В кальдере вулкана

ПЕРВЫЕ ЭКСПЕДИЦИИ НА УЗОН

Первые сведения об узонских горячих источниках появились в печати в 1901 г. Их автор, руководитель экспедиции, организованной Российской академией наук, К. Дитмар путешествовал по Камчатке в 1851–1855 гг. Примечательно, что в обстоятельной работе русского естествоиспытателя С. П. Крашенинникова «Описание земли Камчатки», работавшего здесь еще в 1741 г. и описавшего почти все крупные проявления горячих вод, сведений об Узоне нет. Правда, встречается заметка о том, что охотникам-камчадалам известны «парящие земли» в районе вулкана Большой Семячик и севернее его. Но, по словам Крашенинникова, те места пользовались у камчадалов дурной славой, и никто из местных жителей не соглашался быть туда проводником.

В начале сентября 1854 г. Дитмар в сопровождении казаков, один из которых, по фамилии Чуркин, знал эти места, достиг кальдеры. Она произвела на исследователя колоссальное впечатление. В горах в то время было холодно, уже лежал снег, а внизу, вокруг горячих источников, буйствовала зелень, кипела жизнь. Дитмар описал Восточное и Западное термальные поля, обратив основное внимание на обилие выходов горячей воды и пара, морфологию грифонов и наличие грязевых котлов и глинистых вулканчиков. Любопытно, что Дитмар посчитал Узон действующим вулканом. В подтверждение этого он ссылался на Чуркина, якобы видевшего, что в 1844 г. в районе Восточного термального поля поднимались «струи огня». Забегая вперед, следует сказать, что эти «струи огня», конечно, не имели никакой связи с действительным извержением. Вулканическая деятельность на Узоне прекратилась многие тысячелетия назад. Скорее всего казаки были очевидцами воспламенения серы, нередко происходящего и в настоящее время. Это предположение подтверждается, на наш взгляд, и заметкой Дитмара о нахождении здесь «цельных пластинок» серы. Именно пластинчатой формы образования серы были обнаружены в 1975 г. при обследовании места недавнего пожара на серном пляже у южного края Хлоридного озера.

Богатый и разнообразный материал о кальдере опубликовал по результатам своих исследований видный русский природовед академик В. Л. Комаров, посетивший Узон в 1909 г. Он описал те же участки, что и Дитмар. Причем, зная материалы Дитмара, Комаров сам обращает внимание на изменения, происшедшие на термальных полях за 50 лет. Данные Комарова соответственно позволили нам провести визуальную сравнительную характеристику термальной активности Узона за последующие 70 лет.

Наиболее детальные исследования на Узоне были проведены в 1933 г. советским вулканологом Б. И. Пийпом. В своей книге «Термальные ключи Камчатки» (1937) он дал первое описание геологического строения узонской структуры, довольно детально охарактеризовал газогидрохимическую и геохимическую специализацию горячих вод.

С 1964 г. начался новый этап в изучении Узона. По инициативе В. В. Аверьева и под его руководством в Узон-Семячинском районе были выполнены комплексные геолого-геофизические и гидрогеологические исследования. Работами В. В. Аверьева, Г. Б. Богоявленской, Э. Н. Эрлиха, О. А. Брайцевой была установлена парагенетическая связь гидротерм с экструзивным вулканизмом кислого состава. Выявлена роль геологической структуры в локализации термальных вод. Детальные измерения тепловых потоков позволили вулканологам-теплофизикам Г. Н. Ковалеву и Ю. Б. Слезину определить общую тепловую мощность Узона. Сравнение ее с мощностью фумарольной разгрузки соседних активных вулканов дало возможность Г. II. Ковалеву развить высказанную В. В. Аверьевым идею о едином механизме энергетического питания молодых гидротермальных систем и вулканов. В результате гидрогеологических исследований Г. Ф. Пилипенко обнаружила на Узоне уникальную гидрохимическую зональность термальных вод.

Большой вклад в изучение Узона внесли экспедиции 1968–1970 гг. под руководством доктора геолого-минералогических наук С. И. Набоко, первой обратившей внимание на минерало-рудообразующую роль узонских гидротермальных растворов. С этого времени начался период детальных режимных наблюдений физико-химического и минералогического плана, проводимых Институтом вулканологии ДВИЦ АН СССР в содружестве с рядом крупнейших научных институтов Советского Союза.

ГЕОЛОГИЯ УЗОНА

История геологического развития описываемого района такова. В древнечетвертичное время, порядка 370–750 тыс. лет назад, на месте западной части современной депрессии существовал крупный щитовой вулкан. Он изливал высокоподвижные базальтовые лавы, растекающиеся широко по пологой поверхности. Центр щитового вулкана реконструируется на месте северной части современной Узон-Гейзерной депрессии. Туфогенно-лавовые толщи базальтового состава хорошо просматриваются в западном борту кальдеры Узон. В среднем плейстоцене (порядка 225-S-370 тыс. лет назад) на западном плече вулкана начал расти конический стратовулкан. По представлениям Б. II. Пийпа, высота его достигала 3000 м. Этот вулкан был сложен теми же двупироксеновыми, оливинсодержащими базальтами, с небольшой примесью пирокластики, что и щитовой вулкан. Различия в составе их продуктов заключаются лишь в более низком содержании кремнезема в пониженной щелочности базальтов стратовулкана.

Во второй половине среднего плейстоцена (175–225 тыс. лет назад) вся постройка испытала грандиозный пароксизм. По данным Б. И. Пийпа, оп имел двухактный характер. В результате первой фазы взрывной деятельности в восточной части вулканического сооружения образовался громадный кратер, из которого излились мощные потоки стекловатого, кислого по составу материала, сформировавшие игнимбритовые покровы вокруг Узон-Гейзерной структуры (рис. 1). Для этих игнимбритов характерно большое разнообразие текстурных разновидностей, от серых и розовых слабо спекшихся туфов с линзовидными включениями белой и черной пемзы до серых, иногда красноватых плотных разностей с лепешковидными, ориентированными включениями черного стекла, получившими название «фьямме» (от латинского — «пламя»).

Рис. 1. Схематическая геологическая карта Узон-Гейзерной вулкано-тектонической структуры (по О. А. Брайцевой, Г. Е. Богоявленской и Э. Н. Эрлиху, 1974)

Образования докальдерного комплекса: 1 — туфогенно-лавовые толщи базальтового (а) и дацитового (б) состава (Q₁—Q₂); 2 — базальтовые стратовулканы (а — сохранившиеся; б — разрушенные); 3 — туфогенно-лавовые толщи преимущественно дацитового состава (Q₂²— Q₃¹). Образовании посткальдерного комплекса: 4 — игнимбритовые покровы (Q₂²): 5 — дацитовые и линаритовые экструзивные купола и их лавовые потоки (Q₃¹ — Q₃⁴); 6 — пемзовые купола (Q₃⁴); 7 — слоистые туфы — отложения первого и второго озер (Q₃¹); 8 — слоистые туфы — отложения третьего озера (Q₃² — Q₃³); 9 — морена II фазы верхнеплейстоценового оледенения (Q₃⁴); 10 — взрывная воронка маара (Q₄); 11 — кольцевой сброс обрамления депрессии; 12 — сброс обрамления эксплозивной воронки; 13 — сбросы и сбрососдвиги; 14 — тектонические трещины без видимых смещений; 15 — разломы, нанесенные по геофизическим данным; 16 — термальные поля, участки современной интенсивной гидротермальной деятельности; 17 — группа термальных источников и отдельные источники; 18– зоны гидротермально-измененных пород

Оставшаяся в кратере лава вспенилась, образовав ту часть пемзовых отложений, которые наблюдаются на востоке кальдеры. Вторая фаза мощной взрывной деятельности, приуроченной к западной части сооружения, завершила формирование Узон-Гейзерной вулкано-тектонической депрессии. На месте собственно стратовулкана Узон образовалась кальдера, носящая то же название. Сбросовый уступ кальдеры хорошо просматривается на западе структуры, где в виде высокого пика сохранилась часть стратовулкана.

