Ғалымдар ресейлік платформадағы жұмбақ шұңқырларды сутегі газсыздандыру арқылы түсіндіреді

2024 Автор: Seth Attwood | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2023-12-16 16:10

Соңғы 15 жылда Ресейдің еуропалық бөлігінің орталық аймақтарында кратерлердің пайда болуының көптеген жағдайлары байқалды. Олардың ішінде екі түрі ерекшеленеді: жарылғыш және апатты.

Жарылғыш кратерлердің пайда болуымен жүретін процестер кейде өте әсерлі. 1991 жылы 12 сәуірде Сасово қаласының шекарасынан 400 метр жерде (Рязань облысының оңтүстік-шығысында) күшті жарылыс болды, соның салдарынан қаланың жартысында терезелер мен есіктер қағылды.

Сарапшылардың пікірінше, дүмпу толқынының қалаға мұндай әсері кем дегенде бірнеше ондаған тонна тротил жарылысын тудыруы мүмкін. Алайда жарылғыш заттың ізі табылмады. Қалыптасқан No1 шұңқырдың диаметрі 28 метр, тереңдігі 4 метр.

1992 жылы маусымда Сасоводан солтүстікке қарай 7 км жерде, егілген жүгері алқабында жарылыс дыбысын ешкім естіген жоқ (бірақ олар сепкен кезде ол әлі жоқ болатын) тағы бір жарылғыш шұңқыр (диаметрі 15 м, тереңдігі 4 м) табылды. Жарылғыш сипат шұңқырды ролик түрінде бекітетін сақиналы лақтыру арқылы белгіленеді. Сонымен қатар, кратерді жаңа күйінде бақылаған куәгерлердің айтуынша, айналасында шашыраңқы бөліктер - топырақ кесектері болған.

Бізде бұл кратерлердің пайда болуы қандай да бір түрде планетаның сутегі газсыздануымен байланысты деген түсініксіз күдік бар. Сондай-ақ біз Ресейде ықшам сутегі газ анализаторларының ойлап табылғанын білдік, бұл газ қоспасындағы бос сутегінің мөлшерін 1 промиллионнан 10 000 промиллионға дейінгі концентрация диапазонында өлшеуге мүмкіндік берді (миллиондағы бөліктер - миллионға бөліктер, 10 000). ppm = 1%).

Біз 2005 жылдың тамыз айында Сасовский шұңқырында болып, сапарға геология-минералогия ғылымдарының докторы Владимир Леонидович Сывороткинді шақырдық, ол қажетті құрал-жабдықтары бар және бізді «гидрогенометрия» әдісімен таныстыруға ықылас білдірді.

В. Л. Сывороткиннің Сасовский ауданында жүргізген өлшеулері жер қойнауы ауасында бос сутегінің барын көрсетті. Өкінішке орай, біз барған кезде (тамыз, 2005 ж.) №1 шұңқыр шағын көлге айналды, сондықтан өлшеулер воронканың өзінде жүргізілмеді. Алайда оған жақын жерде де, бірнеше жүз метр қашықтықта да сутегінің болуы анықталды. №2 шұңқыр тамаша сақталған, толық құрғақ болып шықты, оның түбіндегі өлшеу көрші аумақпен салыстырғанда сутегінің екі есе жоғары концентрациясын көрсетті.

Осылайша, қазіргі уақытта жер қойнауындағы ауа құрамындағы сутегінің шамамен мөлшерін бағалауға болады және бұл кез келген тұрғыдан алғанда өте перспективалы мәселе сияқты. Біз VG-2A және VG-2B 2 сутегі газ анализаторларын сатып алдық (бірінші үшін өлшенген сутегі концентрациясының диапазоны 1-ден 50 промиллеге дейін, екіншісі үшін 10-нан 1000 промиллеге дейін), жер қойнауындағы ауа сынамаларын алу процесін сәл жақсарттық және 2006 жылы біз Ресей платформасының орталық аймақтарында (Липецк және Рязань облыстары) бірнеше экспедиция сапарларын жасадық.

Липецк облысының солтүстік-шығыс бөлігінде жыртылған қара топырақ алқабында №3 шұңқырды байқадық. Оның диаметрі 13 метр, тереңдігі 4,5 метр. Оның айналасында шығарындылар болған жоқ. Бұл шұңқыр 2003 жылдың көктемінде табылған. Біздің бұрғылау жұмыстарымыз аркоз құмында 3 метр тереңдікте (шұңқыр түбінен төмен) жер бетінен сол жерге құлаған майлы қара топырақты кесектерді анықтады, бұл оның істен шыққанын біржақты растайды.

