Моделирование динамики тепломассопереноса и физико-химических процессов в гидротермальной системе В. Эбеко: Курильские острова тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 25.00.04, кандидат геолого-минералогических наук Бессонова, Елизавета Павловна

• Бессонова, Елизавета Павловна
• кандидат геолого-минералогических наук
• 2004

Оглавление диссертации кандидат геолого-минералогических наук Бессонова, Елизавета Павловна

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ПРОБЛЕМЫ.

Фактические данные.

- Состав фумарольных и эруптивных газов вулкано-гидротермалъных систем.

Оценка состава летучих в андезито-базалътовых магмах по результатам изучения включений и закалочных стекол.

Теоретическое моделирование.

Существующие модели динамики тепло-массопереноса в магматогенных флюидных системах.

Физико-химические модели, описывающие взаимодействие флюид-порода в эндогенных флюидных системах.

Базы термодинамических данных.

Осноные достижения в физико-химическом моделировании массобмена в вулканогидротермалъных системах.

ГЛАВА 2. ГЕОЛОГО-СТРУКТУРНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА В. ЭБЕКО И ЕГО

ТЕРМАЛЬНОЙ СИСТЕМЫ.

Геологическое строение и тектоническое положение в. Эбеко.

Состав современных изверженных пород в. Эбеко.

Гидрогеохимическая характеристика термальных вод в. Эбеко.

Генезис термальных вод и пути их миграции.

Основные результаты.

ГЛАВА 3. МЕТОДИКА МОДЕЛИРОВАНИЯ ТЕПЛОМАССОПЕРЕНОСА В ВУЛКАНО

ГИДРОТЕРМАЛЬНОЙ СИСТЕМЕ.

Начальные и граничные условия при выборе модели температурной эволюции ортомагматической флюидной системы.

Численная модель эволюции ортомагматической флюидной системы.

Статистический характер законов фильтрации флюидов в пористых средах.

Уравнение неразрывности флюидного потока.

Уравнения состояния флюидов.;.

Уравнение баланса энергии при фильтрации флюидов.

Общие уравнения движения флюидов в пористых средах.

Выбор модели пористой среды.

ГЛАВА 4. ФИЗИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ВУЛКАНОГЕННОЙ ГИДРОТЕРМАЛЬНОЙ

СИСТЕМЫ.

Постановка задачи.

Режимы кипения базитовых магм при кристаллизации.

Результаты численного моделирования ретроградного кипения гранитоидного расплава в малоглубинных магматических камерах.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Моделирование динамики тепломассопереноса и физико-химических процессов в гидротермальной системе В. Эбеко: Курильские острова»

Актуальность работы. Фундаментальной проблемой магматической геологии и теории эндогенного рудообразования является раскрытие количественных характеристик динамики отделения магматических флюидов при охлаждении малоглубинных магматических тел и последующей их фазовой и физико-химической эволюция при снижении температуры и давления в потоке, взаимодействия с вмещающими породами и смешении с метеорными водами в разрезах субаэральных вулканов. К настоящему времени накоплена и обобщена обширная информация о составе расплавных и газово-жидких включениях в минералах магматических и метасоматических пород, а также жильных выполнений [Наумов, Коваленко и др., серия работ 1995-2000]; составе фумарольных газов, их конденсатов и гидротермальных растворов современных термальных систем [Меняйлов и др., 1987, 1988, 1991, Таран и др. 1987, 1989, 1993]; рассмотрены основные физико-химические аспекты взаимодействия «флюид-порода» и теплообмена в термальных системах субаэральных андезито-базальтовых вулканов [Шарапов, Аверкин, 1990]. На этом фоне значительных успехов в развитии теории формирования и эволюции термальных систем зон активного вулканизма пока наиболее слабо освещены вопросы дистилляции магматических флюидов при охлаждении малоглубинных магматических тел, питающих вулканы, а также количественные аспекты последующей их фазовой и физико-химической эволюции при взаимодействии с вмещающими породами, конденсации и смешении с метеорными водами. К сожалению, пока не удалось создать корректную математическую модель динамики магматогенных флюидных систем субаэральных андезитовых вулканов. Актуальность ее построения следует как из упомянутых выше фундаментальных проблем, так и из прикладных задач утилизации этих природных тепловых источников и экологических проблем, сопряженных с той или иной задачей использования природных термальных вод [Чудаев и др., 2000, Кирюхин и др., 1991]. Поэтому в данной работе сделана попытка продвинуться в решении некоторых из отмеченных проблем динамики субаэральных вулканогенных флюидных систем на основе комплексного подхода, развиваемого в лаборатории моделирования эндогенных процессов Института геологии ОИГГМ СО РАН, - сопряженного рассмотрения физики, тепло-массопереноса и физико-химии в гетерофазных открытых системах, а также элементов физико-химической динамики взаимодействия «флюид-порода» на базе новых модификаций Селектор Win, развиваемых научной школой И.К. Карпова в ИГХ СО РАН.

Цель работы заключается в построении и верификации одномерной комплексной количественной модели динамики формирования магматогенной флюидной системы, связанной с охлаждением недосыщенного по воде гранитоидного расплава в плоской малоглубинной магматической камере под слоистым вулканогенным разрезом.

В работе развиваются два направления: 1) создание модели динамики охлаждения млоглубинного интрузивного тела с формирование над границей солидуса области конвективного тепло-массоперноса, где развиваются зоны кипения и конденсации водного флюида; 2) построение модели физико-химического взаимодействия магматогенного и смешанного флюида с интрузивными изверженными и вмещающими интрузиву вулканогенными породами. Такое «склеивание» задачи динамики связано с тем, что пока не удалось построить замкнутую численную схему описания динамики массопереноса с учетом межфазного взаимодействия флюида и пород. Поэтому результаты решения задачи теплообмены выступают в качестве начальных условий при решении задачи динамики массообмена компонентами между потоком магматогенного флюида и породами. Эта задача решалась в рамках ПК Селектор Win в форме сопряженных реакторов, через которые движется магматогенный флюид, отделяющийся на фронте солидуса при кристаллизации магматического тела. Поднимающийся к поверхности магматогенный флюид, взаимодействуя с породами, формирует термальную систему, в которой в зависимости от строения разреза могут существовать следующие зоны: 1) надкритического магматического флюида, 2) водного конденсата, 3) зоны смешения магматогенных и поровых флюидов, 4) области вскипания, 5) вторичного конденсата. В каждой из указанных зон реализуются свои особенности взаимодействия флюид-порода с характерным составом флюида.

