Министерство Природных Ресурсов и Экологии РФ

Федеральное государственное унитарное предприятие

Всероссийский научно-исследовательский институт геологии и минеральных ресурсов

Мирового океана им. академика И.С. Грамберга

Совет молодых ученых и специалистов при

ФГУП «ВНИИОкеангеология им. И.С. Грамберга»

Вторая международная

конференция молодых ученых и специалистов

«Новое в геологии и геофизике Арктики, Антарктики и Мирового океана»

ФГУП «ВНИИОкеангеология им. И.С. Грамберга»

1-2 декабря 2010 г.

г. Санкт-Петербург, 2010 г.

Научный комитет конференции:

В.Д. Каминский – д.г.-м.н., директор, председатель научного комитета А.Н. Смирнов – д.г.-м.н., зам. директора, зам. председателя научного комитета Г.А. Черкашев – д.г.-м.н., проф., зам. директора, зам. пред. научного комитета О.И. Супруненко – д.г.-м.н., проф., зам. директора, зав. отделом В.А. Поселов – д.г.-м.н., зам. директора, зав. отделом Д.А. Додин – д.г.-м.н., член-корр. РАН, гл.н.с.

Б.Г. Ванштейн – к.г.-м.н., зав. отделом С.И. Андреев - д.г.-м.н., зав. отделом А.Н. Евдокимов – д.г.-м.н., зав. отделом А.З. Бурский – к.г.-м.н., зав. отделом В.Ю. Глебовский – к.г.-м.н., зав. отделом Г.Л. Лейченков – к.г.-м.н., зав. отделом Е.А. Гусев – к.г.-м.н., зав. отделом С.А. Козлов – д.г.-м.н., уч. скретарь Я.В. Неизвестнов – д.г.-м.н., зав. лаб.

В.И. Петрова – д.г.-м.н., зав. лаб.

Г.Э. Грикуров – к.г.-м.н., вед.н.с.

Г.П. Аветисов – д.г.-м.н., гл.н.с.

В.Л. Иванов – д.г.-м.н., гл.н.с.

А.М. Иванова – д.г.-м.н., гл.н.с.

М.К. Косько – д.г.-м.н., гл.н.с.

В.А. Милашев – д.г.-м.н., гл.н.с.

А.Д. Павленкин – д.г.-м.н., гл.н.с.

А.Л. Пискарев-Васильев – д.г.-м.н., гл.н.с.

В.И. Устрицкий – д.г.-м.н., с.н.с.

В.И. Ушаков – д.г.-м.н., гл.н.с.

М.А. Холмянский – д.г.-м.н., гл.н.с.

Организационный комитет конференции:

А.А. Крылов – к.г.-м.н., с.н.с., председатель организационного комитета А.А. Черных – к.г.-м.н., зав.сект., зам. председателя организационного комитета Е.А. Логвина – к.г.-м.н., н.с., отв. секретарь организационного комитета А.В. Куршева - к.х.н., с.н.с.

Д.В. Каминский - к.г.-м.н., зав. отделом А.С. Жолондз – м.н.с.

А.Д. Портнов – инж.1.к.

Д.А. Коршунов - инж.1.к.

ПРОГРАММА ВТОРОЙ КОНФЕРЕНЦИИ

МОЛОДЫХ УЧЕНЫХ И СПЕЦИАЛИСТОВ

«Новое в геологии и геофизике Арктики, Антарктики и Мирового океана»

ЗАЛ УЧЕНОГО СОВЕТА ВНИИОКЕАНГЕОЛОГИЯ

1 декабря 2010 г. Среда 9.30-10.00 Прибытие и регистрация участников конференции в Актовом зале «ВНИИОкеангеология им. И.С. Грамберга» Английский пр., д. 1, 2 этаж 10.00-10.10 Приветственное слово Каминский В.Д.

Геохимия, геохимические методы и геоэкология Конвинер Козлов С.А.

10.10 – 10.30 Куршева А.В., Литвиненко И.В., Петрова В.И. (ВНИИОкеангеология им.

И.С. Грамберга) Ароматические углеводороды в Западной части арктического шельфа содержание, распределение, геохимическая интерпретация 10.30 – 10.50 Логвина Е.А., Матвеева Т.В., Петрова В.И., Крылов А.А., Коршунов Д.А.

(ВНИИОкеангеология им. И.С. Грамберга) Литолого-геохимическая характеристика отложений покмарков Чукотского моря 10.50 – 11.10 Моргунова И.П., Петрова В.И., Куршева А.В., Литвиненко И.В., Степанова Т.В., Черкашев Г.А. (ВНИИОкеангеология им. И.С. Грамберга) Органическое вещество донных отложений гидротермальных областей Перерыв 11.10 – 11. Конвинер Петрова В.И.

11.20 – 11.40 Илатовская П.В. (СПбГУ) Распределение концентраций углеводородов в донных отложениях и в придонно-пограничном слое водной толщи Южно-Китайского моря 11.40 – 12.00 Кириевская Д.В. (ВНИИОкеангеология им. И.С. Грамберга) Оценка состояния морских экосистем как инструмент в создании программ эффективного природопользования акватории 12.00 – 12.20 Крылов А.А., Логвина Е.А., Матвеева Т.В., Сапега В.Ф., Демидова А.Л., Парамонова М.С., Чудакова Д.В. (ВНИИОкеангеология им. И.С. Грамберга, ВСЕГЕИ, ОАО МАГЭ) Икаит в донных осадках моря Лаптевых и роль анаэробного окисления метана в процессе его формирования Обед 12.20 – 13. Конвинер Супруненко О.И.

13.15 – 13.35 Семенов П.Б. (ВНИИОкеангеология им. И.С. Грамберга) Методы извлечения газовой компоненты из донных осадков. Преимущества и недостатки 13.35 – 13.55 Коршунов Д.А., Матвеева Т.В., Рекант П.В., Портнов А.Д.

(ВНИИОкеангеология им. И.С. Грамберга) Газонасыщенность осадков Баренцева и Карского морей по данным сейсмоакустических работ 13.55 – 14.15 Портнов А.Д., Рекант П.В., Коршунов Д.А., Ванштейн Б.Г.

(ВНИИОкеангеология им. И.С. Грамберга) Комплексная интерпретация геофизических данных и результатов газогеохимических анализов 14.15-14.35 Густайтис А.Н., Каминский Д.В., Наркевский Е.Г. (ПМГРЭ, ВНИИОкеангеология им. И.С. Грамберга) Гидрофизические аномалии водной толщи над рудным полем «Зенит-Виктория»

14.35 – 14.55 Ермакова Л.А. (ВНИИОкеангеология им. И.С. Грамберга) Некоторые данные по гидрологии придонного слоя Карского моря (по материалам экспедиционных исследований БАРКАЛАВ-2007 и БАРКАЛАВ-2008) Перерыв 14.55 – 15. Антарктида Конвинер Грикуров Г.Э.

15.05-15.25 Варова Л.В. (Полярная морская геологоразведочная экспедиция) Строение континентальной окраины Земли Адели и земли Георга V, Восточная Антарктида (по материалам 55 РАЭ, сезон 2009-2010) 15.25-15.45 Маслов В.А. (ВНИИОкеангеология им. И.С. Грамберга) Роль плюмлитосферных процессов в формировании протерозойской Фишерской вулканоплутонической области (горы Принс-Чарльз, Вост. Антарктида) 2 декабря 2010 г. Четверг Морская геология и литология Конвинер Черкашев Г.А.

10.00 – 10.20 Суворова Е.Б. (ВНИИОкеангеология им. И.С. Грамберга) Литология карбонатных коллекторов каменноугольных отложений, на примере месторождений восточной части шельфа Печорского моря 10.20 – 10.40 Серов П.И. (СПбГУ) Литологическая характеристика современных донных отложений юго-западной части Южно-Китайского моря 10.40 – 11.00 Баженова Е.А., Ниссен Ф., Фогт К., Штайн Р., (Ин-т полярных и морских исследований им. Альфреда Вегенера, Бременский Университет) Реконструкция позднечетвертичных палеогеографических обстановок и условий осадконакопления в районе хребта Менделеева (на основе изучения минералогических характеристик донных осадков) Перерыв 11.00 – 11. Геофизика и геодинамика Конвинер Аветисов Г.П.

11.10 – 11.30 Черных А.А., Крылов А.А. (ВНИИОкеангеология им. И.С. Грамберга) История седиментогенеза в котловине Амундсена в свете геофизических данных и материалов бурения ACEX (IODP-302) 11.30 – 11.50 Бурдакова Е.В. (ВНИИОкеангеология им. И.С. Грамберга) Использование естественных резонаторов при решении геодинамических задач 11.50 – 12.10 Винокуров Ю.А., Черных А.А. (ВНИИОкеангеология им. И.С. Грамберга) Модель геологического строения осадочного чехла шельфа моря Лаптевых по сейсморазведочным данным Перерыв 12.10 – 12. Конвинер Глебовский В.Ю.

12.20 – 12.40 Федухина Е.Н., Сорокин А.А. (ОАО МАГЭ) Модель земной коры Хатангского залива по результатам комплексной интерпретации геофизических данных.

12.40 – 13.00 Жолондз А.С. (ВНИИОкеангеология им. И.С. Грамберга), Методика построения сейсмических разрезов на основе обработки в пакетах программ Х-ТОМО и

SEISWIDE

13.00 – 13.20 Черных А.А. Новые данные о возрасте и происхождении ВосточноБаренцевского мегапрогиба Обед 13.20 – 14. Морская геология и литология Конвинер Иванов В.Л.

14.15 – 14.35 Крупская В.В., Крылов А.А., Соколов В.Н. (ИГЕМ РАН, ВНИИОкеангеология им. И.С. Грамберга, МГУ) Особенности седиментогенеза и палеоклимата на границе мел-палеоцен-эоцен в арктическом бассейне (результаты изучения глинистых минералов, рейс ACEX-IODP, 302) 14.35 – 14.55 Лусе И., Сеглиньш В. (Университет Латвии) Изменчивость состава и строения глинистых минералов морен Валдайского оледенения (Латвия) 14.55 – 15.15 Крылов А.А., Андреева И.А., Миролюбова Е.С., Петрова В.И., Рекант П.В., Шилов В.В. (ВНИИОкеангеология им. И.С. Грамберга) Стратиграфия и условия накопления верхнечетвертичных осадков хребта Ломоносова и поднятия Менделеева Перерыв 15.15-15. 15.30 – 15.50 Супруненко О.И. Подведение итогов конференции 16.15 – банкет для участников конференции Стендовые доклады 1-2 декабря 2010 г.

Литвиненко И.В., Петрова В.И., Батова Г.И., Куршева А.В. (ВНИИОкеангеология им.

