№3 от 08.02.2021

Последнее изменение: 27/04/2021 11:48:48
                                МИНОБРНАУКИ РОССИИ
             ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ НАУКИ
                         ИНСТИТУТ ВУЛКАНОЛОГИИ И СЕЙСМОЛОГИИ
               ДАЛЬНЕВОСТОЧНОГО ОТДЕЛЕНИЯ РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК
                                   (ИВиС ДВО РАН)
                                  ПРОТОКОЛ
                         заседания Ученого совета

г. Петропавловск-Камчатский № 3 от 8 февраля 2021 г.

                           ЗАСЕДАНИЕ УЧЕНОГО СОВЕТА
                   Утвержденный состав Ученого совета  -  23 человека
                Присутствовали на заседании                 -  16 человек
         Председатель Ученого совета                 -  д.г.-м.н. А.Ю. Озеров
          Секретарь Ученого совета                       -  к.б.н. Т.Ю. Самкова

ПРИСУТСТВОВАЛИ члены Ученого совета: д.г.-м.н. А.Ю. Озеров, к.г.-м.н. Е.Г. Калачева, к.г.-м.н. А.Б. Белоусов, к.г.-м.н. О.А. Гирина, к.г.-м.н. Н.В. Горбач, академик РАН, д.ф.-м.н. Е.И. Гордеев, к.г.н. О.В. Дирксен, к.ф.-м.н. А.А. Долгая, д.г.-м.н. Г.А. Карпов, д.г.-м.н. А.И. Кожурин, д.г.-м.н. И.В. Мелекесцев, к.г.-м.н. В.М. Округин, д.г-м.н. С.Н. Рычагов, к.г.-м.н. Д.П. Савельев, к.б.н. Т.Ю. Самкова, А.А. Нуждаев. Присутствовали также сотрудники ИВиС ДВО РАН и КФ ФИЦ ЕГС РАН – всего более 40 человек.

                            Торжественное расширенное
                            заседание Ученого совета 
                    Института вулканологии и сейсмологии ДВО РАН,
                                  посвященное 
                             Дню российской науки

Повестка дня:

1. Вступительное слово. Директор ИВиС ДВО РАН д.г.-м.н. А.Ю. Озеров.

2. Информационные сообщения о приборах, приобретённых в 2020 г. по программе обновления приборной базы (в рамках национального проекта «Наука»):

3. Доклад: «Роль термальных вод в выносе магматических летучих и химической эрозии вулканических построек. Грант РНФ № 20-17-00016». Зам. директора по научной работе к.г.-м.н. Е.Г. Калачева.

Открыл заседание директор ИВиС ДВО РАН д.г.-м.н. А.Ю. Озеров, который поздравил всех с Днем российской науки. Он напомнил собравшимся, что 2021 год – особый, он объявлен Годом науки и технологий Российской Федерации. Директор очертил круг научных задач, стоящих перед сотрудниками Института вулканологии и сейсмологии ДВО РАН. А.Ю. Озеров пожелал ученым, чтобы их стремление к истине компенсировало трудности решаемых задач, чтобы исследования были эволюционными, а достижения – революционными, и чтобы единомышленники, непреложные факты и неукротимая жажда открытий вели по сложной, но счастливой дороге познания.

Затем А.Ю. Озеров представил собравшимся нового заместителя директора по экспедиционной работе И.В. Рыбникова.

Далее были зачитаны поздравительные адреса д.г.-м.н. И.В. Мелекесцеву в связи с его 85-летием, поступившие от заместителя Министра Минобрнауки России П.А. Кучеренко и врио руководителя Дальневосточного территориального управления Минобрнауки России А.В. Виланд. И.В. Мелекесцеву вручена Почетная грамота Губернатора Камчатского края за многолетний добросовестный труд, высокий профессионализм, большой личный вклад в развитие фундаментальных и прикладных научных исследований в Камчатском крае и в связи с 85-летним юбилеем со дня рождения. Со словами поздравления к Ивану Васильевичу обратился директор КФ ФИЦ ЕГС РАН Д.В. Чебров.

Затем состоялось вручение Благодарственных писем Губернатора Камчатского края.

В связи с Днем российской науки ряду сотрудников Института были также вручены Почетные грамоты ИВиС ДВО РАН.

Далее были заслушаны доклады.

Информационное сообщение о приборе синхронного термического анализа сделала к.х.н. А.В. Сергеева. Прибор синхронного термического анализа STA Jupiter F449 предназначен для исследования поведения веществ при нагревании. Этот прибор сочетает методы дифференциального термического анализа, дифференциальной сканирующей калориметрии и термогравиметрии. Он оснащен программируемой печью с подъемником. Прибор позволяет изучать эффекты, которые происходят с минералами и их ассоциациями, а равно с горными породами, при их нагревании. Мы имеем возможность извлекать термодимические параметры минералов, определять знак и величину теплового эффекта превращений. На основе полученной информации мы существенно расширяем наши знания о процессах на вулканах, термальных полях, получаем возможность прогнозировать поведение минералов и пород при изменении условий. В рамках проекта на обновление приборной базы, на приобретенном приборе получены данные о термическом поведении фольбортита Cu3V2O7(OH)2*2H2O и о ступенчатой дегидратации мелантерита FeSO4*7H2O.