Исходные фактические данные, методы их обработки, методология построения моделей и их верификации. В основу работы положены оригинальные фактические данные о составе термальных вод в зонах разгрузки гидротермальной системы активного андезитового вулкана, составе вулканических и гидротермально измененных пород были которые были собраны в процессе полевых исследований на вулкане Эбеко (о. Парамушир, Северные Курилы) в течении экспедиций Института Геологии ОИГТМ СО РАН и Института вулканологии ДВО РАН 1997-2004 гг. при участии автора. В работе также обобщены опубликованные данные о геологии, гидрогеологии и термальных водах о-ва Парамушир.

Корректный физико-химический анализ взаимодействий магматогенных флюидов и пород в термальных системах активных вулканов «андезитовой линии» возможен при оценке времени существования и пространственного положения зон фазового состояния ортомагматических и смешанных флюидов. В работе была использована физическая модель динамики ретроградного кипения недосыщеннного магматического расплава, развитая в работах В.Н. Шарапова и А.Н. Черепанова. В этих работах в приближении квазиравновесной модели гетерофазной зоны В.Т. Борисова [Борисов, 1987] были рассмотрены условия формирования области надкритического магматического газа и предложены алгоритмы численного описания ее динамики [Шарапов, Аверкин, 1990]. Однако конкретный численный анализ формирования и отмирания пародоминирующей зоны в "ортомагматической" части термальной системы был позднее исследован только для субмаринных зон спрединга [Шарапов и др., 1999]. Поэтому была использована модифицированная В.К. Черепановой указанная выше численная схема описания динамики ретроградного кипения гранитоидных расплавов в интрузивных камерах с учетом структурных типов отделения газовой фазы [Cherepanov, Sharapov, 2000] для случая субаэральных вулканических систем [Шарапов, Бессонова, Черепанова, 2004]. Недостатком данного подхода является отсутствие учета изменения состава магматогенного флюида при его физико-химическом взаимодействии с породами, в которых происходит фильтрация. Эти явления можно описать в рамках комплексной модели путем «склеивания» результатов количественного описания динамики тепло-массопереноса, в котором рассматривается движение фазовых границ в потоке флюида, с проточно-реакторной схемой ПК Селектор\¥1п [Karpov et al., 2002]. Это позволяет создать в сочетании с физической моделью тепло-массопереноса физико-химическую модель для рассматриваемых гидротермальных систем и получить характеристики их эволюции, которые ранее могли быть прогнозироваться лишь качественно. При численном моделировании ретроградного кипения магмы использованы алгоритмы, разработанные В.Н. Поповым, модифицированные для нашей модели В.К. Черепановой. Структурно-динамическая схема системы для численных экспериментов в рамках ПК Селектор'Мп создана совместно с сотрудниками ИГХ СО РАН проф. И.К. Карповым, К.А. Чудненко, В.А. Бычинским.

Для построения физической модели процесса были использованы данные изучения разреза термальной системы вулкана Эбеко [Рычагов и др., 2002], учтены составы измененных и первичных пород для оценки физических характеристик твердой фазы и структуры «модельных разрезов», а также верификации результатов расчетов. При задании теплофизических характеристик сред были использованы справочные данные [Варгафтик, 1974]. Содержания летучих в расплаве учитывались по данным [Коваленко и др., 2000].

Все оригинальные и литературные численные данные, собранные в соответствующие, таблицы обработаны с помощью стандартного набора описательных статистик, группирования и выделения кластеров с помощью ПК STATISTICA 6.0, а также получены основные графические выражения результатов статистических расчетов, которые приведены в нашей работе. Данные численных экспериментов в рамках ПК CAMERA-FIuids и ПК Селектор Win обработаны с помощью приложений Excel.

Научная новизна состоит в создании комплексной количественной модели динамики эволюции состава магматогенной флюидной системы, связанной с кристаллизацией расплава в малоглубинной магматической камере под субаэральной вулканической постройкой и получении количественных физических и физико-химических характеристик развития и отмирания области существования надкритического водного магматического флюида, а также изменения его состава при охлаждении, взаимодействии с вмещающими породами, конденсации и смешении с метеорными поровыми водами.

Практическая значимость заключается в получении информации о размерах, положении в разрезе вулкано-плутонической системы, времени существования области гомогенного или гетерогенного магматического флюида, обладающего максимальными Р-Т параметрами, для использования его в качестве энергоносителя. Необходимость таких данных при проектировании и эксплуатации термальных систем в зонах активного вулканизма очевидна. Защищаемые положения:

1) В субаэральных андезитовых вулкано-плутонических магматических системах область фильтрации надкритического магматогенного водного флюида, связанная с ретроградным кипением магмы в камере, развивается после формирования зоны эндоконтактовых изверженных пород при начальном содержании воды в расплаве не менее 0.6-0.7 мае. %. Время существования ортомагматической стадии в зависимости от петрофизических характеристик вмещающих пород и глубины залегания интрузивной камеры варьирует в интервале 5000-6000 лет для характерной мощности интрузивного тела порядка 1 км.

2) В зависимости от глубины залегания магматического тела в процессе ретроградного кипения расплава граница конденсации магматического флюида устанавливается в эндоконтактовой зоне или в экзоконтактовых породах на расстоянии не более чем на 200-300 м от верхнего контакта интрузива.