И.С. Грамберга) Полициклические ароматические углеводороды (ПАУ) в донных осадках Арктических эстуарных зон Белова Е.С. (ВНИИОкеангеология им. И.С. Грамберга) Оценки рисков при освоении морских нефтегазоносных месторождений на шельфах морей при помощи ГИСтехнологий

СОДЕРЖАНИЕ

Баженова Е.А., Ниссен Ф., Фогт К., Штайн Р. РЕКОНСТРУКЦИЯ

ПОЗДНЕЧЕТВЕРТИЧНЫХ ПАЛЕОГЕОГРАФИЧЕСКИХ ОБСТАНОВОК И УСЛОВИЙ

ОСАДКОНАКОПЛЕНИЯ В РАЙОНЕ ХРЕБТА МЕНДЕЛЕЕВА

Белова Е.С. ОЦЕНКА РИСКОВ ОСВОЕНИЯ МОРСКИХ НЕФТЕГАЗОВЫХ

МЕСТОРОЖДЕНИЙ НА ШЕЛЬФЕ ПРИ ПОМОЩИ ГИС-МЕТОДОВ

Бурдакова Е. В. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЕСТЕСТВЕННЫХ РЕЗОНАТОРОВ ПРИ РЕШЕНИИ ГЕОДИНАМИЧЕСКИХ ЗАДАЧ

Варова Л.В. СТРОЕНИЕ КОНТИНЕНТАЛЬНОЙ ОКРАИНЫ ЗЕМЛИ АДЕЛИ И БЕРЕГА

ГЕОРГА V, ВОСТОЧНАЯ АНТАРКТИДА (ПО МАТЕРИАЛАМ 55 РАЭ, СЕЗОН 2009-2010)

Винокуров Ю.А., Черных А.А. МОДЕЛЬ РАСТЯЖЕНИЯ ШЕЛЬФА МОРЯ ЛАПТЕВЫХ ПОД ДЕЙСТВИЕМ ХРЕБТА ГАККЕЛЯ

Густайтис А.Н, Каминский Д.В., Наркевский Е.Г. ГИДРОФИЗИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ РУДНОГО ПОЛЯ «ЗЕНИТ-ВИКТОРИЯ»

Ермакова Л.А. НЕКОТОРЫЕ ДАННЫЕ ПО ГИДРОЛОГИИ ПРИДОННОГО СЛОЯ

КАРСКОГО МОРЯ (ПО МАТЕРИАЛАМ ЭКСПЕДИЦИОННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

БАРКАЛАВ-2007 И БАРКАЛАВ-2008)

Жолондз А.С. МЕТОДИКА ПОСТРОЕНИЯ СЕЙСМИЧЕСКИХ РАЗРЕЗОВ НА ОСНОВЕ

ОБРАБОТКИ В ПАКЕТАХ ПРОГРАММ Х-ТОМО И SEIWIDE

Илатовская П.В. РАСПРЕДЕЛЕНИЕ КОНЦЕНТРАЦИЙ УГЛЕВОДОРОДОВ В ДОННЫХ ОТЛОЖЕНИЯХ И В ПРИДОННО-ПОГРАНИЧНОМ СЛОЕ ВОДНОЙ ТОЛЩИ ЮЖНОКИТАЙСКОГО МОРЯ

Кириевская Д.В. ОЦЕНКА СОСТОЯНИЯ МОРСКИХ ЭКОСИСТЕМ КАК ИНСТРУМЕНТ

СОЗДАНИЯ ПРОГРАММ ЭФФЕКТИВНОГО ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЯ АКВАТОРИИ

Коршунов Д.А., Матвеева Т.В., Рекант П.В., Портнов А.Д. ГАЗОНАСЫЩЕННОСТЬ

ОСАДКОВ БАРЕНЦЕВА И КАРСКОГО МОРЕЙ ПО ДАННЫМ

СЕЙСМОАКУСТИЧЕСКИХ РАБОТ

Крупская В.В., Крылов А.А., Соколов В.Н. ГЛИНИСТЫЕ МИНЕРАЛЫ КАК ИНДИКАТОРЫ УСЛОВИЙ ОСАДКОНАКОПЛЕНИЯ НА ГРАНИЦЕ МЕЛ-ПАЛОЦЕНЭОЦЕН НА ХРЕБТЕ ЛОМОНОСОВА (СЛО, IODP-302)

Крылов А.А., Логвина Е.А., Матвеева Т.В., Сапега В.Ф., Демидова А.Л., Парамонова М.С., Чудакова Д.В. ИКАИТ (CaCO3·6H2O) В ДОННЫХ ОТЛОЖЕНИЯХ МОРЯ ЛАПТЕВЫХ И

РОЛЬ АНАЭРОБНОГО ОКИСЛЕНИЯ МЕТАНА В ПРОЦЕССЕ ЕГО ФОРМИРОВАНИЯ

Крылов А.А., Андреева И.А., Миролюбова Е.С., Петрова В.И., Рекант П.В., Рыськова

ВЕРХНЕЧЕТВЕРТИЧНЫХ ОСАДКОВ ХРЕБТА ЛОМОНОСОВА И ПОДНЯТИЯ

МЕНДЕЛЕЕВА

Куршева А.В., Литвиненко И.В., Петрова В.И. АРОМАТИЧЕСКИЕ УГЛЕВОДОРОДЫ В ДОННЫХ ОСАДКАХ И ВОДНОЙ ТОЛЩЕ ЗАПАДНО-АРКТИЧЕСКОГО ШЕЛЬФА СОДЕРЖАНИЕ, РАСПРЕДЕЛЕНИЕ, ГЕОХИМИЧЕСКАЯ ИНТЕРПРЕТАЦИЯ............... Литвиненко И.В., Петрова В.И., Батова Г.И., Куршева А.В. ПОЛИЦИКЛИЧЕСКИЕ

АРОМАТИЧЕСКИЕ УГЛЕВОДОРОДЫ (ПАУ) В ДОННЫХ ОСАДКАХ АРКТИЧЕСКИХ

ЭСТУАРНЫХ ЗОН

Логвина Е.А., Матвеева Т.В., Петрова В.И., Крылов А.А., Коршунов Д.А. ЛИТОЛОГО ГЕОХИМИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ОТЛОЖЕНИЙ ПОКМАРКОВ ЧУКОТСКОГО МОРЯ

Лусе И., Сеглиньш В. ИЗМЕНЧИВОСТЬ СОСТАВА И СТРОЕНИЯ ГЛИНИСТЫХ МИНЕРАЛОВ В МОРЕНАХ ВАЛДАЙСКОГО ОЛЕДЕНЕНИЯ (ЛАТВИЯ)

Маслов В.А. РОЛЬ ПЛЮМ-ЛИТОСФЕРНЫХ ПРОЦЕССОВ В ФОРМИРОВАНИИ

ПРОТЕРОЗОЙСКОЙ ФИШЕРСКОЙ ВУЛКАНО-ПЛУТОНИЧЕСКОЙ ОБЛАСТИ (ГОРЫ

ПРИНС-ЧАРЛЬЗ, ВОСТОЧНАЯ АНТАРКТИДА)

Моргунова И.П., Петрова В.И., Куршева А.В., Литвиненко И.В., Степанова Т.В., Черкашёв Г.А. ОРГАНИЧЕСКОЕ ВЕЩЕСТВО ДОННЫХ ОТЛОЖЕНИЙ ГИДРОТЕРМАЛЬНЫХ ПОЛЕЙ АШАДЗЕ-1 И АШАДЗЕ-2 (13°С.Ш., САХ)

Портнов А.Д., Рекант П.В., Коршунов Д.А., Ванштейн Б.Г. КОМПЛЕКСНАЯ

ИНТЕРПРЕТАЦИЯ СЕЙСМОАКУСТИЧЕСКИХ ДАННЫХ И РЕЗУЛЬТАТОВ

ГАЗОГЕОХИМИЧЕСКИХ АНАЛИЗОВ С ЦЕЛЬЮ ЛОКАЛИЗАЦИИ УЧАСТКОВ

РАЗГРУЗКИ ГАЗОВЫХ ФЛЮИДОВ

Май Р.И. НЕКОТОРЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ЧИСЛЕННОГО

Рубченя А.В.,

МОДЕЛИРОВАНИЯ ОБРАЗОВАНИЯ И РАЗВИТИЯ ЗАПРИПАЙНОЙ ПОЛЫНЬИ И

ПОТОКОВ ТЕПЛА И МАССЫ В ПОЛЫНЬЕ

Семенов П.Б. МЕТОДЫ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ГАЗОВОЙ КОМПОНЕНТЫ ИЗ ДОННЫХ ОСАДКОВ. ПРЕИМУЩЕСТВА И НЕДОСТАТКИ

Серов П.И. ЛИТОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА СОВРЕМЕННЫХ ДОННЫХ

ОТЛОЖЕНИЙ ЮГО-ЗАПАДНОЙ ЧАСТИ ЮЖНО-КИТАЙСКОГО МОРЯ

Суворова Е.Б. ЛИТОЛОГИЯ КАРБОНАТНЫХ КОЛЛЕКТОРОВ КАМЕННОУГОЛЬНЫХ

ОТЛОЖЕНИЙ, НА ПРИМЕРЕ МЕСТОРОЖДЕНИЯ ВОСТОЧНОЙ ЧАСТИ ШЕЛЬФА

ПЕЧОРСКОГО МОРЯ

Федухина Е.Н. Сорокин А.А. МОДЕЛЬ ЗЕМНОЙ КОРЫ ХАТАНГСКОГО ЗАЛИВА ПО

РЕЗУЛЬТАТАМ КОМПЛЕКСНОЙ ИНТЕРПРИТАЦИИ ГЕОФИЗИЧЕСКИХ ДАННЫХ...

Черных А. А. НОВЫЕ ДАННЫЕ О ВОЗРАСТЕ И ПРОИСХОЖДЕНИИ ВОСТОЧНОБАРЕНЦЕВСКОГО МЕГАПРОГИБА

Черных А.А., Крылов А.А. ИСТОРИЯ СЕДИМЕНТОГЕНЕЗА В КОТЛОВИНЕ

АМУНДСЕНА В СВЕТЕ ГЕОФИЗИЧЕСКИХ ДАННЫХ И МАТЕРИАЛОВ БУРЕНИЯ ACEX

(IODP-302)

РЕКОНСТРУКЦИЯ ПОЗДНЕЧЕТВЕРТИЧНЫХ

ПАЛЕОГЕОГРАФИЧЕСКИХ ОБСТАНОВОК И УСЛОВИЙ

ОСАДКОНАКОПЛЕНИЯ В РАЙОНЕ ХРЕБТА МЕНДЕЛЕЕВА

Институт полярных и морских исследований им. Альфреда Вегенера, Бремерхафен, Германия Донные отложения Северного Ледовитого океана представляют собой уникальный архив четвертичной истории Арктики, изучение которого необходимо для решения дискуссионных вопросов о распространении позднеплейстоценовых оледенений в Евразии и Северной Америке. Изучаемые колонки донных осадков, длиной от трех до метров, были отобраны на профиле вкрест хребта Менделеева (вдоль 77,6°с.ш.) в ходе экспедиции ARK-XXIII/3 (Arctic-2008) на НЭС ‘Polarstern’ (Stein et al., 2010). На имеющемся керновом материале было проведено комплексное изучение физических свойств осадков, литологические, микропалеонтологические и геохимические анализы.

