В настоящей работе рассматривается процесс околофумарольного минералообразования наряду с изучением химического состава фумарольных газов и измененных пород на активнодействующих вулканах Камчатки. Результаты исследований минерального состава и геохимической специализации возгонов в постэруптивном процессе вулканов представляют дополнительные сведения об условиях переноса металлов в газожидких растворах и соответственно формировании рудных месторождений.

Представлены данные по химическому и изотопному составу фумарольных газов и термальных вод, отобранных в кратере Мутновского вулкана за период с 1963 по 1989 г. Для интерпретации данных используется термодинамический подход, балансовые оценки, а также сведения о гидрогеологических особенностях Мутновского геотермального района и постройки вулкана. Три обособленные группы фумарольных выходов в кратерах вулкана, стабильно действующие на протяжении многих лет (Активная воронка, Верхнее поле и Донное поле), отличаются по составу газов, изотопному составу воды, а-активности и гелиевым отношениям. Показано, что в формировании состава фумарольных газов участвуют магматические флюиды, поверхностные и термальные воды, а также процессы кипения ультракислых рассолов - смешанных вод, образующих локальную гидротермальную систему Донного поля кратера Мутновского вулкана.

Показана роль проточных периферических и коровых магматических очагов Мутновско-Гореловской группы вулканов (Камчатка) в тепловом питании Мутновской гидротермальной системы. Выполнено численное исследование динамики роста и развития размеров нескольких верхнекоровых разновозрастных магматических очагов Мутновско-Гореловской группы вулканов, питающихся одной магматической системой. При построении моделей динамики роста очагов учтено влияние флюидов в передаче тепла во вмещающую эти очаги среду. Результаты моделирования динамики роста магматических очагов использованы для решения нестационарной задачи оценки распределения температур в среде вокруг магматических очагов, меняющих свои размеры. Это позволило выполнить расчеты температурных полей вокруг них и оценить запасы накопленного тепла во вмещающих очаги породах. Кроме того, определена величина доступного для энергетического использования теплового потока в районе Мутновского геотермального месторождения.

В сборнике опубликованы доклады, представленные на научной сессии Первого Международного полевого Курило-Камчатского семинара. Доклады посвящены изучению геотермальных и минеральных ресурсов областей современного вулканизма и, прежде всего, всестороннему исследованию длительноживущих рудогенерирующих гидротермально-магматических систем островных дуг. Рассмотрены следующие научные направления в шести разделах сборника: (1) геотермальные ресурсы, общие вопросы; (2) структура, тепловое и рудное питание гидротермально-магматических систем; (3) петрология, минералогия и геохимия пород; (4) геохимия и динамика газов и природных вод; (5) рудная минерализация в геотермальных системах; (6) сейсмичность геотермальных районов и геотехнологические аспекты. Обсуждены тенденции развития исследований, новые идеи и конкретный фактический материал на примере геотермальных месторождений Курильских островов и Камчатки, а также Новой Зеландии, Филиппин, США и др. регионов Мира. Сформулированы новые задачи изучения геотермальных и минеральных ресурсов областей современного вулканизма.

Приводятся сведения об особенностях поведения временного ряда объемной активности радона за период 2000–2015 гг. в зоне влагонасыщения в районе Паратунского геотермального месторождения и временного ряда объемной доли молекулярного водорода газа теплоносителя скв. 016 Мутновского месторождения и их связи с сейсмичностью северо-западного обрамления Тихого океана. Сделан вывод, что длительные тренды в динамике объемной активности радона и высокая объемная доля молекулярного водорода в 2014 г. обусловлены изменением поля напряжений в зоне субдукции северо-западного фланга Тихого океана. Сделано предположение о возможности землетрясения с М > 7.5 в ближайшее 1.5 года. По данным академика С.А. Федотова, наиболее вероятный район этого события – от полуострова Шипунский до острова Шиашкотан (Средние Курилы)

Рассмотрена динамика газового состава теплоносителя Мутновской Геотермальной электростанции за период июнь - декабрь 2004 г. Выявлена тенденция снижения доли газа и понижения в нем отношения CO2/H2S.

Исследованы и проинтерпретированы петрофизические преобразования вулканогенных пород неоген-четвертичного возраста Мутновского вулканического района под воздействием гидротермальных процессов. Установлено, что гидротермальные преобразования приводят к существенным изменениям физических и механических характеристик породы, однако тенденция изменения свойств бывает различной и зависит от ряда факторов. Пропилитизация пород вызывает их уплотнение, упрочнение, повышение значений упругих характеристик, снижение пористости, исчезновение гигроскопической влаги. Влияние низкотемпературных растворов на свойства вулканитов не столь однозначно - может происходить как снижение, так и повышение значений петрофизических характеристик. Показано резкое отличие по свойствам, структуре проницаемости, степени и характеру гидротермальной переработки между породами лавовой природы и вулканокластитами. Однако, вследствие интенсивного гидротермального воздействия первоначальные различия в свойствах между данными породами практически стираются.