Шұңқыр түбіндегі сутегі концентрациясын өлшеу нөлді көрсетті. 50 метр қашықтықта және одан әрі батысқа қарай бірінші құрылғы (оның сезімталдығы жоғары) бірнеше ppm концентрациясын көрсете бастады, бірақ 5 промилледен аспайды. Алайда воронкадан 120 м қашықтықта құрылғы сутегімен «тұншығып» қалды. Сол нүктедегі екінші құрылғы 100 промилледен астам концентрацияны көрсетті. Бұл жерді егжей-тегжейлі көрсету жергілікті сутегі аномалиясының болуын көрсетті, ол меридиандық бағытта 120 метрге созылады, ені шамамен 10-15 метр, максималды мәндері 200-250 промиллеге дейін жетеді.

Сутектің қасиеттері туралы

Сутегінің ерекше қасиеттерінің бірі оның қатты денелерде диффузиялану қабілетінің бірегейлігі болып табылады, ол басқа газдардың диффузия жылдамдығынан бірнеше есе (тіпті үлкен дәрежеде) жоғары. Осыған байланысты біз анықтаған жергілікті аномалия жерленген, ежелгі геологиялық дәуірден қалған (сақталған) деуге ешбір амал жоқ. Сірә, біз жер бетінде заманауи сутегі ағынының пайда болуын анықтадық.

Геологиялық тәжірибе, егер эндогендік құбылыстар кеңістікте және уақытта тығыз байланысты болса (біздің жағдайда, шұңқыр мен сутегі ағыны), онда, ең алдымен, олар генетикалық байланысты, яғни. бір процестің туындылары болып табылады. Және бұл, анық, жердің сутегі газсыздануы.

Сутегі («сутек», - сөзбе-сөз - «суды тудыратын») - жеткілікті белсенді химиялық элемент. Жер қыртысының жоғарғы горизонттарының тау жыныстарының кеуектерінде, жарықтары мен микрокеуектерінде бос (көмілген) оттегі, сонымен қатар химиялық әлсіз байланысқан оттегі (ең алдымен, темір оксидтері мен гидроксидтері) жеткілікті. Сутегінің эндогендік ағыны өз жолын жасай отырып, судың пайда болуына жұмсалады. Ал егер сутегі ағыны күндізгі бетке жетсе, онда біз тереңдікте оның күштірек екеніне сенімді бола аламыз және сәйкесінше тереңдікте кейбір эндогендік процестер жүріп жатыр деп болжауға болады, бұл біз үшін бұл жерде өмір сүру үшін есептелуі керек. бұл бет.

Біріншіден, терең сұйықтық ағындары ешқашан зарарсыздандырылған сутегі емес. Олардың құрамында әрқашан хлор, күкірт, фтор және т.б. бар. Мұны біз сутегі газсыздандыруы ұзақ уақыт бойы жүргізіліп жатқан басқа аймақтардан білеміз. Су-сутектік сұйықтықтағы бұл элементтер әртүрлі қосылыстар түрінде, соның ішінде сәйкес қышқылдар (HCl, HF, H2S) түрінде болады. Осылайша, бірінші километр тереңдікте сутегі ағыны сөзсіз қышқылданған суды құрайды, оның үстіне оның температурасы жоғары болуы керек (химиялық реакциялардың геотермиялық градиентіне және экзотермиялық сипатына байланысты) және мұндай су карбонаттарды өте тез «жейді».

Орыс платформасының шөгінді жамылғысында карбонаттардың қалыңдығы жүздеген метрді құрайды. Біз бәріміз олардағы карст қуыстарының пайда болуы жай процесс деп ойлауға дағдыланғанбыз, өйткені біз оны жаңбыр мен қар суларының тереңдікке ағып кетуімен байланыстырдық, олар шын мәнінде тазартылған және оның үстіне суық. Сутегі ағынының (және осы ағынның жанындағы жаңа шұңқырдың) ашылуы бізді осы таныс түсініктерді түбегейлі қайта қарауға мәжбүр етеді. Сутегі ағынының жолында пайда болған қышқылданған термалды сулар карст қуыстарын өте тез «жеп» алады және сол арқылы жер бетінде шұңқырлардың пайда болуын тудыруы мүмкін («жылдам» деген кезде біз геологиялық уақытты емес, біздікі - адам, тез ағып жатқан). Төменде біз қазіргі уақытта бұл құбылыстың ықтимал ауқымын талқылаймыз.

Сасов жарылысының физикасы

Енді Сасово қаласының жарылғыш шұңқырына оралайық. Бұл жарылыспен байланысты көптеген құпиялар бар. Жарылыс 1991 жылдың 12 сәуіріне қараған түні 1 сағат 34 минутта болды. Алайда, одан 4 сағат бұрын (11 сәуірде, кешке) болашақ жарылыс аймағында үлкен (дәлелдер бойынша - үлкен) жарқыраған шарлар ұша бастады. Мұндай ашық ақ түсті шар вокзалдың үстінде көрінді. Оны станция мен депо жұмысшылары, көптеген жолаушылар, маневрлік тепловоздың машинисі (дабыл қаққан да сол) байқады. Аспандағы ерекше құбылыстарды азаматтық авиация ұшу мектебінің курсанттары, теміржолшылар, балықшылар көрді. Жарылыстан бір сағат бұрын болашақ кратердің орнына біртүрлі жарқырау тарады. Жарылыстан жарты сағат бұрын қала шетіндегі тұрғындар болашақ жарылыс болған жерде екі ашық қызыл шарды көрді. Осы кезде адамдар жердің дірілдегенін сезіп, гуіл естілді. Жарылыс алдында жақын маңдағы ауылдардың тұрғындары қаланың аспанын жарқырататын екі ашық көк жарқылды көрді.

