Районы газогидратопроявления в пределах Охотского моря

Тип работы:
Реферат
Предмет:
Геология


Узнать стоимость

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

Океанология
Вестник ДВО РАН. 2007. № 1
А.И. ОБЖИРОВ, Н.Л. ПЕСТРИКОВА, Р.Б. ШАКИРОВ, О.Ф. ВЕРЕЩАГИНА, А.В. СОРОЧИНСКАЯ, А.И. ГРЕСОВ, А.А. АГЕЕВ, А.Л. ВЕНИКОВА,
О.С. ЯНОВСКАЯ, Е.В. КОРОВИЦКАЯ
Районы газогидратопроявления в пределах Охотского моря
Представлены результаты изучения геологических и газогеохимических особенностей районов распространения газогидратов в Охотском море, рассмотрены данные по фоновым и аномальным полям метана в воде и донных осадках. Отражены экологические аспекты скоплений газовых гидратов и показана их связь с процессами сейсмотектонической активизации недр Охотоморского региона.
Gas hydrate fields in the Sea of Okhotsk. A.I. OBZHIROV, N.L. PESTRIKOVA, R.B. SHAKIROV, O.F. VERE-SHCHAGINA, A. V. S OROCHIN SK AYA, A.I. GRESOV, A. A. AGEEV, A.L. VENIKOVA, O.S. YANOVSKAYA, E.V. KOROVITSKAYA (V.I. Il’ichev Pacific Oceanological Institute FEB RAS, Vladivostok).
This paper contains the results of the study of geological and gasgeochemical features of the areas of gashydrate distribution in the Sea of Okhotsk. In particular, the data of methane background and abnormal fields in the water and bottom sediments are considered. Besides, the ecological aspects of gas hydrate congestions are reflected and their connection with seismo-tectonic processes in the region is shown.
Интерес к изучению газогидратов, которые обнаружены в донных осадках Мирового океана, связан со многими геологическими, геофизическими, газогеохимическими, сейсмотектоническими, экологическими и другими особенностями и закономерностями в районе их распространения. Лаборатория газогеохимии ТОИ ДВО РАН начиная с 1984 г. выполняет газогеохимические исследования в Охотском море, благодаря которым в комплексе с геолого-геофизическими, гидроакустическими и другими исследованиями были обнаружены и изучены поля газогидратов в донных осадках. В этих исследованиях приняли участие иностранные ученые в рамках международных проектов: российско-германского — КОМЭКС (1998−2004 гг.), российско-японско-корейского — ХАОС (2003−2006 гг.). В результате мониторинга метана выявлено как изменение его концентраций в водных колонках Охотского моря, так и появление и увеличение количества потоков метана из донных отложений в воду. При этом обнаружено, что метан выделяется из донных отложений в воду и из воды в атмосферу часто в виде пузырей в районе полей распространения газогидратов. Отмечено, что потоки пузырей метана на присахалинском северо-восточном шельфе и склоне появились в 1988 г. Они были зафиксированы в водной толще на эхограммах судовых эхолотов в виде звукорассеивающих субвертикальных тел, по виду напоминающих удлиненные конусы диаметром 100−200 м у основания, расположенного
ОБЖИРОВ Анатолий Иванович — доктор геолого-минералогических наук, ПЕСТРИКОВА Наталья Леонидовна — научный сотрудник, ШАКИРОВ Ренат Белалович — кандидат геолого-минералогических наук, ВЕРЕЩАГИНА Ольга Федоровна — научный сотрудник, СОРОЧИНСКАЯ Анна Васильевна — научный сотрудник, ГРЕСОВ Александр Иванович — ведущий инженер, АГЕЕВ Артем Адикович — научный сотрудник, ВЕНИКОВА Анна Леонидовна — младший научный сотрудник, ЯНОВСКАЯ Олеся Сергеевна — младший научный сотрудник, КОРОВИЦКАЯ Елена Валерьевна — младший научный сотрудник (Тихоокеанский океанологический институт им. В. И. Ильичева ДВО РАН, Владивосток).
