Поиск - новости науки и техники

Осторожно: Арктика! Освоение северных месторождений требует особого внимания.

Сегодня в числе самых приоритетных задач российских геологов – изучение Арктического региона, поиск в нем перспективных месторождений полезных ископаемых. По оценке специалистов, в Арктике сосредоточено около 13% мировых неразведанных запасов нефти и 23% – газа, имеются крупные залежи никеля, кобальта, алмазов.
Однако геологические работы в Арктическом регионе чреваты опасностями, которые надо изучать, классифицировать, вырабатывать методы их преодоления. Так считает заместитель директора Геологического института РАН доктор геолого-минералогических наук Александр МАЗАРОВИЧ, делающий свои заключения на основе собственных исследований в Арктике и выводов других ученых.

– Я дважды побывал в морских экспедициях научно-исследовательского судна “Академик Николай Страхов” с краткосрочной высадкой на острове Гуккера и Земле Франца Иосифа, – рассказывает Александр Олегович. – Кроме того, хорошо знаком с исследованиями сотрудников нашего института, проводивших работы на Новосибирских островах, Земле Франца Иосифа, острове Врангеля и в ряде других районов, что позволяет в целом судить об опасностях, которые должны учитывать работающие здесь специалисты.
– На что вы хотели бы в первую очередь обратить внимание?
– Например, на особенность, связанную с наличием ледяных полей. Даже микронная пленка нефти, которая покроет нижнюю часть льда, приведет к гибели всей живности – от мальков рыбы до белых медведей. Мальки погибнут от нехватки воздуха, вслед за ними нерпа, которая питается рыбой, затем голодная смерть ожидает белых медведей, нерпа в их меню – главное “блюдо”. Словом, любое нефтяное загрязнение будет иметь здесь более тяжелые последствия, чем, скажем, авария буровой установки в Мексиканском заливе. Одна подобная катастрофа вызывает каскад процессов, губительно сказывающихся на природе Арктики. Поэтому прежде чем начинать работы в этом регионе, надо подумать, как не допустить необратимых последствий. Особенно это относится к фирмам, основная забота которых – получить прибыль. Они должны предоставить обоснованные гарантии безопасности своей работы.
– Какие опасные геологические явления происходят в Арктической зоне?
– Прежде всего, следует отметить те из них, что связаны с многочисленными вулканами в рифтовых зонах срединно-океанических хребтов. Точное количество этих вулканов до сих пор не установлено. Они сосредоточены в неовулканических зонах, где могут формироваться хребты высотой до сотен метров и километровой протяженности. В их рифтовых долинах формируются лавовые озера и экструзивные купола. Вулканы имеют диаметр основания в сотни, высоту в десятки метров и иногда образуют протяженные цепи. Периодичность деятельности оценивается в тысячи лет, однако неизвестно, когда и где может начаться очередное подводное извержение. Внезапная их активизация вблизи линии подводного кабеля или технических устройств может привести к нежелательным последствиям: передавливание потоком лавы или обрушение склонов. Поэтому потенциально вредное воздействие вулканизма должно обязательно учитываться при проведении инженерных работ в областях срединно-океанических хребтов.
Немало вреда наносят выбросы вулканического пепла, которые нарушают авиационное сообщение, как это случилось во время извержения вулкана в Исландии в 2011 году.
Большую опасность для компаний, работающих в Арктике, представляют землетрясения, эпицентры которых концентрируются, в частности, в осевых частях срединно-океанических хребтов и активных зонах трансформных разломов. Сильные землетрясения с магнитудой 5,0 и более в пределах субдукционных зон могут вызывать катастрофические явления на побережьях вследствие их прямого воздействия или вызванных ими цунами.
Меньше известно о слабых землетрясениях и микросейсмичности на шельфах. Но эти явления могут вызывать разгерметизацию уплотнений или муфт нефте- и газопроводов, разрыв оптоволоконных кабелей и другие нарушения в оборудовании.
Кроме того, в Арктической зоне широко развиты процессы гравитационного перемещения масс осадочного материала вниз по склонам. Они представляют реальную угрозу для подводных инженерных сооружений и аппаратов. Интенсивность этих процессов зависит от крутизны склонов, скорости осадконакопления и сейсмичности.
Гравитационные потоки, давно отмеченные в районах континентальных склонов, могут перемещаться с большими скоростями на сотни километров, вызывая обрывы кабелей. Известно, что подобное событие, произошедшее 19 ноября 1929 года в районе Большой Ньюфаундлендской банки, вызвало разрыв телеграфных кабелей.
– Что представляют собой эти потоки, как они возникают в океане?