Жарылыстың алдында күшті, өсіп келе жатқан шу болды. Жер сілкінді, қабырғалар сілкінді, содан кейін ғана дүмпу толқыны (немесе толқындар ма?) қалаға соқты. Үйлер жан-жаққа тербеле бастады, пәтерлерде теледидарлар мен жиһаздар құлады, люстралар ұшты. Ұйқысы келген адамдарды төсек-орындарынан лақтырып тастап, әйнек сынықтарын жаудырды. Мыңдаған терезелер мен есіктер, сонымен қатар шатырлардағы жаймалар тамырымен жұлынды. Адам нанғысыз қысымның төмендеуі люктердің қақпақтарын жұлып әкетті, қуыс заттарды – герметикалық банкалар, электр шамдары, тіпті балалар ойыншықтары да жарылып кетті. Кәріз құбырлары жер астында жарылған. Дауыс басылғанда, есеңгіреп қалған адамдар қайтадан гуілді естиді, енді азайып бара жатқандай …

Мұның бәрі кәдімгі жарылысқа ұқсамайды. Сарапшылардың (жарылғыш инженерлердің) айтуынша, қалаға мұндай зиян келтіру үшін кем дегенде 30 тонна тротил жару керек болған.

Бірақ неге мұндай кішкентай шұңқыр? Мұндай шұңқырды екі тонна тротилден жасауға болады (бұл туралы көп жылдық тәжірибесі бар жарылғыш В. Ларин айтады, ол дала маусымынан кейін бір жарым-екі тонна жарылғыш затты жаруға мәжбүр болды, өйткені ол қоймаға қайтарылмайды).

Шұңқырға жақын маңдағы шөптердің, бұталардың және ағаштардың соққыдан да, жоғары температурадан да сақталмағаны өте таңқаларлық көрінеді. Ал сол маңда тұрған бағаналар неге шұңқырға қарай қисайған? Неліктен люктің қақпақтары жыртылды және қуыс заттар неге жарылды?

Ақырында, «жарылыс» неге уақытында созылып, гуілмен, жердің шайқалуымен және ерекше жарық құбылыстарымен (жарылыс алдында байқалған жарқыраған шарлар мен жарқыраған жарқыраулардан басқа, қалыптасқан шұңқырдың өзі су басқанша түнде жарқырап тұрды).

Қалаға жұмбақ «шабуылдың» себебі белгісіз болып қалды (мамандар мұндай нәрсені адамдар да, табиғат та жасай алмайды деген қорытындыға келді).

Енді біздің нұсқамыз. Орталық Ресейде жергілікті сутегі ағындары болуы мүмкін екенін білеміз. Бұл ағындар өз бағыты бойынша термалды судың пайда болуымен бірге жүруі керек, сонымен қатар ол жоғары минералданған болуы керек. Термиялық минералданған сулар төмен температуралар мен қысымдар аймағына түсіп, әдетте олардың минералдануын әртүрлі «гидротермалиттер» түрінде шығарады, өткізгіш тесіктер мен жарықтардың бар жүйесін сауықтырады. Нәтижесінде жер қыртысының жоғарғы горизонттарында сутегі ағыны сутегінің шығуын сыртқа жабатын өзінің айналасында тығыз «қалпақ» түрін құра алады. Мұндай тосқауыл сутегінің және басқа газдардың белгілі бір көлемде («қазандық») қоңыраудың астында жиналуын тудырады, бұл қысымның күрт артуына әкеледі. (Нашар сығылатын сұйықтықта үлкен тереңдіктен жоғары көтерілетін газ көпіршіктері осы сұйықтықпен толтырылған жүйенің жоғарғы бөліктеріндегі қысымның жоғарылауына әкеледі.). Қазандықтағы қысым литостатикалық қысымнан асқанда, қақпақтың да, оның үстіндегі қабаттардың да серпілісі сөзсіз бір жерде болады. Ал біз күшті соққы аламыз. Бұл шығарындыда сутегі мен су басым болады, мүмкін көмірқышқыл газын қосқанда. (Осылайша жарылыстың вулкандық түтіктері – диатремалар түзіледі, тек осы нұсқада силикат балқымалары нашар сығылатын сұйықтық рөлін атқарады.)

