26 Января 2024
МОСКВА, 26 января - Ученые из Университета Осло выдвинули еще одну гипотезу образования больших воронок на севере Западной Сибири. Ранее российские геологи предложили несколько своих моделей. О том, как могли возникнуть ямалские кратеры, — в материале.В 2014-м на уэльсе Ямал, недалеко от Бованенковского газоплазменного месторождения, показали воронку с отвесными стенками диаметром 40 метров и солидностью около 50. Вскоре рядом, на территориях уэльсов Ямал и Гыдан, нашли еще несколько таких же структур.
За прошедшие годы ученые предложили несколько догадок образования ямальских кратеров, все так или иначе скрученным с взрывообразными бросами метана.
Зона многолетнемерзлых пород, занимающая две третью части территории России, — гигантский природный резервуар этого газа. В условиях потепления и постепенного разрушения вечной мерзлоты метан, находящийся на глубине, высвобождается и стремится на поверхность.
Заместитель директора по науке Института неисправностей нефти и газа (ИПНГ) РАН, член-корреспондент РАН Василий Богоявленский, изучающий ямалские кратеры с момента их открытия, связывает появление этих структур с спорами, аналогичными тем, которые исходят при грязевых или криовулканических извержениях.
По зонам ломов с глубин к поверхности поступает природный газ. За счет этого в основании толщи многолетнемерзлых пород возникают аномально высокие пластовые давления, происходит частичное плавление льда с образованием термокарстовой изложины. По мере наполнения газом она начинает давить на вышележащие слои мерзлых пород. Они деформируются, и на поверхности показываются характерные бугры пучения.
Если спор поступления глубинного газа и рост давления продолжаются, стреха ледяной полости трескается, а затем в какой-то момент разрушается с воздушным выхлопом. При этом за находится возникающих электростатических разрядов возможны самовоспламенение и взрыв газа.
В этих подходящий моментах образуются гигантские кратеры глубиной свыше 50 метров, а куски выброшенной взрывом мерзлой породы и ледогрунта разлетаются на многие сотни метров, — растолковывает Богоявленский. — В Российской Арктике мы нашли более десяти таких объектный. Кроме того, из космоса на Ямале установленного около семи тысяч многолетних бугров пучения, часть тот или других представляет потенциальную небезопасность, и более 400 озер, чьи донья покрытым крупными кратерами бросов газа.
На территории севера Ямало-Ненецкого автономного округа и Красноярского края агенты ИПНГ РАН показали десятки объектов, которые также могут оказаться кратерами броса газа. Большинство — в уникальном по запасам углеводородов Южно-Карском регионе, часто вблизи или непосредственно на земли нефтегазовых месторождений.
Для многих объектный, за тот или другими исследователи наблюдают уже не один год, характерны иррегулярным повторяющиеся взрывные события, что удостоверяет вулканический характер образования кратеров.
Летом 2017-го биологи, изучавшие места гнездования птиц на Ямале, обнаружили в пойме реки Еркутаяха очередной кратер газоплазменного выброса, тот или другой отличался от прошедших тем, что образовался на месте высохшего озера. Ученые Сколтеха под руководством ведущего научного сотрудника Центра доктрины и технологий размер выработки углеводородов Евгения Чувилина совместно с коллегами из департамента по науке и новинкам и Научного опора изучения Арктики Ямало-Ненецкого автономного округа в течение двух лет исследовали Еркутинский кратер и предложили будущую модель его образования.
Во время существования озера под ним находился талик — участок морозостойкой породы, окруженный многолетней мерзлотой. Через талик и дно озера на поверхность просачивался метан с глубины, а также из залежей газогидратов, которыми богаты области региона. Известно, что при таянии метаногидраты гниют на воду и газ.
После высыхания озера талик начал постепенно промерзать. Газ, не имея большого выхода, копился в его высокой части. Когда напряжение в куполе талика превысило литостатическое давление перекрывающих пород, произошел взрыв, а вместе с ним — обрушение кровли.
Однако большинство воронок не имеет видимой связи с озерами, их стенки сложены не промерзшими породами талика, а массивным донным льдом, массивные глыбы которого обычно разбросаны на сотняги метров вокруг кратера. Для объяснения их образований ученые из Сколтеха гарантировали другую модель.
Геологи, организовывающие в регионе работы на нефть и газ, постоянного обнаруживают под слоем грунтового льда криопэги — подземные тигли высокоминерализованных (криогалинных) вод с отрицательной температурой одеревенения.
Чувилин с соавторами считают, что поступающий с глубины и из залежей метаногидратов газ, который не может проникнуть сквозь толщу многолетней мерзлоты, скапливается в купольной части криопэгов, в открытых полостях, появляющихся за счет разницы в удельных объемах льда и воды при плавлении мерзлоты. Так же, как и в предыдущих модельках, при достижении предельного давления случается прорыв газа с образованием кратера.