Работа выполнена при поддержке грантов Фонда содействия отечественной науке в номинации «Лучшие аспиранты РАН» (Пестрикова Л.Н., 2005, 2006 гг.), грантов Президента Р Ф для молодых кандидатов наук МК-2714. 2005.5 (Шакиров РБ., 2005, 2006 гг.) и гранта РФФИ 05−05−66 930 (рук. Обжиров А.И.).
на поверхности дна, и высотой 300−400 м. Затем наблюдалось увеличение их количества, к 2006 г. их стало более 200. Было сделано предположение, что рост количества выходов метана и в то же время увеличение его концентрации в воде связаны с периодами сейсмотектонической активизации этого региона. При этом зоны разломов раскрываются и становятся путями миграции газа, источником которого могут быть, например, разрушающиеся газогидраты, нефтегазовые залежи. Процесс активизации подтвержден землетрясениями с магнитудой, достигающей 6 баллов и более, — Курильским (1994 г.), Нефтегорским (1995 г.), Углегорским (2000 г.), Хоккайдским (2003 г.) и другими. При разрушении газогидратов на поверхности донных осадков происходят морфоструктурные изменения с образованием ямок и бугров диаметром и высотой (или глубиной) более 10−20 м, в совокупности диаметр нарушенного поля достигает 500−1000 м. Выходы пузырей метана из донных отложений в воду и из воды в атмосферу оказывают влияние на окружающую их среду (появление определенных представителей бентоса на дне, бактериальных матов, образование карбонатных конкреций в донных осадках) и являются источником «тепличного» газа — метана, что способствует глобальным процессам изменения (потепления) климата. В газогидратах, которые можно использовать как нетрадиционный источник сырья, законсервировано огромное количество метана, соизмеримое или превышающее в уже известных месторождениях углеводородов.
В настоящее время в Охотском море известны два района, где в донных отложениях присутствуют газогидраты: северо-восточный присахалинский склон (западный борт впадины Дерюгина) и Припарамуширский район Курильских островов (юго-восточный борт Голыгинского прогиба). Скопления газогидратов расположены в донных осадках в районе очагов разгрузки газонасыщенных флюидов и контролируются такими флюидопроводни-ками, как зоны разломов, диапиры и, возможно, грязевые вулканы.
Припарамуширский район. В 1986 г. в ходе экспедиции на НИС «Академик Мстислав Келдыш» в прибрежье о-ва Парамушир был поднят газогидратсодержащий керн. Изначально работы проводились здесь с целью поиска гидротермы, признак которой в виде звукорассеивающего «факела» в водной толще был обнаружен рыбаками с помощью эхолота в 1984 г. [6].
Данный объект приурочен к тыловой части Курило-Камчатской дуги в юго-восточном борту Голыгинского прогиба, представляющего тыловодужный осадочный бассейн. По геофизическим данным, мощность осадочной толщи в центральной части бассейна составляет более 6000 м. Прогиб простирается на северо-восток и пересекает южную часть Камчатки. Его борта осложнены зонами разломов [6]. Газогидраты обнаружены на северозападном склоне о-ва Парамушир (рис. 1) на глубине моря около 700 м. Характерной особенностью района газогидратопрояления являются магматические диапиры, застывшие в толще осадочных пород либо достигшие дна. По мнению Л. П. Зоненшайна с соавторами, магматические тела могли внедриться в толщу пород, содержащих газогидраты, и вызвать их разложение под воздействием тепла, тем самым обусловив выход газа с поверхности морского дна [4]. Г. Д. Гинсбург и В. А. Соловьев полагают, что в данном случае гидраты не разрушаются, а образуются [3]. Мы считаем, что два этих процесса существуют одновременно [8].
