Опасные дыры Земли
А.М.Портнов,
доктор геолого-минералогических наук
Российский государственный геологоразведочный университет им.С.Орджоникидзе
^ Москва $
^ г т едавно СМИ распространили ошеломляю-2^1—I щую новость: на п-ове Ямал, известном ог-X X ромными запасами метана, вертолетчики с воздуха увидели в тундре среди стелющегося бе-^^^ резняка... огромную круглую дыру диаметром не менее 50 м. Провал уходил вниз метров на сто и был окружен невысоким валом выброшенной породы. Потрясенные летчики тут же сообщили о своем открытии, а наука принялась искать объяснение удивительному феномену.
Пилоты предложили свою версию: в тундру упал метеорит. Однако прибывшие на место исследователи не заметили обломков метеорита, но зато обратили внимание на насыпной кольцевой вал вокруг дыры, состоящий из местных осадочных пород. Услышали они и доносившийся из глубины шум бурной речки. Эти данные определенно указывали на подземную пустоту и выброс из недр. Но какова его причина? Нужно взорвать сотни тонн тротила, чтобы пробить в земле такую воронку.
Некоторые специалисты предположили, что таяние вечной мерзлоты активизирует замерзшие углекислый газ и метан. Глобальное потепление способствует плавлению подземного льда, и освобожденные газы могут пробить мягкие осадочные породы. Но тогда дыр в тундре должно быть сотни или тысячи. А на Ямале пока обнаружен «штучный товар», какое-то редкое явление, стечение необычных обстоятельств.
Судя по фотографии, здесь действительно произошел выброс глинисто-песчаного осадочного грунта, сопровождавшийся активизацией примерно полумиллиона тонн породы. Поскольку масса выброшенного наружу материала невелика, похоже, что часть грунта провалилась вниз, в подземный провал. Какие же силы создали эту геологическую структуру?
Прежде всего, на ум приходят ледяные подпочвенные бугры, которые могут достигать 100—150 м в поперечнике и 60 м в высоту. В Якутии их называют «булгунняхи». Они возникают в зонах вечной мерзлоты, когда напорные подземные воды зимой замерзают и накапливаются, поднимая почву или пласты горных пород. Внутри таких бугров всегда присутствуют крупные ледяные ядра.
© Портнов А.М., 2014
Внизу образовавшегося провала, в вечномерз-лых породах, мощность которых на севере Ямала достигает 400 м, течет подземная река. Не исключено, что речные воды, превращаясь в ледяной массив, подняли глинистый покров и образовали большой бугор. Летом лед рухнул в промытую водой пропасть, а дыра от ледяного ядра осталась.
Но ямальская дыра также похожа и на типичную эксплозию — мощный выброс газа. Но не замороженного во льдах, а глубинного, буквально пропитывающего нижнемеловые глины и пески этой богатейшей газоносной провинции. Мы не задумываемся над тем, что запасы газа на Ямале оцениваются в 14 тыс. км3. Это в 40 раз превышает объем Азовского моря! Газ, залегая на глубине около 2 км, сжат под чудовищным давлением около 500 атм (как на дне океана).
Поблизости от дыры расположено огромное Вобаненковское месторождение газа. Его запасы оцениваются в 5 тыс. км3. Примерно такой же объем имеет Белое море. В 2013 г. из этого месторождения получено 46 км3 метана, или 46 млрд м3. Извлечение таких чудовищных объемов полезного ископаемого не проходит бесследно.
Еще академик В.И.Вернадский отмечал, что человек становится самой мощной геологической силой на Земле. Наша цивилизация в своем неудержимом техническом развитии выгрызает каменные недра планеты, обезвоживает их и еще, как бы деликатнее сказать, обезгаживает. Человечество выкачивает 4 тыс. км3 газа только за год! Метан сжигается, а содержание углекислоты в атмосфере неудержимо повышается. В прошлом году концентрация СО2 в атмосфере достигла 0.04%. За столетие его содержание увеличилось в 1.6 раза. Происходит заражение планеты радиоактивными изотопами, свинцом, ртутью.
Но помимо чисто экологических проблем нередко происходят катастрофы техногенные. Возникают землетрясения в зоне водохранилищ, гигантские провалы грунта в затопленных месторождениях калийных солей на Урале.
По объемам добываемого сырья газ занимает первое место в мире. По подвижности в недрах ему нет равных. Огромное давление заставляет его заполнять любые пустоты, щели, трещины разломов. На Ямале пробурены тысячи километров скважин. В них залиты озера глинистого рас-
твора. Выкачаны тысячи кубических километров метана. Нарушено равновесие водоносных горизонтов, изменен режим вечной мерзлоты. Почему бы газу не рвануть к поверхности по ослабленному техникой глубинному разлому?
В таком случае близким аналогом необычного явления будут хорошо знакомые геологам грязевые вулканы, где газ пробивается по разломам в земной коре сквозь водоносные горизонты и превращенные в жидкую грязь горные породы. На Ямале геологическая обстановка иная, здесь важную роль играет вечная мерзлота. Но подъемная сила сжатого газа в недрах остается потенциальной угрозой и для бурильщиков, и для окружающей среды, и для современного строительства.