После активной эксплозивно-эффузивной деятельности наступил относительно спокойный период геологической истории этого района. С начала верхнего плейстоцена (70–100 тыс. лет назад) на протяжении 50–70 тыс. лет здесь существовали крупные озерные бассейны. По данным геоморфологов, в пределах депрессии было три разновозрастных озера. Наиболее древнее, так называемое Первое озеро находилось в восточной части депрессии. Разрез отложений этого озера мощностью до 350 м хорошо прослеживается в долине реки Гейзерной. Он почти нацело сложен пеплово-пемзовыми сортированными туфами с характерной горизонтальной слоистостью, свидетельствующей об отложении в водной среде.

Второе озеро располагалось западнее, на площади между современными экструзивными куполами (плато Круглое, сопка Останец и гора Белая). Хорошие обнажения отложений этого озера встречаются по притокам реки Шумной. Прекрасно выражена слоистость толщи, сложенной пемзовыми песками палевого цвета различной крупности — от тонкомелкозернистых до среднекрупнозернистых с редкими включениями плохо окатанных гальки и глыб эффузивов.

Третье озеро (диаметром не менее 5 км) существовало с середины верхнего плейстоцена в северо-западной части кальдеры Узон. В нем формировалась толща алевропелитовых и псаммитовых пеплово-пемзовых туфов, материал для которых поступал с окружающих депрессию интенсивно действующих вулканов (Крашенинникова, Кихпивыча).

Непосредственно в самой депрессии в конце верхнего плейстоцена проявилась фаза кислого вулканизма. В западной части кальдеры Узон, на месте третьего озера, образовалась крупная эксплозивная воронка. Выброшенный взрывом из нее материал геологи обнаружили в виде мощной (до 40 м) толщи пемзовых лапиллей на западном борту Узон-Гейзерной депрессии.

Приблизительно в то же время в кальдере Узон происходило образование экструзивного купола горы Белой. Он сложен породами кислого состава — плотными серыми дацитами, которые во внешних частях экструзии сменяются стекловатыми лппарнт-дацнтами обсидианового типа и пористыми помзовидными породами. В настоящее время эти породы интенсивно изменены гидротермальными растворами.

Геоморфологи обнаружили на Узоне и явные следы оледенения. Ледники сползали в кальдеру со стороны окружающих ее вулканических плато и склонов вулканов Узон и Таупшиц. Мощность ледового покрова достигала 100–150 и. Характерно, что поверхность экструзии горы Белой несет слабые следы воздействия ледника. Они проявляются в сглаженности склонов, наличии оврагов, возникших вследствие ледниковой экзарации (выпахивания). В то же время существует мнение, что внедрение экструзии продолжалось и в период оледенения.

Последним актом вулканической деятельности в кальдере Узон было образование крупного маара, кратер которого в настоящее время заполнен водой (оз. Дальнее). Кольцевой вал маара образован шлаками, бомбами, лапиллями и глыбами черной, иногда очень пористой лавы андезито-базальтового состава.

КАЛЬДЕРА ВУЛКАНА

На существование крупной кальдеры в районе вулкана Узон первым обратил внимание Б. И. Пийп в 1961 г. Последующими работами В. В. Аверьева, Э. Н. Эрлиха, И. В. Мелекесцева и др. было развито представление о существовании здесь кольцевой вулкано-тектонической депрессии, в которую, помимо кальдеры Узон, структурно входила и котловина Долины Гейзеров.

Наиболее высокие края кальдеры Узон, позволяющие видеть это сооружение издалека, находятся в западной ее части. Это пики Бараний (высота 1540 м рад уровнем моря) и Красный (1320 м), возвышающиеся над хорошо сохранившимся только здесь гребнем вулкана. Внутренние склоны кальдеры, как правило, крутые, скалистые, изрезанные узкими оврагами. Внешние склоны, наоборот, пологие, на юге и севере сливаются с поверхностью широкого лавового плато, поднятого на 1000 м над уровнем моря. Дно кальдеры находится на абсолютной отметке 650 м. Самые пониженные части кальдеры — заболоченные и тундровые участки на юго-западе и западе. Здесь находятся озера — самое крупное, но мелкое и холодное Центральное и теплое, незамерзающее Фумарольное, а также масса средних и мелких теплых и холодных озер и болот.

Северо-восточнее наблюдается некоторое повышенно уровня дна кальдеры, и фактически вся крайняя восточная ее часть представляет собой полого поднимающуюся возвышенность, изрезанную оврагами. Здесь в кольце невысокого увала располагается высокогорное озеро Дальнее, заполнившее кратер крупной взрывной воронки. Рядом высится изометричная в плане гора Белая.

Современная гидротермальная деятельность сосредоточена в узкой, по более 400 м шириной, зоне, прослеживающейся почти по осевой липни кальдеры с востока на запад на протяжении 2,5–3 км (с перерывами).

Здесь по серии тектонических разломов субширотного направления, осложненных оперяющими трещинками северо-западного простирания, на поверхность выходят кипящие, газонасыщенные растворы. Своим теплом они прогревают боковые породы, благодаря чему в этой зоне никогда не задерживается снег. Сотни мелких парогазовых проколов, бессточных воронок, грязевых котлов, мощных грифонов, источников с кипящей водой выходят на площади, называемой термальной (фото 1).

ВОСТОЧНОЕ ТЕРМАЛЬНОЕ ПОЛЕ

Узонская термальная площадь пространственно подразделяется на четыре обособленных друг от друга термальных поля: Восточное, Озерное (район Фумарольного озера), Западное и Северное (рис. 2). Между Восточным и Северным полями находится несколько более мелких термальных площадок: Цепочка, Оранжевая, Восьмерка, Крайняя. Самым крупным и максимальным по выносу тепла является Восточное термальное поле, протянувшееся в шпротном направлении на 1,5 км.

С некоторой долей условности, по в соответствии с топографическим расположением Восточное термальное поле подразделено первыми его исследователями на три участка (с востока на запад): Первый, Второй (Центральный) и Третий.

Рис. 2. Схема Узонской термальной площади

1 — граница термальных участков; 2 — изотермы; 3 — восходящие термальные источники, 4 — бессточные термальные грифоны, 5 — грязевые котлы; 6 — разрывные нарушения

Первый участок начинается от озера Банного и протягивается на запад до неширокой перемычки, под которой бурлит зеленая вода группы источников, получившей название «Парящий Сапожок». На этот участок термального поля выходит тропа, идущая с юга. Преодолев последние 300 м болотистой, кочковатой тундры, охраняющей подступы к термальным полям, с удовольствием ступаешь на твердую почву. Перейдя вброд один мелкий холодный ручей, поднимаемся на невысокий бугор, сложенный породами, измененными под воздействием газов и гидротерм. Это ужо термальное поле. С бугра хорошо просматривается весь Первый участок.

Центральная часть поля представляет собой плоскую низину, покрытую мелкозернистым гравием темного цвета (базальты). Здесь масса крупных и мелких округлых воронок с кипящей водой. Большая часть из них бессточные, вода чистая, прозрачная. Воронки, в которых заметно активное выделение спонтанных газов — сероводорода, углекислого газа, метана, — бурлят, производя впечатление кипения. На самом деле температура воды здесь не превышает 70–80 °C. Вокруг воронок с выходом сероводорода интенсивно развиваются венчики колоний тионовых бактерий белого цвета. Иногда они образуют красивые ореолы, и воронка похожа на шляпу подсолнуха, обрамленную белыми листочками.

С воронками с прозрачной водой соседствуют грифоны с мутной водой и грязевые котлы. Характерно, что уровень воды (вследствие меньшего притока) в них заметно ниже, чем в воронках с чистой водой. Все выходы бессточные. Иногда воронки сливаются друг с другом, образуя систему блюдец с тонкими перемычками. Такие места очень опасны, ибо грунт здесь зыбкий, а на глубине уже первых десятков сантиметров, в глинистой жиже, температура нередко превышает 100 °C. Даже в резиновых сапогах трудно долго выдерживать высокую температуру, а вылезти быстро из вязкой глины, образовавшейся вокруг источников, практически невозможно.