С 1984 по 1994 г. в припарамуширском и прикамчатском районах были проведены геофизические, геологические, газогидрохимические работы на НИС «Вулканолог», «Академик Александр Несмеянов», «Профессор Гагаринский», «Морской геофизик», «Профессор Богоров» и др. [3, 4, 11]. В результате было установлено, что звукорассеивающее тело образовано преимущественно потоком пузырьков газов, поступающих из донных отложений в воду. Высота факела на эхограмме прослеживается до 400 м от поверхности дна, а по газогидрохимическим параметрам — до 600 м. В газовом составе придонного слоя воды в районе выходов пузырьков зафиксированы аномальные концентрации метана (500−1000 нл/л), превышающие фоновые значения в придонной воде этого района в
Рис. 1. Схема газогеохимических исследований в припарамуширском районе: 1, 2 — станции: 1994 г. (1), до 1994 г. (2), в числителе — номер, в знаменателе — концентрация метана, нл/л- 3 — газогеохимический профиль, 4 — район потоков газа из донных отложений, 5 — граница распространения газогидратов, 6 — изобата 200 м
5−10 раз (рис. 2, 3). Кроме углекислого газа, концентрация которого превышает фон в 2−3 раза (1−2 мл/л), содержание прочих газовых компонентов существенно не изменяется.
В 1986 г. образцы газовых гидратов были подняты на двух станциях [3]. На одной из них — с поддонной глубины 185 см. В наконечнике трубки находился слой сплошного снежно-белого газогидрата толщиной 2 см, предполагается, что образец был оторван от более мощного тела, перекрывающего газовую залежь. Выше по керну наблюдался слой разрыхленного ила толщиной 10 см, в нижней части которого отмечены быстро разлагающиеся линзочки газовых гидратов. На второй станции слой с тонкими мелкими линзами был обнаружен в призабойном интервале 220−240 см, выше находился метровый слой разрыхленного ила. Отложения, содержащие гидраты, представляли собой черные кремнистые диатомово-вулканокластические алевритовые илы с тонкими (до 1−2 см) прослоями алеврита. Осадок имел сильный запах сероводорода. Как показал химический
155 15' 16' 17' 18' 19' 20' 21& quot- 22 23' 24' 25' 26'
Рис. 2. Распределение метана в придонной воде припарамуширского района: 1 — станции (в числителе — номер, в знаменателе — концентрация метана, нл/л), 2 — сейсмоакустические профили, 3 — изолинии концентрации метана, нл/л
анализ, в составе гидратного газа преобладает метан (97,8%), на этан и пропан приходится 4,5−10−2% и 1−10−4% соответственно, на диоксид углерода — 8,96−10−2% [11]. Углерод метана изотопно сравнительно легок — 513С = -54,6%% РББ [5].
В 1991 г. газовые гидраты были обнаружены на двух станциях около западной окраины факела [3]. Одна из них оказалась за его пределами. На ряде других станций выявлены косвенные признаки присутствия газовых гидратов: повышенное газосодержание и обводненность осадка, запах сероводорода, карбонатизация отложений, низкая хлорность поровых вод. Газогидраты в виде уплощенных обломков обнаружены на глубине 10−40 см от поверхности дна в глинисто-алевритовых отложениях с многочисленными включениями карбонатных корок, стяжений, раковинами двустворчатых моллюсков и их обломками. Анализ состава гидратного газа подтвердил преобладание метана. Углерод метана изотопно оказался более легким, чем в 1986 г., его значение 513С составило -67,3% [3]. Возможно, это объясняется некоторым снижением в данное время сейсмотектонической активности в этом месте, из-за чего увеличилась доля легкого изотопа углерода, образованного микробиальным путем.
Дальнейшие исследования морского дна в районе газового источника обнаружили обширные области морфонеровностей на его поверхности, представленные бугорками и ямками, из которых происходит высачивание газов. В составе газовых пузырей преобладает метан (около 60%). В районе газирующих струй обнаружены бактериальные маты на поверхности осадка, аутигенное карбонатное минералообразование и скопления моллюсков.
При драгировании в районе факела в различные годы были подняты карбонатные корки толщиной 1−10 см, уменьшающейся к периферии источника. Отмечено высокое
Рис. 3. Газогеохимический профиль по станциям 57−12 (см. рис. 1)
содержание легкого и тяжелого изотопов углерода карбонатных образований. Значения 513С изменяются от -28,7 до -50,1%о. Одновременное увеличение содержания легкого и тяжелого изотопов с уменьшением изотопного отношения 12С/13С объясняется значительным вкладом в образование карбонатных корок микробиального, а также термогенного метана, поступающего из глубинных горизонтов [6]. Термогенный метан генерируется при преобразовании органического вещества в недрах, а это указывает на положительные перспективы нефтегазоносности исследуемого района. Возможно, источником газа, который обусловливает потоки метана над полем газогидратов и сами газогидраты, является газовая залежь [1, 6].