Осылайша, №1 Сасовская шұңқырының өзі жарылыс нәтижесінде емес, негізінен сутектен тұратын газ ағынының серпілісінің нәтижесінде пайда болды, сондықтан ол (шұңқыр) соншалықты кішкентай (Жоғары жылдамдықта, газ ағындары. олардың диаметрін сақтайды және олар шұңқырға кіргенде, олар тіпті қабырғалардан шығады).

Сонымен бірге атмосферада сутегі оттегімен араласып, жарылғыш газдың бұлты пайда болды, ол қазірдің өзінде жарылған, т. бұл жарылыс кең көлемде орын алды. Сутегінің жарылыс күйінде жануы кезінде көп мөлшерде жылу бөлінді (бір мольге 237,5 кДж), бұл реакция өнімдерінің күрт кеңеюіне (жарылғыш кеңеюіне) әкелді. Атмосферада мұндай «көлемді» жарылыстарда соққы фронтының артында сиректеу аймағы (төмен қысыммен) пайда болады.

«Вакуумдық бомбалар» деп аталатындар жарылыс кезінде бірдей әсер береді. Айта кету керек, жарылғыш заттар технологиясының мамандары Сасоводағы оқиғаны зерттеген кезде көптеген құбылыстар (тексеру ұңғымаларының шойын қақпақтарының жыртылуы, қуыс заттардың жыртылуы, терезелер мен есіктердің қағылуы және т.б.) вакуумдық типтегі жарылысты тікелей көрсетті.. Бірақ әскерилер «вакуумдық бомбаның» жарылуын ықтимал себептер тізімінен алып тастау керек деп қатаң түрде мәлімдеді. Соған қарамастан, соңғы металл детекторларының көмегімен олар айналаның бәрін таратты, бірақ бомба снарядының сынықтары табылмады.

Келесі параметрлермен жерасты қазандығының ықтимал өлшемдерін есептеу нәтижелері қызықты:

- литостатикалық қысым 150 бар болатын 600 метр тереңдіктегі «қазандық»;

- бұл белгілі бір көлем, онда кеуектіліктің тек 5% коммуникациялық қуыстар түрінде болады;

- коммуникациялық бос орындар 150 атм қысыммен сутегімен толтырылады;

- жер асты қазандығынан атмосфераға шыққан заттардың жиырмадан бір бөлігі ғана жарылып, қалғандары жай ғана шашылып қалды;

- жарылған бөлік 30 тонна тротил жарылысына тең энергия бөлді.

Бұл жағдайда қазандықтың көлемі - 30х30х50м болуы мүмкін.

Осылайша қазандық геологиялық масштабта кішірейтілді. Бірақ онда жинақталған энергия жылу электр станциясының бу қазанындағы энергиядан мыңдаған есе көп болды. Менің үйімнен бір шақырымдай жерде ТЭЦ бар, сол жерде қазандықтың қысымы шыққанда мен керең болып қалатынмын, ал пәтердегі әйнек дірілдейді. Енді елестетіп көріңізші, үйіңізден алыс жерде жер астынан мың есе қуатты қазан жарылып, ішіндегісі жер бетіне шығып, алты жүз метрлік тас қабатын жаншып кетсе, ызылдаған діріл мен діріл қандай болмақ. Жақын жерде қатты жер асты гуілімен нағыз жер сілкінісі болады.

Енді жұмбақ жарық құбылыстары туралы. Алдағы жер сілкінісі аймағында күшті электрлендіру әдеттегі құбылыс: шаш тік тұрады, киім қылшық және сықырлайды, нені ұстасаңыз да - бәрі статикалық электр ұшқынымен соғады. Ал егер бұл түнде болса, онда сіз жарқырай бастайсыз. Құрғақ орамал сиқырлы ұшатын кілем сияқты ұшып кетуі мүмкін. Бұл құбылыс бір мезгілде әдемі де, қорқынышты да (оның қаншалықты «дірілдегенін» ешқашан білмейсің).

Көптеген сейсмикалық дүмпулердің алдында және жарқыраған сфералардың пайда болуымен (әсіресе эпицентрдің жанында) жүреді. Кейбір зерттеушілер оларды «плазмоидтер» деп атайды, бірақ бұл түзілістердің нақты табиғаты әлі нақтыланбаған.

Ташкентте әйгілі жер сілкінісі кезінде негізгі жер асты дүмпулері түнде болды, ал қалалық қызметтер алғашқы белгілерінде бірден қаланы электр энергиясынан ажыратты. Алайда, электр қуатын өшірген кезде көше жарықтандыру желілерінің бір бөлігі өздігінен тұтанып, сейсмикалық дүмпу кезінде және одан кейін 10-15 минут бойы жарқырап тұрды. Ташкенттегі жер сілкінісі туралы ресми хабарда электр жарығы жоқ қараңғы жертөлелерде күндізгідей жарқырап тұрғаны айтылған. Электрлендіру мен жарық әсерлері қандай да бір түрде тау жыныстарындағы кернеудің күрт жиналуымен байланысты деген гипотеза бар.