Возрастная модель, использованная для интерпретации палеогеографических данных, была получена путем корреляции с датированными колонками NP26-32/5 и HLY0503JPС и подтверждена результатами палеомагнитных измерений. По предварительным данным, в разрезе изучаемых осадочных колонок были установлены границы изотопнокислородных (ИК) стадий 7-1. Максимальное содержание грубообломочного материала (> 63 мкм) характерно для перехода от ледниковых периодов к межледниковым (четные и нечетные ИК стадии, соответственно). При сопоставлении данных акустического профилирования с возрастной моделью, в разрезе донных отложений были отмечены горизонты с нарушенной стратификацией, датированные ИК стадией 6 и 4. Эти акустически прозрачные толщи предположительно сформировались в результате экзарационной деятельности шельфовых ледников в позднем плейстоцене. Для выявления возможных источников сноса терригенного материала, в том числе материала ледового разноса, был проведен валовый количественный минералогический анализ (РФА).

Повышенное содержание доломита (в том числе галечной размерности) свидетельствует о существенном влиянии канадских питающих провинций на поступление грубообломочного материала в Чукотскую котловину и на хребет Менделеева. При этом в колонке у континентальной окраины Восточно-Сибирского моря в составе грубой фракции преобладает кварц, что позволяет говорить о ледовом разносе материала со стороны Сибири. Для более точного определения происхождения и реконструкции путей переноса терригенного материала планируется провести петрографическое описание грубообломочной фракции. Дальнейшего рассмотрения требует также вопрос о возрастной модели для изучаемых колонок.

Список литературы:

Stein, R., Matthiessen, J., Niessen, F., Krylov, R., Nam, S., and Bazhenova, E., 2009. Towards a Better (Litho-) Stratigraphy and Reconstruction of Quaternary Paleoenvironment in the Amerasian Basin (Arctic Ocean).

Polarforschung 79 (2), 97-121.

ОЦЕНКА РИСКОВ ОСВОЕНИЯ МОРСКИХ НЕФТЕГАЗОВЫХ

МЕСТОРОЖДЕНИЙ НА ШЕЛЬФЕ ПРИ ПОМОЩИ ГИС-МЕТОДОВ

ФГУП Всероссийский научно-исследовательский институт геологии и минеральных ресурсов Мирового океана им. академика И.С. Грамберга, ФГУП «ВНИИОкеангеология им. И.С. Грамберга»

В настоящее время доля нефти и газа в мировом балансе потребления энергоносителей составляет более 70%. Для удовлетворения растущих потребностей в углеводородах необходимо осуществлять поиск, разведку, обустройство и эксплуатацию месторождений на континентальном шельфе. В настоящее время доля морской нефти, добываемой странами, в мировом объеме добычи уже превысила 28% и к 2020 году должна возрасти до 40-45%.

Освоение нефтегазовых месторождений на арктическом шельфе России уже началось пробурено 144 скважины, из них 46 - на шельфе Западной Арктики.

Развитие нефтегазового комплекса на Севере России происходит в сложных природноклиматических условиях. Отсутствие знаний, опыта и технологий работы в Арктике многократно увеличивает экологические риски. В то же время, при планировании и реализации нефтегазовых проектов со стороны российских компаний экологическим проблемам не уделяется должного внимания.

Оценка рисков освоения морских нефтегазовых месторождений на шельфе нужна для повышения эффективности принятия решений при аварийных разливах нефти по водным объектам.

Анализ риска включает:

1. Оценку причин и источников попадания нефти в водный объект, их воздействия на окружающую среду на опасных производственных объектах предприятий нефтедобычи;

2. Оценку приемлемости существующих подходов к определению степени риска аварий на предприятиях нефтедобычи;

3. Разработку наиболее адекватных методов анализа риска (в первую очередь, для сценариев аварий, характеризующихся наибольшими последствиями или имеющими наивысшую повторяемость);

4. Апробацию и адаптацию предложенных методов анализа риска, учитывающих специфику их применения для объектов нефтедобычи;

5. Разработку геоинформационной системы поддержки принятия решений при аварийных разливах нефти по водным объектам, позволяющую оценить масштабы и последствия аварии, а так же спланировать действия по ее локализации и Под аварией обычно понимают внезапное изменение внешних условий, вызывающих разрушение различных объектов и наносящих ущерб здоровью или жизни людей и окружающей природной среде. Аварии могут быть обусловлены как природными явлениями, так и антропогенными причинами.

Оценка экологического риска поражения объектов, уязвимых аварийными сбросами нефти в морскую среду, обычно проводится на основе анализа потенциальной аварийности средств нефтедобычи и транспортировки нефти по акватории (трубопроводы, танкерные перевозки) и моделирования сценариев распространения нефти в море при различных гидрометеорологических условиях.

Экологические риски, как правило, определяют в зависимости от вероятности или риска разлива (выброса, сброса) конкретного объема нефти, газа или другого загрязняющего вещества при разных опасных событиях.

При решении задач по анализу воздействия разливов нефти на различные объекты наиболее удобным инструментом являются геоинформационные системы (ГИС), которые позволяют моделировать последствия аварийных ситуаций, оценивать экологический и экономический ущерб.

Результаты анализа существующих информационных систем поддержки принятия решений при возникновении чрезвычайных ситуаций показали, что недостаточно внимания уделено определению масштабов возможного распространения нефти, степени его негативного влияния на население и окружающую среду, отсутствуют комплексные информационные системы, учитывающие влияние природных факторов (направление ветра, сезонность) и информации о взаимном расположении объектов в пространстве.

Поддержка принятия решений при возникновении аварийных ситуаций на нефтегазодобывающем комплексе связана с обработкой большого количества пространственных данных, поэтому применение ГИС- технологий позволит обрабатывать разнотипную пространственную и атрибутивную информацию об объектах реального мира.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЕСТЕСТВЕННЫХ РЕЗОНАТОРОВ ПРИ

РЕШЕНИИ ГЕОДИНАМИЧЕСКИХ ЗАДАЧ

ФГУП Всероссийский научно-исследовательский институт геологии и минеральных ресурсов Мирового океана им. академика И.С. Грамберга, ФГУП «ВНИИОкеангеология им. И.С. Грамберга»

Интерес к вызванной сейсмичности впервые возник в связи со строительством крупных водохранилищ. Благодаря тому, что массы воды создают нагрузку на нижележащие толщи, сопоставимую с напряжениями в сейсмоактивных зонах, заполнение водохранилища приводит к усилению сейсмической активности в районе водохранилища. Кроме того, заполнение водохранилища приводит к размыву берегов, активизации оползней и другим опасным геологическим процессам.

Давление больших объемов воды может приводить к образованию новых очагов землетрясения и тектонических нарушений, активизации существовавших ранее нарушений и других опасных геологических процессов. В большинстве случаев крупные водохранилища провоцируют землетрясения, энергия упругой отдачи которых была накоплена ранее. В связи с этим, могут происходить землетрясения, которые в ближайшие десятки и сотни лет могли бы не произойти. Поэтому прогноз сейсмической активности в районе водохранилищ является актуальной народнохозяйственной задачей.

Для обеспечения безопасности сложных гидротехнических сооружений необходимо исследовать существовавшие ранее и образовавшиеся в результате заполнения водохранилища новые очаги землетрясений. В результате многочисленных исследований в зонах строительства крупных промышленных и инженерных сооружений выбран наиболее надежный комплекс геофизических методов для оценки сейсмической активности, основанный на изучение изменения акустической и электромагнитной эмиссии в пространстве и во времени.

На усиление сейсмической активности в основном влияет нагружение пород, которое приводит к образованию мелких и крупных трещин. Для прогноза также необходимо изучать землетрясения, в том числе микроземлетрясения, происходящие в результате с заполнением водохранилища.

Известен способ определения времени предстоящего землетрясения [1], при котором осуществляют интерпретацию статистической закономерности возникновения сейсмических колебаний почвы в определенные для данного региона сроки.

Устанавливают сейсмодатчики и датчики, регистрирующие акустическую эмиссию, регистрируют и измеряют импульсы, пакеты сейсмических волн и акустических волн, амплитуду форшоков, а также интервалы времени между ними. По времени их появления судят о времени предстоящего землетрясения. Однако, при реализации данного способа не учитываются акустические помехи, которые могут быть вызваны человеческой деятельностью, например, работой плотины, и т.д., что снижает достоверность получаемой информации о наличии в регистрируемых полях полезных сигналов. Задачей настоящей работы является обнаружение слабых акустических сигналов предвестников землетрясений в районах водохранилищ.

Поставленная задача решается путем обнаружения краткосрочных предвестников землетрясений в районе водохранилищ, включающим установку одно- и трехкомпонентных акустических датчиков для измерения акустических колебаний, вызванных ветровыми, температурными и другими источниками на разных глубинах земной коры, измерение и регистрацию полученных сигналов, отличающимся тем, что акустические датчики размещают в пустоты земной коры, образованные искусственным или естественным путем, измеряют и регистрируют акустические сигналы, и выделяют среди них такие, которые превышают по интенсивности фоновые значения на kф, где k=13, ф – среднее квадратическое отклонение фонового сигнала, имеют продолжительность не менее 1 сек, а самая низкая частота колебаний снижается до минимальной собственной частоты пустот. Такой сигнал отождествляют с предвестником, пришедшим от очага готовящегося землетрясения за сутки, часы и минуты до события.

При реализации данного способа датчики устанавливаются в искусственно созданные штольни, расположенные как выше уровня водохранилищ, так и ниже его, или – в находящиеся поблизости от водохранилищ природные пустоты, например, пещеры, являющиеся акустическими резонаторами, где помехи естественного атмосферного и техногенного происхождения значительно уменьшаются и не мешают выделению предвестников готовящегося землетрясения. При этом предвестники, частота которых совпадает с собственными частотами пустот, усиливаются в результате того же резонанса, поэтому они могут быть надежно обнаружены и выделены.