В 1994 г. высокочастотным сейсмическим профилированием удалось достаточно четко выделить границу Б8Я, характеризующую подошву газовых гидратов [6]. В районе газового источника она проходит в осадках на глубине 150−200 м и имеет прерывистое распространение. Газовый источник приурочен к зоне разрушения этой границы. На полученных сейсмограммах в верхнем слое осадков можно проследить каналы с потерей или изменением формы отражающих границ, которые тянутся к поверхности дна. В пробах придонной воды над такими каналами в этом районе Охотского моря в одних случаях были зафиксированы аномалии метана (300−800 и даже 1000 нл/л), в других — повышенные концентрации (160−220 нл/л), в 4−5 раз превышающие фоновые (30−40 нл/л). Уровень концентрации метана над схожими геофизическими структурами зависит, скорее всего, от степени насыщенности осадков газом, которая связана, предположительно, с активностью современных процессов разложения газогидратов и с миграцией газа (метана) вверх из нижележащих осадочных толщ.
Северо-восточный присахалинский склон. Впервые газовые гидраты на континентальном склоне северо-западного сектора Охотского моря обнаружены в 1991 г. [3]. Тогда на северо-восточном склоне о-ва Сахалин в пределах западного борта впадины Дерюгина было обнаружено 10 полей подводной газовой разгрузки, фиксируемой по газовым факелам в водной толще. Поля выявлены в интервале глубин 620−1040 м в относительно узкой зоне шириной менее 20 км, вытянутой с севера на юг почти на 130 км. Часть полей находилась на расстоянии 0,5−1 км друг от друга. Возможно, они характеризуются общим глубинным источником [3].
Указанный участок расположен вблизи нефтегазоносных структур Сахалина и примыкающего к нему шельфа. Осадочный чехол мощностью более 5−6 км представлен главным образом кайнозойскими толщами. Вдоль западного борта впадины Дерюгина по данным среднечастотного НСП выявлены с большой долей уверенности многочисленные субме-ридиональные разломы, пересекающие слабонаклонные или субгоризонтально залегающие отложения и образующие области нарушений шириной порядка нескольких сотен метров [3]. Эти зоны являются путями миграции газа снизу.
К настоящему времени в данном районе Охотоморского региона зафиксировано около 200 газовых выходов и более 10 структур, характеризующихся достаточно мощными очагами подводной газовой разгрузки, в донных отложениях которых обнаружены газогидра-ты (рис. 4, 5). Этим структурам были даны названия. Наиболее крупные из них — «Хаос» (2003 г.), «Обжиров», «Гизелла» (1998 г.), «Китами», «Иероглиф» (2003 г.), «КОПРИ» (2005 г.) и др. (рис. 6).
Рис. 4. Гидрсакустические ан°малии в пределах Рис. 5. Гидроакустическая аномалия в районе северо-
структуры «Хаос». По оси абцисс — расстояние, восточного склона о-ва Сахалин
мили, по оси ординат — глубина, м
Газогеохимические исследования северо-западной части Охотского моря 1998−2005 гг. показали, что концентрации метана в водных колонках в пределах газовых выходов достигают в среднем 10 000−20 000 нл/л, тогда как фоновые в поверхностном слое составляют 70−80 нл/л, в подповерхностном слое (75−100 м) — 100−120 нл/л, а в придонном (глубины более 1000 м) — 15−20 нл/л. Концентрации резко возрастают, когда источниками метана в осадочных отложениях являются газогидраты. При этом пузыри газа поднимаются вверх и создают аномалии с максимальными значениями 20 000−200 000 нл/л у дна и 500−1000 нл/л у поверхности. В гидратоносных осадках концентрация метана возрастает до 2000−3000 мл/л и более по сравнению с газонасыщенными кернами и особенно резко
— с фоновыми значениями 0,001−0,005 мл/л. Отметим, что на присахалинском шельфе в районе открытых месторождений нефти и газа — Одоптинском, Пильтун-Астохском и прочих — наблюдаются концентрации метана в придонной воде порядка 2000−3000 нл/л, а наибольшая аномалия в пределах Лунского — 10 900 нл/л. Это мощная продуктивная газоносная толща, разбитая нарушениями на блоки. При повышении концентраций метана в районах месторождений увеличивается количество тяжелых углеводородов. Содержание метана в водной толще здесь обусловливается главным образом степенью нарушенности нефтегазоносных структур и глубиной залегания верхнего продуктивного горизонта. Так, над Чайвинским месторождением (глубина залегания продуктивного горизонта — 2 000 м) концентрация метана в 1,5 раза меньше, чем над Одоптинским (1000 м), где структура более нарушена.
