 1977. 212 с.
  19. 19. Мелекесцев И.В., Двигало В.Н., Кирьянов В.Ю. и др. Вулкан Эбеко (Курильские острова): история эруптивной активности и будущая вулканическая опасность. Ч. I // Вулканология и сейсмология. 1993. № 3. C. 69–81.
  20. 20. 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. 1988. № 4. С. 21–36.
  21. 21. Нехорошев А.С. Геотермические условия и тепловой поток вулкана Эбеко на острове Парамушир // Бюлл. вулканолог. станций. 1960. № 29. С. 38–46.
  22. 22. Никитина Л.П. Миграция металлов с активных вулканов в бассейн седиментации. М.: Наука, 1978. 80 с.
  23. 23. Опыт комплексного исследования района современного и новейшего вулканизма (на примере хр. Вернадского о. Парамушир) // Труды СахКНИИ СО АН СССР. 1966. Вып. 16. 206 с.
  24. 24. Родионова Р.И., Сидоров С.С., Федорченко В.И., Шилов В.Н. Геологическое строение и современная гидротермальная деятельность вулкана Влодавца. Современный вулканизм // Труды Второго Всесоюзного вулканологического совещания 3–17 сентября 1964 г. Т. I. М.: Наука, 1966. С. 98–103.
  25. 25. Сидоров С.С. Активизация вулкана Эбеко в 1963–1964 гг. и эволюция его гидротермальной деятельности в предшествующий период // Бюлл. вулканолог. станций. 1966. № 40. C. 45–60.
  26. 26. Скрипко К.А., Филькова Е.М., Храмова Г.Г. Состояние вулкана Эбеко летом 1965 г. // Бюлл. вулканолог. станций. 1966. № 42. C. 42–55.
  27. 27. 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.
  28. 28. Фазлуллин С.М. Геохимическая система р. Юрьева (Курильские о-ва): условия поступления и выноса химических элементов в бассейн реки // Вулканология и сейсмология. 1999. № 1. С. 54–67.
  29. 29. Чешко А.Л. Формирование основных типов термальных вод Курило-Камчатского региона по данным изотопных исследований (D, 18O, 3He/4He) // Геохимия. 1994. № 7. С. 988–1001.
  30. 30. Belousov A., Belousova M., Auer A. et al. Mechanism of the historical and the ongoing Vulcanian eruptions of Ebeko volcano, Northern Kuriles // Bull. of Volcanology. 2021. V. 83. Art. 4.
  31. 31. Caudron C., Bernard A., Murphy S. et al. Volcano-hydrothermal system and activity of Sirung volcano (Pantar Island, Indonesia) // J. of Volcanology and Geothermal Research. 2018. V. 357. P. 186–199.
  32. 32. Craig H. Isotopic variations in meteoric waters // Science. 1961. № 133. P. 1702–1703.
  33. 33. Delmelle P., Bernard A., Kusakabe M. et al. Geochemistry of the magmatic-hydrothermal system of Kawah Ijen volcano, East Java. Indonesia // J. of Volcanology and Geothermal Research. 2000. V. 97(1). P. 31–53.
  34. 34. Giggenbach W.F. The origin and evolution of fluids in magmatic-hydrothermal systems // Geochemistry of hydrothermal ore deposits. 3rd ed. N. Y.: John Wiley, 1997. Р. 737–796.
  35. 35. 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. of Volcanology and Geothermal Research. 2016. V. 310. Р. 118–131.
  36. 36. Kimbara K., Sakaguchi K. Geology, distribution of hot springs and hydrothermal alteration zones of major geothermal areas in Japan // Report of Geological Survey of Japan. 1989. V. 270. 482 p.
  37. 37. Mazot A., Bernard A., Inguaggiato S. et al. Chemical evolution of thermal waters and changes in the hydrothermal system of Papandayan volcano (West Java, Indonesia) after the November 2002 eruption // J. of Volcanology and Geothermal Research. 2008. V. 178. P. 276–286.
  38. 38. Pasternack G., Varekamp J.C. Volcanic lake systematics, I. Physical constraints // Bull. of Volcanology. 1997. V. 58. P. 528–538.
  39. 39. Sasaki M. Classification of water types of acid hot-spring waters in Japan // J. of Geothermal Research Society Japan. 2018. V. 40. P. 235–243.
  40. 40. Sturchio N.C., Williams S.N., Gareia P.N., Lodofio C.A. The hydrothermal system of Nevado del Ruiz volcano, Colombia // Bull. of Volcanology. 1988. V. 50. P. 399–412.
  41. 41. Taran Y., Kalacheva E. Acid sulfate-chloride volcanic waters; Formation and potential for monitoring of volcanic activity // J. of Volcanology and Geothermal Research. 2020. V. 405. Art. 107036.
  42. 42. Taran Y., Kalacheva E., Dvigalo B. et al. Evolution of the crater lake of Maly Semyachik volcano, Kamchatka (1965–2020) // J. of Volcanology and Geothermal Research. 2021. V. 418. Art. 107351.
  43. 43. 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. London: Geological Society (Special Publications), 2014. P. 410–432.
  44. 44. Taran Y., Zelenski M., Chaplygin I. et al. Gas emissions from volcanoes of the Kuril Island Arc (NW Pacific): Geochemistry and fluxes // Geochemistry, Geophysics and Geosystems. 2018. V. 19. № 6. P. 1859–1880. https://doi.org/10.1029/2018GC007477
  45. 45. Torres-Ceron D.A., Acosta-Medina C.D., Restrepo-Parra E. Geothermal and mineralogic analysis of hot springs in the Puracé-La Mina sector in Cauca, Colombia // Geofluids. 2019. V. 2019. Art. 3191454.
  46. 46. Ueda A., Tanaka T., Kusakabe M., Furukawa T. Tamagawa hyper-acidic hot spring and phreatic eruptions at Mt. Akita-Yakeyama Volcano: Part 2. Secular variations of SO4/Cl ratios and their relationship to the phreatic eruptions // J. of Volcanology and Geothermal Research. 2021. V. 414. Art. 107242.
  47. 47. Varekamp J.C., Herman S., Ouimette A. et al. Naturally acid waters from Copahue volcano, Argentina // Applied Geochemistry. 2009. V. 24. P. 208–220.
  48. 48. 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. Iss. 12/1961.
QR
Translate

Индексирование

Scopus

Scopus

Scopus

Crossref

Scopus

Higher Attestation Commission

At the Ministry of Education and Science of the Russian Federation

Scopus

Scientific Electronic Library