Таким образом, число сторонних помех, вызванных, в том числе и человеческой деятельностью, не влияют на достоверность величин полученных сигналов, и позволяют обнаруживать достаточно слабые сигналы предвестников землетрясений.

Решение о приходе акустического предвестника принимается по интенсивности и частоте зарегистрированного сигнала. Если зарегистрированные сигналы превышают по интенсивности фоновые значения на kф, где k=13, ф – среднее квадратическое отклонение фонового сигнала, имеют продолжительность не менее 1 сек (из опыта), а самая низкая частота колебаний снижается до минимальной собственной частоты пустот, то его отождествляют с предвестником, приходящим от очага готовящегося землетрясения за сутки, часы и минуты до события.

Предложенный способ прост в реализации, позволяет заблаговременно получить информацию о сейсмической активности земной коры и принять соответствующие меры.

Методика исследования акустической и электромагнитной эмиссии отрабатывалась в пещере рядом с водохранилищем Ву Лонг в КНР. В целом район исследования характеризуется высокой сейсмической активностью. Пещера расположена на берегу водохранилища Ву Лонг вблизи плотины.

Для установки мониторинговой системы вблизи водохранилища было выбрано два места: первое - на берегу водохранилища в населенном пункте рядом с двумя местными сейсмостанциями (КНР и Япония); второе - в пещере вблизи плотины.

Пещера является объемным резонатором и усиливает определенные частоты, так как в пещере нет техногенных, сезонных, погодных и др. помех, благодаря чему акустическая система будет принимать сигнал даже от ультрамикроземлетрясений. Поэтому целесообразно размещать сейсмоакустические станции в пещере, подводных туннелях или подземных озерах.

В данных, полученных китайскими специалистами на первом месте установки станции, зарегистрированы только землетрясения. При установке высокочувствительной акустической мониторинговой системы ВНИИОкеангеология были зарегистрированы не только землетрясения, но и большое количество импульсных техногенных помех:

50±10Гц - промышленная помеха, связанная с влиянием вибрации за счет электросетей;

шумы связанные с машинами и различными агрегатами плотины - 60-400 Гц и др., что свидетельствует о том что акустические датчики обладают более высокой чувствительностью.

Всесторонние исследования геодинамики района водохранилища Ву Лонг (КНР) начато изучением напряженного состояния земной коры в районе водохранилища, поиска активных нарушений, которые либо были активизированы, либо образовались вновь, выявления зависимости между сейсмичностью и/или активизацией отдельных объектов и заполнением водохранилища, и выделение районов наиболее полно отражающих эти процессы.

В районе водохранилища проведены наземные работы по изучению магнитного поля Земли (МПЗ), радиоволновой метод (СДВР) и методы изучения акустической и электромагнитной эмиссии. В акустическом методе использованы пьезодатчики, надежно регистрирующие эмиссионные сигналы в частотном диапазоне 1 Гц – 15 кГц при чувствительности 0,2мВ/Па. Электромагнитные съемки выполнялись приемниками естественных СДВ-сигналов в частотном диапазоне 1кГц - 10 кГц с чувствительностью по магнитному каналу ± 1пТл, регистрация аномалий искусственных сигналов СДВ радиостанций с чувствительностью приемника ± 1пТл. Изучение магнитного поля Земли выполнялось магнитометрами с погрешностью ± 0,1нТл.

На берегу водохранилища по данным сейсмоакустической станции было выделено несколько интервалов частот:

1-40 Гц - низкочастотная часть спектра, характеризующая наиболее опасные участки на профиле, которые могут быть активизированы землетрясениями;

40-60 Гц - соответствует частоте промышленных электросетей;

60- 400 Гц - соответствует работе разнообразных машин, агрегатов и различных объектов плотины.

При выборе наиболее пригодного места была изучена пещера, «залы» которой находятся выше и ниже уровня поверхности водохранилища и имеют сферические формы.

Кроме того, исследовались проходы в виде штолен к «залам» пещеры.

В пещере исследовалась акустическая эмиссия от 1 до1000 Гц. В записях не наблюдаются техногенные помехи и помехи соответствующие промышленным электрическим сетям, а частоты 1-40 Гц отчетливо выделялись и усиливались за счет того, что пещера является для них объемным резонатором. Кроме того, в пещере усиливались слабые сигналы благодаря влиянию ее стен. Очевидно, что могут быть выбраны такие места, где эффект усиления сигнала в пещере будет максимальным.

Результаты суточного мониторинга в пещере свидетельствуют о низком уровне помех, так как в пещере отсутствуют помехи, связанные с сезонными и суточными изменениями температуры, влажности и техногенного происхождения. Кроме того, пещера усиливает полезные сигналы, так как является объемным резонатором. Установка сейсмоакустической и электромагнитной систем в пещере позволит обнаружить сигналы даже от самых слабых источников, которые будут служить предвестниками землетрясений.

Автор благодарит за сотрудничество Ding Renji, Wang Qiminп Чунцинское Сейсмологическое Бюро, КНР.

Список литературы:

Патент РФ № 2258246, 2005 г.

СТРОЕНИЕ КОНТИНЕНТАЛЬНОЙ ОКРАИНЫ ЗЕМЛИ АДЕЛИ И

БЕРЕГА ГЕОРГА V, ВОСТОЧНАЯ АНТАРКТИДА (ПО

МАТЕРИАЛАМ 55 РАЭ, СЕЗОН 2009-2010) Федеральное Государственное научно-производственное предприятие “Полярная Морская Континентальная окраина Берега Георга V является крайним восточным и наименее изученным сегментом антарктической окраины, на дораскольном этапе сопряженным с континентальной окраиной юго-восточной Австралии (бассейн Отвей).

В бассейне Отвей завершение рифтовой стадии по данным бурения датируется поздним маастрихтом (около 65 млн. лет), а возраст ранней океанической коры не идентифицирован /Krassay et al., 2004/. Прослеживание и идентификация спрединговых магнитных аномалий в океанической коре Австрало-Антарктической котловины, примыкающей к континентальным окраинам юго-восточной Австралии и Берега Георга V, затруднено обилием палеотрасформных разломов, определяющих сложную конфигурацию рифтовых и сдвиговых сегментов границы континент-океан.

На континентальной окраине Земли Адели и Берега Георга V выделены следующие тектонические элементы (Рис.1): докембрийский кристаллический щит Восточной Антарктиды; позднеюрский-позднемеловой периконтинентальный рифтовый грабен, сложенный растянутой и утоненной корой; система палео-рифтов, отделяющих 2 блока континентальной коры (Рифтовый блок Адели, далее - РБА и Южный блок) от борта периконтинентального рифтового грабена; позднемеловая-эоценовая океаническая котловина, сложенная корой океанского типа с системой трансформных разломов северозападного и север-северо-западного простирания.

На основании анализа сейсмических данных в изученном районе выделено три типа акустического фундамента. Фундамент первого и второго типов установлен в основании периконтинентального рифтового грабена. Первый из них представлен преимущественно докембрийскими комплексами Восточно-Антарктического щита во внутренней части рифтового грабена и в пределах двух отделенных блоков континентальной коры, природа которых изучена не до конца - РБА и Южного блока. Фундамент второго типа предположительно сложен сильно деформированными осадочными комплексами рифтового этажа позднеюрского-раннемелового возраста, в составе которых присутствуют мафические магматические породы и/или блоки древних метаморфических пород. Фундамент второго типа приурочен к палеорифтам, отделяющим РБА и Южный блок. Фундамент третьего типа представляет собой третий слой океанической коры. В области океанической коры по результатам магнитометрических исследований выявлена последовательность линейных магнитных аномалий от 18 (41,1 млн. лет – средний эоцен) до 10 (28,3 млн. лет – ранний олигоцен).

Граница континент-океан определяется по смене типов акустического фундамента и выклиниванию отложений рифтового этажа и на большей части района исследований носит трансформный характер. Данная граница практически на всем своем протяжении в районе исследований приурочена к серии палеотрансформных разломов северо-западного и запад-северо-западного простирания. В юго-восточной части района работ эта граница аппроксимирована по данным спутниковой альтиметрии, и предполагается проходящей на близком расстоянии от шельфа (Рис.1). Такое положение границы континент-океан согласуется со строением сопряженной австралийской окраины в бассейне Отвей, где данная граница также имеет северо-западное простирание и на западе бассейна Отвей подходит близко к континенту.

В осадочном чехле глубоководной области бассейна по сейсмическим данным идентифицировано шесть региональных горизонтов, разделяющих индивидуальные сейсмические комплексы рифтового и пострифтового структурных этажей.

Рис.1. Структурно-тектоническая схема континентальной окраины Земли Адели и берега Георга V.

МОДЕЛЬ РАСТЯЖЕНИЯ ШЕЛЬФА МОРЯ ЛАПТЕВЫХ ПОД

ДЕЙСТВИЕМ ХРЕБТА ГАККЕЛЯ

ФГУП Всероссийский научно-исследовательский институт геологии и минеральных ресурсов Мирового океана им. академика И.С. Грамберга, ФГУП «ВНИИОкеангеология им. И.С. Грамберга»

Море Лаптевых представляет собой уникальный с геологической точки зрения регион. В этом месте наблюдается сочленение континентальной окраины Евразии и срединно-океанического хребта Гаккеля. Подобную геологическую обстановку можно наблюдать всего в трех регионах нашей планеты [2].

Раскрытие спредингового хребта Гаккеля продолжается последние 58 млн лет.

Около 36 млн лет назад произошла резкая перестройка кинематики спрединга Евразийского бассейна: предполагается, что до этого рубежа хребет Гаккеля развивался в связи с центром спрединга в море Лабрадор (между Гренландией и Канадой), а позднее вместе с северной ветвью современного Срединно-Атлантического хребта [1].

Море Лаптевых – окраинное море Северного Ледовитого океана, между побережьем Сибири, полуостровом Таймыр, островами Северная Земля и Новосибирскими. По сейсмическим данным в западной части шельфа моря Лаптевых установлена серия прогибов, Структура этих прогибов прослеживаются как в осадочном чехле, так и в фундаменте.

Существуют различные точки зрения на происхождение прогибов. Некоторые исследователи связывают их формирование вследствие растяжения континентальной коры лаптевоморской окраины, вызванное воздействием продвигающегося на юг хребта Гаккеля.

Такую геодинамическую обстановку, по мнению автора, можно аппроксимировать следующей физико-математической моделью (рис.1):

Консолидированная кора (фундамент) шельфа моря Лаптевых в виде пластичной пластины обладает толщиной h и плотностью и жестко закреплена по краям. Хребет Гаккеля моделируется жестким клином мантийных пород с температурой Т0С. Клин внедряется в пластину со скоростью Vвнедр в течение времени t.