Анализ состава гидратного газа на присахалинском северовосточном склоне показал, что он состоит преимущественно из метана [3]. На начальном этапе исследования изотопный анализ углерода метана выявил как биохимическую, так и катагене-тическую природу газа (513С находится в интервале от -59,6 до -67%о). Данные Б. М. Валяева и др. (2005 г.) также указывали на
ВНИИОкеангеология
I 35 км к северу
КОПРИ той * Иероглиф
т Гиэелла Обжмров Хаос
45 км к югу40 км к юго-западу ^
Данжен КИТ
Рис. 6. Скопления газогидратов в районе северо-западного борта впадины Дерюгина
то, что газовые гидраты, вероятно, представляют собой полигенетическую смесь (513С около -65%о).
Для сравнения приведем изотопный состав углерода метана угленосных отложений термогенного генезиса северного Сахалина. 513С варьирует в пределах от -48,0 до -57,2%. Это подтверждает, что газогидраты на северо-восточном присахалинском склоне образовались из смеси метана катагенного и микробиального источников, так как их изотопный состав незначительно облегчен в сторону микробиального генезиса (513С в среднем -65%).
Грунтовый пробоотбор в пределах западного борта впадины Дерюгина позволил визуально оценить содержание газогидратов в гидратоносных интервалах кернов от общего объема породы. Оно составляет около 20%. Никакой закономерности в колебаниях количества гидратных образований по глубине не выявлено. Зато отмечены приближение гидратоносных интервалов к поверхности раздела вода-осадок по мере продвижения к центральным частям очагов газовых эманаций и, наоборот, увеличение поддонных глубин гидратосодержащих интервалов при удалении от газовых выходов к периферии. Образование газогидратов в области придонных глубин, вероятно, связано с разрушением гидратов, экранирующих газовые залежи и приуроченных пространственно к зонам разломов, являющихся проводниками и генераторами потоков метана. В периоды сейсмотектонических активизаций происходит раскрытие разломов, усиление теплового потока и соответствующее нарушение термобарических условий стабильности газогидратов [7]. Так, в 2003 г. в районе газогидратоносной структуры «Обжиров» было зафиксировано значение концентрации метана 260 000 нл/л в водной колонке в пределах факела, максимальное за все года исследований. А в 2005 г. в центральной части очага разгрузки на этой же структуре в интервале 0−10 см обнаружены скопления раковин моллюсков Са1ур1^епа и прочих представителей бентоса, являющихся биоиндикаторами газовой активности.
Отметим, что в 2005 г. в пределах структуры «КОПРИ» обнаружен наиболее мощный слой газогидрата (34 см) на поддонной глубине 48−82 см. Такие мощные гидратопрояв-ления в данной части Мирового океана выявлены впервые. Кроме того, наименьшими глубинами моря, на которых ранее были зафиксированы газогидраты в придонных отложениях, считались 480 м в Каспийском море и 530 м в Мексиканском заливе. В Охотском море обнаружены самые мелководные скопления газовых гидратов — 390 м (очаг «Гизел-ла») и 385 м («Данжен»).