3) Физико-химические характеристики гидротермальных растворов выше границы конденсации магматического флюида определяются петрофизическими характеристиками вулканогенных пород в разрезе постройки и их составом в области конденсации флюида. В зависимости от глубины взаимодействия «гетеро фазный флюид - порода», соотношения объемов поступления поровых растворов при их смешении с магматогенным конденсатом и содержания в системе свободного кислорода магматогенные флюиды могут образовывать водные растворы по кислотно-основным свойствам от ультракислых до нейтральных.

4) Химический состав термальных растворов при выходе на поверхность определяется структурой путей миграции смешанных растворов в верхней части вулкано-гидротермальной системы. В зависимости от степени разбавления метеорными водами магматогенного флюида и глубины взаимодействия смешанных растворов с вмещающими породами формируются различные типы термальных растворов, известных на в. Эбеко.

Апробация работы. Основные положения работы опубликованы в 7 статьях и 14 тезисах докладов. Наиболее существенные результаты исследований по теме диссертации докладывались автором на Российско-Японском семинаре «Минерало-рудообразование в вулканно-гидротермальных системах островных дуг» (Петропавловск-Камчатский, 1998 г.), на Международной конференции «Измерение, моделирование и информационые системы как средства реабилитации окружающей среды на городском и региональном уровне» (Томск, 2000), на Ежегодном семинаре по экспериментальной минералогии, петрологии и геохимии (Москва, 2003) на рабочем совещании «Гидрогеология и геохимия вод Сибири и Дальнего Востока» (Владивосток, 2003).

Объем и структура работы. Работа состоит из 5 глав, Введения и Заключения. Материал изложен на 200 страницах, проиллюстрирован 31 рисунком и 13 таблицами. В первой главе обобщена и систематизирована имеющаяся в литературе информация по составу вулканических газов, газово-жидких включений и закалочных стекол, обсуждены применяемые в мировой практике методы моделирования тепломассопереноса и физико-химических процессов в вулкано-плутонических системах. Во второй главе дано описание объекта исследования, особое внимание уделено гидрогеохимиии термальных полей, изучение которой проводится впервые на оригинальных авторских материалах. Третья глава — обоснование выбранного метода для моделирования тепломассопереноса и определение граничных условий задачи. В четвертой главе представлены результаты моделирования тепломассопереноса в области над магматической камерой. Пятая глава посвящена описанию физико-химической модели.

Благодарности. Автор выражает благодарность своему научному руководителю профессору В.Н. Шарапову за выбор направления исследований и методологии построения комплексных моделей магматогенной субэральной гидротермальной системы.

Сбор фактического материала, его обработка, обсуждение результатов гидрогеохимических исследований проведены при постоянном внимании и с помощью д.г.-м.н. С.Б.Бортниковой, за что автор выражает глубокую благодарность. Д.Ю. Бессоновым оказана всесторонняя поддержка в работе и жизни, без чего реализация данной работы была бы невозможна.

Для целей работы В.К. Черепановой был модифицирован алгоритм получения численных оценок динамики ретроградного кипения котектического расплава с учетом структурных особенностей области кипения магмы. Сотрудники Лаборатории физико-химического моделирования под руководством профессора И.К. Карпова, к.г.-м.н. В. А. Бычинский, к.т.н. К.В. Чудненко предоставили ПК Селектор Win и оказали необходимую помощь при разработки физико-химической динамической модели вулканно-гидротермальной системы. При освоении методов термодинамического моделирования автору помогли к.г.-м.н. О.Л. Гаськова, д.г.-м.н. Г.Р. Колонии, д.г.-м.н. А.Л. Павлов. Содействие при проведении полевых работ было оказано сотрудниками ИВ ДВО РАН д.г.-м.н. Г.А. Карповым, к.г.н. С.М. Фазлуллиным, к.г.-м.н. М.Е. Зеленским, к.г.-м.н. Е.Г. Калачевой, А.А. Смышляевой, Т.А. Котенко, Л.В. Котенко. Профессору. Д.М. Гричуку (МГУ) соискатель благодарен за содержательную критику исходного текста работы. Дискуссии по существу вопросов и советы по улучшению оформления диссертации сотрудниками Лаборатории моделирования динамики эндогенных процессов — д.г.-м.н. М.П. Мазуровым, к.г.-м.н. Ю.В. Перепечко, к.г.-м.н. А.Я. Шевко, к.г.-м.н. Л.М. Житовой, к.г.-м.н. М.П. Гора способствовали улучшению текста диссертации.

Финансовая поддержка работы была оказана РФФИ (гранты № 00-0565408, 03-05-64324, НИШ №15.73/213), дирекцией ОИГГиМ СО РАН (грант ВМТК №1770).

Заключение диссертации по теме «Петрология, вулканология», Бессонова, Елизавета Павловна

Основные результаты

Проведенное физико-химическое моделирование позволило рассмотреть несколько возможных вариантов эволюции состава и фазового состояния магматогенного флюида после отделения от расплава и его влияние на вмещающие породы. Полученные результаты относятся к предельным случаям, но могут быть приложены и к конкретным гидрогеологическим ситуациям.

1. Наиболее важной зоной в эволюции флюида является зона конденсации. При отделении от расплава флюид имеет гетерофазный состав, но доля жидкости не превышает нескольких процентов.

Жидкость представлена концентрированными рассолами. В зоне конденсации происходит переход в раствор более 90 мас.% флюида.

При этом образующиеся растворы становятся ультракислыми за счет перехода в раствор «кислых газов» (НС1, HF, SO2).