– В наиболее общем виде они подразделяются на обломочные потоки, подводные обвалы и оползни. Скорость движения первых может составлять менее одного метра в год, но может достигать и 160 км/ч. Подводные обвалы происходят на крутых склонах – в рифтовых долинах срединно-океанических хребтов, в каньонах и трансформных разломах. В результате обвалов формируются осыпи, сложенные угловатыми обломками метрового размера. Оползни представляют собой движущуюся массу обломков пород и фрагментов осадочного чехла, в которой больше половины частиц крупнее песчаной размерности.
Кстати, в акватории Баренцева моря обнаружены солянокупольные структуры. Их медленный рост вызывает нестабильность склонов, что повышает вероятность схода оползней. В зависимости от геологической обстановки в регионах, в которых развиты соленосные толщи, интенсивность их негативного влияния может существенно изменяться.
Все эти явления должны учитываться при размещении технических устройств или работе подводных аппаратов.
Надо принимать во внимание и процессы, открытые относительно недавно. Исследованиями доказано, что во многих регионах Мирового океана происходят просачивание, разгрузка, фильтрация жидкостей: углеводородов и рассолов или газов метана и других углеводородов. Их продолжительное температурное и химическое воздействие может оказывать негативное влияние на инженерные сооружения и подводное оборудование.
Выделение газов может приводить также к сбоям в работе акустических систем, эхолотов, к разуплотнению воды и иным негативным последствиям.
В некоторых случаях на дне формируются газовые воронки – депрессии кратерообразной формы в донных отложениях. Их диаметр достигает 1500, а глубина – до 150 метров. Такие явления были обнаружены около восточного побережья Канады в 1970 году.
Этот перечень далеко не полный. К нему нужно добавить формирование песчаных волн, эволюцию вечной мерзлоты под водой, активность разломов и другие явления, о негативном воздействии которых мы можем только догадываться.
– Не следует, видимо, забывать о шельфовых льдах и айсбергах?
– Конечно. Исследования, проведенные в разных странах, доказали, что в высоких широтах шельфовые ледники и отколовшиеся от них айсберги оказывают активное воздействие на дно океана. При большой толщине перемещающегося льда остаются борозды выпахивания и даже формируются так называемые серповидные валы. В ходе
26-го рейса НИС “Академик Николай Страхов” юго-восточнее Шпицбергена были обнаружены следы килей айсбергов на глубинах до 600 метров. Предстоит еще выяснить, в результате какого вида воздействий они появились: неотектонических процессов, изменения уровня моря или увеличения мощности ледникового покрова.
– Как вы оцениваете уровень геологического изу­чения Арктики при тех опасностях, которые надо учитывать в процессе разведки и добычи углеводородов?
– Для России эта проблема усугубляется практически полным уничтожением геологического научно-исследовательского флота (последние НИС были построены еще в начале 1990-х годов) и отсутствием квалифицированного персонала. Вместе с тем очевидно, что шельф, склоны и ложе Мирового океана скрывают многочисленные опасности, связанные с геологическими процессами, выявление и изу­чение которых сопряжено с огромными затратами.
Решение этой проблемы предполагает, с одной стороны, обобщение данных обо всех потенциально опасных геологических явлениях на шельфах и ложе Мирового океана, с другой – получение новой информации с использованием современной аппаратуры, такой как гидроакустический программно-аппаратурный комплекс, который включает в себя мелко- и глубоководные многолучевые эхолоты, высокочастотный профилограф, сонар бокового обзора и другое оборудование. Его использование позволяет выявлять в морях и океанах геологические явления, представляющие опасность для человека и его производственной деятельности.
Результатом этих работ должны стать две карты: “Геологические опасности морей Российской Федерации” в масштабе 1:1 млн км и “Геологические опасности Мирового океана” в масштабе 1:10 млн км. Обе эти карты должны сопровождаться объяснительными записками, содержащими развернутый анализ геологических ситуаций, которые приводят или потенциально могут привести к возникновению угрозы для жизни людей или состояния технических средств.
Хотелось бы обратить внимание на то, что фундаментальные геологические исследования России в Мировом океане и обслуживание научного флота Академии наук выполняются главным образом благодаря энтузиазму специалистов. Например, в 2012 году на морские экспедиционные работы “остатков” флота РАН было выделено всего 20 миллионов рублей. Россия, к сожалению, перестала быть морской научной державой.

Михаил БУРЛЕШИН
На снимке: А.Мазарович во время экспедиции на НИС “Академик Николай Страхов”, 2000 г.

Нет комментариев