У подножия бугра, на котором обычно все пришедшие по тропе делают первый обзор термального поля, протекает холодный ручей Веселый. Одна из его проток впадает в крупную, более 5 м глубиной и порядка 10 м в диаметре, воронку, образовавшуюся в результате прорыва высокотемпературной парогазовой смеси. Она заполнена водой с температурой 40 °C. В северной части воронки огромными пузырями выходят газы, в составе которых имеется сероводород. Окисление последнего кислородом, содержащимся в холодной воде ручья, приводит к обильному выпадению тонких зерен самородной серы белого цвета. Вода озера в этой зоне приобретает белесый цвет, а из озера вытекает ручей молочно-белого цвета. Он выносит массу тонкой взвеси серы и серного ила. Глядя на этот ручей, вспоминаешь сказку о молочной реке и кисельных берегах. Оказывается, это чудо действительно существует. Интересно, что в холодном ручье, куда впадает «молочная» река, белая струя не смешивается с чистой водой, а течет параллельно ей еще метров 50, пока ил не осядет на дно. Здесь температура воды уже 7 °C.

Недалеко от «серного» котла находится единственный на Узоне гейзер. По имени первооткрывательницы Светланы Федоровны Главатских, зафиксировавшей его работу летом 1968 г., гейзер получил название «Светлана». Грифон гейзера представляет собой изометричную в плане неглубокую воронку диаметром 1,5 м, в центре которой хорошо виден крутой щелеобразный канал. Вблизи поверхности капал слегка расширен и разделен узкой перемычкой на два выхода. Степки грифона окремнены и покрыты тонким налетом пирита. Характерной гейзеритовой постройки у этого гейзера нет, что свидетельствует о малом времени его существования. Но на поверхности выступающих из воды камней наблюдаются типичные для гейзерита мелкие почковидные образования кремнезема белого цвета. Гейзер работал[1] в следующем режиме: наполнение воронки — 70 сек, извержение — 50 сек, период опустошения капала длится 50 сек. Уровень воды в канале понижается на 30 см. Выброс воды во время извержения едва достигает 0,6 м. По периферии выводного канала хорошо заметны мелкие выходы газа, в составе которого имеется сероводород, так как вокруг них фиксируются новообразования самородной серы.

Вода гейзера имеет невысокую минерализацию (порядка 1,2 г/л), существенно хлоридно-натриевый состав и близнейтральную реакцию (pH 6,5). В пей содержится до 200 мг/л кремнекислоты, до 2 мг/л мышьяка, 0,7 мг/л сурьмы и около 1 мг/л свинца.

Далее по тропе подходим к легендарному Банному озеру, где якобы усталость снимается за 5 мин купания, а затем исчезают болевые ощущения при радикулите, ревматизме и прочих недугах. Озеро обрамляют крутые глинистые берега высотой до 3 м; над его округлой чашей диметром около 30 м с мутноватой белесой водой стоит легкий туман испарений. В некоторых местах глухо булькают крупные пузыри газов, и на поверхности воды почти всегда плавает светло-серая серная пена. Невольно напрашивается аналогия со сказочными котлами с кипящей водой и которые бросился герой известной сказки П. П. Ершова о Коньке-Горбунке. И, как в сказке, купание в Банном озере действительно оказывается благотворным. Благодаря наличию радона, эти ванны успокаивают нервную систему, а присутствие элементарной серы делает их полезными при дерматологических заболеваниях. Тем не менее не следует забывать, что температура воды в озере все-таки довольно высока. Прямо у мостика 39–41 °C, а ближе к устью ручья, вытекающего из озера, где наблюдается непрерывное бурление газов, до 45 °C. Длительное пребывание в очень горячей воде, тем более заплывы на другую сторону озера вызывают утомление. К тому же глубина озера в большей его части превышает 3 м. и уже в 5 м от мостков дно круто уходит на глубину около 10 м; максимальная глубина 20 м. Конфигурация дна озера и характер береговых обнажений свидетельствуют о взрывной природе воронки. Приток воды достаточно велик. Из озера постоянно вытекает ручей с расходом около 1 л/с. Но, по-видимому, в балансе воды здесь большую роль играют инфильтрационные грунтовые воды, так как степень минерализации горячих вод в озере невысока.

На северном берегу Банного озера находится обширная (25×25 м) куполообразная площадка, покрытая мощным панцирем кремнезема. В разрезе хорошо видна горизонтальная зональность тонких, иногда миллиметровых слоев белого кремнезема, содержащих обильные включения еще не до конца окремненных стеблей вейника, который и сейчас в изобилии растет на Узоне. В прошлом на месте теперешнего купола интенсивно изливался высокотемпературный источник или гейзер с высоким содержанием кремнекислоты в растворе. Постепенно подводящие раствор каналы были зацементированы отложениями кремнезема, и источник заглох. В основании кремнеземного панциря, у ручья, вытекающего из Банного озера. обнажаются тонкозернистые пепловые туфы с линзами и прослойками зеленовато-желтой серы. В теплом ручье, в 40 м от истока, вода уже чистейшая — весь ил осел в русле. В ручье булькают и свистят десятки мелких выходов газов, их радужные пузырьки непрерывной стайкой бегут вниз по течению.

В 35–40 м юго-западнее Банного озера, у основания глинистого серного бугра, располагается крупное бессточное серное озеро. В округлой воронке диаметром порядка 12 м все время парит мутноватая зеленого цвета вода. Температура ее в августе достигает 71 °C, реакция слабокислая (pH 4,6). На илистом дно озера отлагается тонкодисперсная коллоидная сера.

Северный борт термального поля Первого участка представляет собой высокую, до 3,5 м, террасу с поверхностью, типичной для сухой тундры. Здесь обильно растут ягодники: голубика, жимолость, шикша. Непосредственно у термального поля борт террасы расчленен на пологие бугры, южные стороны которых лишены растительности и сверкают на солнце мокрыми глинистыми боками. Глина пестрая, преимущественно светло-серого цвета. Иногда встречаются красивые разноцветные разводы в виде тонких овальных колец перемежающегося белого и коричневого цвета. В центре их видны мелкие отверстия, по которым просачивались растворы. Зональность колец объясняется равномерной диффузией микрокомпонентов в стороны от подводящего капала. Такие образования получили название колец Лизеганга (по имени ученого, объяснившего их происхождение). На глинистых склонах встречаются глубокие, до 1,5–2 м. колодцы, провалы. Часто слышно, как глубоко внизу бурлит густая глинистая масса.

Крупные котлы горячей воды диаметром 6–8 м приурочены ко всему северному обрамлению термального поля Первого участка. Это красивые воронкообразные водоемы с белесой от тонкодисперсной серы водой. В глубоких местах при солнечном освещении вода приобретает изумрудный оттенок. Температура ее не превышает 80 °C. Вследствие высокого содержания в воде сероводорода, окисляющегося до серы и серной кислоты, реакция растворов имеет кислый характер. По бортам этих котлов и в русле вытекающих из них ручейков широко развиты колонии белых тионовых бактерий, нередко забитых молекулярной серой белого цвета.

На возвышенных участках между котлами хороши видны развалы туфов с обильным содержанием кристаллической серы. Это так называемые серные бугры. Когда-то здесь интенсивно выходили парогазовые струп с сероводородом. Нередко они встречаются и сейчас, образуя Своеобразные башенки и патоки желтовато-белой серы. Иногда отверстия этих струек инкрустированы мелкими кристалликами и образованиями в виде щеточек самородной серы травяно-зеленого цвета.