Выше зоны конденсации флюид может существенно поменять свой состав в зависимости от пути миграции. Взаимодействие с вмещающими породами приводит к нейтрализации растворов и насыщению их легковыщелачиваемыми компонентами (Са, Na, К). Разбавление магматогенного флюида метеорными водами не приводит к существенному изменению параметров раствора. Разбавление магматогенных флюидов слабоминирализованными метеорными водами приводит к порождению большого объема агрессивных кислых вод. При дальнейшем подъеме смешанные растворы более активны чем высокоминирализованый магматогенный флюид, и в результате они выносят на поверхность большее количество элементов.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Проведенное численное моделирование динамики тепломассопереноса процесса ретроградного кипения в кристаллизующемся гранитоидном расплаве под вулканической субаэральной постройкой и фильтрации отделивщегося от затвердевающей магмы флюида через вмещающие породы, в которых над зоной конденсации надкритического газа возможно смешение с поровыми водами, позволило вывить ряд характерных особенностей эволюции гидротермальной системы:

А. Субаэральные малоглубинные магматогенные гидротермальные системы развиваются над кровлей магматических тел, располагающихся в интервале глубин 1,5-4 км, при начальном содержании воды в магме более 0,5мас. % При этом с увеличением глубины залегания интрузивной камеры область надкритического водного флюида при ретроградном кипении смещается из вмещающих пород в контур магматического тела. Время протекания ретроградного кипения расплава в таких малоглубинных камерах порядка 6000 лет. После полной кристаллизации магматической жидкости происходит «отмирание» магматической термальной системы и превращение интрузивного тела в источник кондуктивного тепла для поровых флюидов вмещающих пород. Заметное влияние на время существования области магматической флюидной системы может оказывать тип разреза, - наиболее продолжительное время сушествования в магматической системе области надкритического водного флюида можно ожидать при наличии в верхней части вулканогенного разреза флюидоупоров.

Б. Над границей солидуса в эндоконтактовой части магматической камеры и в разрезе вмещающих пород при определенных структурных условиях может сформироваться фазово - зональная гидротермальная система: 1) область надкритического магматического газа, 2) зона конденсации газовой смеси и появления водного гидротермального раствора, 3) область фильтрации магматогенного раствора, 4) зона смешения магматогенного и порового растворов, 5) зона вторичного кипения смешанного раствора, 6) зона вторичной конденсации и фильтрации (разгрузки) нагретых термальных вод. При наличии во вмещающих породах зон трещиноватости (разломов) надкритический газ может достигать поверхности вулканической постройки.

В. Физико-химическая эволюция магматогенного флюида и метасоматические изменения пород зависят от структурных условий фильтрации флюидов. Можно предвидеть два предельных случая такого рода явлений: 1) охлаждение и конденсацию флюида в трещинных каналах; 2) метасоматические преобразования вмещающих пород магматическими и смешанными флюидами. Во втором случае наиболее важной зоной, определяющей дальнейший химизм термальных растворов является зона конденсации магматического флюида. За счет перехода в раствор «кислых» газов происходит резкая смена физико-химических параметров раствора (рН, Eh), после которой растворы становятся ультракислыми. Дальнейшее взаимодействие с вмещающими породами приводит к перераспределению компонентов в вышележащем разрезе вулканогенных пород.

Список литературы диссертационного исследования кандидат геолого-минералогических наук Бессонова, Елизавета Павловна, 2004 год

1. Антипин JI.H., Важенин С.Ф. Электрохимия расплавленных солей. М.:ГНТИЛ по черной и цветной металлргии, 1964, 355 с.

2. Баренблатт Г.И., Желтов Ю.П. Об основных уравнениях фильтрации однородных жидкостей в трещиноватых породах // Докл. АН СССР. 1960. Т. 132, № 3. С. 545548.

3. Баренблатт Г.И., Желтов Ю.П., Кочина И.Н. Об основных уравнениях теории фильтрации однородных жидкостей в трещиноватых породах // ПММ. 1960. Т. 24, вып. 5. С. 852-864.

4. Баренблатт Г.И., Ентов В.И., Рыжик В.М. Теория нестационарной фильтрации жидкости и газа. М.: Недра, 1972, 287 с.

5. Басков Е.А., Сураков С.Н. Гидротермы Тихоокеанского сегмента Земли. // М., Недра, 1975, 170с.

6. Белевцев Я.Н., Коваль В.Б., Николаенко В.И. Современные проблемы эндогенного рудообразования // Киев: Наук. Думка, 1972. 230 с.

7. Белоусов В.И.; Рычагов С.Н.; Сугробов В.М. Северо-Парамуширская гидротермально-магматическая конвективная система: геологическое строение, концептуальная модель, геотермальные ресурсы // Вулканол. и сейсмол. 2002. N 1. С. 34-50

8. Бессонова Е. П., Фазлуллин С.М., Колонии Г.Р., Гаськова О.Л. Физико-химическое моделирование особенностей газогидротермального изменения андезитов в. Эбеко в условиях активной фумарольной деятельности.// Вулканол. и сейсмол. 2004, №4, с.56-64.

9. Бондпрев Э.А., Николаевский В.Н. К постановке задач теории фильтрации однородной жидкости в трещиноватых пористых средах // НТС по добыче нефти. М.: ВНИИ, 1966. Вып. 30. С. 29-33.

10. Борисов В.Т. Теория двухфазной зоны металлического слитка//М.: Металлургия, 1987, 224 с.

11. Борисов М.В., Рыженко Б.Н., Крайнов С.Р. Влияние кислотно-основных свойств горных пород на состав равновесного водного раствора // Геохимия, 1984. № 5. С. 705-713.

12. Брайцева О.А.; Литасова С.Н.; Сулержицкий Л.Д.; Егорова И.А.; Гребзды Э.И.Радиоуглеродное датирование и палинологическое изучение почвенно-пирокластического чехла подножий вулканов Карымский и Малый семячик

13. Камчатка.//Вулканол. и сейсмол. 1989, N 1., с. 19-35

14. Бэр Я. Заславски Д. Ирмей С. Физико-математические основы фильтрации воды. М.:Мир, 1971,451с.

15. Варгафтик Н.Б. Справочник по теплофизическим свойствам газов и жидкостей. М.:Физматгиз, 1963, 709 с.

16. Веригин Н.Н., Голубев B.C. О генерации пара в подземных пластах коллекторах//Докл. АН СССР, 1975, Т.233 №6, с 1355-1358

17. Вукалович М.П., Новиков П.И. Уравнения состояния идеальных газов // М.: Госэнергоиздат, 1948. 340 с.

