Анализ спектральных особенностей микросейсмичности в районе фумарольных полей Мутновского вулкана

Частотно-временной анализ 40 часов сейсмических записей временной сейсмологической сети, выполненный с помощью систематической визуальной инспекции сейсмограмм, спектрограмм и спектров сигналов в небольших временных окнах (от 30 с до 10 мин), позволил выделить в районе Мутновского фумарольного поля несколько проявлений вулканической сейсмичности, а также сигналы невулканического характера. К первым относятся сигналы, интерпретируемые как вулкано-тектоническое землетрясение (найдено в единственном экземпляре), множественные рои гибридных и длиннопериодных землетрясений, а так же устойчивый (постоянный в течение 40 часов) микросейсмический сигнал газо-гидротермальной активности фумарольных полей в северо-восточном кратере вулкана. Для конкретных станций сети были рассмотрены различия между одновременно записанными сигналами, сделана оценка влияния естественных факторов, характерных для изучаемого района: гидрогеологического и метеорологического.

1. Бортникова C.Б., Шарапов В.Н., Бессонова Е.П. Гидрогеохимический состав источников фумарольного поля Донного Мутновского вулкана (Южная Камчатка) и проблемы их связи с надкритическими магматическими флюидами // Доклады академии наук. – 2007. – № 413 (4). – С. 530–534.

2. Кугаенко Ю.А., Нуждина И.Н., Салтыков В.А. Особенности спектральных компонент вулканических землетрясений на примере вулканов Кизимен, Корякский, Мутновский и Горелый // Вестник КРАУНЦ. Науки о Земле. – 2011. – № 2 (18). – С. 102–113.

3. Мелекесцев И.В., Брайцева О.А., Пономарева В.В. Динамика активности вулканов Мутновский и Горелый в голоцене и вулканическая опасность для прилегающих районов (по данным тефрохронологических исследований) // Вулканология и сейсмология. – 1987. – № 3. – С. 3–18.

4. Токарев П.И. Извержения и сейсмический режим вулканов Ключевской группы (1949–1963 гг.). – М.: Наука, 1966. – 120 с.

5. Abramenkov S. Systematic analysis of long-period earthquakes: Gorely volcano, Kamchatka. PhD Thesis – Université Paris Cité, 2021, https://theses.hal.science/tel-03788405.

6. Chouet B.A., Matoza R.S. A multi-decadal view of seismic methods for detecting precursors of magma movement and eruption // Journal of Volcanology and Geothermal Research. – 2013. – Vol. 252 (B7). – P. 108–175, doi: 10.1016/j.jvolgeores.2012.11.013.

7. Eichelberger J., Kiryukhin A., Simon A. The magma-hydrothermal system at Mutnovsky Volcano, Kamchatka Peninsula, Russia // Scientific Drilling. – 2009. – Vol. 7. – P. 54–59, doi: 10.2204/iodp.sd.7.09.2009.

8. Gavrilenko M., Ozerov A., Kyle P.R., Carr M.J., Nikulin A., Vidito C., Danyushevsky L. Abrupt transition from fractional crystallization to magma mixing at Gorely volcano (Kamchatka) after caldera collapse // Bulletin of Volcanology. – 2016. – Vol. 78 (7). – Article 47, doi: 10.1007/s00445-016-1038-z.

9. Giudicepietro F., Chiodini G., Caliro S., De Cesare W., Esposito A. M., Galluzzo D., Lo Bascio D., Macedonio G., Orazi M., Ricciolino P. Vandemeulebrouck J. Insight into Campi Flegrei caldera unrest through seismic tremor measurements at Pisciarelli fumarolic field // Geochemistry, Geophysics, Geosystems. – 2019. – Vol. 20 (11). – P. 5544–5555, doi: 10.1029/2019GC008610.

10. Lahr J.C., Chouet B.A., Stephens C.D., Power J.A., Page R.A. Earthquake classification, location, and error analysis in a volcanic environment: implications for the magmatic system of the 1989–1990 eruptions at Redoubt volcano, Alaska. // Journal of Volcanology and Geothermal Research. – 1994. – Vol. 62 (1–4). – P. 137–151, doi: 10.1016/0377-0273(94)90031-0.

11. Minakami T. Study of eruptions and earthquakes originating from volcanoes (Part 1 of 3) // International Geology Review. – 1961. – Vol. 3 (8). – P. 712–719, doi: 10.1080/00206816109473633.

12. Minakami T. Seismology of volcanoes in Japan // Developments in Solid Earth Geophysics. – 1974. – Vol. 6. – P. 1–27, doi: 10.1016/B978-0-444-41141-9.50007-3.

13. McNutt S.R. Seismic monitoring and eruption forecasting of volcanoes: A review of the state-of-the-art and case histories // Monitoring and Mitigation of Volcano Hazards. – Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 1996. – P. 99–146, doi: 10.1007/978-3-642-80087-0_3.

14. Zelenski M., Bortnikova S. Sublimate speciation at Mutnovsky volcano, Kamchatka // European Journal of Mineralogy. – 2005. – Vol. 17 (1). – P. 107–118, doi: 10.1127/0935-1221/2005/0017-107.

15. Zelenski M.E., Taran Y.A., Dubinina E.O., Shapar’ V.N., Polyntseva E.A. Sources of volatiles for a subduction zone volcano: Mutnovsky volcano, Kamchatka // Geochemistry International. – 2012. – Vol. 50 (6). – P. 502–521, doi: 10.1134/S001670291204009X.