CC BY
2УДК 628.1.033:556.5
В.А. Швецов1, Б.А. Опрышко2, О.А. Белавина1
1 Камчатский государственный технический университет, Петропавловск-Камчатский, 683003;
2 Камчатский водоканал, Петропавловск-Камчатский, 683009 e-mail: oni@kamchatgtu.ru
ИЗУЧЕНИЕ ВЛИЯНИЯ МАГМАТИЧЕСКОГО ОЧАГА АВАЧИНСКОГО ВУЛКАНА
НА ПОКАЗАТЕЛИ ПОДЗЕМНЫХ ВОД БЫСТРИНСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ ПОДЗЕМНЫХ ВОД
В статье представлены результаты исследований зависимости между температурным режимом подземных вод Быстринского месторождения и сейсмическими процессами, происходящими в приочаговой зоне Авачинского вулкана. Получены графики изменения температуры подземных вод в скважине № 13 Быстринского месторождения питьевых подземных вод (1111В) в периоды до и после землетрясения, произошедшего 6 июля 2018 года. Показано, что сейсмические процессы влияют на температурный режим Быстринского месторождения питьевых подземных вод (БМППВ).
Ключевые слова: источники подземных вод, мониторинг водных ресурсов, Быстринское месторождение подземных вод, Авачинский водозабор.
V.A. Shvetsov1, B.A. Opryshko2, O.A. Belavina1
1 Kamchatka State Technical University, Petropavlovsk-Kamchatsky, 683003;
2 Kamchatsky vodokanal, Petropavlovsk-Kamchatsky, 683009 e-mail: oni@kamchatgtu.ru
STUDYING THE INFLUENCE OF THE MAGMATIC FOCUS OF THE AVACHA VOLCANO
ON THE GROUNDWATER INDICATORS OF THE BYSTRINSKY GROUNDWATER DEPOSIT
The article presents the results of studies of the relationship between the temperature regime of the ground-water of the Bystrinsky deposit and seismic processes occurring in the near-focal zone of the Avacha volcano. Graphs of changes in the temperature of groundwater in the well № 13 of the Bystrinsky field of drinking groundwater in the periods before and after the earthquake that occurred on July 6, 2018 were obtained. It is shown that seismic processes affect the temperature regime of the Bystrinsky field of drinking groundwater.
Key words: groundwater sources, monitoring of water resources, Bystrinsky groundwater deposit, Avachinsky water intake.
Исследования зависимостей между землетрясениями и изменениями уровней, температуры и химического состава подземных вод в скважинах Камчатки проводили многие авторы [1-3]. В частности, ими сделан общий вывод о возрастании актуальности организации и проведения прецизионного мониторинга подземных вод в режиме онлайн.
Быстринское месторождение питьевых подземных вод (БМППВ) расположено рядом с Авачинским вулканом (рис. 1). Данные геологических и геофизических исследований [4-7] свидетельствуют о наличии незастывшего магматического очага под Авачинским вулканом.
В среде, окружающей магматический очаг, геофизиками [8] обнаружена «примыкающая к очагу, возможно, заполненная рассолом трещиноватая зона большого объема (240 км3). Эта зона может влиять на показатели подземных вод Быстринского месторождения. Поэтому изменения показателей подземных вод, в первую очередь химического состава воды БМППВ
и температурного режима, необходимо непрерывно контролировать. Для этого нужно выделить контрольные точки (скважины) на БМППВ. Основанием для выделения контрольных точек являются результаты многолетнего контроля химического состава подземных вод и их температурного режима. Участки отбора проб показаны на рис. 2.
Рис. 1. Расположение БМППВ
Рис. 2. Схема расположения скважин и участков отбора проб воды
Анализ результатов химических анализов подземных вод показал, что химический состав подземных вод не является постоянным. Нетрудно предположить, что изменение химического состава подземных вод и их температурного режима взаимосвязаны. Поэтому, исходя из своих технических возможностей (наличия специального измерительного оборудования), авторы изучали в первую очередь температурный режим подземных вод в контрольных точках (отдельных скважинах). Наибольший интерес представляет скважина № 13. С помощью прибора Levelogger Edge M10 в период с 2014 по 2021 г. изучали температурный режим подземной воды в скважине № 13. В период с декабря 2014 г. до октября 2018 г. температуру измеряли два раза в сутки (время измерений - 1:00 ч и 8:00 ч). В период с октября 2018 г. до конца ноября 2021 г. температуру измеряли 24 раза в сутки (интервал времени между измерениями - 1 ч).
