Пласт магми, який пов'язаний з глибокими несправностями активного вулканічного комплексу Копагу, Південна Америка, запропоновано магнітно-телуричне дослідження
DOI:
https://doi.org/10.24028/gzh.0203-3100.v40i4.2018.140616Ключові слова:
Copahue volcano, magnetotelluric study, magma chamber, heat flows, Earth’s crustАнотація
У 1993 і 2008 рр. у кальдері вулканічного комплексу Копауе, Південна Америка, державний кордон Чилі та Аргентини (S 37°51ʹ; W 71°10,2ʹ) було проведено магніто- телуричні дослідження. Головний ефузивний центр цього комплексу — активний вулкан Копауе, що є важливою геотермальною зоною. Наведено результати вивчення кори і дослідження можливих магматичних камер. Інтерпретовано шість магніто- теллуричних зондувань з урахуванням даних щодо геологічної будови і тектоніки району робіт. Виконано два 2D бімодальні моделювання уздовж двох профілів, при- близно перпендикулярних до простягання гірських порід. Для магнітоваріаційних досліджень використано два магнітні варіометри. Оцінено вектори індукції (Wiese) для трьох магнітотелуричних позицій. Припущено, що потужність літосфери в регі- оні становить 60—66 км, положення верхньої і нижньої кори — 8 і 10 км відповідно. Передбачається, що верх магматичної порожнини поблизу нижньої кори знаходить- ся на глибині 3—8 км за питомого опору 1 Ом·м, що вказує на наявність частково розплавлених або розплавлених порід. Згідно з отриманими даними, ця порожнина може бути генетично пов’язана із системою глибинних розломів у кальдері. На по- верхні, над магматичними камерами, можливі теплові потоки в 130—278 мВт/м2, відповідно до емпіричних формул, що пов’язують глибини термопровідних шарів у корі і верхній мантії з тепловими потоками, виміряними на поверхні. Зазначене оцінювання теплових потоків достатньо узгоджується з їх вимірами у свердловинах, пробурених у кальдері.
На сьогодні магнітотелуричне зондування не є звичайним під час вулканологічних досліджень, тому отримані дані можуть мати важливе значення щодо активності вул- кана (нині — жовтий рівень небезпеки), зважаючи на те, що на відстані приблизно в 15 км від нього і в Аргентині, і в Чилі розташовані неселені пункти. Дослідження також важливе з геотермальної точки зору — існує можливість добування енергії без забруднення повітря.
Посилання
Adám, A. (1978). Geothermal effects in the formation of electrically conducting zones and temperature distribution in the Earth. Physics of the Earth and Planetary Interiors, 17(2), 21—28. https://doi.org/10.1016/0031-9201(78)90046-8.
Berdichevsky, M. N. & Dmitriev, V. I. (1976). Basic principles of interpretation of magnetotelluric sounding curves. In: A. Adám (ed.), Geoelectric and Geothermal Studies, KAPG Geophysical Monograph (pp. 165—221). Budapest: Akadémiai Kiadó.
Berdichevsky, M. N., Chernyavsky, G. A. & Alperovich, I. M. (1976). Deep magnetotelluric surveys in Sakhalin. In: A. Adám (ed.), Geoelectric and Geothermal Studies, KAPG Geophysical Monograph, (pp. 702—707). Budapest: Akadémiai Kiadó.
Berdichevsky, M. N., Vanyan, L. L. & Dmitriev, V. I. (1989). Methods used in the U.S.S.R. to reduce near-surface inhomogeneity effects on deep magnetotelluric sounding. Physics of the Earth and Planetary Interiors, 53(3-4), 194—206. https://doi.org/10.1016/0031-9201(89)90003-4.
Brasse, H., & Soyer, W., (2001). A magnetotelluric study in the Southern Chilean Andes. Geophysical Research Letters, 28(19), 3757—3760.
Brasse, H., Kapinos, G., Li, Y., Mutschard, L., Soyer, W. & Eydam, D. (2009). Structural electrical anisotropy in the crust at the South-Central Chilean continental margin as inferred from geomagnetic transfer functions. Physics of the Earth and Planetary Interiors, 173(1-2), 7—16. https://doi.org/10.1016/j.pepi.2008.10.017.
Feldman, I. S. (1976). On the nature of conductive layers in the Earth’s crust and upper mantle. In: A. Adám (ed.), Geoelectric and Geothermal Studies, KAPG Geophysical Monograph (pp. 719—730). Budapest: Akadémiai Kiadó.
