Formation of the Chemical Composition of Water of the Karymskaya River under the Influence of Hydrothermal and Volcanic Activity (Kamchatka Peninsula)

封面

如何引用文章

全文:

开放存取 开放存取
受限制的访问 ##reader.subscriptionAccessGranted##
受限制的访问 订阅存取

详细

In this paper, on the example of the Karymsky volcanic center, we assess the degree of influence of volcanic and hydrothermal activity on the chemical composition of river waters; we show the volumes of macro and microelements from the Karymskaya River to the Pacific Ocean. The quality of river waters was assessed according to the standards defined for waters of drinking / cultural and household use and of fishery significance. It is shown that the formation of the ion load of river water occurs mainly due to the inflow of thermal waters, as well as due to the water-soluble complexes of ashes of the Karymsky volcano eruptions, which enter the river catchment area. The annual volume of dissolved matter carried by the river into the Kronotsky Bay of the Pacific Ocean is more than 90 kilotons.

全文:

受限制的访问

作者简介

E. Kalacheva

Institute of Volcanology and Seismology FEB RAS

编辑信件的主要联系方式.
Email: keg@kscnet.ru
俄罗斯联邦, bulvar Piipa, 9, Petropavlovsk-Kamchatsky, 683006

D. Melnikov

Institute of Volcanology and Seismology FEB RAS

Email: keg@kscnet.ru
俄罗斯联邦, bulvar Piipa, 9, Petropavlovsk-Kamchatsky, 683006

A. Dolgaya

Institute of Volcanology and Seismology FEB RAS

Email: keg@kscnet.ru
俄罗斯联邦, bulvar Piipa, 9, Petropavlovsk-Kamchatsky, 683006

E. Voloshina

Institute of Volcanology and Seismology FEB RAS

Email: keg@kscnet.ru
俄罗斯联邦, bulvar Piipa, 9, Petropavlovsk-Kamchatsky, 683006

参考

  1. Андреев В.И., Карпов Г.А., Магуськин М.А., Мирошников В.М. О влиянии извержений в кальдере Академии Наук и вулкана Карымский 1996‒2000 гг. на окружающую среду (рельеф, водоемы, растительность) // Вестник КРАУНЦ. Науки о Земле. 2003. № 1. С. 60–73.
  2. Андреев В.И., Николаева А.Г. Геоэкологические последствия извержений вулкана Карымский и кратера Токарева (Восточная Камчатка) по данным наблюдений за 1996–2008 гг. // Вулканология и сейсмология. 2012. № 6. С. 3–17.
  3. Вакин Е.А., Пилипенко Г.Ф. Гидротермы Карымского озера после подводного извержения 1996 г. // Вулканология и сейсмология. 1998. № 4. С. 3–27.
  4. Вакин Е.А., Пилипенко Г.Ф. Катастрофическая деформация и последующая эволюция высокотемпературной гидротермальной системы, как результат фреато-магматического извержения в Карымском кальдерном озере // Геодинамика и вулканизм Курило-Камчатской островодужной системы. Петропавловск-Камчатский: ИВГиГ ДВО РАН, 2001. С. 274–299.
  5. Вергасова Л.П., Карпов Г.А., Лупикина Е.Г. и др. Постэруптивная деятельность в кальдере Академии Наук (Камчатка): минеральные новообразования, содержание радона в спонтанных газах и биотические изменения // Вулканология и сейсмология. 1998. № 2. С. 49–65.
  6. Вулканический центр: строение, динамика, вещество (Карымская структура) / Отв. ред. Ю.П. Масуренков. М.: Наука, 1980. 300 с.
  7. Гирина О.А., Лупян Е.А., Сорокин А.А. и др. Комплексный мониторинг эксплозивных извержений вулканов Камчатки / Отв. ред. О.А. Гирина. Петропавловск-Камчатский: ИВиС ДВО РАН, 2018. 192 с.
  8. Дирксен В.Г., Дирксен О.В. Динамика растительности и экологические последствия извержений 1996 года в Карымском вулканическом центре, Камчатка // Вулканология и сейсмология. 2007. № 3. С. 26–38.
  9. Иванов Б.В., Брайцева О.А., Зубин М.И. Вулкан Карымский // Действующие вулканы Камчатки. Т. 2. М.: Наука, 1991. С. 182–203.
  10. Калачева Е.Г., Мельников Д.В., Волошина Е.В., Карпов Г.А. Геохимия вод кратерного озера вулкана Малый Семячик // Вулканология и сейсмология. 2022. № 3. С. 28–42.
  11. Карпов Г.А. Некоторые геохимические особенности подводного извержения в кальдере Академии Наук 2–3 января 1996 г. // Вестник КРАУНЦ. Науки о Земле. 2004. № 4. С. 81–89.
  12. Карпов Г.А., Лупикина Е.Г., Андреев В.И., Самкова Т.Ю. Воздействие вулканизма на окружающую среду (на примере извержений в кальдере Академии Наук и вулкана Карымский) // Вестник ДВО РАН. 2007. № 2. С. 82–99.