В целом все керны, отобранные с газирующих площадей, демонстрируют типичные осадочные разрезы [8, 13]. Осадки содержат слой гидротроилита, карбонатные конкреции, обособления и корки на поверхности морского дна имеют сильный запах И28. Другой отличительной чертой этих осадков является наличие водо- и газонасыщенных горизонтов с характерной брекчиевидной текстурой. В большом количестве представлены детрит и раковины двустворчатых моллюсков рода Ca1yptogena и их фрагменты, которые встречены в изобилии в центральной части очагов газовой разгрузки. Иногда они формируют ракушечный горизонт, и не один, что также может свидетельствовать о существовании этапов сейсмотектонической активизации недр. На поверхности донных отложений в районе газовых выходов наблюдается развитие бактериальных матов (2002 г.). Ассоциацию газогидратов с карбонатными конкрециями в условиях подводной газовой разгрузки можно считать закономерной. Она отмечена ранее в прибрежье о-ва Парамушир, а также в других районах Мирового океана (Мексиканский залив, Черное, Норвежское, Северное моря и др.).
Как показал анализ данных, активные выходы метана, связанные с областями скоплений газовых гидратов, сосредоточены в основном в зонах, подверженных процессам тектонического сжатия. Подводная газовая разгрузка встречается обычно в областях глубокого прогибания, в окраинных бассейнах и перед дугами в зонах субдукции. Необходимым условием для углеводородной дегазации таких участков, как правило, является присутствие разрывных нарушений, дополнительными составляющими процесса служат
складчатые дислокации, геодинамическая активность, а также повышенная сейсмичность некоторых районов активных континентальных окраин.
Все участки северо-западного сектора Охотского моря со скоплениями газогидратов и признаками их присутствия в отложениях расположены в пределах впадины Дерюгина, в непосредственной близости от которой находятся открытые и прогнозируемые скопления углеводородов о-ва Сахалин. Газогидратное поле прибрежья о-ва Парамушир приурочено к Голыгинскому прогибу. В этих прогибах развит мощный (более 2 км) осадочный чехол, характеризующийся высокой плотностью генерации углеводородов [2].
Таким образом, северо-западный борт впадины Дерюгина, где непосредственно обнаружены скопления газовых гидратов, является наиболее заметным и изученным в отношении газовых выходов. Считается, что котловина Дерюгина сформировалась в результате рифтогенной деструкции и находится в настоящее время под влиянием современной сейсмической активности [10]. Восточная часть о-ва Сахалин принадлежит к трансформной границе Охотоморской плиты, протягивающейся с севера на юг. Большинство газовых выходов зафиксировано вблизи пересечений неглубоких взбросов С-СЗ или С-З простирания и предполагаемых сдвигов С-СВ простирания, составляющих структурный план Восточно-Сахалинской и Западно-Дерюгинской разломных зон [12].
В ходе экспедиции 2002 г. по программе «KOMEX» с помощью Ocean floor observation System, осуществляющей наблюдения за биологическими сообществами, в районе мощных газирующих струй (например, «Эрвин», «Обжиров») было детально исследовано морское дно. В результате зафиксировано бурное развитие некоторых представителей бентоса: моллюсков рода Calyptogena и Conchocele, ракообразных, морских звезд, актиний и других, которые в столь большом количестве отсутствуют в областях, не связанных с газовыми выходами. Это свидетельствует о влиянии потоков метана, образующихся при разложении газогидратов, на качественное и количественное изменения в структуре существующих здесь экосистем.
Также в результате исследования дна в Охотском море [6, 8, 13] на гидратоносных участках с мощными очагами подводной газовой разгрузки была отмечена деформация его поверхности, выражающаяся в формировании холмов и воронок диаметром более 10 м и высотой более 3 м (рис. 7).
Резюмируем изложенное.
1. В пределах акватории Охотского моря существуют определенные геоструктурные и геодинамические условия, которые определяют возникновение подводной газовой разгрузки газогидратов и связанных с ней аномальных полей метана.
2. Изотопный состав газовых гидратов и карбонатных образований верхних интервалов донных отложений и их приуроченность к активным разломным зонам указывают на то, что газогидраты являются полигенетическими образованиями (глубинный источник в сочетании с биогенным). Не исключена возможность подтока метана в зону гидратообразования из угленосных газонасыщенных и нефтегазоносных подстилающих отложений северного Сахалина.
3. Вероятно, в Охотском море существует совмещение процессов формирования и разрушения газовых гидратов.
4. Наиболее мощные газовые выходы в Охотском море приурочены к районам газо-гидратопроявления.