В работе делается попытка ответить на вопрос - может ли хребет Гаккеля произвести воздействие на континентальную окраину, достаточное для образования наблюдаемой на шельфе системы прогибов? Рассчитывается величина воздействия на пластину, при которой деформация пластины была адекватна деформации шельфа.

Список литературы:

1. Аплонов С. В. «Геодинамика», СПб.: Изд-во СПбГУ 2001. 360 с.

2. J.W. Van Wijk, D.K. Blackman, Dynamics of continental rift propagation: the end-member modes // Earth and Planetary Science Letters 229. 2005. P. 248 – 249.

ГИДРОФИЗИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ РУДНОГО ПОЛЯ «ЗЕНИТВИКТОРИЯ»

Федеральное Государственное научно-производственное предприятие «Полярная Морская ФГУП Всероссийский научно-исследовательский институт геологии и минеральных ресурсов Мирового океана им. академика И.С. Грамберга, ФГУП «ВНИИОкеангеология им. И.С. Грамберга»

Рост интереса к проблеме гидротермальной активности на дне Мирового океана в областях срединно-океанических хребтов связан с перспективами освоения субмаринных гидротермальных месторождений. Процесс освоения месторождения сульфидных руд уже начался: например, австралийская горнорудная компания (Nautilus Mineral Corporation) получила лицензию на разработку сульфидов и начала широкомасштабные работы в югозападной части Тихого океана (в пределах исключительной экономической зоны ПапуаНовой Гвинеи).

Одним из наиболее эффективных методов обнаружения районов современного субмаринного рудообразования является метод гидрохимического и гидрофизического зондирования, позволяющий обнаружить гидротермальные плюмы в придонных водах Океана. При помощи этого метода были открыты многие рудные поля Мирового океана.

В 2010 году на НИС «Профессор Логачёв» было проведено комплексное изучение рудного поля «Зенит-Виктория». Поле «Зенит-Виктория» было открыто сотрудниками ПМГРЭ и ВНИИОкеангеология в 2008 году.

Основной целью проведения гидрофизических исследований в этом (2010) году являлось обнаружение признаков современной гидротермальной активности в придонной толще воды в районе рудного поля «Зенит-Виктория», которые проявляются в виде аномалий термохалинного поля (аномалий в распределении потенциальной температуры, солености и плотности), а также повышенного относительно фонового содержания взвешенного вещества в водной массе (мутность). Всего в процессе работ над рудным полем было выполнено 5 гидрофизических станций. На трёх из них признаков гидротермальной активности обнаружено не было.

Станции 33л106 и 33л107 выполнялись непосредственно над рудным полем, исследованным ранее при помощи телевизионных наблюдений и геологического опробования. Обе станции приурочены к центру поля, расстояние между ними составляет ~400 м. На обеих станциях были зафиксированы аномалии мутности.

На станции 33л106 начиная с глубины ~2200 м было зарегистрировано повышение значений мутности воды, которое развивалось по нарастающей в течение 15 метров, достигая максимума на горизонте 2215 м (0,052 FTU). Далее значения мутности постепенно уменьшаются, сохраняя повышенные относительно фона значения до горизонта 2310 м. В придонной водной толще отчетливо выделяется слой повышенной мутности мощностью более чем 100 м. Среднее значение мутности в столбе почти вдвое (0,027 FTU) превосходит фон чистой атлантической воды (см. рис. 1).

Следует отметить, что вертикальное распределение и S в указанном слое воды также имеют некоторые особенности. Началу слоя повышенной мутности хорошо соответствует область со значительным отрицательным градиентом потенциальной температуры и солености (=-0,05°C, S=-0,004‰) в промежуточном слое 2190-2230 м.

На горизонте 2275 м наблюдается положительный скачок термохалинных характеристик (=+0,015°C, S=+0,001‰), после которого следует квазиоднородный по тепло и солесодержанию слой мощностью около 25 м. Поскольку амплитуда скачка относительно невелика, нельзя сказать, что данный квазиоднородный слой сильно контрастирует с вышележащими водами.

Рис. Вертикальные профили гидрофизических параметров на станциях 33л106 и 33л Станция 33л107 находится приблизительно на 400 м севернее станции 33л106.

Начиная с глубины ~2200 м было снова зарегистрировано резкое повышение мутности, которое продолжается до горизонта 2320 м. Максимальные значения мутности выделяемого слоя соответствуют примерно его верхней и нижней границам и достигают ~0,040 FTU. Внутри самого слоя мутность распределяется не однородно, а пилообразно, среднее значение в слое мощностью ~120 м составляет 0,031 FTU.

Обратим внимание, что начало слоя повышенной мутности на 2200 м совпадает со значительным отрицательным градиентом потенциальной температуры и солености (=-0,10°C, S=-0,009‰) на горизонте 2190-2220 м (см. рис 1). Характерно, что внутри слоя термохалинные характеристики меняются слабо, вплоть до его нижней границы (Н=2315 м), приходящейся как раз на придонные термоклин и галоклин (=-0,03°C, S=-0,002‰).

Обобщая информацию, полученную на станциях рудного поля «Зенит-Виктория», можно выделить общие черты распределения гидрофизических параметров на станциях 33л106 и 33л107. Хорошо соотносятся мощность плюма и его расположение по глубине в придонной водной толще. На станции 33л106 мощность плюма достигает ~110 м (H=2200м), на 33л107 – 120 м (2200-2320 м). Содержание взвеси в обоих плюмах имеет практически одинаковые средние значения (0,027 и 0,031 FTU). Помимо этого, отмечаются сходные черты в распределении термохалинных характеристик значительные отрицательные градиенты и S в верхней части плюма и незначительная амплитуда изменения и S в теле плюма (квазиоднородность). На основании перечисленных сходств, можно сделать вывод, что мы наблюдаем один и тот же гидротермальный плюм, зафиксированный на двух станциях. Предположительно, станция 33л107 находится ближе к источнику, т.к. средние значения мутности в теле плюма больше и гидрофизические аномалии более выражены. Незначительные колебания потенциальной температуры и солёности можно объяснить тем, что мы сталкиваемся не с активно всплывающим плюмом, который осуществляет захват и подъём холодных придонных вод (атлантический гидротермальный плюм классического типа), а с плюмом от диффузного источника.

Важно отметить, что местоположение станций с проявленными аномалиями в гидрофизических полях совпадает с аномалиями по ЕП. Например, 33л107 находится в области положительной аномалии, а 33л106 – в области отрицательной.

В заключении отметим, что признаки современной гидротермальной деятельности выявлены непосредственно над рудным полем Зенит-Виктория. На станциях 33л106 и 33л107, находящихся в его центре, регистрируется плюм со средним содержанием взвеси, превышающим фоновое почти в два раза. Учитывая схожесть характеристик плюма обеих станций, авторы пришли к выводу, что он одного происхождения, и, по-видимому, является результатом воздействия диффузных источников на придонную водную толщу.

НЕКОТОРЫЕ ДАННЫЕ ПО ГИДРОЛОГИИ ПРИДОННОГО СЛОЯ

КАРСКОГО МОРЯ (ПО МАТЕРИАЛАМ ЭКСПЕДИЦИОННЫХ

ИССЛЕДОВАНИЙ БАРКАЛАВ-2007 И БАРКАЛАВ-2008) ФГУП Всероссийский научно-исследовательский институт геологии и минеральных ресурсов Мирового океана им. академика И.С. Грамберга, ФГУП «ВНИИОкеангеология им. И.С. Грамберга»

В ходе двух Комплексных экспедиций в арктических шельфовых морях Баренцевом, Карском, Лаптевых и Восточно-Сибирском (БАРКАЛАВ-2007 и БАРКАЛАВ-2008), состоявшихся соответственно в период со 2 августа по 9 ноября г. и со 2 августа по 30 октября 2008 г. в рамках ЦНТП по подпрограмме «Морские исследования в Арктике, на морях России, континентальном шельфе и в Мировом океане.

Модели и технологии морских прогнозов и расчетов», а также в рамках Третьего Международного Полярного года (МПГ), был получен значительный массив данных по гидрологии и гидрохимии шельфовых морей российской Арктики.

На океанографических станциях осуществлялось зондирование водной колонки и отбор проб морской воды с помощью океанологического комплекса, состоящего из CTDзонда SBE 19plus, бестросовой розетты с пластиковыми батометрами объемом 5 л, устройства для срабатывания батометров на заранее заданных горизонтах (все оборудование производства фирмы Sea-Bird Electronics, Inc., США) и судовой гидравлической лебедки.

Полученные гидрологические данные были обработаны с помощью программного обеспечения SEASOFT-Win32 и проанализированы с использованием программы Ocean Data View (http://odv.awi.de).

В докладе будет дана характеристика придонного слоя Карского моря (как наиболее актуального для задач, решаемых морской геологией) по данным названных экспедиций, а также освещены некоторые основные черты термохалинной структуры его вод в целом.

МЕТОДИКА ПОСТРОЕНИЯ СЕЙСМИЧЕСКИХ РАЗРЕЗОВ НА

ОСНОВЕ ОБРАБОТКИ В ПАКЕТАХ ПРОГРАММ

Х-ТОМО И SEIWIDE

ФГУП Всероссийский научно-исследовательский институт геологии и минеральных ресурсов Мирового океана им. академика И.С. Грамберга, ФГУП «ВНИИОкеангеология им. И.С. Грамберга»

При интерпретации данных ГСЗ и МПВ наибольшую сложность представляет определение типов волн. Программа SeisWide помогает облегчить эту задачу путем построения теоретических годографов и наложения их на сейсмограмму. Программа позволяет проводить моделирование путем решения прямой задачи и корреляции теоретических и наблюденных годографов.

Для начала работы с SeisWide необходимо иметь начальное приближение модели, которое подается на вход для решения прямой задачи. Что взять за такое «нулевое»

приближение является выбором исследователя. Это может быть как упрощенная модель с плоскопараллельными границами, так и модель с рельефными границами на основе t0.

Однако, наиболее эффективным методом оказалось использование сейсмотомографической модели в качестве «нулевого» приближения для решения прямой задачи в SeisWide.

Данная методика была применена при построении моделей ГСЗ по профилям «Трансарктика 89-91», «Трансарктика-92», «Арктика-2000, 2005, 2007». Применение метода последовательного построения моделей выявило преимущества такого подхода:

1. сейсмотомография значительно повышает детальность «нулевого» приближения и сокращает затраты времени на дальнейшее уточнение модели;

2. использование возможностей SeisWide позволяет опираться при построении модели не только на первые вступления преломленных волн, которые могут быть не явными, но и на зарегистрированные вступления других типов волн.