В юго-западном углу термального поля, почти на самой перемычке, отделяющей Первый участок от Второго, выходит один из красивейших термальных источников Узона. Шлейф воды широким веером растекается по Клону на 8–12 м. Источник выходит среди развала крупных остроугольных камней, по составу представляющих собой окварцованный почвенный слой. Хорошо просматриваются окремнелые формы растительности. В неглубоком блюдцеобразном грифончике из двух центров активно выделяются газы, чувствуется запах сероводорода. Вода совершенно прозрачная, почти нейтральная по кислотно-щелочности, температура на выходе 70 °C. Интересно, что на нижней, заглубленной части поверхности камней, лежащих в грифоне, отлагается тонкая сульфидная пленка латунно-желтого цвета (пирит-мельниковит), а в приповерхностной зоне воды, где происходит интенсивное колебание уровня воды, образовались почковидные тонкодисперсные агрегаты того же сульфида железа, по черного цвета. Верхушки камней, выступающих из воды, покрыты сталагмитоподобной накипью гейзерита светло-серого цвета. В воде источника много кремнезема. По периферии грифона и в русле ручейка, вытекающего из него, на истоке, обильно развиты нитевидные колонии тионовых бактерий белого цвета. По уже в 3,5 м ниже по течению, где температура падает до 56 °C, на смену тионовым бактериям приходят колонии сине-зеленых водорослей. Характерно, что между белыми тионовыми бактериям и и зелеными термофильными водорослями располагается зона, того же типа водорослей, но бурого цвета. По-видимому, это своеобразная зона закалки — отмершие водоросли свидетельствуют о периодах повышения температуры в грифоне выше допустимой для сине-зеленых нормы. Сине-зеленые водоросли совершенно скрывают всю поверхность термальной воды. Красивым волнистым шлейфом они спускаются по склону к ручью, текущему из другого источника, и на границе его полностью исчезают. В этом ручье уже другая среда — более кислая, в воде присутствуют частички коллоидной серы, температура не выше 40 °C.

По мягкому ковру из мха и низкорослой кустарниковой растительности, среди обилия голубичника, поднимаемся на невысокую перемычку, отделяющую Первый участок от Второго. На ее плоской вершине обильно растет крупная голубика. Здесь всегда можно встретить шумных куропаток. Полакомиться ягодой нередко приходят и медведи. Ранним утром можно полюбоваться, как ловко косолапый управляется с нежной голубоватой ягодой, горстями сгребая ее с кустов и аккуратно отправляя в пасть. Нередко зверь настолько увлекается этим занятием, что теряет осторожность, тогда при встречном ветре к нему можно подойти очень близко и сделать исключительные снимки. Правда, внезапно обнаружив, что он но один на поле, страшно пугается, грозно фукает, устрашая противника, и бросается наутек.

Второй (Центральный) участок. С вершины перемычки на запад открывается вид на все термальное поле. Обнаженная, лишенная растительности поверхность его испещрена массой крупных и мелких воронок, блюдцеобразных грифонов, грязевых котлов. Отсвечивают на солнце крупные водоемы. Бросается в глаза неравномерность окраски грунта. Огромной моделью лунного ландшафта с кратерами вулканов кажутся светло-коричневые глинистые участки с грязевыми котлами в центре поля. На гладкой маслянистой поверхности глин в солнечную погоду всегда образуются порошковатые «выпоты» квасцов белого, бурого, иногда голубого цвета (фото 2, 3). Это сульфатные соединения аммиака, алюминия, железа, меди и др. Они легко растворимы в воде и в дождь исчезают. Почти по осевой линии поля отчетливо выделяется неширокая полоса белого цвета — тонкая корочка гейзерита. Она фиксирует зону, по которой выходят на поверхность наиболее высокотемпературные и минерализованные глубинные растворы с высоким содержанием кремнезема.

Центральный объект поля — крупный округлый грифон, из которого высоко поднимаются столбы пара. Это источник Бурлящий (фото 4). Вода в нем действительно бурлит и клокочет из-за обилия газов и высокой температуры (96 °C). Из крупных грифонов на Узоне Бурлящий — единственный источник с кипящей водой. В 50 м к востоку от него поднимается несколько меньший столб пара. Это источник Центральный. Здесь температура но превышает 92 °C, по по общей минерализации и содержанию таких характерных для Узона компонентов, как мышьяк. сурьма, ртуть, рубидий, цезий, бор и др., воды Центрального источника превосходят Бурлящий.

Прямо под перемычкой находится Хлоридное озеро (название дано по хлоридно-натриевому составу его вод). По площади зеркала воды — 140×160 м — озеро занимает первое место на Восточном термальном поле. Но объем воды в нем невелик. Промеры показали, что в большей своей части озеро имеет глубину порядка 0,4 м. Лишь на северо-востоке, почти под высоким глиняным бортом, отделяющим Второй участок поля от Первого, там, где отмечаются выходы пузырей газов, обнаружены крупные подводные воронки. Одна из них, самая крупная — диаметром около 8 м и глубиной порядка 20 м, — находится в 20 м от северного берега озера. Максимальная температура на дне воронки 87 °C. Вторая воронка расположена почти у самого берега и имеет глубину 6 м. Здесь заморена температура 86 °C. На дне озера отмечено более 20 мелких газирующих грифонов. Значительно большее количество мелких выходов гидротерм фиксируется по контуру береговой линии, почти у уреза воды, максимальное их число приурочено к западному берегу озера. Здесь на поверхность выходят мелкие грифоны и проколы с температурой 95–96 °C.

В Благодаря обильному газовыделению со дна озера непрерывно взмучивается тонкий пл. В то же время окисление сероводорода на поверхности воды приводит к образованию пузырей, состоящих из тончайшей пленочки серы (фото 5). Лопаясь, пузырьки сбрасывают серную пленку на поверхность частичек ила, взвешенных в воде. Появляются в виде горошин и дисков зерна желтой серы. Они сами могут многократно взмучиваться и вовлекаться в процесс образования серы. Ветром и волнами их в конце концов прибивает к берегу. Таким образом, на южном берегу Хлоридного озера возник великолепный и уникальный в своем роде серный пляж (фото 6). На поверхности серных песчинок, находящихся в прибрежной зоне, тонкая пленочка воды имеет кислую реакцию (pH = 2). Микробиологи обнаружили здесь активно идущий процесс образования серной кислоты за счет жизнедеятельности тионовых бактерий. Учитывая колоссальную скорость биологических процессов, наличие серного пляжа кажется парадоксальным. Тем не менее он существует и, по-видимому, очень давно, так как диаметр зерен серы достигает 3 мм, а образование их, исходя из наблюдений, идет довольно медленно. Вероятно, в данном случае состояние системы близко к равновесному, т. е. скорость накопления новообразованных зерен серы почти равна (или даже слегка превосходит) скорости окисления серы бактериями.

По наблюдениям микробиологов дно Хлоридного озера (так же как и дно части заливов Фумарольного озера) обильно заселено диатомовыми водорослями. Глубина озера небольшая, и под воздействием солнца в этой зоне активно идет фотосинтез с выделением кислорода. Кислород энергично окисляет поступающий с глубины с газами сероводород до элементарной серы. Поэтому мы постоянно видим на озере серную пену. Часть серы, как сказано выше, уходит на формирование серных песчинок, другая часть при благоприятных условиях становится пищей серобактерий и идет на производство серной кислоты. По замерам в августе 1979 г. из озера выливается почти 20 л/с воды с температурой 20 °C и pH около 2. Это настоящая речка серной кислоты.

По хорошо натоптанной тропинке, идущей по северному высокому борту термального поля, можно обойти Центральный участок. II снова нам встречаются многочисленные мелкие воронки, проколы, источники, серные ручейки и шлейфы с термофильными водорослями. Однако появились и новые образования. Это глинистые вулканчики. Они облюбовали себе неглубокую глинистую ложбину и попыхивают паром из кратеров, периодически изливая очень похожую на настоящую «лаву». Сходство с вулканами поразительное. На этих природных моделях (фото 7–13) имеются даже побочные кратеры и радиальные трещины. В сухую погоду они подсыхают, глинистая масса густеет, трескается, и «лава» не изливается. На поверхности выступают щеточки квасцов-сульфатов разных металлов. Но после дождей наступает активизация. Высокотемпературные пары и газы прогревают заполненную водой постройку, глина приобретает пластичность, и «извержение» возобновляется.

Глиняные вулканчики образовались на фундаменте, где пеплово-пемзовые туфы под воздействием серных паров и горячей воды превратились в каолинитовые глины. Интересно, что при ударе ногой глинистый бугор, на которой образовались вулканы, издает гудение. Здесь легко пробить дыру и убедиться, что глинистый покров в некоторых местах очень тонок. Под ним оказываются крупные пустоты, на дно которых кипит и бурлит глина. Такие места очень опасны. Рядом с вулканчиками булькают обширные грязевые котлы, на поверхности которых расплылась глянцевитая пленочка латунного цвета — сульфиды железа. Железо на образование этого минерала заимствуется из боковых пород, которые превратились в глины, а сульфидная сера пришла из большой глубины в форме сероводорода.