Рис. 7. Структура «Хаос» (сейсмопрофилирование с помощью комплекса «80ШС-4», данные В. Гладыша, Б. Смирнова, 2003 г.). Охватывает территорию морского дна 2000×700 м. Белым цветом показана область холмов, темным — воронок
5. Гидратоносные области характеризуются развитием на поверхности морского дна морфонеровностей.
6. Очаги газовых выходов характеризуются скоплениями некоторых представителей микро- и макрофауны, которые отсутствуют в таком количестве в районах с фоновыми полями метана.
Экологические аспекты скоплений газовых гидратов в Охотском море. С тех пор
как установлено, что газогидраты являются составной частью континентальных склонов в пределах различных частей Мирового океана, повысился интерес к ним общества с точки зрения экологического риска и изменения климата [14]. Поскольку газовые гидраты способны заключать в себе огромные объемы метана (одна объемная единица гидратов содержит газ, занимающий 180−200 объемных единиц при нормальных условиях), то понятно, какую существенную роль могут играть гидратоносные осадки в отношении мобильности осадочного материала континентальных склонов, в смене биотических сообществ, а также в глобальном потеплении климата.
В газогидратных скоплениях северо-западного борта впадины Дерюгина находится порядка 8 • 108 м3/км2 метана, а его суммарное содержание в пределах Охотского моря оценивается в 2 • 1012 м³ [5]. T. Ludmann, H.K. Wong указывают еще большие величины: 15 • 1013 м³ [15]. Учитывая связь между периодами сейсмотектонических активизаций недр Охотоморского региона и мощными потоками метана, пространственно приуроченными к активным разломным зонам [7], можно обозначить основные экологические последствия, к которым приводит подводная эмиссия природного газа, обусловленная процессами разложения газогидратов в Охотском море.
При разложении газогидратов породы, вмещающие их, превращаются в полужидкую массу. Это обстоятельство, а также увеличение с каждым годом количества гидратоносных структур на северо-восточном присахалинском склоне [8] и повышенная сейсмотектоническая активность региона могут привести к тому, что огромные массы донных отложений сместятся вниз по склону, последствия этого события могут быть непредсказуемы.
Что касается аспекта изменения климата, то выделение при разложении газогидратов значительного количества метана в водную толщу, а впоследствии и в атмосферу способно привести к потеплению климата (парниковый эффект). Согласно расчетам, поток метана с поверхности северо-западной части Охотского моря в атмосферу составляет около 1 млн т в год [7, 9]. Но вероятно, в Охотском море одновременно происходит и образование газогидратов, в этом случае они выступают в качестве экранирующих покрышек для подстилающих их газовых или нефтегазовых залежей и препятствуют выходу метана.
Таким образом, в настоящее время очень важно понять и детально обозначить роль газовых гидратов в глобальных и региональных природных процессах.
ЛИТЕРАТУРА
1. Бондаренко В. И., Надежный А. М. Акустические неоднородности верхней части осадочного чехла в районе подводного газогидротермального выхода у о-ва Парамушир и возможная их природа // Вулканология и сейсмология. 1987. № 2. С. 100−104.
2. Веселов О. В., Ильев А. Я. и др. Тектоника и углеводородный потенциал Охотского моря / отв. ред. К. Ф. Сергеев. Владивосток: ДВО РАН, 2004. 160 с.
3. Гинсбург Г. Д., Соловьев В. А. Субмаринные газовые гидраты. СПб.: ВНИИОкеангеология, 1994. 199 с.
4. Зоненшайн Л. П., Мурдмаа И. О., Баранов Б. В., Кузнецов А. П., Кузин В. С., Кузьмин М. И., Авдейко Г. П., Стунжас П. А., Лукашин В. Н., Бараш М. С., Валяшко Г. М., Демина Л. Л. Подводный газовый источник в Охотском море к западу от о-ва Парамушир // Океанология. 1987. Т. 27, вып. 5. С. 795−800.
5. Матвеева Т. В., Соловьев В. А. Газовые гидраты Охотского моря: закономерности формирования и распространения // Журн. Рос. хим. о-ва им. Д. И. Менделеева. 2003. Т. 47, № 3. С. 101−111.