Графическое наложение теоретических годографов на реальное волновое поле в SeisWide помогает провести определение типов волн даже при не высоком качестве материала и тем самым свести к минимуму возможные ошибки при моделировании.

РАСПРЕДЕЛЕНИЕ КОНЦЕНТРАЦИЙ УГЛЕВОДОРОДОВ В ДОННЫХ

ОТЛОЖЕНИЯХ И В ПРИДОННО-ПОГРАНИЧНОМ СЛОЕ ВОДНОЙ ТОЛЩИ

ЮЖНО-КИТАЙСКОГО МОРЯ

Одним из эффективных поисковых методов скоплений углеводородов (УВ) в осадочной толще является газовая геохимия. Изучение закономерностей распределения газообразных углеводородов в донных осадках и придонно-пограничном слое водной толщи позволяет решать обширный круг проблем, связанных с поступлением и нахождением газов в осадочной толще морского дна.

Газы, находящиеся в донных отложениях, могут иметь различное происхождение.

Некоторые УВ, главным образом метан, могут образовываться непосредственно в донных осадках в результате деятельности микроорганизмов (сингенетические) (Исидоров, 1979), а могут поступать из глубинных источников, в том числе месторождений различных горючих полезных ископаемых – нефти, угля, газа (эпигенетические). Для определения источника поступления газов в донные осадки и придонную воду необходимо проведение комплексных исследований, с совместной интерпретацией геохимических и геофизических данных.

УВ в морских отложениях существуют в трех формах – свободный газ в межзерновом пространстве, растворенный в поровой воде, а также газ, сорбированный на поверхности глинистых частиц (Фролов, 1993). Появление газов в донных осадках возможно благодаря фильтрационно-диффузионному массопереносу газов из мест его скопления к поверхности дна. При фильтрации газов через отложения они могут задерживаться, перераспределяться и накапливаться там.

На шельфе Южно-Китайского моря сотрудниками ФГУП «ВНИИОкеангеология им. И.С. Грамберга» проводились экспедиционные работы, направленные на выявление и оконтуривание возможных залежей УВ. Пробы донных осадков поднимались с морского дна при помощи грунтовой трубки, к которой был прикреплен батометр для отбора придонной воды.

Газ из донных осадков и придонной воды извлекался с помощью установки для дегазации СУОК – ДГ. Определение компонентного состава газообразных углеводородов и неуглеводородных газов в полученной газовой смеси проводилось методом газовой хроматографии на хроматографе с пламенно-ионизационным детектором SHIMADZU 2014.

Среди проанализированных газообразных УВ наибольшие концентрации во всех пробах имеет метан (143 704 нл/кг в донных осадках и 685 нл/л в придонно-пограничном слое водной толщи). Фоновые значения концентраций метана составляют 1300 нл/кг и нл/л, соответственно. Таким образом, максимальные содержания метана в донных осадках превышают его фоновые значения в 110 раз. Установленная прямая корреляция между содержанием метана и суммой УВ состава С2-С5 позволяет в дальнейшем оперировать концентрациями только метана.

По результатам определения газонасыщенности донных осадков и придонной воды были построены карты распределения УВ по площади исследования. Протяженные зоны с аномальными содержаниями УВ в донных осадках имеют субмеридиональное простирание, что согласуется с общим тектоническим строением района исследования.

Зоны с аномальным содержанием УВ в придонно-пограничном слое водной толщи по своему местоположению в общем согласуются с аномалиями этих газов в донных осадках.

Это указывает на преимущественно эпигенетическое происхождения УВ, так как для поступления газообразных УВ в придонную воду необходим постоянный интенсивный поток газов, который не может быть обеспечен микробиологическими процессами.

При совместном рассмотрении сейсмических и геохимических профилей видно, что зонам со структурными неоднородностями в строении осадочного чехла данного района соответствуют повышенные концентрации метана. Это доказывает эпигенетическое происхождение УВ, которые мигрируют из залежей газа на глубине по ослабленным тектоническим зонам. Фоновые концентрации газов в донных осадках на значительной части площади исследования могут быть связаны с разложением органического вещества.

Список литературы:

1. Фролов В.Т. Литология. Кн. 2. – М.: Изд-во МГУ, 1993. – 432 с.

2. Исидоров В.А. Органическая химия атмосферы. - Л.: Химия, 1979. - 344 с.

ОЦЕНКА СОСТОЯНИЯ МОРСКИХ ЭКОСИСТЕМ КАК

ИНСТРУМЕНТ СОЗДАНИЯ ПРОГРАММ ЭФФЕКТИВНОГО

ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЯ АКВАТОРИИ

ФГУП Всероссийский научно-исследовательский институт геологии и минеральных ресурсов Мирового океана им. академика И.С. Грамберга, ФГУП «ВНИИОкеангеология им. И.С. Грамберга»

Морские северные экосистемы являются чрезвычайно ценными в экологическом отношении и включают в себя ресурсы, которые лежат в основе обширной хозяйственной деятельности (рыболовство, разведка и разработка месторождений полезных ископаемых (нефтегазодобыча и проч.), судоходство, туризм, строительство портовых сооружений и намыв территорий (искусственные острова и прочее) и т.д.). Таким образом, морские экосистемы являются зоной конфликтов между различными видами хозяйственной деятельности. Кроме того, часто всё усиливающаяся (несбалансированная) антропогенная нагрузка приводит к деградации морских экосистем.

Известно, что в настоящее время не разработана унифицированная оценка состояния морских экосистем, которая могла бы стать эффективным инструментом для эффективного природопользования северных акваторий. Необходимо создать единый проект по разработке такой оценки на международном уровне, который позволил бы соединить все лучшее в знаниях ученых разных стран.

Данные исследования охватывают важные проблемы для будущего устойчивого развития Севера и направлены на построение такой методики с учетом опыта и знаний и непосредственной работы со специалистами из Норвегии, Голландии.

В моей работе предполагается изучить моря с различной степенью антропогенного влияния: Балтийское - с серьёзной антропогенной нагрузкой, Баренцево – со слабой антропогенной нагрузкой и Чукотское – где, практически, нагрузка отсутствует. Также предполагается дать рекомендации какие критерии и для какой акватории (в зависимости от уровня загрязнения) использовать.

Исследования опираются на изучение донных осадков и живых организмов их населяющих (бентос), которые играют важную индикаторную роль при оценке состояния морских экосистем. Выбор данных индикаторов обусловлен следующими их характеристиками. Донные осадки способны накапливать и хранить информацию о состоянии и изменении геохимических, динамических, климатических, нео-тектонических условий окружающей среды, процессов массопереноса и других процессов, вызванных, в том числе, и антропогенным воздействием. Бентос же стабилен во времени, характеризует локальную ситуацию в пространстве, а также представляет изменения экосистемы в ретроспективе (Опекунов, 2006).

Хотя изучаемые нами моря (Балтийское, Баренцево и Чукотское) отличаются во многих отношениях: степенью изоляции, особенностями гидрологического режима, различными океаническими массами, а также уровнем антропогенного воздействия, но основные процессы, протекающие в донных отложениях универсальны. Следовательно, при их исследовании мы можем, во-первых, проследить воздействие различных природных и антропогенных факторов, во-вторых, делать прогнозы изменения экологического состояния морских экосистем.

Увеличение нагрузки на морские экосистемы обуславливает изменения как в бентосных сообществах (численность, плотность, смена видов), так и в донных отложениях (изменение гранулометрического, минералогического и химического состава, изменение окислительно-восстановительных и кислотно-основных условий донного осадка).

В представленной работе при изучении бентоса мы определяем следующие его характеристики: биомассу, численность, видовое разнообразие, а также пространственное геоморфологической характеристики морского дна. Так, например, в российской части Чукотского моря нами было выделено 7 биоценозов. Исследования показали, что самая высокая численность макробентоса в Чукотском море отмечалась в сообществах представленных двухстворчатыми моллюсками, занимающих Южно-Чукотскую равнину с глубинами 30-50 м и пелито-алевритовыми, алеврито-пелитовыми и пелитовыми осадками. Особенностью данной акватории является тёплое беринговоморское течение, богатое биогенными элементами, что также способствует высокой численности организмов. Низкая плотность макробентоса отмечена в сообществе, представленном офиурами и двухстворчатыми моллюсками, занимающем северную часть ЮжноЧукотской равнины с алевро-пелитовыми осадками и доминированием холодных течений.

Сообщество двустворчатых моллюсков E. tenuis и M. calcarea плоских аккумулятивных равнин, имеющее самую высокую плотность, обладает и самой высокой биомассой (893г/м2). Также высокой биомассой (648 г/м2) обладает сообщество видовобрастателей с доминированием асцидий, мшанок и губок подводного берегового склона в зоне современного волнового воздействия, представленное невысокими по численности, но крупными, среди бентосных организмов, видами-обрастателями, заселяющими прибрежную зону с песчаными и гравийно-галечными осадками. Сообщество двустворчатых моллюсков рода Nuculana и офиур O. sarsi плоских аккумулятивных равнин, обладающее самой низкой численностью, имеет самую низкую биомассу (81, г/м2). Маленькой биомассой (138 г/м2) характеризуется сообщество офиур O. sarsi, O.

sericeum и двустворчатых моллюсков Y. hyperborea, M. calcarea района абразионных террас и песчаных банок с доминированием офиур, и сообщество двустворчатых моллюсков рода Nuculana и многощетинковых червей Maldane sarsi илистых равнин днищ замкнутых впадин, приуроченное к представленное многощитинковыми червями и двухстворчатыми моллюсками. Офиуры дают маленькую биомассу в отличие от видов-обрастателей. Этим объясняется порой нелинейный характер распределения плотности и биомассы биоценозов.

В выделенных биогеоценозах определяется индекс загрязнения донных отложений, выявлены геохимические специализации биогеоценозв. Рассчитаны критерии загрязнения осадков металлами в связи с возможными биологическими воздействиями. Это позволяет сделать вывод, что, в целом, вредное влияние исследованных веществ (тяжелых металлов, полихроматических углеводородов, фенолов, хлорорганических соединений) в данных концентрациях на бентосные сообщества маловероятно.

Обобщение имеющихся геохимических, геоморфологических, гранулометрических, литологических, минералогических и биологических данных стало основой итоговой оценки геоэкологической ситуации, а также построения геоэкологической карты-схемы Чукотского моря.

Проводимое исследование имеет практическую и теоретическую значимость.

Результаты могут быть использованы в качестве фоновых при мониторинговых исследованиях, а также при составлении оценки воздействия на окружающую среду, проведения геологоразведочных работ, разработки и добычи полезных ископаемых в будущем, а также создание рекомендаций по использованию новых подходов для изучения северных морских экосистем и по дальнейшему их освоению, безопасному для экосистемы.