Осылайша, егер сутегі ағыны тереңдікте «құлыпталған» болса, онда бұл газдардың жер бетіне шығуы нәтижесінде шұңқырдың пайда болуы арқылы шешілуі мүмкін. Және, шамасы, бұл серпіліс әрқашан атмосферадағы көлемді (вакуумдық) жарылыспен бірге жүрмейді. Егер сутегі ағыны жер бетіне кедергісіз жетсе, онда, ең алдымен, біз шұңқыр (карст) шұңқырын аламыз.

Шамасы, бұл нұсқалар тау жыныстарының физикалық және химиялық қасиеттерінің айырмашылығына байланысты, олар арқылы сутегінің терең инфильтрациясы жүреді. Және, әрине, бұл экстремалды түрлер арасында аралық вариациялар болуы керек және олар.

Шұңқырлардың жасы туралы

Шұңқырлар ресейлік платформада 90-шы жылдары пайда бола бастады және соңғы 15 жылда олардың кем дегенде 20-сы болды. Бірақ бұл тек куәгерлердің көзінше пайда болған кратерлер ғана, ал олардың қаншасы байқамай қалған немесе байқалмаған, бірақ көпшілікке жарияланбағанын білмейміз.

Уақыт өте келе шұңқырлар «қартаяды» және тез арада бұталар мен ормандар өскен шағын табақша тәрізді ойпаттарға айналады, әсіресе олар борпылдақ құмдарда болса. Мұндай ескі, «табақша тәрізді» (көбінесе тамаша дөңгелек) жүздеген көп. Олардың өлшемдері диаметрі 50-ден 150 м-ге дейін, кейбіреулері 300 метрге жетеді.

Спутниктік суреттерге қарағанда, кейбір аудандарда олар ауыр сырқаттан кейінгі жер бетіндегі шұңқырларға ұқсайтын аумақтың 10-15% -ын алып жатыр (Липецк, Воронеж, Рязань, Тамбов, Мәскеу, Нижний Новгород облыстары). Геологиялық тұрғыдан алғанда, олардың жасы қазіргі заманғы, өйткені олар мұзданудан кейін, қазіргі рельеф қалыптасып қалған кезде (яғни, олардың жасы 10 мың жылдан аспайды). Адамдардың стандарттары бойынша бұл шұңқырлар «тарихқа дейінгі», «әрдайым» болған және адамдар олардың пайда болуын көрмеген (және есінде жоқ) (яғни, олардың жасы мың жылдан астам).

Сіз нұсқаны құра аласыз: бірнеше мың жыл бұрын шұңқырларды қалыптастырудың белсенді процесі болды, содан кейін ол тоқтап, енді қайтадан басталды. Бірақ сутегі газсыздандыру қалай әрекет етті? «Тарихқа дейінгі» шұңқырлардың пайда болуына себеп болды ма, жоқ па? Ал егер болған болса, мыңдаған жылдар бойы ресейлік платформада сутегі газсыздану процесінде үзіліс болды ма және жақында ол қайтадан басталды? Немесе ол үнемі жалғасып, сутегі ағындарының ежелгі шығу тегі бар ма? Бұл сұрақтарға әлі жауап жоқ.

Ресейлік платформаның орталық аймақтарында сутегі ағындары (қазіргі уақытта бар) қашан пайда болғанын қазір айту мүмкін емес. Шұңқыр пайда болуы үшін сутегі ағыны қанша уақыт «жұмыс істеуі» керек екенін де білмейміз. Бұл мақсатты зерттеулерді, эксперименттерді, есептеулерді қажет етеді. Сутегінің тез «жұмыс істеуге» қабілетті екенін болжауға болады (оның себебі бар).

Бірақ егер соңғы 15 жылда бірнеше ондаған кратерлердің пайда болғанын және оған дейін мұндай нәрсе болмағанын (бірақ «гласность» болғанымен) ескерсек, онда сутегі ағындары жаңа құбылыс болып шығады., жақында шыққан. Оның жаһандық сипаты бар ма, әлде Ресейде ғана кең тарағанын білмейміз.

«Түнгі бұлттар» мәселесі бойынша

Осыған байланысты түнгі бұлттарға назар аудару керек шығар. Олар судың мұз кристалдарынан тұрады және 75-90 км биіктікте (мезопаузалық аймақта) орналасқан. Атмосфералық мамандар су буының бұл аймаққа қалай енетінін түсіндіре алмайды. Ондағы температура минус 100 ° C дейін төмендейді, ал әлдеқайда төмен биіктікте барлық су толығымен қатып қалады.