18. Гиршфельдер Дж., Кертисс Ч., Берд Р, Молекулярная теория газов и жидкостей. М.: Иностр. лит., 1961. 929 с.

19. Голионко Б.Г. Некоторые особенности строения и геологического развития Восточной Камчатки// Изв. вузов. Геол. и разведка, 1989, N 4,125-129

20. Голубев B.C., Шарапов В.Н. Динамика эндогенного рудообразования. М.:Недра, 1974,274 с.

21. Горельчик В.И.; Гарбузова В.Т.; Дрознин Д.В.; Левина В.И.; Фирстов П.П.; Чубарова О.С.; Широков В.А. Вулкан Шивелуч: глубинное строение и прогноз извержения по данным детальной сейсмичности 1962-1994 гг. // Вулканол. и сейсмол. 1995. № 4-5, с. 54-75.

22. Дельмон Б. Кинетика гетерогенных реакций. М.: Мир, 1972. 254 с.

23. Добрынин В.М. Деформации и изменения физических свойств коллкторов нефти и газа. М.: Недра, 1970. 230 с.

24. Дорогокупец П.И., Карпов И.К. Термодинамика минералов и минеральных равновесий. Новосибирск: Наука, 1984. 185 с.

25. Желтов Ю.П. Механика нефтегазоносного пласта. М.: Недра, 1975. 215 с.

26. Зарайский Г.П., Балашов В.Н. О разуплотнении горных пород при нагревании // Докл. АН СССР. 1978. Т. 240, № 4. с. 926-929.

27. Зарайский Г.П., Балашов В.Н. Тепловое разуплотнение горных пород как фактор формирования гидротермальных месторождений // Геология рудных месторождений. 1981. № 6. С. 19-35.

28. Зарайский Г.П., Балашов В.Н. Горные породы как среда транспорта гидротермальных растворов // Геол. журн. 1983. Т. 43, № 2. С. 29-38.

29. Злобин Т.К. Строение земной коры и верхней мантии Курильской островной дуги (по сейсмическим данным)/ДВНЦ АН СССР, Владивосток, 1987.

30. Иванов Б.В. Типы андезитового вулканизма Тихоокеанского подвижного пояса. М.: Наука, 1990. 213 с.

31. Иванов В.В. Основные стадии гидротермальной деятельности вулканов Камчатки и Курильских островов и связанные с ними типы термальных вод. // Геохимия. 1958. N5, с.38-51

32. Иванов В.В. Современная гидротермальная деятельность вулкана Эбеко на острове Парамушир. Геохимия, 1957, N 1,.

33. Карпов И.К.; Чудненко К.В.; Кулик Д.А.; Авченко О.В.; Бычинский В.А. Минимизация энергии Гиббса в геохимических системах методом выпуклого программирования// Геохимия. 2001. N 11. с. 1207-1219.

34. Кирюхин А.В. Моделирование естественного состояния и эксплуатации высокотемпературного гидротермального резервуара Океанский (о-в Итуруп)// Вулканол. и сейсмол., 1996, N 1,24-25,

35. Кирюхин А.В., Делемень И.Ф., Гусев Д.Н. Высокотемпературные гидротермальные резервуары. М., Наука, 1991, 160 с.

36. Косухин О.Н. Бакуменко И.Т. Чупин В.П. Магматический этап формирования гранитных пегматитов // Труды ИГиГ СО АН СССР. Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1984. № 476. 136 с

37. Кристеа Н. Подземная гидравлика. М.: ГНТИ нефтяной литературы, 1961. Т. 1. 342 с.

38. Лейбензон Л.С. Движение природных жидкостей и газов в пористой среде. М.: Гостехиздат, 1947. 244 с.

39. Лодочников В.Н. Главнейшие породообразующие минералы. М., "Недра", 1974.

40. Мархинин Е.К., Стратула Д.С. Гидротермы Курильских островов. М., Наука. 1977, 212 с.

41. Маскет М. Течение однородных жидкостей в пористой среде. М.; Л.: Гостоптехиздат, 1949. 629 с.

42. Мелекесцев И.В.; Двигало В.Н.; Кирьянов В.Ю.; Курбатов А.В.; Несмачный И.А. Вулкан Эбеко (Курильские острова): история эруптивной активности и будущая вулканическая опасность. Часть I // Вулканол. и сейсмол. 1993. N 3, с. 69-81

43. Мелекесцев И.В.; Двигало В.Н.; Кирьянов В.Ю.; Курбатов А.В.; Несмачный И.А. Вулкан Эбеко (Курильские острова): история эруптивной активности и будущая вулканическая опасность // Вулканол. и сейсмол. 1993. N 4. с. 24-42

44. Мельник Ю.П. Термодинамические свойства газов в условиях глубинного петрогенезиса. Киев: Наук. Думка, 1978. 150 с.

45. Меняйлов И.А., Никитина Л.-П., Будников В.А. Активность вулкана Эбеко в 1987-1991 годах. Характер извержений, особенности их продуктов, опасность для г. Северо-Курильска.// Вулканология и сейсмология, N 6, 1992

46. Меняйлов И.А., Никитина Л.П., Шапарь В.Н. Геохимические особенности фумарольных газов на различных стадиях активности вулканов Тихоокеанского пояса.// Вулканология и сейсмология. 1991. № 1. с.79-92

47. Меняйлов И.А., Никитина Л.П., Шапарь В.Н. Особенностихимического и изотопного состава фумарольных газов в межэруптивный период деятельности вулкана Эбеко // Вулканология и сейсмология. 1988. 4. с.21-36.

48. Меняйлов И.А.; Никитина Л.П.; Пилипенко В.П.; Шапарь В.Н. Состав газов и температура кратерных фумарол вулкана Момотомбо (Никарагуа) в марте мае 1983 г. // Вулканол. и сейсмол. 1987. N 2. с. 25-33

49. Мешалкин С.С., Арискин А.А. и др. Разработка базы экспериментальных данных по расплавно-кристаллическим равновесиям изверженных пород: система ИНФОРЭКС (версия 3.0) // Геохимия. 1996. № 2. С. 99 105.