ГАЗОНАСЫЩЕННОСТЬ ОСАДКОВ БАРЕНЦЕВА И КАРСКОГО

МОРЕЙ ПО ДАННЫМ СЕЙСМОАКУСТИЧЕСКИХ РАБОТ

Коршунов Д.А., Матвеева Т.В., Рекант П.В., Портнов А.Д.

ФГУП Всероссийский научно-исследовательский институт геологии и минеральных ресурсов Мирового океана им. академика И.С. Грамберга, ФГУП «ВНИИОкеангеология им. И.С. Грамберга»

Амплитудные и частотные аномалии на сейсмограммах, полученных с помощью сейсмоакустических исследований, часто служат прямыми индикаторами газонасыщенности осадка. Целью данной работы является выделение и картирование аномалий на сейсмоакустических разрезах в пределах Баренцева и северной части Карского морей, связанных с присутствием газа в верхней части осадочного чехла.

Материалом для исследовапния послужили результаты многолетних сейсмоакустических работ МАГЭ и ВНИИОкеангеология.

Для выявления акустических аномалий, обусловленных газонасыщенностью осадков, было проанализировано 227 сейсмоакустических профиля общей длиной около 30000 км.

Выделение сейсмоакустических аномалий основано на свойстве газов, находящихся в поровом пространстве отложений, изменять их акустические свойства. Так, наличие даже нескольких процентов газа в порах осадков приводит к существенному уменьшению акустической жесткости и увеличению поглощения, что сказывается на характере сейсмоакустической записи, приводя к локальным амплитудным и частотным аномалиям [Буряк и др., 2001]. Исходя из этого факта и основываясь на изменениях волновой картины сейсмоакустических разрезов, были выделены следующие типы аномалий: (1) акустические пустоты, (2) акустически прозрачные вертикальные нарушения, (3) усиленные отражения сигнала с акустической тенью под ними, которые характерны только для записи донного профилографа [Буряк и др., 2001].

В ходе анализа имеющегося фактического материала было выделено 58 акустических аномалий, которые с той или иной степенью достоверности можно интерпретировать как результат восходящей миграции газа в верхней части осадочного разреза или локальной газогенерации. Стоит отметить, что акватория Баренцева моря характеризуется исключительно акустически прозрачными вертикальными нарушениями, тогда как в Карском море (а точнее в его северной части) выявлены все вышеперечисленные типы аномалий. Характерной особенностью северо-Карского шельфа является наличие на сейсмограммах широких зон акустических пустот (протяженностью более 25 км) и участков с усиленными отражениями на записях донного профилографа (длиной от 2 до 10 км).

Полученные в ходе работы результаты позволили охарактеризовать отложения верхней части осадочного чехла акваторий Баренцева и северной части Карского морей с позиции условий для генерации и миграции углеводородных газов и выявить особенности, характерные для каждой из изученных акваторий. В частности, отличительной чертой Баренцева моря является наличие локальных газо-обусловленных аномалий на сейсмоакустических разрезах, тогда как для северной части Карского моря характерны площадные аномалии, что, по всей вероятности, отражает различиные режимы дегазации (или газогенерации) осадочных толщ изученных бассейнов. Для выявления факторов, контролирующих условия разгрузки углеводородных газов данных акваторий, необходимы дальнейшие исследования с привлечением материалов по структурно-тектоническим и геохимическим особенностям районов.

Данная работа выполнена в рамках программы ОШЛ 2010, грант ОШЛ–10–18.

Список литературы:

С.В.Буряк, П.В.Шапкин, А.Л.Волконская, Г.Г.Ахманов, И.Ю. Беленькая, В.В.Крупская, Д.О.Овсяников, А.П.Сауткин Атлас геофизичесих проявлений газонасыщенности и гидратоносности морских осадков на глубоководных окраинах Европы. Москва, 2001.

ГЛИНИСТЫЕ МИНЕРАЛЫ КАК ИНДИКАТОРЫ УСЛОВИЙ

ОСАДКОНАКОПЛЕНИЯ НА ГРАНИЦЕ МЕЛ-ПАЛОЦЕН-ЭОЦЕН НА

ХРЕБТЕ ЛОМОНОСОВА (СЛО, IODP-302) Институт геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии, (ИГЕМ РАН) ФГУП Всероссийский научно-исследовательский институт геологии и минеральных ресурсов Мирового океана им. академика И.С. Грамберга, ФГУП «ВНИИОкеангеология им. И.С. Грамберга»

Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова (МГУ), геологический факультет Исследования осадков Северного Ледовитого океана (СЛО) позволяют реконструировать историю развития бассейна с начального момента и по сегодняшний день. За время становления СЛО в бассейне менялись температура и соленость, глубина и циркуляция поверхностных и глубинных вод. В значительной степени на формирование осадочного чехла повлияла тектоническая позиция хребта Ломоносова и глобальные климатические изменения (Moran et al., 2006; Sluijs et al., 2006). С кампанского периода Арктический регион пережил переход от теплых гумидных к холодным аридным условиям. В результате экспедиции ACEX-IODP (Arctic Coring Expedition – Integrated Ocean Drilling Program) в 2004 были отобраны морские осадки, которые охватывают возрастной диапазон от мела до плейстоцена-голоцена (Backman and Moran, 2009). Эти материалы являются уникальными в силу того, что впервые появилась возможность изучать отложения разных климатических эпох, наблюдаемых в одном разрезе, на протяжении большого временного интервала. В настоящей работе особый акцент сделан на изучение состава, строения и морфологии глинистых минералов, которые не только несут в себе информацию об источниках сноса осадочного материала, но могут использоваться в качестве индикатора климатических изменений, так как являются наиболее чувствительными к изменению физико-химических условий окружающей среды (Chamley, 1989 и др.).

Для характеристики глинистых минералов использовался комплексный подход, который включал в себя: выделение 2 мкм фракции методом седиментации по закону Стокса, рентгеноструктурные исследований глинистой фракции в ориентированных препаратах, а также в неориентированных препаратах с внутренним стандартом для проведения количественных определений, сканирующая электронная микроскопия, инфракрасная спектроскопия в ближней и средней области, термогравиметрический анализ.

В результате были определены тренды изменений ассоциаций глинистых минералов, проведены сопоставления методики Биская с использованием разного рентгеновского оборудования и различных методов пробоподготовки. Методами моделирования рентгеновских спектров изучен состав и количественное соотношение всех глинистых минералов, включая смешанослойные минералы ряда иллит-смектит, хлорит-смектит и др. Составлены представления о морфологии глинистых частиц в ненарушенных образцах, что дает прямую информацию о взаимосвязи глинистых частиц друг с другом и первичности их образования (детритовый или аутигенный материал). Используя полученную информацию о составе, строении и морфологии глинистых минералов, а также опубликованные палеонтологические данные, стало возможным обосновать близость источника сноса, а также реконструировать физико-химические условия выветривания и диагенеза в бассейнах седиментации, развитых в районе современного хребта Ломоносова. В данной работе основное внимание уделено условиям седиментации на границе мел-палеоцен-эоцен.

Возраст (млн. лет назад) Рис. Сопоставление данных по соотношению глинистых минералов (а), изотопии кислорода (б) и микроморфологии глинистых частиц (в). Цифрами отмечены этапы, соответствующие различным обстановкам осадконакопления.

Итак, меловые осадки кампанского времени отличаются значительным увеличением содержания каолинита во фракции 0,5). Хризен и его алкилированные гомологи преобладают в осадках обогащенных терригенным детритом. Антропогенный вклад в состав ПАУ наблюдается в донных осадках порта Тикси где общее их содержание на два порядка превышает фоновые значения.

Рис.1. Распределение молекулярных групп ПАУ в осадках Обской губы.

м.м. 178 – фенантрен, антрацен; м.м. 202 – флуорантен, пирен; м.м. 228 – бенз(а)антрацен, хризен; м.м. 252 – бенз(b,k)флуорантены, бенз(е)пирен, бенз(а)пирен ; м.м. 276 – бензо(ghi)перилен, индено(1,2,3cd)пирен; м.м. 278 –дибенз(ah)антрацен; ПЕР- перилен.

Исследования демонстрируют, что поставка терригенного осадочного материала реками вносит значительный вклад в фоновое содержание ПАУ в донных осадах западноарктического шельфа. Формирование и трансформация органического вещества вдоль разреза река-море рассматривалось для донных отложений Обской Губы и Карского моря.

Большое количество осадочного материала, преимущественно пелитовой фракции, богатого терригенным органическим веществом осаждается в северной части эстуариев и прилегающей зоне шельфа. Тем не менее, потоки осадочного материала и органического углерода в открытой части Карского моря в соответствуют предполагаемому ультраолиготрофному характеру этого бассейна, то есть терригенная составляющая закономерно уменьшается к пелагиали. Одновременно, наблюдается отчетливое уменьшения содержания ПАУ, особенно это характерно для перилена.

Рис. 2. Вариации распределения молекулярных групп ПАУ в осадках Обской губы во времени (1993 и 2005гг).

Кроме того, в отложениях, приуроченных к внутренней границе маргинального фильтра, наблюдается резкое увеличение содержания ПАУ, схожее с общим изменениям параметров ОВ. Наиболее значительный рост характерен для молекулярной группы 178 и ее составляющих, алкилированных фенантренов, которые являются конечным продуктом многоступенчатых диагенетических преобразований абиетиновой кислоты.

Среди ПАУ в осадках преобладают перилен и фенантрены, которые, похоже, имеют диагенетическое происхождения, но также сильно и присутствие пирогенных ПАУ (Фл / Фл + Пир> 0,50). Уровни содержания перилена высоки во всех образцах, а наиболее высокие содержания наблюдаются в зоне сильного терригенного влияния. Атмосферного переноса выступает как основной путь для переноса антропогенных ПАУ, полученных в основном в результате пиролитической эмиссии. Общая концентрация ПАУ и распределения в донных отложениях реки Обь сопоставима с данными предыдущих исследований (Fernandes и Sicre, 1999; Петрова, 2001; Dahle S. и др., 2003)., что свидетельствует о стабильности окружающей среды.

Список литературы:

1. Fernandes M.B., Sicre M.-A. Polycyclic aromatic hydrocarbons in the Arctic: Ob and Yenisei estuaries and Kara sea shelf // Estuarine, Coastal and Shelf Science. 1999. V. 48. P. 725-737.