Если пройти по тропинке от вулканчиков на запад, то метров через 70 справа встретится еще одна достопримечательность Узона — грязевой котел «Скульптор». Каждые 3–4 сек он «лепит» новые розы. Цветы получаются настолько оригинальные (фото 14), что туристы стремятся запечатлеть их на фотопленку.

На юг от тропы открывается красивый вид на термальное поле, отчетливо синеет вулканический массив — Зубчатка. По многолетним наблюдениям, когда его островерхий гребень не затянут облаками, можно не бояться ухудшения погоды. Само термальное поле тоже является хорошим барометром. В ясный солнечный день, при высоком атмосферном давлении, отмечается минимальное парение источников. Клубы пара не вздымаются кверху, а рассредоточение стелются по земле, быстро рассеиваясь. При понижении давления, наоборот, поле приобретает строгий вид с четкими шеренгами паровых фонтанов. Так что для эффектных съемок наиболее благоприятно время перехода от высокого атмосферного давления к низкому.

Центральный участок термального поля на первый взгляд выглядит точно так же, как Первый. Может быть, здесь только побольше столбов пара. Ио именно этот участок более других привлекает внимание минералогов, геохимиков и других специалистов-геологов — здесь в большой степени представлена та рудная специализация — аурипигмент, реальгар, антимонит и др., обнаружение которой сделало Узон широко известным в миро геологов. Но об этом мы расскажем несколько позже.

«ПОЮЩАЯ СКОВОРОДКА» И ВУЛКАНЫ-КАРЛИКИ

Мы ужо познакомились со многими удивительными явлениями природы Узона. По тем и сказочен Узон, что свои сюрпризы и красоты он, как опытный мастер, расчетливо распределил по всем своим владениям. К северо-западу от источника Бурлящего расположен Третий участок термального поля. Он существенно отличается от предыдущих. Здесь больше, чем на всем остальном поле, выходов с кипящей водой. Но растворы на этом участке имеют низкую минерализацию — не более 0,7 г/л, в то время как на Центральном участке, в зоне развития реальгара и антимонита, — до 5 г/л. Основной солевой составляющей растворов является хлористый натрий, занимающий 60 % от общей минерализации. На Третьем участке при сохранении общей доли хлористого натрия в растворе его абсолютное содержание падает в 4–5 раз. Соответствен но существенно падает и концентрация рудных компонентов: мышьяка, сурьмы, ртути, имеющих прямую корреляцию с хлором. В связи с этим на Третьем участке практически нет термальных источников с отложением аурипигмента. Вокруг многочисленных парогазовых струй здесь отлагаются мелкие игольчатые кристаллики нежно-зеленой серы. Изометричными пятнами на пропаренных глинистых участках проступают тонкие корочки выцветов солей пестрого цвета. Температура везде выше 80 °C. Но самыми распространенными здесь являются так называемые поющие сковородки. Это очень мелкие выходы кипятка с пузырьками пара, издающими свое образное шипение и свист. Они прыгают по тонкому слою воды, как по дну сквородки. Туристы прозвали такие источники «душ снизу», они действительно напоминают и душевой распылитель. На донных камешках, находящихся в непрерывном движении, отлагается тонкая пленочка пирита. Иногда окатанные камешки приобретают облик конфет «грильяж в шоколаде»,

В 2–3 м от самой крупной «сковородки», расположен пой у невысокого холма, поросшего травой, расположен обширный, по мелкий водоем с прозрачной водой, под поверхностью которой видна масса мелких песчаных вулканчиков. Их совершенные конусы настойчиво тянутся вверх. Но все усилия тщетны. Как только вершина вулканчика достигает поверхности воды, мелкие волны, поднимаемые сотнями газовых струек, разрушают ее — по прерывно растущий вулкан остается карликом.

Изумительно красиво на Третьем участке термального поля Утиное озеро (фото 15). Оно находится в северном борту поля, под высоким бугром, залесенным высокими и довольно стройными для этих мест березами. У самого обрыва свешиваются вечнозеленые плети кедрового стланика, который отражается в спокойной воде озера, придавая ой какую-то загадочность.

ОЗЕРО ВОСЬМЕРКА

Это озеро находится в 250 м севернее Центрального участка Восточного термального поля. По своей конфигурации оно действительно похоже на вытянутую в меридиональном направлении цифру 8. Как и все термальные озера, оно окружено невысоким валом измененных до глин пород (фото 16). По-видимому, озеро образовалось в результате прорыва парогазовой смеси в двух расположенных рядом на единой трещинной зоне крупных центрах термальной активности. Эти своего рода взрывные воронки затем были заполнены водой. В настоящее время северная воронка имеет изометричную форму, площадь ее 5050 м², максимальная глубина достигает 12,8 м. Здесь же, в толще ила, замерена самая высокая температура суспензии 118 °C. Южная воронка овальная, площадью 3140 м². Максимальная глубина в центре равна 16 м, но температура ила на этой глубине не превышает 38 °C. При заглублении в ил на 60 см температура повышается до 75 °C. В весенне-летний период, с апреля по нюнь, вследствие интенсивного притока талой воды в озере наблюдается самый высокий уровень, и обе воронки сливаются. В конце августа озеро подсыхает, и воронки отшнуровываются друг от друга узкой глинистой перемычкой. Интересно, что уровень воды в южной воронке почти на 20 см ниже северной, и после дождей вода из северной части перетекает в южную. Вода в озере мутная, с массой взвешенных частичек глины, серы и сульфидов железа, по составу хлоридно-сульфатно-натриевая, с общей минерализацией менее 1 г/л, имеет кислую реакцию. Во многих местах наблюдаются выходы пузырьков газа. Создается впечатление, что вода кипит, однако температура ее невысока — в мае в северной воронке опа составляет 7–10 °C, в августе, в период низкого уровня, — 18–21 °C. Иногда в морозные зимы северная часть озера покрывается льдом, небольшие полыньи остаются только в центре. В южной воронке температура выпи (летом достигает 20–25 °C), и зимой эта часть озера не замерзает.

На восточном берегу северной воронки озера имеются немногочисленные выходы горячих вод и парящие, с ощутимым запахом сероводорода провалы грунта, указывающие на недавнюю более высокую активность этого участка. В самом крупном источнике, из которого вытекав! ручеек горячей воды, температура достигает 52 °C.

На западном берегу озера источников нет. Однако на фотографии, которая приведена в книге В. Л. Комарова «Путешествие по Камчатке в 1908–1909 гг.», у западной края северной воронки озера хорошо видно довольно обширное поле глиняных вулканчиков. Сейчас на этом месте небольшой округлый залив, образовавшийся, по-видимому, в результате провала грунта в опустошенную камеру вулканов-карликов. Хорошо просматриваются стенки этой камеры, выделяющиеся светло-серым цветов каолинитовой глины с примесью темных сульфидов железа на фоне пестроцветных глин с охристыми окислами железа. Вероятно, провал произошел не так давно.

О динамичности термальных участков говорит и тотфакт, что наблюдавшийся еще В. Л. Комаровым ручеек горячей воды, который вытекал из озера, в настоящее время едва прослеживается мелкой сухой канавкой с северного края озера в сторону Комариного ручья. Вообще, весь северный край озера представляет собой обмелевший участок дна, сложенный эластичной тонкозернистой глиной каолинитового состава.