50. Минералогическая термометрия и барометрия. Т.2, стр. 46, "Наука", Москва, 1968

51. Молодые гидротермально измененные породы и минералы Камчатки и Курильских островов, ред. Набоко С. И. М., 1969,190 с.

52. Набоко С.И. Металлоносность современных гидротерм в областях тектоно-магматической активности. М.: Недра, 1980,215 с.

53. Набоко С.И., Опыт комплексного исследования района современного и новейшего вулканизма (на примере хр. Вернадского, о. Парамушир). СО АН СССР СКНИИ -Южно-Сахалинск, 1966,207 с.

54. Наумов В.Б., Коваленко В.И., Ярмолюк В.В., Дорофеева В.А. Концентрация летучих компонентов (Н20, CI, F, S, СО2) в магматических расплавах различных геодинамических обстановок // Геохимия, 2000. N 5. с. 555-564.

55. Наумов В.Б.; Коваленко В.И. Концентрация серы в магматических расплавах по данным излучения включений в минералах II Геохимия 1997. N 1. с. 97-103

56. Наумов В.Б.; Коваленко В.И.; Дорофеева В.А. Магматические летучие и их участие в формировании рудообразующих флюидов // Геол. руд. месторожд. 1997. Т. 39. N 6. с. 520-529

57. Наумов В.Б.; Коваленко В.И.; Иваницкий О.М. Концентрация Н2О и СО2 в магматических расплавах по данным изучения включений в минералах // Геохимия 1995. N 12. с. 1745-1759

58. Наумова О.А.; Алышева Э.И. Гидротермально измененные породы Озерновского золото-серебряного месторождения Камчатки // Отеч. геол. 1995. N 1. с. 35-44

59. Николаенко В.И., Индутный В.Ф. Влияние термодинамических факторов на проницаемость гранитоидов // Физические свойства горных пород. Баку, 1978. с. 29-30.

60. Озеров А.Ю. Динамика извержения Карымского вулкана (Камчатка) в 1996 г. и состав его продуктов // Вестн. ДВО РАН, 1997. N 3. с. 86-93

61. Осадчий Е.Г.; Лунин С.Е.; Коржинский М.А.; Ткаченко С.И.; Таран Ю.А. Измерения ГО2 и S2 электрохимическими сенсорами в высокотемпературных фумаролах активных вулканов // Геохимия. 1997. N 1. с. 74-81

62. Павлов A.JL, Карпов Г.А. Физико-химические особенности современного рудообразования в кальдере Узон (Камчатка) // Докл. АН СССР, 1972, т. 206, N 3, с. 719-722,

63. Павлов A.JL; Аверкин Ю.А. Условия образования и развития магматогенных гидротермальных систем и их моделирование на ЭВМ // Построение моделей рудообраз. систем, Новосибирск, 1987. с. 85-96

64. Пампура В.Д. Геохимия гидротермальных систем областей современного вулканизма. Новосибирск: Наука, 1985. 152 с.

65. Петраченко Е.Д., Петраченко Р.И. Пренит-пумпеллиитовые породы Курильской дуги и их металлогеническое значение.// Рудоносность Дальнего Востока. Владивосток, 1978, с. 30.

66. Петрография, Ч.З, под ред. А.А. Маракушева. Издательство Московского Университета, 1986

67. Пийп В.Б., Волох A.JI. Глубинное строение Курило-Камчатского региона по данным современной интерпретации материалов ГСЗ прошлых лет // 2-е Геофиз. чтения им. В. В. Федынского, Москва, 24-26 февр., 2000, М., Изд-во Центра ГЕОН, Тез. докл.,

68. Полянский О.П., Ревердатто В.В. Конвекция флюида в коллекторах осадочного бассейна при термическом воздействии даек и силлов // Геол. и геофиз., 2002, 43, N 1,27-41.

69. Потапов В.В. Физическая модель тепломассопереноса в магматогенной геотермальной системе под вулканом Мутновский //Вулканол. и сейсмол., 2002, N 2, с. 21-29,

70. Развитие иследования по теории фильтрации в СССР. М.: Наука, 1969. 545 с.

71. Рид Р., Шервуд Т. Свойства газов и жидкостей. JL: Химия, 1971. 702 с.

72. Рыженко Б.Н., Барсуков Викт. JL, Князева С.Н. Химические характеристики (состав, рН, Eh) системы порода/вода. I. Системы гранитоиды/вода // Геохимия. № 5. 1996. с. 436-454.

73. Рыженко Б.Н., Барсуков Викт. Л., Князева С.Н. Химические характеристики (состав, рН, Eh) системы порода/вода: II. Системы "диорит(андезит)/вода" и "габбро(базальт)/вода"//Геохимия. 1997. № 12. с. 1227-1254.

74. Рыженко Б.Н., Барсуков Викт. Л., Князева С.Н. Химические характеристики (состав, рН, Eh) систем "порода/вода": III. Системы "пироксенит/вода" и "дунит/вода'У/ Геохим. 2000. № 6. с. 618-642.

75. Структуры рудных полей. М.: ГНТИ, 1960. 621 с.

76. Слеттери Д. Теория переноса импульса, энергии и массы в сплошных средах. М.: Энергия, 1978. 447 с.

77. Словцов И.Б. Минералого-геохимические критерии физико-химических условий в недрах гидротермальных систем (На примере Мутновского геотермального месторождения). // Реф.дисс. на соиск. уч. ст. к.г-м.н., Москва, 1994.

78. Смирнов В.И. Геология полезных ископаемых. М.: Недра, 1982. 663 с.