Бірақ егер сутегі Жерден ғарыш кеңістігіне таралса, онда ол мезопаузалық аймаққа енуге қабілетті. Бұл озон қабатының үстінде, күн радиациясы көп және оттегі бар - бұл судың пайда болуы үшін қажет. Мұндағы ерекшелік (интрига) 1885 жылдың жазына дейін Түнгі бұлттар болмаған. Алайда 1885 жылдың маусымында әртүрлі елдердің ондаған бақылаушылары оларды бірден байқады. Содан бері олар кәдімгі (тұрақты) оқиғаға айналды, енді бұл құбылыстың ғаламдық сипатқа ие екендігі анықталды. Бірақ бұл таңғажайып фактіні сутегі газсыздандыру пайдасына дәлел деп санауға бола ма?

«Ауылдық» аномалиясы

Қара жер аймағына саяхаттау, әсіресе күздің басында, егін жинаған кезде, маса аз, ауа-райы әлі де қолайлы болған кезде, жағымды бизнес. Бірақ сонымен бірге олар доңғалақтарда трактор қорғаушысы бар қуатты жол талғамайтын көлікті жүргізу қажеттілігіне байланысты ауыртпалық тудырады (әйтпесе ылғалды ауа-райында ештеңе істеуге болмайды). Бұл сапарлар да шаршатады, өйткені бір жолақты тас жолдар баяу қозғалатын жүк көліктерімен бітеліп қалады.

Сондықтан, тағы бір кептеліске тап болған сайын, біз армандаған сайын - «біздің саяжайда сутегі аномалиясын табу қандай жақсы болар еді», оған Мәскеудегі пәтерден «Дмитровка» бір сағатта жетуге болады. Онда сізде душ, ванна бар, сіз каминнің жанында ауа-райының нашарлауын күте аласыз, бірақ егер ауа-райы сәл ашылып, сіз жұмыста болсаңыз.

Саяжайға келесі сапарында олар оны өз сайтында өлшеді - бұл көбірек болды 500 бет/мин … Олар айналаны өлшей бастады, алдымен бірнеше метр радиуста, содан кейін ондаған, содан кейін жүздеген метр, ең соңында - километр және барлық жерде жүздеген ppm, және әрбір төртінші өлшемде құрылғы артық көрсетті 1000 бет/мин … Қазіргі уақытта біз Мәскеу облысында аймақтық аномалия бар екенін анықтадық, оның ұзындығы (солтүстіктен оңтүстікке қарай) 130 километрден кем емес, ені 40 км-ден астам.

Біз оны әлі анықтаған жоқпыз, бірақ ол үлкенірек сияқты, өйткені экстремалды перифериялық өлшемдер асатын мәндерді тапты. 1000 бет/мин … Бұл аномалия бүкіл Мәскеуді қамтиды.

Ағымдағы жағдайды анықтау: қазіргі уақытта ресейлік платформада сутекті газсыздандырумен байланысты эндогендік процестерді белсендіру басталды. Біздің өркениет мұндай құбылысқа әлі тап болған жоқ, сондықтан оны жан-жақты зерттеу керек.

Не істеу?

Шамасы, сутегі ағындарының планета бетіне шығуын тіркейтін жергілікті сутегі аномалияларынан бастау керек. Бұл құбылысты зерттеу үшін геофизикалық әдістер кешенін таңдау қажет.

- Егер сутегі ағыны су-сутегі сұйықтығымен толтырылған тік өткізгіштік аймағын құраса, онда бұл аймақта көлденең шағылыстырушы беттерді «жуып тастау» керек. Тиісінше, мұндай аймақтар сейсмикалық әдістермен (мысалы, шағылысқан толқындар әдісімен) тіркелетін болады.

- Мұндай аймақтардың жоғарғы километрлері тұзды суға толады, т.б. жоғары электр өткізгіштігі бар табиғи электролит. Демек, бұл аймақтарды электр барлау әдістерімен орнатуға болады (мысалы, магниттелурлық зондтау әдісімен – МТЗ).

- Өткізгіштікті (кеуектілікті) сутегі оның инфильтрация аймағында (ағынды ағындарда жиналған кезде) өзі жасайтынын есте ұстаған жөн. Және бұл кеуектілікті (және каверноздылықты) тек карбонаттарда ғана емес, сонымен қатар силикат жыныстарының метасоматикалық түрленуімен (каолинизация, аргилизация) жүретін граниттерде, гранит-гнейстерде, кристалды тақтатастарда және т.б. жасай алады. Сонымен қатар тау жыныстарының көлемдік тығыздығы айтарлықтай төмендейді (кейде күрт), бұл гравиметрияны сәтті қолдану мүмкіндігін ашады.

- Ақырында, жоғары кеуекті аймақтарда (сумен толтырылған) сейсмикалық толқынның таралу жылдамдығы күрт төмендейді және бұл сейсмикалық томография әдісінің тиімділігіне үміттенуге мүмкіндік береді.

