Инициирование аномалий. Сход ледника Колка в 2002 году - Михаил Стефанович Галисламов
Результаты сейсмических и гравиметрических исследований связывают с наличием под Эльбрусом магматического очага. Наличие устойчивых положительных тепловых аномалий, подтвержденных данными автоматических термодатчиков, магнитотеллурическое и дистанционное зондирование в купе с результатами гравиметрических исследований, склоняет ученых [30] к мысли о расположении под вулканом Эльбрус приповерхностных магматических камер с расплавом. Метод теплового дистанционного зондирования основан на бесконтактном определении плотности потока излучения поверхности в инфракрасном тепловом диапазоне длин волн (8–14 мкм). Приповерхностное тепловое поле характеризует термический режим Земной коры от поверхности до глубины нейтрального слоя (~ 50 м). Современные технические средства ТДЗ обеспечивают измерение радиационной температуры с точностью порядка 0,1 °С. Области активной тектоники и вулканизма стали объектом экспериментальных и теоретических исследований неоднородностей глубинного и приповерхностного теплового поля. Средства космического теплового зондирования дают возможность изучения и мониторинга современной геодинамической активности в приповерхностном тепловом поле. Высокое отклонение поверхностной температуры от стандартной при определенных условиях может характеризовать тектоническую и сейсмическую активность.
Дистанционное зондирования Земли (ДЗЗ) это получение информации о земной поверхности (включая расположенные на ней объекты) без непосредственного контакта с ней путем регистрации приходящего от нее электромагнитного излучения. ДЗЗ является инструментом, позволяющим детально исследовать состояние окружающей среды. Метод космического теплового мониторинга является результатом теоретических и экспериментальных исследований неоднородностей геотермальных полей глубинной тектоники и близких к поверхности (на поверхности) областей вулканизма и геодинамики. Радиометр ASTER (Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer), установленный на борту спутника Terra, работает c 2000 года. Прибор проводит съемку земной поверхности в спектральных диапазонах от видимого до дальнего инфракрасного (ИК) с пространственным разрешением от 15 до 90 м. ASTER (14 каналов) позволяет вести стереосъемку. Существуют три окна прозрачности. 3-5, 8-14, 30-80 мкм. Первые два интервала используются для съемки. На электромагнитные волны длиной 10-12 мкм приходится максимум собственного теплового излучения Земли. Зоны теплового диапазона предназначены для регистрации температуры земной поверхности и дешифрирования основных типов горных пород. Линейно-полосовые тепловые аномалии, выявляемые при ИК- съемке, интерпретируются как зоны разломов, а площадные и концентрические – как тектонические или орографические структуры.
Тектонические процессы характеризуются усилением вертикального теплопереноса по плоскостям разлома и разрывным нарушениям, что приводит к возникновению линейно вытянутых положительных аномалий температур поверхности вдоль разлома или последовательному чередованию положительных и отрицательных температурных аномалий. Структуры геотермического поля могут служить признаком активности очага. Отклонение приземной температуры от средней, сигнализирует исследователям о признаках тектонической или сейсмической активности на выбранном для анализа участке. В работе [32] исходят из теоретического представления, что тектоническая активность характеризуется усилением переноса тепла по разломам и разрывным нарушениям. По геофизическим данным в пределах ЭВЦ установлено наличие приповерхностных магматических камер и глубинного очага. Нагреваются окружающие породы, что должно выразиться положительными тепловыми аномалиями различной интенсивности на земной поверхности. Для проверки этого предположения и выявления таких камер были привлечены снимки со спутниковой системы NOAA за период с 1990 по 2003 годы. По результатам космического зондирования земной поверхности проведен ретроспективный анализ теплового поля в окрестности Казбекского вулканического центра на площади ~ 900 км². В верхнем течении реки Геналдон, в районе ледника Мна и восточнее горы Казбек были выявлены тепловые аномалии [32]. В работе для анализа приземной температуры было использовано 20 качественных снимков со спутников NOAA. Сравнение усредненных значений разности температур весеннего, летнего и осеннего периодов за 1990,1998, 2000, 2002 и 2003 годы в целом показало однотипное распределение теплового поля. Сравнительное дешифрование проведено на двух космических снимках ASTER от 03.10.2001 г. и 06.10.2002 г., т. е. когда в ложе уже не было ледника. Ученые утверждают [32]: на снимке 06.10.2002 г. просматривается резко выраженная контрастность линеаментов по правому борту р. Геналдон. Рассматривая снимок, авторы визуально определили тепловую аномалию в верховье р. Геналдон, включая территорию ледника Колка. В статье [32] утверждают: неотектонические подвижки – одна из причин схода ледника Колка. В комплекте с другими материалами наблюдений в статье пришли выводу: на космическом снимке АSТЕR, полученном после катастрофического обвала, дешифровано неотектоническое нарушение; оно могло спровоцировать каменно-ледовый обвал с массива г. Джимара на ледник Колка и быстрый сход последнего по долине р. Геналдон.