79. Смирнов B.C., Пак Г., Белоусов С.П., Пономарев П.М. Строение земной коры и верхней мантии Южной Камчатки (профиль п. Апача р. Мутная)// Сейсмол. и сейсмостойкое стр-во на Дал. Вост., Владивосток, 1989, с. 99

80. Таран Ю.А., Гавриленко Г.М., Черткова JI.B., Гричук Д.В. Геохимическая модель гидротермальной системы вулкана Уншшир (Курильские острова)// Вулканол. и сейсмол., 1993, N 1, 55-68

81. Таран Ю.А.; Кирсанова Т.П.; Вакин Е.А.; Есиков А.Д.; Чешко A.JI. Изотопный состав воды фумарольных газов вулканов Камчатки II Изв. АН СССР Сер. геол. 1987. N9. с. 124-127

82. Таран Ю.А.; Покровский Б.Г.; Дубик Ю.М. Изотопный состав и происхождение воды в андезитовых магмах //Докл. АН СССР. 1989. Т. 304. N 2. с. 440-443

83. Ткаченко Р.И. Гидротермально измененные породы центральной части острова Парамушир и условия их формирования // Бюлл. Вулканол. Станций, 1965, №39, с.59-68

84. Трегер В.Е. Таблица для оптического определения породообразующих минералов. Москва. 1958.

85. Тулмин И., Кларк С. Температурные условия рудообразования // Геохимия гидротермальных рудных месторождений. М.: Мир, 1970. С. 367-389.

86. Файф У., Тернер Ф., Ферхуген Дж. Метаморфические реакции и метаморфические фации. М.: Иностр. лит., 1962. 414 с.

87. Федотов С.А. Об извержениях в кальдере Академии Наук и Карымского вулкана на Камчатке в 1996 г., их изучении и механизме // Вулканол. и сейсмол. 1997. N 5. с. 3-37

88. Фролова Т.И., Дриль С.И. Андезитовый вулканизм островных дут и его геологическое значение.// Тихоокеан. геол., 1993, N 3, 3-14

89. Хьюджес Ч. Петрология изверженных пород. М., Недра, 1988.

90. Чарный И.А. Подземная гидрогазодинамика. М.: Гостоптехиздат, 1963. 396 с.

91. Чекалюк Э.Б. Термодинамика нефтяного пласта. М.: Недра, 1965. 237 с.

92. Черепанов А.Н. К теории возникновения газовых включений (пор) в минералах изверженных пород // Динамические и физико-химические модели магматогенных процессов. Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1983. С. 20-24.

93. Чудаев О.В., Чудаева В.А., Карпов Г.А, Эдмунде У.М., Шанд П. Геохимия вод основных геотермальных районов Камчатки. Владивосток: Дальнаука, 2000. 162 с.

94. Чураков С.В.; Ткаченко С.И.; Коржинский М.А.; Бочарников Р.Е.; Шмулович К.И. Термодинамическое моделирование эволюции состава высокотемпературныхфумарольных газов вулкана Кудрявый, о. Итуруп, Курильские о-ва // Геохимия. 2000. N5. с. 485-501

95. Шарапов В.Н., Аверкин Ю.А. Динамика тепло- и массообмена в ортомагматических флюидных системах. Новосибирск: Наука. 1990. 188 с.

96. Шарапов В.Н., Акимцев В.А., Доровский В.Н., Перепечко Ю.В., Черепанов А.Н. Динамика развития рудно-магматических систем зон спрединга. Тр. ОИГГМ СО РАН; Вып. 841 Новосибирск, Изд-во СО РАН. НИЦ ОИГГМ, 2000,414 с

97. Шарапов В.Н., Бессонова Е.П., Черепанова В.К. Оценка возможных размеров и времени существования области надкритического флюида в субаэральных смешанных термальных системах андезитовых вулканов// Доклады Академии Наук, 2004, т. 397, №1, с. 97-100

98. Шарапов В.Н., Черепанов А.Н. Динамика дифференциации магм// Труды ИГиГ СО АН СССР, Новосибирск, Наука. Сиб. отд-ние, 1986, N 642, 188 с.

99. Шарапов В.Н., Черепанов А.Н. Физическая модель генетической связи оруденения с интрузивными массивами // Эндогенные рудные формации Сибири и проблемы рудообразования. Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1986. С. 110117.

100. Шарапов В.Н., Черепанов А.Н., Попов В.Н. Динамика солидификации базитового расплава при формировании лополитов // Докл. РАН, 1997, 352, N 5, с. 672-675,

101. Шваров Ю.В. Алгоритмизация численного равновесного моделирования динамических геохимических процессов // Геохимия. 1999. N6. с. 646-652.

102. Шварцев C.JL Взаимодействие воды с алюмосиликатными горными породами. Обзор // Геология и геофизика. 1991. № 12. с. 16-50.

103. Шварцев СЛ. Геологическая система «вода-порода» // Вестник Российской Академии Наук. 1997. Т. 67. № 6. с. 518-524.

104. Шейдеггер А.Э. Физика течения жидкостей через пористые среды. М.: Гостоптехиздат, 1960. 249 с.

105. Шестаков В.М. Динамика подземных вод. МГУ, 1979 , 368 с.

106. Щелкачев В.Н. Основные уравнения движения упругой жидкости в упругой пористой среде// Докл. АН СССР. 1946. Т. 52, вып. 2. с. 103-106.

107. Щелкачев В.Н., Лапук Б.Б. Подземная гидравлика. М.: Гостоптехиздат, 1949. 308 с.

108. Africano F., Bernard A. Acid alteration in the fumarolic environment of Usu volcano, Hokkaido, Japan. Journal of Volcanology and Geothermal Research 97, 2000. p. 475495

109. Berman R.G. Internally-consistent thermodynamic data for minerals in the systems: Na20-K20-Ca0-Mg0-Fe0-Fe203-A1203-Si02-Ti02-H20-C02// J. Petrol., 1988. №29, p. 445-522,

110. Brace W.F., Walsh I.В., Frangos W.T. Permeability of granite under high pressure // J. Geophys. Res. 1968. V. 73. p. 2225-2236.