6. Обжиров А. И., Астахова Н. В. и др. Газогеохимическое районирование и минеральные ассоциации дна Охотского моря / отв. ред. Ю. К. Ивашинников. Владивосток: Дальнаука, 1999. 184 с.
7. Обжиров А. И., Шакиров Р. Б., Мишукова Г. И., Дружинин В. В., Лучшева Л. Н., Агеев А. А., Пестрико-
ва Н.Л., Обжирова Н. П. Изучение газогеохимических полей в водной среде Охотского моря // Вестн. ДВО РАН. 2003. № 2. С. 118−125.
8. Обжиров А. И. Комплексные геологические, гидрологические, газогеохимические и геофизические исследования в районе распространения газовых гидратов в Охотском море: заключит. отчет по результатам экспедиционных исследований по проекту «CHAOS-2» в 36-м рейсе НИС «Академик М. А. Лаврентьев», 21 мая-10 июня 2005 г. Владивосток, 2005. 123 с.
9. Обжиров А. И., Соснин В. А. и др. Мониторинг метана в Охотском море / отв. ред. А. И. Обжиров, А.Н. Са-люк, О. Ф. Верещагина. Владивосток: Дальнаука, 2002. 250 с.
10. Харахинов В. В. Тектоника Охотоморской нефтегазоносной провинции: дис. … д-ра геол. -мин. наук в виде науч. докл. Сахалинский науч. -исслед. и проектно-изыскательский ин-т: Оха-на-Сахалине, 1998. 77 с.
11. Черткова Л. В., Биличенко А. А., Стунжас И. А. Обнаружение газогидратов метана в Охотском море // III съезд сов. океанологов. Секция геология, геофизика и геохимия океана: [тез.]. Л.: Гидрометеоиздат, 1987. С. 172−173.
12. Шакиров Р Б. Аномальные поля метана в Охотском море и их связь с геологическими структурами: авто-реф. дис. канд. геол. -мин. наук. Владивосток, 2003. 23 с.
13. Cruise Report CHAOS-1: RV Academic M.A. Lavrentyev Cruises 31 and 32 / еds T. Matveeva, V. Soloviev, H. Shoji, A. Obzhirov. SPb. :VNIIOkeangeologia, 2005. 164 p.
14. Gas Hydrates. Relevance to world margin stability and climatic change / eds J. -PHenriet, J. Mienert. L.: Geol. Soc., 1998. Spec. publ. N 137. 338 p.
15. Ludmann Т, Wong H.K. Characteristics of gas hydrate occurrences associated with mud diapirism and gas escape structures in the northwestern Sea of Okhotsk // Marine Geology. 2003. Vol. 201. P. 269−286.
Новые книги
Христофорова Н. К. Экологические проблемы региона: Дальний Восток — Приморье:
учеб. пособие / Дальневост. гос. ун-т, НОЦ «Морская биота», Биробидж. гос. пед. ин-т, ТИГ ДВО РАН. — Владивосток — Хабаровск: Хабаров. кн. изд-во, 2005. — 304 с. + 8 с. цв. вкл.
— ISBN 5−7442−1386−4.
Тихоокеанский институт географии ДВО РАН
690 041, Владивосток, ул. Радио, 7. Fax: (4232) 31−21−59. E-mail: geogr@tig. dvo. ru
На фоне анализа природных условий Дальнего Востока России, на всем его протяжении от арктических островов Врангеля и Геральда до устья пограничной реки Туманной, показаны экологические проблемы региона, экономика которого имеет ярко выраженную природно-ресурсную направленность. Акцент сделан на проблемах, связанных с эксплуатацией главных природных ресурсов Дальнего Востока — леса, рыбы и полезных ископаемых. Представлено качество среды жизни населения региона, которое определяется не только его природно-климатическими условиями, но и состоянием атмосферного воздуха городов и сельских районов, водных источников. При раскрытии роли и значения охраняемых территорий юга региона показано его высокое биологическое разнообразие и насыщенность редкими видами растений и животных.
V______________________________________________________________________________________________J

ПоказатьСвернуть
Заполнить форму текущей работой