Folguera, A., Ramos, V. A. & Melnick, D. (2003). Recurrencia en el desarrollo de cuencas de intraarco. Cordillera Neuquina (37°30’—38°S). Revista de la Asociación Geológica Argentina, 58(1), 3—19.
Gonzalez Diaz, E. F. (2005). Geomorfología de la region del volcán Copahue y sus adyacencias (centro-oeste del Neuquén). Revista Asociación Geológica Argentina, 60(1), 72—87.
Jones, A. G. (1992). Electrical conductivity of the continental lower crust. In: D. M. Fountain, R. J. Arculus & R. W. Kay (Eds.), Continental Lower Crust (Chapter 3, pp. 81—143). Elsevier.
Mamani, M. J., Borzotta, E., Venencia, J. E., Maidana, A., Moyano, C. E. & Castiglione, B. (2000). Electric structure of the Copahue Volcano (Neuquén Province, Argentina), from magnetotelluric soundings: 1D and 2D modellings. Journal of South American Earth Sciences, 13(1-2), 147—156. https://doi.org/10.1016/S0895-9811(00)00011-0.
Mas, L., Mas, G. & Bengochea, L. (2000). Heat flow of Copahue geothermal field, its relation with tectonic scheme. Proc. World Geothermal Congress. Kyushu-Tohoku, Japan, May 28—June 10 (pp.1419—1424).
Melnick, D., Folguera, A. & Ramos, V. A. (2006). Structural control on arc volcanism: The Caviahue-Copahue complex, Central to Patagonian Andes Transition (38° S). Journal of South American Earth Sciences, 22(1-2), 66—88. https://doi.org/10.1016/j.jsames.2006.08.008.
Muñoz, M., Fournier, H., Mamani, M., Febrer, J., Borzotta, E. & Maidana, A. (1990). A comparative study of results obtained in magnetotelluric deep soundings in Villarrica active volcano zone (Chile) with gravity investigations, distribution of earthquake foci, heat flow empirical relationships, isotopic geochemistry 87Sr/86Sr and SB systematics. Physics of the Earth and Planetary Interiors, 60(1-4), 195—211. https://doi.org/10.1016/0031-9201(90)90261-U.
Naranjo, J. A. & Polanco, E. (2004). The 2000 AD eruption of Copahue Volcano, Southern Andes. Revista geológica de Chile, 31(2), 279—292. http://dx.doi.org/10.4067/S0716-02082004000200007.
Pesce, A. H. (1989). Evolución volcano-tectónica del Complejo Efusivo Copahue-Caviahue y su modelo geotérmico preliminary. Revista Asociación Geológica Argentina, XLIV(1-4), 307—327.
Radic, J. P. (2010). Las cuencas cenozoicas y su control en el volcanismo de los Complejos Nevados de Chillán y Copahue-Callaqui (Andes del Sur, 36—39°S). Andean Geology, 37(1), 220—246. http://dx.doi.org/10.4067/S0718-71062010000100009.
Rokityansky, I. I. (1982). Geoelectromagnetic Investigation of the Earth’s Crust and Mantle. Springer.
Stern, Ch. R. (2004). Active Andean volcanism: its geologic and tectonic setting. Revista geológica de Chile, 31(2), 161—206.
Wannamaker, P. E., Stodt, J. A., & Rijo, L. (1987). Finite element program for solution of magnetotelluric responses of two-dimensional Earth resistivity structure. Earth Science Laboratory, University of Utah, Research Institute.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2020 Геофізичний журнал
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
1. Автори зберігають за собою авторські права на роботу і передають журналу право першої публікації разом з роботою, одночасно ліцензуючи її на умовах Creative Commons Attribution License, яка дозволяє іншим поширювати дану роботу з обов'язковим зазначенням авторства даної роботи і посиланням на оригінальну публікацію в цьому журналі .
2. Автори зберігають право укладати окремі, додаткові контрактні угоди на не ексклюзивне поширення версії роботи, опублікованої цим журналом (наприклад, розмістити її в університетському сховищі або опублікувати її в книзі), з посиланням на оригінальну публікацію в цьому журналі.
3. Авторам дозволяється розміщувати їх роботу в мережі Інтернет (наприклад, в університетському сховище або на їх персональному веб-сайті) до і під час процесу розгляду її даними журналом, так як це може привести до продуктивної обговоренню, а також до більшої кількості посилань на дану опубліковану роботу (Дивись The Effect of Open Access).