Жергілікті сутегі аномалиялары мен жас кратерлерде сыналған және тереңдікте жасырылған сутегі ағындарын (және олармен байланысты тік өткізгіштік аймақтарын) іздеуге арналған геофизикалық зерттеу әдістемесін бұрғылау арқылы тексеру қажет болады. Содан кейін оны ерекше қорғалатын объектілер бар немесе болуы тиіс аумақтардағы ықтимал қауіпті аймақтарды анықтау үшін пайдалануға болады.

Еске сала кетейік, осыдан бірнеше жыл бұрын Курск АЭС-інің тікелей маңында екі кратер пайда болған. Егер біз «сутегі қазандықтарын» табуды үйренсек, онда біз олардың қысымын ұңғымалармен шығаруға бейімделіп, осылайша алынған сутекті пайдаланамыз, яғни. біз капитализацияланбай-ақ айтарлықтай зиян келтіретін және апаттар тудыратын құбылыстан айтарлықтай пайда мен кіріс аламыз.

Енді біз бүкіл Мәскеуді қамтитын аймақтық сутегі аномалиясының табиғаты және ол бізге қандай таң қалдыруы мүмкін екендігі туралы нақты айта алмаймыз - әлі де деректер өте аз. Бір нәрсе анық: бұл тым үлкен және біз онымен байланысты болуы мүмкін эндогендік процестерді бақылауға алуға үміттене алмаймыз. Бұл процестер, ең алдымен, тереңдікте жүріп жатыр, бірақ әлі күнге дейін бетіне шыққан жоқ. Дегенмен, олар жақын арада пайда болуы мүмкін және көптеген қауіпті құбылыстар олармен байланысты болуы мүмкін, олар үшін біз алдын-ала дайындалғанымыз жөн.

Жақын болашақ – «адам»

Біріншіден, аймақтық аномалия шегінде жарылғыш және шұңғыл кратерлердің пайда болуы мүмкін. Мәскеулік геоэкологтардың (әзірше сутегі ағындары туралы ақпараты жоқ) айтуынша, қала аумағының 15% -ы карсттық қауіпті аймақта орналасқан және бұл аймақтарда шұңқырлар кез келген уақытта пайда болуы мүмкін. Мұны мамандар біледі, сөйлейді, ескертеді, бірақ билікті тиісті шараларға мәжбүрлеуде белсенділік танытпайды.

Шамасы, карст қуыстарының «асығыссыз» пайда болуы туралы басым пікір тыныштандыратын фактор болып табылады. Бірақ біздің нұсқамызда сутегі «жұмыс істейтін» кезде (ол тез «жұмыс істеуге» қабілетті), бұл қауіпке басымдықпен қарау керек. Әртүрлі геофизикалық және геохимиялық зерттеулерді шұғыл түрде жүргізіп, эндогендік процестердің динамикасы мен бағытын белгілеу үшін алдағы уақытта бақылау режимінде жүргізуге кеш болмаса да тырысу қажет.

Бұл зерттеулер тек жер бетінде ғана емес, сонымен қатар (бұл өте маңызды!) 100 м-ден 1,5 км-ге дейінгі тереңдіктегі параметрлік ұңғымалардың желісі қажет болатын астыңғы горизонттарда жүргізілуі керек. Оқуда және өмірлік жоспарларда қай бағытта әрі қарай жылжу керектігін түсіну үшін деректердің бастапқы көлемін мүмкіндігінше тезірек жинақтау қажет.

Енді біз Мәскеудегі эндогенді сутегі газсыздандыруға байланысты ықтимал қиындықтардың ауқымы туралы түсініксіз. Әйтсе де, өз еркіміз болса, дәл қазір (мегаполис астындағы жер қойнауындағы жағдай белгілі болмай тұрғанда) көпқабатты үйлердің құрылысын бәсеңдетер едік. Олардың негізгі көкжиектерге әсері өте үлкен. Ал егер қала ішінде су өндіруге қабілетті сутегі ағындары болса (және олар болса) («жылы» және химиялық агрессивті), онда бұл су, ең алдымен, кернеулі күйдегі тау жыныстарын ыдыратады, т. зәулім үйлердің іргетасы астындағы тау жыныстарын бұзады.

Ал сталиндік құрылыстың жарты ғасырдан астам тұрған зәулім үйлеріне сілтеме жасаудың қажеті жоқ. Біріншіден, олар басқаша салынған; екіншіден, сутегі газсыздандыруы, ең алдымен, әлдеқайда кейінірек пайда болды және біз оның әсерін соңғы 15 жылда ғана байқай бастадық (ресейлік платформада жаңа жарылғыш және істен шыққан кратерлердің пайда болу уақытына қарағанда).