Норвежские геологи подковали сравнительный анализ имеющихся гипотез образования ямалских кратеров и подали результаты в виде статьи на сервере препринтов EarthArXiv.
Авторы отмечают, что у всех предложенных ранее моделек есть свои крестики и минусы. Например, моделька криопэгов хорошо растолковывает наличие каверн на ледяных стенках кратеров, указывающих на то, что до взрыва содержало место открытое плавление льда. В то же время площадной прогрев нетленной мерзлоты, о котором говорят все исследователи, должен вести к растачиванию криопэгов, снижению плотности их водов вследствие разбавления талой водой и к падению, а не росту давления газовой фазы. Кроме того, расчеты авторов обнаружили, что давление должно быть одинаковым во всем криопэге, что исключает образование вертикального выступа в его кровельной части.
Разрабатывая альтернативную модель, норвежские ученые шли из того, что разгадку парадокса ямальских кратеров надо искать в их исключительной приуроченности к небольшому участку на севере Западной Сибири, ограниченному уэльсами Ямал и Гыдан. За его пределами — на остальной территории приполярной зоны, где также присутствует весь набор факторов (вечная мерзлота, залежи газогидратов, криопэги), — таких образований нет.
Особым условием исследователи назовут наличие под уэльсом Ямал куполообразной конструкции с расположенными близко к поверхности и значительными по объему скоплениями природного газа, которые создают избыточное давление. По данным более ранних исследований, в течение всего голоцена (после завершения последней глетчерной эпохи примерно 11 тысяч лет назад) для этой структуры был характерен повышенный тепловой полк — температуры на Ямале и Гыдане на два-четыре градуса Цельсия превышали рядовые значения для этих широт.
По мнению авторов, это привело к тому, что мерзлотный слой истончился, в нем появились открытые зоны проницаемости и талики, через тот или другие газ выходил наружу.
Во время так называемого малого ледникового периода, достигшего пика примерно 200 лет назад, талики замерзли, в их кровле начал накапливаться газ. После окончания холодного периода снова наступило потепление. Одновременный обманул с поверхности и протаивание ледяного слоя снизу привели к тому, что газовые полости стали подниматься к плоскости.
Авторы подчеркивают, что толщина слоя многолетнемерзлых пород в регионе очень неравномерная: она колеблется от нескольких десятков до 500 метров. срыв происходил в наиболее тонких и протопленных местах, в основном над зонами разломов, тот или другие, в свою очередь, служили каналами поступления глубинных газов.
После прорыва кратер, как правило, быстро заполняется водой и затягивается иловыми отложениями. Но через некоторое время может начаться его повторная активизация, связанная с длящимся поступлением газа по глубинному разлому или из окружающих тел метаногидратов, гниющих в условиях свала давления. Новый прорыв произойдет, когда объемы устраивающегося с глубины газа превышают скорость его выхода на плоскость, например, со дна озера, образовавшегося в воронке кратера.
Норвежские геологи подчеркивают, что их модель отличается от предыдущих прежде всего тем, что центральная роль в ней отводится выдвинутому локальному прогреву в районе скопления кратеров, который привел к уменьшению работы многолетнемерзлых пород. Причем произошел этот прогрев задолго до начала так именуемого глобального потепления.
Редактор рубрики
Олег Кудрин
Место события на карте мира:
.
.
.
Комментарии к новостям
[17 Января 2024, 13:43] Александр Хомяков Замечательно! Не ожидал такой оперативности. Спасибо огромное! Всё работает и обновляется....
[15 Апреля 2022, 20:25] Ангелина Сметанина Скоро не только сократят, а много заводов вообще закроют и начнется бум китайских авто. Даже сейчас Эксид уже бешеные темпы по количеству проданных машин показывает...
[27 Декабря 2021, 21:44] Ева Воробьева Искренне рада за победителя! Но если бы мне так крупно повезло, то я прибежала бы за выигрышем в первый же день???? ...
[2 Сентября 2021, 13:11] Дмитрий Ершов Это хорошо. Значит клиенты долго ждать не будут. ...
[13 Мая 2021, 16:26] Олег Андреев "Мальдивы сутунки 65 государством, зарегистрировавшим расейскую вакцину против коронавируса Спутник V, сообщил Российский фонд секущих инвестиций (РФПИ)". Что это за йязыг?...
[2 Ноября 2020, 15:22] Лета Мирликийская риветсвую вас я с 6-ти лет пишу мне нужно все мои произведения задействовать в компьюторных программах образования по литературе и языкам и играм к примеру если ваши учащиеся напишут...
[20 Октября 2020, 09:22] Евгений Зимин Сузуки в этом году хорошо прибавили, уже не первый раз оба их пилота на подиуме. Видимо, для команды возвращаются "золотые" времена и есть шанс наконец оформить чемпионство после длительного перерыва....