Вопросы по докладу задали д.г.-м.н. Г.А. Карпов, к.г.-м.н. О.А. Гирина. С информационным сообщением об аппаратно-программном комплексе на базе газового хроматографа «Хроматэк-Кристалл 5000» выступила Е.В. Карташева. Аппаратно-программный комплекс был получен Аналитическим центром ИВиС ДВО РАН в декабре 2020 года. По заданию ИВиС ДВО РАН в соответствии с задачами, которые необходимо решать в рамках НИР, на заводе ЗАО «Специальное конструкторское бюро «ХРОМАТЭК» была подобрана конфигурация и оснащение аппаратно-программного комплекса. Комплекс предназначен для научных исследований состава природных, в т.ч. вулканических газов в свободном состоянии и газов, растворенных в воде.

В докладе кратко изложен принцип действия данного прибора, который основан на разделении компонентов газовой смеси методом газо-адсорбционной хроматографии с последующим детектированием и обработкой хроматографических сигналов с помощью программного обеспечения «Хроматэк-Аналитик». Хроматограф снабжен тремя детекторами ДТП и одним детектором ДТХ, насадочными колонками различного типа. Дана краткая характеристика детектирования и перечислены компоненты газовой смеси, которые определяются при этой комплектации прибора. Описан способ автоматического дозирования газов в хроматограф. Освещены принципы установления метрологических характеристик хроматографического анализа газов и способы контроля качества анализа газов данным методом.

В докладе представлено специальное устройство для вакуумной дегазации проб воды, которое было спроектировано и изготовлено по заказу ИВиС ДВО РАН в конструкторском бюро «Хроматэк». Специальный сосуд позволяет извлекать из жидких образцов растворенный в них газ и направлять его в автоматическое дозирующее устройство. В аналитическом центре в настоящее время отрабатываются все возможные при данной конфигурации способы ввода пробы газа в систему с тем, чтобы установить оптимальный объем вводимой пробы, режимы дегазации и другие факторы, которые могут повлиять на процесс извлечения газа.

Продемонстрированы примеры анализа стандартных газовых смесей в виде набора хроматограмм с описанием возможностей прибора, способов обработки результатов анализа. Вопросы по докладу задали к.г.-м.н. А.Б. Белоусов, д.г.-м.н. Ю.А. Таран. Д.В. Мельников рассказал об использовании беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) для научных исследований. Он сообщил о накопленном в институте опыте работы с беспилотной техникой и о возможностях нового квадрокоптера, приобретенного в конце 2020 года по программе обновления приборной базы в рамках национального проекта «Наука». Квадрокоптер DJI Matrice 300 RTK – это не любительское оборудование, как ранее использовавшиеся в институте БПЛА. В нём реализовано множество концепций современного авиастроения и производства беспилотных систем. Этот квадрокоптер превосходит все прежние подобные разработки в своем классе, предлагая своим владельцам до 55 минут полетного времени, более продвинутую интеллектуальную систему, обнаружение препятствий по шести направлениям и более точное позиционирование. Аппарат может подниматься на высоту до 7 км со скоростью взлета до 23 м/сек. На квадрокоптер установлена камера ZENMUSE H20T, которая состоит из 4 датчиков - инфракрасной камеры, широкоформатной фотокамеры, зум фотокамеры и лазерного дальномера. Квадрокоптер устойчив к погодным условиям и может летать при умеренном ветре, повышенной влажности воздуха. Это оборудование успешно показало свои возможности для изучения вулканической активности вулканов Камчатки (Авачинский вулкан, побочный прорыв Ключевского вулкана).

Вопросы по докладу задали И.Ю. Свирид, к.г.-м.н. Д.П. Савельев, к.г.н. О.В. Дирксен, к.г.-м.н. А.Б. Белоусов.