2. Петрова В.И. Геохимия полициклических аренов на разрезе река-море // Геохимия. 2001. № 10. С. 1108Dahle S., Savinov V., Matishov G., Evensen A., Naes K. Polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) in bottom sediments of the Kara sea shelf, Gulf of Ob and Yenisei Bay //The Science of Total Environment. 2003. V. 306.

P. 57-71.

ЛИТОЛОГО-ГЕОХИМИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ОТЛОЖЕНИЙ

ПОКМАРКОВ ЧУКОТСКОГО МОРЯ

Логвина Е.А., Матвеева Т.В., Петрова В.И., Крылов А.А., Коршунов Д.А.

ФГУП Всероссийский научно-исследовательский институт геологии и минеральных ресурсов Мирового океана им. академика И.С. Грамберга, ФГУП «ВНИИОкеангеология им. И.С. Грамберга»

В докладе представлены первые результаты комплексных геолого-геохимических исследований проведенных по материалам, полученным в труднодоступной глубоководной части Чукотского моря на поле покмарко-подобных структур. Эти структуры были обнаружены в 2003 году геологической службой США (USGS) в ходе съемки многолучевым эхолотом с ледокола «Healy» (Mayer et al., 2008). Происхождение таких морфоструктур связывают как с процессами подводной эрозии (Olesen et al., 2000), смещением неконсолидированных осадков (Верба, 2007), так и с фокусированной разгрузкой газонасыщенной воды и/или нефти (Judd & Hovland, 2007). В ходе геофизических исследований в 2003 г. была установлена связь этих структур с разрывными нарушениями в верхней части разреза (Mayer et al., 2008) по которым возможна миграция углеводородных флюидов. Известно, что в акватории Чукотского моря на глубинах воды более 200 м могут формироваться скопления газовых гидратов фильтрогенного типа связанных с очагами разгрузки флюидов (Соловьев, Гинсбург, 2004). А описанные структуры расположены на глубинах воды более 400 м. С целью выяснения природы покмарко-подобных структур и обнаружения приповерхностных скоплений газовых гидратов в 2009 году на НИС «Профессор Хромов» в рамках программы РУСАЛКА (RUSALCA) были проведены геофизические исследования и впервые отобраны образцы донных осадков.

По данным съемки гидролокатором бокового обзора (ГБО) выявленные аномалии, вызванные различной интенсивностью величины обратного рассеяния и выраженные на записи ГБО в виде светлых и темных пятен, позволили выделить более 40 морфоструктур на дне в виде округлых депрессий от 150 до 850 м в диаметре. На записи придонного профилографа выявленные структуры представлены конусовидными углублениями с глубинами 40-50 м в их центральных частях. Сопоставление данных ГБО с результатами съемки многолучевого эхолота (Mayer et al., 2008), показало хорошую корреляцию полученных нами материалов. Признаков присутствия свободного газа в поверхностных отложениях исследованных структур, в виде амплитудных и частотных аномалии на сейсмограммах, отмечено не было.

На основании геофизической съемки для дальнейшего геологического опробования в различных частях исследованного полигона были выбраны покмарко-подобные структуры различного размера. Вскрытые в их пределах отложения представлены полосчатым вязким однородным пелитом (с алевритовой примесью до 20%) различных цветов. Во всех изученных кернах наблюдалось чередование слоев коричневого и оливково-зеленого цвета, свидетельствующее о смене периодов оледенения и межледниковья (Белов, Лапина, 1961), что является характерным для отложений Арктических морей. Карбонатная составляющая осадков (до 40%) представлена рассеянным мелкокристаллическим аллотигенным доломитом и кальцитом. Вскрытые отложения не обнаружили ожидаемых и характерных для активных очагов фокусированной разгрузки флюидов (в том числе и покмарков) признаков разгрузки газа, таких как газонасыщенность отложений, наличие восстановленных осадков, запаха сероводорода и т.д.

Интересной особенностью вскрытых отложений стало наличие слоев напоминающих сопочную брекчию, представленную матриксом (пелит с алевритовой примесью до 20%) с уплотненными глинистыми включениями и обломками пород размером до 1 см.

Брекчиевидные слои различной мощности были обнаружены на различных поддонных глубинах всех исследованных станций. Присутствие в отложениях сопочной брекчии позволяет предположить взаимосвязь исследованных структур с возможной грязевулканической деятельностью. В частности, описанные слои брекчии могли сформироваться в периоды активности грязевых вулканов. Полученные литологические материалы показывают, что если изученные структуры и являются результатом разгрузки газосодержащих флюидов (каковыми могут являться продукты грязевулканической деятельности или газонасыщенная вода), то эти процессы могли иметь место в прошлом.

Повышенные, относительно придонных вод, концентрации основных макрокомпонентов (K, Na, Mg, Ca, Cl, SO4 и HCO3) в поровых водах (повышенная соленость), увеличение значений 18О с глубиной и, распределение отношений 18О/Clвероятно, являются свидетельством фильтрации в сторону дна воды с солевым составом отличным от морской. Рассеянное органическое вещество осадков (РОВ) имеет смешанный сапропелево-гумусового генезис: (1) на поддонных глубинах 30 см и более, РОВ представлено преимущественно диагенетической гумусовой составляющей (С29/С17 и ОЕР27-31>3), что типично для мелководных голоцен-плейстоценовых осадков арктического шельфа; (2) в верхней части разреза геохимические характеристики РОВ позволяют предположить интенсивную предголоценовую биодеградацию ОВ и/или импульсное развитие микробиологических сообществ, обусловленное локальной спецификой фациальных условий осадконакопления. В пользу последнего свидетельствует и аномально высокое для позднекайнозойских отложений содержание УВ (до 0,033%) и нетипичное распределение н-алканов. Отношения С15-С20/С21-С30 изменяются от 0,23 до 0,51, алкановые коэффициенты (С16-С22/С23-С29) менее единицы (0,44-0,89) и, отношения С17/С25 варьирующие в пределах 0,32- 0,84, что свидетельствует о различной доле сапропелевой составляющей в составе исходного ОВ: чем ниже это отношение, тем меньше её доля. Специфика состава и распределение углеводородных биомаркеров (тритерпанов, стеранов, аренов), отсутствие в составе терпанов биогопанов (-изомеров) и низкое содержание моретанов (-изомеров) и, гопановые коэффициенты зрелости РОВ (Ts/Ts+Tm, 22S/22S+22R C31) указывают на различный генезис и значительный (постдиагентический) уровень зрелости РОВ. Соотношения норгопана к гопану (С29/С30) и гомогопана R к гопану (С31R/C30) характерны для РОВ морского генезиса (значения более 0,60 и 0,25, соответственно). Таким образом, особенности в составе органического вещества отложений (содержание хемофоссилий), содержание основных компонентов в поровых водах также позволяет предположить разгрузку грязевулканического (смешанного) флюида. Наличие сопочных брекчий в отложениях также свидетельствует о взаимосвязи исследованных структур с грязевулканической деятельностью, что, в свою очередь, предполагает миграцию углеводородсодержащих флюидов из глубинных залежей в прошлом.

Комплекс проведенных (гидро-)геохимических (химический - компонентный состав поровых и придонных вод, измерение содержания Согр, Скарб, н-алканов в осадках) и изотопных (13ССорг, 18ОH2O) аналитических исследований позволяет охарактеризовать исследованные структуры как древние (не активные в настоящее время) очаги разгрузки флюидов.

Список литературы Белов Н.А., Лапина Н.Н. Донные отложения Арктического бассейна // Л., Морской транспорт, 1961. 152 с.

Верба М.Л. Современное билатеральное растяжение земной коры в баренцево-карском регионе и его роль при оценке перспектив нефтегазоносности. Нефтегазовая гелогия. Теории и практика. 2007 (2) Judd A. and Hovland M. Seabed Fluid Flow, the impact on geology, biology and the marine environment.

Cambridge University Press, 2007. 475 p.

Mayer L.A., K. Brumley, A. Andronikov, D.N. Chayes, A.A. Armstrong, B. Calder, J.K. Hall, W.C. Clyde, W.A.

Bothner, J.V. Gardner Resent Mapping and Sampling on the Chukchi Borderland and Alpha/Medeleev Ridge, Eos Trans. AGU, 89(53), Fall Meet. Suppl., 2008.

Abstract

C11C- Olesen O., Dehls J., Bungum H. et al., Neotectonics in Norway, Final Report No.2000002. Geol. Surv. of Norway, 2000. 135 p.

ИЗМЕНЧИВОСТЬ СОСТАВА И СТРОЕНИЯ ГЛИНИСТЫХ

МИНЕРАЛОВ В МОРЕНАХ ВАЛДАЙСКОГО ОЛЕДЕНЕНИЯ

Университет Латвии, Факультет Географии и Наук Земли, Моренные осадки латвийской свиты (Валдайское оледенение) распространены по всей территории Латвии, за исключением районов, где они эродированы деятельностью рек и флювиогляциальных потоков или размыты в бассейнах позднего ледникового или послеледникового периода (Zels, Markots 2004). Моренные осадки валдайского оледенения выходят на поверхность земли на широких территориях возвышенностей и в некоторых районах равнин, в остальной части территории Латвии их покрывают послеледниковые образования. На основании эрратического моренного материала, неоднородности гранулометрического состава и неравномерного распределения по территории Латвии, выделены (Даниланс 1973) три различные фациальные зоны:

Западная, Восточная и Среднелатвийская, соответствующие трем основным ледниковым потокам, которые пересекали территорию Латвии во время последнего оледенения (Zns 1936).

Для детальных исследований были выбраны два участка в соответствии с моренными литозонами (Даниланс 1973) – Улмалес и Куправас, принадлежащие Западной и Восточной моренной фациальной зоне.

Из предыдущих исследований в Северной Естонии и Финляндии известно (Kalmes и др., 1992;. Haldorsen и др. 1989), что минеральный состав глин в моренах мало отличается от местных коренных пород, хотя пропорции между различными глинистыми минералами и их группами могут быть совершенно разными (Pulkinen 2004). В данной работе основной акцент сделан на изучение изменчивости состава моренного материала, залегающего над глинистыми породами, который указывает не только на количество эрратического материала, но и на динамику ложа ледника (Van der Wateren и др., 2002).

В ходе исследований отобраны образцы морен и подстилающих глинистых пород.

Как главный метод изучения минерального состава образцов использован рентгеноструктурный анализ порошковых проб (РСА). Анализ количественного минерального состава проводился методом уточнения кристаллохимического строения каждого минерала, входящего в состав осадков по методу Ритвельда в программе SiroQuant. Одним из преимуществ указанного метода в возможности уточнения степени упорядоченности глинистых минералов, что является диагностическим признаком процессов преобразования и транспорта. В ходе работы проанализированы различия в составе и соотношениях глинистых минералов а также изменение степени