  13. Карпов Г.А., Двигало В.Н. Термопроявления кальдеры Академии Наук: результаты топосъемки, гидрохимия термальных источников после катастрофического подводного извержения 1996 г. // Материалы ежегодной конференции, посвященной Дню вулканолога 30–31 марта 2009 г. Петропавловск-Камчатский: ИВиС ДВО РАН, 2009. С. 101–114.
  14. Карпов Г.А., Лупикина Е.Г., Николаева А.Г. и др. Динамика изменения гидрогеохимических характеристик, теплового режима и биоценозов пресных и термальных вод бассейна озера Карымское после катастрофического подводного извержения 1996 г. в кальдере Академии Наук (Камчатка) // Вулканология и сейсмология. 2008. № 4. С. 17–31.
  15. Маневич Т.М., Малик Н.А., Маневич Г.А., Овсянников А.А. Пирокластика извержения вулкана Карымский в 2005‒2011 гг. // Материалы конференции, посвященной Дню вулканолога “Вулканизм и связанные с ним процессы”. Петропавловск-Камчатский, ИВиС ДВО РАН, 2012. С. 71–75.
  16. Муравьев Я.Д., Федотов С.А., Будников В.А. и др. Вулканическая деятельность в Карымском центре в 1996 г.: вершинное извержение Карымского вулкана и фреатомагматическое извержение в кальдере Академии Наук // Вулканология и сейсмология. 1997. № 5. С. 38–70.
  17. Николаева А.Г., Карпов Г.А., Бычков А.Ю. Гидрогеохимическая эволюция водной среды озера Карымского в период 1996–2015 гг. после подводного извержения (Камчатка) // Вулканология и сейсмология. 2018. № 2. С. 40–60.
  18. Пилипенко Г.Ф. Гидротермы Карымского вулканического центра на Камчатке // Вулканология и сейсмология. 1989. № 6. С. 85–101.
  19. Ушаков С.В., Фазлуллин С.М. Морфометрические характеристики Карымского озера в связи с подводным извержением // Вулканология и сейсмология. 1997. № 5. С. 130–138.
  20. Фазлуллин С.М., Ушаков С.В., Шувалов Р.А. Подводное извержение в кальдере Академии Наук (Камчатка) и его последствия: гидрологические, гидрохимические и гидробиологические исследования // Вулканология и сейсмология. 2000. № 4. С. 19–32.
  21. Федотов С.А. Об извержениях в кальдере Академии Наук и Карымского вулкана на Камчатке в 1996 г., их изучении и механизме // Вулканология и сейсмология. 1997. № 5. С. 3–38.
  22. Федотов С.А., Муравьев Я.Д., Иванов В.В. и др. Извержения в кальдере Академии Наук и Карымского вулкана в 1996–1997 гг. и их воздействие на окружающую среду // Глобальные изменения природной среды. Новосибирск: СО РАН, 1998. С. 127–145.
  23. Arellano S., Galle B., Melnikov D. Gas flux measurements of episodic bimodal eruptive activity at Karymsky volcano (Kamchatka, Russia) // EGU General Assembly Conference Abstracts. 2012. P. 8325.
  24. Galle B., Johansson M., Rivera C. et al. Network for Observation of Volcanic and Atmospheric Change (NOVAC) – A global network for volcanic gas monitoring: Network layout and instrument description // Journal of Geophysical Research. 2010. V. 115. D05304. https://doi.org/10.1029/2009JD011823
  25. Fioletov V.E., McLinden C.A., Griffin D. et al. Version 2 of the global catalogue of large anthropogenic and volcanic SO2 sources and emissions derived from satellite measurements // Earth System Science Data. 2023. V. 15. P. 75–93. https://doi.org/10.5194/essd-15-75-2023
  26. Lopez T., Fee D., Prata F., Dehn J. Characterization and interpretation of volcanic activity at Karymsky Volcano, Kamchatka, Russia, using observations of infrasound, volcanic emissions, and thermal imagery // Geochemistry, Geophysics, Geosystems. 2013. V. 14(12). P. 5106–5127.
  27. Taran Y., Inguaggiato S., Cardellini C., Karpov G.A. Posteruptive chemical evolution of a volcanic caldera lake: Karymsky Lake, Kamchatka // Geophys. Res. Lett. 2013. V. 40. P. 5142–5146.
  28. Taran Y., Kalacheva E., Inguaggiato S. et al. Hydrothermal systems of the Karymsky Volcanic Centre, Kamchatka: Geochemistry, time evolution and solute fluxes // Journal of Volcanology and Geothermal Research. 2017. V. 346. P. 28–39. https://doi.org/10.1016/j.jvolgeores.2017.05.023