Доклад: «Роль термальных вод в выносе магматических летучих и химической эрозии вулканических построек. Грант РНФ №20-17-00016» представила руководитель проекта, зам. директора по научной работе к.г.-м.н. Е.Г. Калачева. Она сообщила, что проект рассчитан на 3 года. Финансовое обеспечение – 6 млн. рублей в год, то есть 18 млн. рублей на весь срок работ. Состав научной группы внутриинститутский, сторонних исполнителей нет. В работе задействованы сотрудники трех лабораторий, а также аналитический и информационно-вычислительный центры. Главное направление работ определяет название проекта, а основная задача сводится к количественным и качественным оценкам выноса вещества (магматических летучих и породообразующих компонентов) в Охотское море и Тихий океан термальными водами Курильской островной дуги. Это поможет оценить вклад гидротермальной деятельности на островах в общий расход магматических летучих Курильской островной дугой, а также оценить объемы высокотемпературного и низкотемпературного химического выветривания вулканических построек на отдельных островах. Эти два направления исследований дополняют друг друга, а для получения данных используются близкие методы исследования. Традиционно существуют несколько методов оценки магматических летучих, включая прямое опробование фумарольных газов, дистанционные методы и оценка диффузионного потока сквозь термальные поля. Однако при подъеме к поверхности часть магматического флюида может адсорбироваться подземными водами, циркулирующими на разной глубине. Для наших исследований наиболее интересными и важными является вулкано-гидротермальные системы, формирующиеся непосредственно в постройке вулкана. За счет частичного поглощения кислых вулканических газов подземными водами на небольшой глубине формируются ультракислые растворы, разгружающиеся, как правило, ниже фумарольных полей в виде горячих сульфатно-хлоридных или хлоридно-сульфатных вод с рН ниже 3, в которой анионная часть представлена растворенными в воде теми самыми летучими. Одним из ярких примеров такой системы является гидротермальная система вулкана Эбеко на о. Парамушир, разгрузка которой происходит в верховьях р. Юрьевой в 2,5 км к северо-западу от кратеров вулкана. Но не только на о. Парамушир есть подобные ультракислые вулкано-гидротермальные системы, они есть на всех крупных островах и характеризуются своими особенностями. На большей части из них участники проекта побывали в рамках другого проекта РНФ, посвященного балансу летучих в зонах субдукции, также на примере Курильской островной дуги. И тогда были сделаны предварительные расчеты гидротермального выноса магматических хлора и серы. Исследования показали, что гидротермальный вынос этих компонентов сравним с вулканическим, что ежедневно с кислыми термальными водами выносится более 200 тонн хлора и более 400 тонн серы. И основная задача в рамках представляемого проекта - уточнить полученные данные и дополнить по тем системам, на которых тогда не удалось побывать.

Если анионная часть в кислых термальных водах вулканических островов определяется вулканическими газами, то катионная часть формируется преимущественно за счет выщелачивания из вмещающих пород. Химическая эрозия - сложный процесс, протекающий на границе между литосферой, атмосферой, биосфера и гидросферой. Более 75 % земной коры сложено силикатными минералами, и именно о силикатном выветривании пойдет речь. В результате взаимодействия подземных и поверхностных вод с горными породами происходит химическое преобразование последних. Реакции гидролиза приводят к разрушению пород и выносу элементов из кристаллической решётки минералов, основными из которых являются SiO2, Al, Fe, Mg, Ca, Na, K - те, что впоследствии определяют катионную часть поверхностных и подземных вод. Норма силикатного выветривания в глобальном (мировом) масштабе, определенная на основе изучения 60 наиболее крупных рек мира - составляет 7 тонн/км2/ год. Однако дальнейшие исследования показали, что химическая эрозия вулканических пород в областях недавнего и современного вулканизма островных дуг является одним из наиболее интенсивных силикатных выветриваний, превышающим на порядок и более гранитное выветривание, определяющее континентальный химический снос. При этом наиболее подвержены химической эрозии вулканические острова. Они, как правило, имеют выраженный рельеф и высокие скорости стока, а также состоят из легко выветрившегося вулканического материала. Интенсивное химическое выветривание на вулканических островах было признано важным компонентом в переносе глобальной растворенной нагрузки в океаны (Radetal., 2007). Вулканические острова могут вносить до 31% мирового потока растворенной нагрузки, переносимой в океаны их реками и подповерхностными водами, несмотря на то, что они составляют лишь 9% всемирной дренажной зоны. Из-за вулканической активности высокие гидротермальные входы влияют на химический состав рек и способствуют повышению уровня химического выветривания. В одной из публикаций, посвященной химической эрозии, был сделан обзор по существующим на тот момент данным, и определены граничные значения норм химического выветривания в вулканических провинциях мира. Как видно из этой схемы, есть даже данные по Камчатке, а Курильские острова выпадают. Работу по данному направлению участники проекта также начали в рамках прошлого проекта, и тогда был отработан о. Парамушир и получены очень интересные результаты, а именно, было определено, что скорости выветривания с участием кислых сульфатно-хлоридных вод почти в 20 раз выше, чем для низкотемпературного выветривания. Подобную работу участникам проекта предстоит сделать, и работа ведется в той или иной мере для всех Курильских островов, где есть подобные системы. Основной метод получения данных - проведение большого объема гидрологических и гидрохимических работ на реках, дренирующих склоны вулканов и термальные поля, и гидрохимическое опробование термальных вод. Все это невозможно осуществить без экспедиционных работ. И в прошлом году была проведена большая экспедиция по Курильским островам, один из этапов работ выполнялся с помощью арендованного судна, на Кунашир участники проекта добирались на самолете. Чтобы получить общее представление о том, как проходила морская экспедиция на катере, Е.Г. Калачева предложила посмотреть краткую видеозарисовку, смонтированную М.Г. Белоусовой из тех видеороликов, что снимали участники экспедиции.

Вопросы по докладу задали к.г.-м.н. О.А. Гирина, к.х.н. А.В. Сергеева, академик, д.ф.-м.н. Е.И. Гордеев, д.г.-м.н. Г.А. Карпов.

Председатель Ученого совета, директор ИВиС ДВО РАН д.г.-м.н. А.Ю. Озеров

Ученый секретарь Совета к.б.н. Т.Ю. Самкова