Вспоминается незаслуженно забытая история, произошедшая в центре европейской части России, в районе Курской атомной электростанции. 4 марта 1999 г. несколько старичков из деревни Ушаково Фатяжского р-на Курской обл. ловили рыбу в пруду. Вдруг поблизости раздался взрыв. Земля поднялась метров на пять, полетели камни, взвился к небу огненный столб, а потом из образовавшейся воронки размером 13x8 м и глубиной около 5 м потекла вода и все затянуло паром. Рыбаки бросились бежать и сообщили в деревне о начавшемся конце света.
Вскоре взрыв повторился в том же месте. Через день произошел третий. Из воронки хлынул поток жидкой грязи. Рыба в пруду исчезла. 18 марта серия из семи взрывов прошла по прямой линии с интервалом 5 — 7 км в направлении Курской атомной станции. Последняя огромная воронка диаметром 40 м и глубиной 8 м находилась всего в 20 км от АЭС. В ней вполне поместился бы атомный реактор со всем своим содержимым.
Собрались специалисты, стали думать, что это за чудо. Знатоки из Министерства обороны пришли к простому выводу: упал метеорит и рассыпался. Почвоведы думали о воздействии грунтовых вод. «Эксперт» Ю.Шитиков объяснил проделки подземного Змея Горыныча тем, что трехголовое чудовище изрыгало «плазмоиды» — загадоч-
Гигантская дыра на Ямале.
ную энергетическую субстанцию, сходную с шаровой молнией.
Поиски не показали обломков металла, но были найдены оплавленные кусочки грунта, свидетельствующие об очень высокой температуре горящего газа — водорода. Ближе всех к истине, на мой взгляд, был В.Чернобров — руководитель проходившей в этом районе 63-й экспедиции «Космопоиска». Он обнаружил повышение радиоактивности вдвое, связался с геофизиками и стал искать причины взрывов в недрах. Но сейсмографы не отметили землетрясений. Загадка осталась.
Скорее всего, под Курском произошло редкое для платформенных структур событие. На глазах свидетелей по линейному разлому произошел выброс горючей водородно-метановой смеси с примесью радиоактивного радона. Проектировщики заложили атомную станцию прямо в створе глубинной дегазирующей водородом структуры.
Возможность взрывных газовых эксплозий за счет глубинного газа даже на устойчивых блоках земной коры (платформах и щитах) заслуживает более детального геологического изучения при проведении инженерно-строительных работ. ■
Правила для авторов
Журнал «Природа» публикует работы по всем разделам естествознания: результаты оригинальных экспериментальных исследований; проблемные и обзорные статьи; научные сообщения и краткие рефераты наиболее примечательных статей из научных журналов мира; рецензии;персоналии; материалы и документы по истории естественных наук. Поскольку статьи адресуются неспециалистам, желающим знать, что происходит в смежных областях науки, суть проблемы необходимо излагать ясно и просто, избегая узкопрофессиональных терминов и математически сложных выражений. Авторами могут быть специалисты, работающие в том направлении, тема которого раскрывается в статье. Без предварительной апробации научным сообществом статьи не принимаются, а принятые к публикации в «Природе» рецензируют-
ся и проходят редакционную подготовку.
Допустимый объем статьи — до 30 тыс. знаков (с пробелами). В редакцию статьи можно прислать по электронной почте прикрепленными файлами или на любом из следующих носителей: компакт-дисках CD-R или CD-RW; дисках DVD+R или DVD+RW; дисках Zip 100 Mb; на устройствах, поддерживающих USB. Для сжатых файлов необходимо представить свой архиватор. Самораспаковывающиеся архивированные файлы не принимаются.
Текст статьи, внутри которого библиографические ссылки нумеруются по мере цитирования, аннотация (на русском и английском языках), таблицы, список литературы и подписи к иллюстрациям оформляются одним файлом в формате MS с расширением doc, txt или rtf. Иллюстрации присылаются отдельными файлами. Если пере-
сылаемый материал велик по объему, следует архивировать его в формат ZIP или RAR.
Принимаются растровые изображения в форматах: EPS или TIFF — без LZW-компрессии. Цветные и полутоновые изображения должны иметь разрешение не ниже 300 dpi, черно-белые (B/W, Bitmap) — не менее 800 dpi. Принимаются векторные изображения в формате COREL DRAW CDR (версии 9.0— 11.0) и Adobe Illustrator EPS ( версий 5.0—8.0).
Редакция высылает автору статью для согласования только в виде корректуры. Все авторские исправления необходимо выделять цветом, курсивом, полужирным шрифтом и т.д. и не трогать формулы и специальные символы (греческие буквы, математические знаки и т.п.), в которых ошибки не допущены.
Поступление статьи в редакцию подтверждает полное согласие автора с правилами журнала.
Выпускающий редактор Л.П.БЕЛЯНОВА Свидетельство о регистрации №1202 от 13.12.90
ûlaippi в) Я
Над номером работали Литературный редактор Е.Е.ЖУКОВА Художественный редактор Учредитель: Российская академия наук, президиум Адрес издателя: 117997, Москва, Профсоюзная, 90
Ответственный секретарь Е.А.КУДРЯШОВА Т.К.ТАКТАШОВА Заведующая редакцией И.Ф.АЛЕКСАНДРОВА Адрес редакции: 119049, Москва, Мароновский пер., 26 Тел.: (49
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.