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML
下载
2. Fig. 1. Location of the Karymsky volcanic center (a) and the point of extraction of thermal and river waters (b).

下载 (507KB)
索引源数据
3. Fig. 2. The Karymskaya River in different sections from the source to the mouth. a – lake Karymskoye – the source of the river of the same name; b – the “Thermal basin" in the Karymskaya caldera; c – the Karymsky volcano in the active phase; d – the confluence of the Karymskaya river with the stream. Angular; d – the lower course of the Karymskaya river.

下载 (518KB)
索引源数据
4. Fig. 3. Measurement of sulfur dioxide concentrations using a field DOAC spectrometer. a – location of temporary stations (dotted line is the scanning axis); b – type of station A.

下载 (359KB)
索引源数据
5. Fig. 4. Emission of sulfur dioxide by the Karymsky volcano for the period 2005-2021, according to satellite data (a); distribution diagram (frequency of repetition of directions to the cardinal directions) and length (in kilometers) of gas and ash plumes of the Karymsky volcano (b); distribution of ash (dark color) and gas (blue color) plumes from the eruption of the Karymsky volcano. The total area of the plume is 24,620 km2. Satellite image MODIS Terra 03.11.2021 11:37 UTC (in); typical distribution area of ash deposits from the eruptions of the Karymsky volcano. Satellite image of Landsat-8, 03/02/2019 (g).

下载 (276KB)
索引源数据
6. Fig. 5. Anionic (a) and cationic (b) composition (mg/l) of thermal and river waters of the Karymsky volcanic center.

下载 (289KB)
索引源数据
7. Fig. 6. Changes in the content of macro-components in the water of the Karymskaya River at the source (a) and at the outlet of the Karymskaya caldera (b).

下载 (230KB)
索引源数据
8. Fig. 7. Change in the volume of ion runoff of the Karymskaya River at the source (section 1) and at the outlet of the Karymskaya caldera (section 2).

下载 (249KB)
索引源数据
9. Fig. 8. Annual elemental runoff along the Karymskaya riverbed in some areas.

下载 (284KB)
索引源数据

版权所有 © Russian Academy of Sciences, 2024

##common.cookie##