111. Cherepanov A.N., Sharapov V.N., Cherepanova V.K. Thermodynamic and Hydrodynamic Conditions of Gas and Heterophase Inclusion Formation in Basic Igneous Rocks // Geochem. Intern. 2000. V. 38. Sup 1. p. 5133-5140.

112. Delmelle P., Bernard A. Downstream composition changes of acidic volcanic waters discharged into the Banyupahit stream, Ijen caldera, IndonesiaZ/Journal of Volcanology and Geothermal Research, 2000, V 97 N1-4, p. 55-75

113. Gianelli Giovanni, Grassi Sergio. Water-rock interaction in the active geothermal system of Pantelleria, Italy.// Chemical Geology 181 2001 p. 113-130

114. Helgeson H.C., Murphy W.M., Aagard P. Thermodynamic and kinetic constants on reaction rates among minerals and aqueous solutions // Geochim. Cosm. Acta, 1984. V.48. p. 2405-2432.

115. Holland T.J.B., Powell R. An enlarged and updated internally consistent thermodynamic dataset with uncertainties and correlations: K20-Na20-Ca0-Mg0-Fe0-Fe203-A1203-Ti02-Si02-C-H2-02 // J.Metamorphic Geol. 1990. V.8. p.89-124.

116. Karpov I.K., Chudnenko K.V., Kulik D.A., Bychinskii V.A. The convex programming minimization of five thermodynamic potentials other than Gibbs energy in geochemical modeling// American Journal of Science, vol. 302, April, 2002, p.281-311.

117. Kiryukhin A.V. High temperature fluid flows in the Mutnovsky hydrothermal system, Kamchatka// Geothermics, 1993, v.23,N 1, p.49-64.

118. Kiryukhin A.V. Modeling Studies: Dachny Geothermal Reservoir, Kamchatka, Russia // Geothermics, 1996, V. 26, No.l , p.63-90.

119. Lois J. Wardell, Philip R. Kyle, Nelia Dunbar, Bruce Christenson White Island volcano, New Zealand: carbon dioxide and sulfurdioxide emission rates and melt inclusion studies. Chemical Geology 2001, V. 177 p. 187-200

120. Nordstrom D.K., Ball J.W. Chemical models, computer programs and metal complexation in natural waters// Complexation of trace metals in natural waters, 1984, p. 149-164.

121. Papalexi N.D. Curs de fizica. Bucuresti: Tecnica, 1951. 185 p.

122. Polyanskii O.P., Reverdatto V.V., Sverdlova V.G. Convection of Two-Phase Fluid in a Layered Porous Medium Driven by the Heat of Magmatic Dikes and Sills // Geochemistry International, 2002,40, N 1, Suppl., S69-S81

123. Reid R., Prausnitz J., and Sherwood T. The properties of gases and liquids, 3d edition. • McGrawHill Book Company, 1977, New York, 592p.

124. Shock E.L., Sassani D.C., Willis M., Sverjensky D.A. Inorganic species in geologic fluids: Correlations among standard molal thermodynamic properties of aqueous ions and hydroxide complexes // Geochim. et Cosm. Acta. 1997. V. 61. № 5. p.907 950.

125. Stefansson V., Steingrimsson B. Geothermal Logging, an Introduction to Techniques and Interpretation. Orkustofnun , 1981 , 117 p.

126. Sverjensky D.A., Shock E.L., Helgeson H.C. Prediction of the thermodynamic properties of aqueous metal complexes to 1000°C and 5kb // Geochim. et Cosm. Acta. 1997.N7.p. 1359-1412.

127. Taran Yu.A.; Rozhkov A.M.; Serafimova E.K.; Esikov A.D. Chemical and isotopic composition of magmatic gases from the 1988 eruption of Klyuchevskoy volcano, Kamchatka// J. Volcanol. and Geotherm. Res. 1991.V. 46. N 3-4. P. 255-263.

128. Wardell L.J., Kyle P.R., Dunbar N., Christenson B. White Island volcano, New Zealand: carbon dioxide and sulfur dioxide emission rates and melt inclusion studies//Chemical Geology, 2001, V. 177 1-2, p. 187-200.

129. Yokokawa H. Tables of thermodynamic properties of inorganic compounds. Journal of the national chemical laboratory for industry// Tsukuba Ibaraki 305, Japan, 1988. v.83, 27-118.

130. Zobak M.D., Byerlee J.B. The effect of dilatancy on the permeability of Waterly granite //J. Geophys. Res. 1975. V. 80. p. 752-755.1. Фондовая литература:

131. Барабанов JI.H. Гидротермы Курильской вулканической области. Отчет Фонды ИВ ДВО РАН.

132. В.Б.Мишин Отчет на подготовку геофизической основы для поисков в восточной части Северо-Парамуширской геотермальной системы. Елизово , 1993 , 140 с.

133. Вакин Е.А., Таран Ю.А., Пилипенко В.П., Рожков A.M. "Методика и результаты газогидрохимического опробования геотермальных скважин (Мутновское месторождение)". Отчет, Петропавловск-Камчатский, 1987.

134. КирюхинА.В., СловцовИ.Б., Калачева Е.Г. Отчет "О результатах поисково-разведочных и научно-исследовательских работ, проведенных ЗАО "Геотермик" и других организаций на Северо-Курильской геотермальной площади". Фонды ИВ ДВО РАН, 1997

135. Набоко С.И., Розникова А.П. "Гидротермальны метаморфизм пород и минералообразование на Паужетском месторождении современных парогидротерм". Отчет, Петропавловск-Камчатский, 1964 г.

136. Пчелкин В.И., Рослый Г.А., Швец Г.И., Шикеня И.М., Тютев С.А., Яблонский А.А., Филипенко З.П., Поселеннова Н.В. Проект на детальные поиски парогидротерм на Эбекском месторождении (о.Парамушир) 1991-1994 г. Фонды ИВ ДВО РАН, 177с.

137. Словцов И.Б."Минералого-петрографическое описание скважин Мутновского геотермального месторождения" Отчет, Петропавловск-Камчатский,