ОРАНЖЕВОЕ ПОЛЕ

В обрамлении высокоствольных берез и кедрового стланика спряталось в неглубокой ложбинке одно из красивейших термальных полей У зона — Оранжевое. И хотя здесь можно увидеть все цвета радуги, преобладаетцвет измененных до глии пород. Располагается Оранжевое поле в створе между Северным и вторым участков Восточного термального поля, трассируя, по-видимому субмеридиональную зону тектонического нарушения Поле имеет овальновытянутую форму. При средней ширине 40 м оно прослеживается с севера на юг на 180 м На этой небольшой площади проявляется все разнообразие форм термальной активности, характерных для Узона. Здесь и крупные высокотемпературные газирующие грифоны с вытекающими из них ручейками чистой воды, и обширные бессточные водоемы с хлопьями серной пены и тонкой пленкой черных сульфидов железа, и мелкие бессточные воронки. Имеются и грязевые котлы и даже несколько маленьких глиняных вулканчиков, прилепившихся к борту обширного водоема с мутной водой на юго-западной окраине поля. В сухое время года (в августе) грифоны, воронки и грязевые котлы отшнуровываются друг от друга перемычками, и поле с высокого восточного борта выглядит, как сложная мозаика разноцветных и разномасштабных блюдец, сверкающих на солнце мелкими брызгами постоянно лопающихся газовых пузырей. На южной оконечности поля находятся две слабо газирующие воронки диаметром 1,5 и 2,5 м. Глубина их 0,5 и 1 м, температура воды 15 °C. Вода мутная, с запахом сероводорода. На дне отложился тонкий пл белесого цвета, свидетельствующий о присутствии коллоидной серы. Вокруг воронок наблюдается около 10 мелких газовых проколов и одна полусухая воронка диаметром 0,2 м, в которой тоже пузырится газ. На юго-юго-западном краю термального поля располагается грязевой котел диаметром 0,3 м, обрамленный конусообразной стенкой высотой 0,15 м, слепленной из ноздреватых ажурных комочков, состоящих из суспензии глины и серной пены. Эти комочки выбрасывались направленно из грязевого котла. В самой стенке пробила себе выход тонкая газовая струя, вокруг которой уже образовалась оторочка зеленовато-желтой игольчатой серы. Еще недавно здесь одновременно было пять — семь газовых струек. Сейчас они заглохли, но их устья хорошо выделяются. Температура газовых струй 95 °C, а глиняной суспензии 96 °C. Рядом с грязевым котлом образовалась специфическая воронка обрушения диаметром до 0,7 м. Водно-глиняная суспензия в ней находится на глубине 15 см, а в соседнем крупном тоже бессточном котле ниже уровня воды на 8 см. Этот котел глубиной более 2 м имеет серповидную форму. Стенки крутые, почти отвесные. Вода зеленоватого цвета, мутная, с температурой 51 °C. На дне много мелких газирующих проколов и пл белесого цвета. В 3 м от этого котла начинается обширное поле кипящих котлов. Здесь их более 30. Мелкие, диаметром несколько сантиметров, и крупные, до 5 м, они разъединяются узкими перемычками пластичной глины. Вода в котлах мутная, с серной пеной. Крупные котлы имеют глубину более 2 м, температура воды 85 °C.

В западном борту поля наблюдается округлый участок диаметром около 20 м, где расположено более 20 крупных и мелких котлов. У самого борта они сливаются. Вода температурой 37,5 °C мутная, с хлопьями серы. Центр участка занимает невысокое сооружение из глины, кольцевым валиком высотой до 7 см обрамляющее четыре грязевых котла. Подойти к этим котлам невозможно из-за топкого глинистого грунта. На северо-западной окраине этой площадки на 1,5 м от уреза воды в котлах возвышается глиняный вулкан (диаметром 30 см). Он находится на глиняном бугре, и собственная его высота не превышает 0,5 м. Глубина жерла вулкана 0,7 м. Всплески глинистой массы поднимаются на высоту до 30 см. На склоне этого вулкана сформировался миниатюрный вулканчик с диаметром кратерного жерла всего 2 см, из него постоями выходит парогазовая смесь с температурой 58 °C. На устье отложился налет серы зеленовато-желтого цвета.

Борта термального поля с западной стороны сложен, буровато-красной глиной. В 16 м к северу от описанной грязевого вулкана располагается ложбинка шириной 1,5 м и длиной 4 м, в которой наблюдаются около 40 мелких проколов и бурлящих «сковородок». Обильно выделяете пар. Во многих проколах воды почти нет, температура 97 °C. В немногочисленных водных котелках температура 55–00 °C, вода мутная, с мельчайшими частицами коллоидной серы. Замыкает ложбинку провал диаметром 30 см и глубиной до 40 см, на дне которого клокочет жидкая глинистая масса. Ложбинка выходит непосредственно в крупный глиняный куполообразный щит оранжевого цвета, занимающий центральную часть термального поля. Щит сложен измеленными породами, состоящими преимущественно из глинистых минералов с примесью алунит; опала и серы. Собственно и куполообразную форму этот участок приобрел, по-видимому, вследствие того, что и необразованные минералы, такие, как каолинит, монтмриллонит, опал, имеющие в своем составе. молекулы воды занимали больший объем, чем исходные породы (андезиты, базальты, их туфы). Происходило вспучивание минерального агрегата. В немногочисленных развалах камне сохранившихся в центральной части купола, хорошо видно, что исходные породы уже почти нацело изменены. Если разбить такой камень, то обнаружится концентрические зональные изменения. Периферийные зоны осветлены, кавернозны, имеют оранжево-кремово-белый цвет. В центре иногда еще сохраняются мелкие участки с темноцветными минералами.

С юга щит обтекает мелкий ручеек. Он питается водой из котлов и, видимо, имеет непостоянный режим. На восточной окраине щита расположен крупный изометричной формы котел диаметром 3,5 м. Глубина его не превышает 40 см, а температура воды от 35 до 54 °C (на дне). Вода белесая, в осадке ил глинисто-серного состава. С севера щит уходит под крупное, но, вероятно, неглубокое теплое озеро. Вода в середине мая, когда на бортах термального поля еще лежит снег высотой до 3 м, имеет температуру 30 °C. Скорее всего, в озеро есть крупные глубокие воронки, через которые выходит горячая вода. В одной из них, у южного берега, глубина достигала более 2 м. Во многих местах озера видны выделения газов. Вода мутная с взвесью тонких частиц глины и серы.

В крутом западном борту за щитом прорезана узкая щель с выходами преимущественно парогазовых струй с температурой 85–97 °C. Вокруг сухих проколов отлагается сера. Здесь же имеется небольшой котел диаметром 0,С) м и глубиной до 0,3 м, в котором при температуре 81 °C вода совершенно чистая, без взвеси серы. На дне мелкими газовыми струйками взвихряется мелкий чистый песок. Проколы и воронки питают горячий ручеек, впадающий в крупный котел размером 2,4×3,5 м. Вода в котле имеет белесый, почти молочный цвет и температуру 48 °C. В ручейке развиваются термофильные водоросли буроватого цвета. В зоне развития водорослей температура не превышает 33 °C.

В дождливый период все поле покрывается водой, перемычки между грифонами исчезают. Ходить по полю опасно — можно попасть в глубокий грифон с горячей водой иди провалиться в подземные пустоты.

В мае, несмотря на глубокий снег, Оранжевое поле Уже довольно сухое. В это время здесь часто встречаются следы медведей. Обычно раскопанными оказываются участки с включениями желтой самородной серы. В окрестностях термального поля, в подлеске кедрового стланика, обильно растет краса камчатских среднегорий — золотистый вечнозеленый рододендрон,

СЕВЕРНОЕ ТЕРМАЛЬНОЕ ПОЛЕ

К северу от озера Восьмерки, непосредственно под бортом кальдеры, находится овальная котловина размером 100×90 м и глубиной около 10 м. По периферии она, как и весь склон кальдеры, заросла довольно высокими кустами кедрового стланика и ольховника. Внутренние борта котловины сложены измененными до глин породами пестрой расцветки — от охристой до синеватой — в зависимости от степени окисления железа. Местами хорошо видны участки некогда интенсивных выходов газовых струй с большой долей сероводорода. На этих участках глины на 40–50 %’ обогащены агрегатной серой. В пасмурную погоду со дна котловины поднимаются клубы пара. Здесь расположены пять крупных и около десятка мелких выходов термальных вод с температурой в южной части от 19 до 74 °C. Самые крупные воронкообразные выходы находятся в южной части котловины. В одном из них, размером 1,5×2 м и глубиной до 1,5 м, наблюдается обильное выделение газов. Ужо по запаху хорошо чувствуется наличие сероводорода. Вода чистая, но от наличия в ней тонких частичек коллоидной серы приобретает синеватый оттенок. Состав воды хлоридно-сульфатный, натриевый, с pH 5,4 и температурой 74 °C. Из источника вытекает ручеек, в шлейфе которого обильно развиваются колонии термофильных бактерий и водорослей. Их тонкие нити вытянуты по течению и в зависимости от температуры и микропримесей окрашены в белые, желтоватые, охристые и даже синеватые топа. Цветной орнамент этого ручейка является украшением Северного термального поля.

