Вынос микроэлементов и фумарольное минералообразование на активных вулканах Камчатки, на примере Авачинского вулкана

Общая эмиссия макро- и микроэлементов вулканическими газами влияет на распределение элементов на планете. Это особенно заметно для некоторых редких летучих элементов (As, Se, Te, Re, Cd, Tl, Bi), демонстрирующих заметное обогащение в вулканических газах (Zelenski et al., 2021). Геологический эффект газовых эмиссий вулканов обычно сводится к образованию фумарольных инкрустаций и рассеиванию элементсодержащих аэрозолей в окружающей среде. Один из основных методов изучения микроэлементов в вулканических газах - отбор конденсата газа. Второй метод - изучение сублиматов, минеральных образований, отложившихся в кварцевых трубках, вставленных в выход фумаролы. И, наконец, для изучения части микроэлементов, выбрасываемых в атмосферу, используют осаждение вулканических аэрозолей на фильтры. Эти 3 метода дополняют друг друга, и их совместное использование дает возможность провести наиболее полноценное исследование. Несмотря на многочисленные публикации в мировой науке на тему вулканических газов, известно немного исследований по изучению микроэлементного состав высокотемпературных фумарол выполненных на современном уровне. Одна из причин – это то, что доступные высокотемпературные фумаролы – не частое явление. В то же время именно высокотемпературные газы - наиболее интересны для изучения, как наименее измененные и близкие к магматическим. Для Камчатских вулканов опубликовано всего 2 работы по изучению микроэлементов в газе на современном уровне. Это исследование (с участием руководителя проекта Н.А. Малик) эмиссии микроэлементов во время эффузивного трещинного извержения вулкана Толбачик в 2012-2013 гг. (Zelenski et al., 2014); и работа М.Е. Зеленского по изучению газов и сублиматов Мутновского вулкана (Zelenski, Bortnikova, 2005). Эта же работа является первым и пока единственным опубликованным исследованием, выполненным с применением метода кварцевых трубок, установленных в высокотемпературный фумарольный выход, на Камчатке. Несмотря на близость к главным городам Камчатки и активность Авачинского вулкана (14 извержений за 300 лет), исследованиям его фумарол в последние десятилетия уделялось мало внимания. Поэтому с 2013 нами начаты регулярные наземные исследования на его фумарольных полях, в первую очередь, высокотемпературных: Западном и Восточном, образовавшихся после слабой эксплозии в 2001 г. и до нас не опробованным. Регулярные опробования фумарол вулкана позволили определить макрокомпонентный состав газов и выявить сезонные вариации и временные изменения температуры, состава газа, включая изотопный состав воды, для режимной высокотемпературной фумаролы. Однако отсутствие оборудования для изотопного анализа благородных газов, азота, углерода, серы не позволило провести полноценное исследование флюидов вулкана. Так же, как и отсутствие возможности выполнять анализ конденсатов и возгонов высокоточными аналитическими методами ICP-MS и ICP-AES не позволяет оценить характерные микропримеси минералов эксгаляций для выявления критериев генезиса и качества оруденения. В ходе проекта планируется всесторонне изучить вынос микроэлементов фумаролами с использованием методов отбора конденсата, сублимации газа в кварцевых трубках и отбора аэрозоля фумарольных шлейфов на фильтры. На коммерческой основе планируется провести необходимые микроэлементные анализы, а также набор изотопных анализов для наиболее полной геохимической характеристики вулканических газов Авачинского вулкана. Таким образом, предлагаемый авторами проект позволит поставить проводимые исследования на Авачинском вулкане на новый уровень, получить качественно новые данные, которые дадут полноценную характеристику магматических летучих этого вулкана, внесут свой вклад в расчеты глобального вулканического выноса и геохимических циклов, в решение проблем магматического рудообразования.