На рис. 3-6 приведены годовые графики температурного режима подземных вод в наблюдательной скважине № 13 за периоды с 06.08.2017 г. по 06.08.2018 г., с 06.08.2018 г. по 06.08.2019 г., с 06.08.2019 г. по 06.08.2020 г., с 06.08.2020 г. по 06.08.2021 г.
Рис. 3. Температурный режим подземных вод в наблюдательной скважине № 13 БМППВ в период времени с 06.08.2017 г. по 06.08.2018 г.
Рис. 4. Температурный режим подземных вод в наблюдательной скважине № 13 БМППВ в период времени с 06.08.2018 г. по 06.08.2019 г.
Рис. 5. Температурный режим подземных вод в наблюдательной скважине № 13 БМППВ в период времени с 06.08.2019 г. по 06.08.2020 г.
5.5 О 5.4
0 5.3 tj 52
1 4
=, 4.8 й 4.7
и Т л
со 4.6 & «
К 4.4 й 4.3 4.2 4.1
JS
у
. /
Л/
/
/
^ А л
wr
а
* 4 а 4
Н 3.9
I 3.8
и 3.7
Е- з:е
3.5
6.8.20 6.9.20 6.10.20 6.11.20 6.12.20 6.1.21 6.2.21 6.3.21 6.4.21 6.5.21 6.6.21 6.7.21
Рис. 6. Температурный режим подземных вод в наблюдательной скважине № 13 БМППВ в период времени с 06.08.2020 г. по 06.08.2021 г.
Из рис. 3-6 видно, что максимальную температуру подземных вод (6,00°С) в скважине № 13 наблюдали в ноябре 2018 г. после землетрясения в 2018 г. Это в очередной раз свидетельствует о влиянии магматического очага Авачинского вулкана на температурный режим БМППВ.
Необходимо установить, как изменяется химический состав воды при изменении температуры воды. Для этого прибор Levelogger Edge M20, размещенный в скважине № 13, заменили на прибор Levelogger Edge M100 LTC, снабженный датчиком контроля электропроводимости воды. Эксперимент начали выполнять с 02.11.2021 г. Результаты этого эксперимента позволят ответить на вопрос, влияет ли магматический очаг на химический состав БМППВ.
- В результате выполненных научных исследований установлено, что магматический очаг Авачинского вулкана влияет на температурный режим подземных вод БМППВ.
- Для контроля влияния магматического очага на подземные воды БМППВ можно использовать наблюдательную скважину № 13.
- Результаты непрерывного контроля температурного режима подземных вод БМППВ могут быть использованы для прогноза землетрясений.
Литература
1. Копылова Г.Н. Изменения уровня воды в скважине ЮЗ-5, Камчатка, вызванные землетрясениями // Вулканология и сейсмология. - 2006. - № 6. - С. 1-13.
2. Опыт регистрации вариаций уровня и физико-химических параметров подземных вод в пьезометрических скважинах, вызванных сильными землетрясениями (на примере Камчатки) / Г.Н. Копылова, С.В. Болдина, А.А. Смирнов, Е.Г. Чубарова // Сейсмические приборы. - 2016. Т. 52, № 4. - С. 43-56.
3. Оценка деформационных свойств системы «Пласт - скважина» на основе анализа барометрического и приливного откликов уровня воды в скважине / Г.Н. Копылова, Э.М. Горбунова, С.В. Болдина, Д.В. Павлов // Физика земли. - 2009. - № 10. - С. 69-78.
4. Катастрофические извержения Авачинского вулкана (Камчатка) в голоцене: хронология, динамика, геолого-геоморфологический и экологический эффекты, долгосрочный прогноз / Л.И. Базанова, О.А. Брайцева, И.В. Мелекесцев, Л.Д. Сулержицкий // Вулканология и сейсмология. - 2004. - № 6. - С. 15-20.
5. Сейсмическая модель Авачинского вулкана (по данным КМПВ - ГСЗ) / С.Т. Балеста, Л.И. Гонтовая, А.А. Каргопольцев, В.Г. Пушкарев, С.Л. Сенюков // Вулканология и сейсмология. - 1988. - № 2. - С. 43-55.
6. Заварицкий А.Н. Вулкан Авача на Камчатке. - М.: Наука, 1977. - 308 с.
7. Вулкан Авачинский / Ю.П. Масуренков, И.А. Егорова, М.Ю. Пузанков, С.Т. Балеста, М.И. Зубин // Действующие вулканы Камчатки / Под ред. С.А. Федотова, Ю.П. Масуренкова. -М.: Наука, 1991. - Т. 2. - С. 246-273.
8. Мелекесцев И.В., Кирьянов В.Ю. Когда будет извергаться вулкан Авача на Камчатке? // Вулканология и сейсмология. - 1984. - № 6. - С. 107-111.