Самым крупный блюдцеобразный источник диаметром до 10 м находится непосредственно у выхода из котловины. Глубина источника превышает 2 м, но температура у берега едва достигает 42 °C. Во многих местах пробулькивают газы, из-за чего вода становится мутной, с тонкой взвесью коллоидной серы и иловых частиц. В иле много тонкозернистых образований сульфидов железа черного цвета. Возможно, невысокая температура в источнике объясняется притоком холодных вод с северной стороны, где у борта даже в летнее время сохраняются небольшие снежники.

С термального поля вытекает теплый ручей с расходом около 3–4 л/с. В его русле обильно отлагается коллоидная сера желтовато-белого цвета, покрывающая тонкой корочкой глинистое ложе ручья.

ФУМАРОЛЬНОЕ ОЗЕРО

Рис. 3. Схема Фумарольного озера (по Б. И. Пийпу, 1937)

1 — выходы горячих источников; 2 — грязевые котлы и глиняные вулканчики; 3 — кустарники с отдельными деревьями; 4 — болота

Западнее Восточного термального поля, в 1,5 км от него, находится крупнейшее термальное озеро кальдеры — Фумарольное. Оно расположено среди довольно высоких холмов, обрамляющих обширную котловину размером 600×300 м, с крутыми береговыми обрывами. Озеро образовалось на месте нескольких крупных воронок диаметром до 150 м и глубиной до 25 м, возникших вследствие грандиозных выбросов крупной массы парогазовой смеси — так называемых фреатических извержений. После этих извержений здесь долгое время действовали фумаролы, под воздействием которых боковые породы — агломератовые и псаммитовые пеплово-пемзовые туфы — были местами превращены в глины. Со дна и стенок воронок в озере происходит подток высоконагретых растворов. В придонном слое ила, который здесь имеет большую мощность, температура достигает 120–126 °C. Как видно из рисунка-схемы Фумарольного озера (рис. 3), составленной Б. П. Пийпом, выходы горячих вод и немногочисленные грязевые котлы приурочены к периферии небольших округлых заливчиков (I–IV), окаймляющих озеро с севера и востока. По-видимому, это наиболее молодые гидротермальные воронки. Жерла их имеют отвесные, еще не размытые стенки. В третьем заливчике встречаются интенсивно газирующие сероводородные ключи. В русле их развиваются белые косицы колоний тионовых бактерий. Источники с температурой 58–95 °C особенно многочисленны в четвертом заливчике, максимальная глубина которого достигает 16 м. На его высоком берегу находится и крупный грязевой котел диаметром около 3 м. В Фумарол ыюм озере, так же как и на Центральном участке Восточного термального поля, разгружаются высокоминерализованные хлоридно-натриевые растворы с высоким содержанием мышьяка и сурьмы, отлагаются рудные минералы, золотисто-желтый аурипигмент, оранжево-красный реальгар и свинцово-черный антимонит. Но здесь это происходит не на поверхности. Чтобы отобрать образцы рудных минералов, приходится нырять под воду и отламывать глыбы пород со дна. Особенно интенсивно развиты эти минералы в четвертом заливчике озера, на его восточной окраине. Исследователи-минералоги прозвали его Крокодильим озером. Оно отшнуровано мелкой перемычкой. На дне скопился мощный слой черного, пластичного ила. Это натуральная минеральная грязь, начинающаяся прямо от берега. Поэтому, чтобы попасть в озерцо, приходится ползти на животе, утопая руками в иле, — сходство с крокодилом получается несомненное. Вода в озере теплая: 18–24 °C на поверхности, а местами, над подводными грифонами, даже до 40 °C. Встречаются прекрасные образцы пород с прожилками и корочками минералов оранжевого и красного цветов (аурипигмент, реальгар), изредка — окислы и сульфиды меди пестрых радужных расцветок.

В южном борту четвертого озера, под водой, на глубине 0,5 м, были обнаружены мощные отложения гейзерита. Гейзеритовая постромка круто уходит на глубину 16 м. Предполагается, что на этом месте несколько тысяч лет назад работал крупный гейзер. Образование озера вследствие фреатических взрывов прервало его работу. За время долгого пребывания в довольно агрессивной среде под водой гейзерит претерпел сильные морфологические и химические изменения. На его поверхности образовались крупные каверны выщелачивания, полости выкрашивания. Он почти полностью утратил свою былую привлекательность. Но в отдельных местах еще сохранилась характерная почковидная форма образований и раковистый излом кремнистых отложений. На поверхности Фумарольного озера, особенно в его южной части, откуда вытекает теплый ручей, вблизи берегов плавают хлопья губкообразной пены черного цвета. Она жирная на ощупь, сильно мажет руки. По представлениям Б. И. Пийпа, эта пена — продукт реакции газов с гумусовыми отложениями и растительностью берегов озера. В ее составе наблюдаются мелкие зерна серы и мельчайшие новообразования марказита, взмучиваемые со дна озера газовыми струями.

ЗАПАДНОЕ ТЕРМАЛЬНОЕ ПОЛЕ

Под самыми черными скалами Узона, вытянувшись вдоль западного борта кальдеры, расположилось это поле (фото 17). Представьте себе огромную строительную площадку, на которой одновременно в десятках мест производилась выемка жирного глинистого грунта после дождя. Длинные холмы и бугры пестрой глины с редкими развалами камней в лужи, блюдца, озера мутной воды на пространстве 100×400 м — так выглядит Западное термальное поле (фото 18). К этому надо добавить, что на площадке бесчисленное количество мелких и средних струек пара, поднимающихся вверх или в зависимости от погоды стелющихся по земле. После дождя здесь особенно неуютно — повсюду вязкая глина ржаво-зеленого цвета, ни травинки, ни кустика, лишь зловещий шум сотен паровых струй. Грязевые котлы клокочут с яростью и выплескивают куски липкой черной грязи, ощущается неприятный запах сероводорода. Однако в солнечные дни поле преображается. Искрятся кристаллики гипса и алюмо-аммонийных квасцов, выкристаллизовавшихся из поровых растворов. Блюдца и озерки горячей воды уже не кажутся мутными лужами.

В. Л. Комаров, побывавший на Западном термальном поле в 1909 г., пишет, что здесь был крупный ключевой пруд, в котором участники экспедиции решили выкупаться. По через короткое время температура воды стала подниматься и достигла 55 °C, купание, естественно, не состоялось. В настоящее время этот пруд превратился в сильно заиленное небольшое озерко с температурой летом не более 28 °C. Вода мутная, имеет кислую реакцию (pH 2,9). Породы по бортам и на дне озера превратились в каолинитовые глины. Вокруг термального озера группируются невысокие, до 0,6 м, но очень похожие на настоящие глиняные вулканчики. Из их макушек курится пар и периодически изливаются миниатюрные «лавовые» потоки жидкой глины. Для полной аналогии с действующими вулканами не хватает только пламени. Но температура и здесь довольно высока. В канале вулканчиков опа достигает почти 100 °C и возрастает с глубиной. В некоторых местах прорываются чисто газовые струи. Сероводород окисляется до самородной серы, и ее тонкие ажурные кружева, выполненные из игольчатых кристалликов зеленого цвета, инкрустируют полости и трещины (фото 19). Серные узоры необыкновенно красивы, но взять образец в целостности невозможно: тронешь — и он рассыплется. Можно лишь любоваться этими хрупкими каменными цветами.

Растворы в грифонах имеют низкую минерализацию — 0,4 г/л. Главное место среди катионов занимают аммоний, кальций, а среди анионов — сульфат- и гидро-карбонат-ионы. Эти растворы имеют почти нейтральную реакцию (pH около 7) и возникли в основном за счет конденсации газопаровых струй, поднимающихся по тонким трещинкам из зоны парообразования. Источник их — та же хлоридно-натриевая вода, которая выходит на Восточном термальном поле. При низких температуре и давлении пар не может переносить большие концентрации хлора, натрия, и поэтому конденсирующиеся при нормальном атмосферном давлении и температуре порядка 97 °C парогазовые струи дают воду с низкой минерализацией. На поверхность поступает довольно мало этих конденсатных вод, так что горячие источники здесь преимущественно бессточные.