В долине р. Геналдон геологическими обследованиями обнаружены и документированы два субширотных разлома [27]. Один из них расположен напротив селения Кони, по нему перемещалась каменно-ледовая масса лавины, сошедшей 20.09.2002. Второй – крупный разлом северо-восточного простирания, по которому, вероятно, откололись от массива г. Джимарай-хох коренные породы, а затем обвалились вместе с ледовой «шапкой» на ледник Колка, выбив его основную часть из ложа. В публикации считают, что наличие этих разломов было позже подтверждено в результате дешифрирования и сравнения космических снимков со спутника TERRA (03.10.2001 и 06.10.2002 гг.). В статье высказана версия: локальное повышение температуры под ледником произошло из-за вулканической активизации в районе Казбекского вулканического центра и подъема магматического расплава, разогретого до 1100 °С, из промежуточной магматической камеры к поверхности. В работе [27] считают, что происшедшие на Кавказе Спитакское (1988 г.) и Рачинское (1991 г.) землетрясения свидетельствуют о возобновлении активности «спящих» вулканов Эльбрус и Казбек. В статье [31] допускают, что образование субмеридиональных разломов можно рассматривать как начало зарождения рифтогенной структуры, под которой располагается мантийный плюм. В купе с другими материалами наблюдений ученые пришли выводу: на космическом снимке АSТЕR, полученном после катастрофического обвала, дешифровано неотектоническое нарушение, которое могло спровоцировать каменно-ледовый обвал с массива горы Джимара на ледник Колка и катастрофически быстрый сход последнего по долине реки Геналдон. По мнению ученых, неотектонические подвижки – одна из причин схода ледника Колка.
По данным дистанционного теплового зондирования с системы спутников NOAA, в районе Казбекского вулканического центра (КВЦ) за период 2003–2010 гг. были выявлены положительные тепловые аномалии. В пределах этой аномалии, периодически наблюдались значительные колебания радиационной температуры земной поверхности. Один из таких участков длиной 1,0 км расположен в долине р. Геналдон от «нижних Кармадонских» термальных источников (на юге) и почти до поселков Тменикау, Кони (на севере) [31]. Динамику температур в контурах тепловой аномалии с 09.08 по 24.08.2011 года исследовали наземным методом, с помощью шести автоматических термодатчиков, размещенных вдоль меридионального профиля долины р. Геналдон. Максимальные значения наземной температуры показали четыре термодатчика (№№ 7, 9, 14 и 15), помещенные в шурфах глубиной до 1,0 м и присыпанные щебнем. Измеренная температура была выше на 4,67 °С, 6,180 °С, 10,68 °С и 13,630 °С соответственно, чем на прилегающих к ним фоновых территориях. Потепление происходило практически одновременно на всей территории: 15–16.08.2011 – с