Жақын болашақ туралы, бірақ қазірдің өзінде «геологиялық»

«Бастапқы гидридті жер гипотезасы» шеңберінде аймақтық сутегі аномалиясы Ресей платформасын плато-базальттарды (тұзақтар) төгуге дайындаудың ерте симптомы (дәлелі) болып табылады. Айта кету керек, біздің платформа ежелгі платформалардың ішінде тұзақ магматизмі әлі байқалмаған жалғыз платформа, қалғандарында ол мезозой мен палеогенде кеңінен көрінді.

Бұл құбылыс жақсы зерттелген және таң қалдырады: алдын ала тектоникалық және геотермиялық белсенділіктің толық болмауы, кенеттен пайда болуы және атқылаған лаваның үлкен көлемі. Бұл қарапайым вулканизм емес, бұл «су тасқыны базальттары» - сөзбе-сөз аударғанда «су тасқыны базальттары» (« су тасқыны «- ағылшын тілінен аударғанда – су тасқыны, су тасқыны, су тасқыны).

Үндістанда, Декан үстіртінде бұл базальттар 650 000 км2 су басқан, бізде Шығыс Сібір платформасында олар одан да көп. Бұл процесс көп сатылы, бірақ бір актілі атқылаулардың көлемдері таң қалдырады - олар (бір уақытта) мыңдаған шаршы километрді (мысалы, бір уақытта бүкіл Мәскеуді) су басуы мүмкін. Бір нәрсе жұбататын (және тыныштандыратын): үстірт-базальттардың төгілуі - геологиялық болашақ және оған дейін миллиондаған жылдар өтуі мүмкін. Бірақ бұл миллиондар жоқ болуы мүмкін - аймақтық сутегі аномалиясы қазірдің өзінде бар. Құдай сақтасын, егер ол да астеносфера шығатын аумақта «отырса» (бірақ дәл осылай жоспарланып отырған сияқты).

Дегенмен, планета «су тасқыны-базальттар» құбылысының басталуы туралы нақты сигнал жіберуі керек, оны елемеуге болмайды (әзірше оның табиғаты туралы айтпаймыз). Біз бұл сигналдан кейін эвакуациялауға уақытымыз аз болады деп қорқамыз, мүмкін бірнеше жыл, бірақ айлар ғана болуы мүмкін. Әзірге бұл сигнал әлі қабылданған жоқ.

Мүмкін жағымды перспектива?

Бұл ретте бір жағымды жағы бар: 1,5-2-2,5 км тереңдіктегі аймақтық аномалия (платформаның кристалды негізінде) бірнеше қуатты сутегі ағындарына жиналуы әбден мүмкін, олардан ол ұңғымалар арқылы сутегін алуға болады.

Бұл өнеркәсіптік ауқымда сутегін өндірудің үлкен болашағын уәде етеді. Қазір бүкіл әлем энергияны сутегіге айналдыруды армандайды, бірақ оны қайдан алуға болатынын ешкім білмейді. Планета базальттармен бірге күтіп, бізге кем дегенде жүз-екі жыл тыныш өмір сыйлайды деп үміттенеміз, осылайша біз осы «үй» сутегін тіркей аламыз (көршілеріміз қызғанышпен), содан кейін біз' бірдеңе ойлап табамын.

Қорытынды

Жоғарыда айтылғандар, өзінің барлық «алдын ала» болуына қарамастан, кең ауқымды зерттеулерді мүмкіндігінше ертерек ұйымдастыру қажеттілігін көрсетеді. Бұл қандай зерттеу болуы керек және қандай аумақтарда арнайы әңгіме болып табылады және біз оған дайынбыз (дәлірек айтқанда, біз дайынбыз).

Осы ретте мен дәл қазір осы зерттеулердің бір бағытын атап өткім келеді. Әңгіме соңғы кездері жиілеп кеткен көмір шахталарындағы метан жарылыстары туралы болып отыр. Метанда (CH4) - бір көміртегі атомында 4 сутегі атомы бар, яғни. атомдар саны бойынша табиғи газ ең алдымен сутегі болып табылады.

Ал егер сутегі ағындары тереңдіктен келіп, көмір қабаттарына түссе, онда, әрине, метан түзіледі: 2Н2 + С = СН4. Осылайша, сутегі ағындары дәл қазір көмір бассейндерінде метанның жиналу ошақтарын құра алады және бұл ошақтардағы метан жеткілікті жоғары қысымда болуы мүмкін.

Жағдайды біраз уақыт бұрын «жарылыс» қауіптілігін анықтау үшін алдын ала бұрғылау жүргізілгенде, бұл ошақтар болмауы мүмкін екендігі, әсіресе бұл бұрғылау бұрыннан (10-15 жыл) жүргізілген болса, жағдайды қиындатады. бұрын).

Бір сөзбен айтқанда, көмір бассейндеріндегі метанның жиналу ошақтары сутегі ағындары арқылы түзілетіні анықталса, ықтимал қауіптер мен шығындарды барынша азайтатын алдын алу шараларының тиімді жүйесін құру әлдеқайда жеңіл болады.