Даже при беглом взгляде на панораму термального поля бросается в глаза, что парогазовые струи выходят на возвышенных местах — буграх гидротермально-измененных пород. Как правило, здесь же можно обнаружить крупные глыбы неизмененных или слабо измененных пород: базальтов, андезито-базальтов. Оказывается, это соседство не случайно. В прошлом все термальное поле было буквально усеяно выходами парогазовых струй. По-видимому, это были фумаролы, в составе которых преобладали кислые газы, в частности сернистый и сероводород. Они поступали ив развала свежих базальтов и по трещинкам в лавовых потоках. В результате боковые породы претерпевали химическое разложение и в зависимости от физико-химических условий взаимодействия в системе газ — вода — порода превращались в глины, алуниты, опалиты. Пластичные глины в конце концов залепляли, или, как говорят геологи, кальматировали, выходы, и парогазовые струн в поисках новых каналов перемещались. Таким образом, парогазовые струи все время убегали от наступления глин, сами создавая их.

Участки, где в настоящее время наблюдаются парогазовые выходы, являются самыми молодыми. Места более древних выходов уже подверглись воздействию поверхностных вод, поля измененных до глин пород сейчас занимают впадины. В глинах часто захоронялись прослойки и линзы отложений самородной серы, образовавшейся вследствие окисления сероводорода или реакции сероводорода и сернистого газа в атмосферных условиях. С течением времени серные образования оказались на поверхности и в хорошо обводненных участках стали объектом интенсивного поедания тионовыми бактериями. В результате образовалась самая настоящая серная кислота. Поэтому pH вод, пропитывающих глинистые участки, как правило, низкий — не выше 3,0. Эти растворы дополнительно выносят из пород оставшиеся в них металлы, которые зачастую выпадают в осадок при встрече с щелочными водами. Так, вокруг выходов близнейтральных конденсатных вод, на поверхности бугров измененных пород всегда видны отложения гидроокислов железа кирпичного цвета.

При проходке неглубоких шурфов по измененным до каолинитовых глин породам, в участках, прогретых выше 70 °C, встречаются овальные и в виде пластин полости, заполненные студенистым кремнеземом молочно-белого цвета. Иногда эти образования разжижены до консистенции сметаны. В тех местах, где прежде высокая гидротермальная активность пошла на убыль и температура понизилась, подобные образования представляют собой плотные белого цвета крепкие породы, называемые опалитами. Они сложены минералом кремнезема — опалом.

В каолинитовой глине часто встречаются стяжения и тонкие пластинки сульфидов железа: латунно-желтого пирита и сажисто-черного марказита. На этом термальном поле нередко можно найти обломки базальтов, обохренные с поверхности. При расколе их обнаруживается, что изменение исходной породы произошло зонально — почти правильными концентрами. В центре обломка, как правило, сохраняется участок слабоизмененного базальта темного цвета. Далее к периферии идут кольца все более измененной породы, в которой увеличивается количество глинистых минералов, гипса, пирита и опала. Степень изменения подчеркивается интенсивным осветлением породы. Тем не менее нередко даже в зоне полностью превращенной в глину породы хорошо видны очертания кристаллов исходного базальта: плагиоклаза, пироксена, оливина. В периферийной зоне они целиком замещены вторичными минералами: по плагиоклазам развивается опал-каолинитовый агрегат, иногда кальцит, по пироксенам и оливину — гидрослюда, кварц, пирит.

ГОРА БЕЛАЯ

Это поднятие (превышение над дном кальдеры составляет около 250 м) оконтуривает Восточное термальное поле с востока и юго-востока. Гора выросла вследствие выжимания вязкой так называемой дацит-липаритовой экструзии. Специфические изменения пеплово-пемзовых озерных туфов, прорванных экструзией, наличие обломков пород этой экструзии в осадках Третьего озера, а также переслаивание лавовых потоков экструзии с озерными осадками позволили Э. II. Эрлиху, О. Л. Брайцевой, Г. Е. Богоявленской сделать вывод о том, что рост экструзивного купола происходил непосредственно в озере. Для этой горы характерны сглаженные, округлые формы поверхности, что в определенной степени объясняется большой вязкостью дацитовых лав. Как известно, чем больше в породе кремнезема, тем ее расплав более вязок. Дациты Белой содержат до 70 % кремнезема. Лавовые потоки экструзии были малоподвижны и не растекались широким фронтом или длинными речками, как, например, базальтовые лавы.

В вертикальном профиле горы Белой наблюдается несколько текстурных разностей дацитов — от плотных темного цвета в основании массива до полустекловатых полосчатых, стекловатых обсидианового тина и пористых пемзовидных пород светло-серого цвета по периферии. Кроме того, в южной части массива можно увидеть тонкослоистые пеплово-пемзовые туфы, образовавшиеся в озерном бассейне. Двигаясь, экструзия захватила целый блок этих туфов и подняла его до 250 м.

У основания горы до настоящего времени сохранились участки с высокой температурой и выходом горячих растворов. По-видимому, в прошлом этот участок представлял собой арену действия высокотемпературных парогазовых фумарол. Под воздействием кислых по составу фумарольных газов и конденсатных растворов породы были интенсивно изменены. Наиболее полному гидротермальному изменению подверглись пемзовидные разности дацитов. Их пористая текстура способствовала более свободной циркуляции растворов. Последние растворили и вынесли из породы кальций, магний, железо, натрий, калий, почти весь алюминий. Благодаря стойкости к воздействию слабых кислот в породе осталась лишь значительная часть кремнезема. Таким образом, вершинные части экструзии, сложенные ранее пемзовидными дацитами, превратились в опалиты. Эти породы имеют белый цвет, монолитную текстуру. Но среди них можно обнаружить участки с отдельными кавернами и полостями, заполненные почковидным опалом, натечным халцедоном, мелкими друзами кварца. Иногда на стенках таких полостей обнаруживаются мельчайшие кристаллики самородной серы.

На северо-северо-западном склоне горы, почти в основании ее, находится площадка-цирк, где в измененных до опалитов породах сохранились отложения самородной серы травяно-зеленого цвета. На дне площадки образовались три блюдцеподобных мелких озерка с температурой в августе 17–18 °C. В двух из них вода белесо-зеленоватого цвета, с pH около 2. Во многих местах со дна выходят пузырьки газов. Дно покрывает тонкий слой ила белого цвета. Здесь активно идут микробиологические процессы окисления сероводорода с образованием серной кислоты. В этом же направлении идет и окисление самородной серы на увлажненных участках склона горы. Весь грунт на площадке ниже выходов серы имеет pH порядка 2–3. В то же время в полностью промытых опал-алунитовых породах и даже в пестрых глинах, залегающих выше этой площадки, процесс сернокислотного выщелачивания уже завершился, и pH пропитывающих их вод не опускается ниже 6.

Тонкослоистые пепловые туфы дацитов превращены в каолинит-опал-алунитовый агрегат минералов кремовато-белого цвета. Замечено, что количество алунита в таких породах увеличивается вверх по разрезу. Алунитизированные породы имеют плитчатую отдельность и хорошо откалываются на ровные пластины.

Более плотные разности пород изменены слабее. Гидротермальное изменение их происходило в основном по трещинкам и по периферии минералов-вкрапленников — плагиоклазов и пироксенов. В трещинках по стекловатой массе пород развивался тонкозернистый агрегат алунита и пластинчатого тридимита, с редкими примазками тонкодисперсного гематита. Минералы-вкрапленники замещены опал-алунитовым агрегатом. Алунит представлен игольчатыми, пластинчатыми, реже конвертообразными кристаллами размером до 1–2 мм. Чаще всего встречаются криптокристаллические агрегаты алунита. Измененные породы горы Белой, особенно пластинчатые каолинит-алунитовые породы, хорошо поддаются обработке резцом и могут служить благодатным материалом для всякого рода сувенирных поделок.