Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Газогидратообразование в очагах разгрузки флюидов
ВАК РФ 25.00.12, Геология, поиски и разведка горючих ископаемых
Автореферат диссертации по теме "Газогидратообразование в очагах разгрузки флюидов"
На правах рукописи
Мазуренко Леонид Леонидович
ГАЗОГИДРАТООБРАЗОВАНИЕ В ОЧАГАХ РАЗГРУЗКИ ФЛЮИДОВ
Специальность 25.00.12 Геология, поиски и разведка горючих ископаемых
АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук
Санкт- Петербург-2004
Работа выполнена в лаборатории геологии газовых гидратов, ВНИИОкеангеология
Научный руководитель:
доктор геолого-минералогических наук, профессор Якуцени Вера Прокофьевна
Официальные оппоненты:
доктор геолого-минералогических наук Петрова Вера Игоревна
доктор геолого-минералогических наук Валяев Борис Михайлович
Ведущая организация:
геологический факультет Московского Государственного Университета им.М.В.Ломоносова
Зашита диссертации состоится 24 декабря 2004 года в 14 часов на заседании Диссертационного совета Д216.008.01 во Всероссийском нефтяном научно-исследовательском геологоразведочном институте (ВНИГРИ) по адресу 191104, Санкт-Петербург, Литейный проспект, 39.
С диссертацией можно ознакомится в библиотеке ВНИГРИ, Санкт-Петербург, Литейный проспект, 39
Ваши отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные печатью учреждения просим направлять по адресу 191104, Санкт-Петербург, Литейный проспект, 39 ученому секретарю диссертационного совета к.г.-м.н. А.К.Дертеву.
Автореферат разослан 23 ноября 2004 года
Ученый секретарь Диссертационного совета
Кандидат геолого-минералогических наук
Введение
Газовые гидраты - это кристаллические, макроскопически льдоподобные вещества, образующиеся при сравнительно низких (но не обязательно отрицательных по шкале Цельсия) температурах из воды и газа при достаточно высоких концентрациях (фугитивностях, давлениях). Сравнительно низкая температура при достаточно высоком гидростатическом давлении на морском дне при глубинах воды, начиная с 300-400 м и более, предопределяет возможность существования газовых гидратов в верхней части поддонного разреза.
По всей вероятности, первые пробы газовых гидратов были подняты на борт еще в рейсе 1972 года, имевшем целью изучение глиняного диапиризма в прогибе Сорокина в Черном море (Ефремова и Жижченко, 1974). К началу исследований субмаринных газовых гидратов, были известны их только самые первые и притом случайные находки; систематическое изучение газовых гидратов не проводилось. Утвердившаяся в это время система взглядов постулировала, что, во-первых, субмаринные газовые гидраты, образуются, в основном, из аутигенного биохимического газа, во-вторых, весь генерирующийся биохимический и попадающий в зону гидратообразования катагенетический газ стабилизируется в гидратах, в-третьих, гидраты распространены в океане повсеместно и залегают в виде сплошного слоя, который непроницаем для свободного газа, и под которым поэтому скапливаются свободные углеводороды.
Результаты исследований последнего десятилетия (Гинсбург и Соловьев, 1994; Иванов, 1999; Соловьев и др., 2001) свидетельствуют, что: (1) все субмаринные газогидратопроявления связаны с фильтрацией газосодержащих флюидов в/через термобарическую зону стабильности газовых гидратов; (2) хотя субмаринное газогидратообразование и представляет собой глобальное физико-геологическое явление, газовые гидраты распространены преимущественно в виде скоплений; (3) среди скоплений газовых гидратов выделяются те, которые залегают на значительной поддонной глубине (десятки-сотни метров) и также приурочены к путям фильтрации флюидов, иногда рассредоточенной, и те, которые располагаются непосредственно вблизи дна и связаны с очагами разгрузки флюидов на дне.
Представляется принципиально важным рассматривать именно скопления газовых гидратов, поскольку в субмаринных обстановках весьма маловероятно существование газовых гидратов в рассеянном состоянии. Если под скоплениями газовых гидратов понимать некоторый объем породы, в поровом пространстве которой находится то или иное количество газовых гидратов, то можно полагать, что такие скопления должны представлять собой вполне определенные геологические тела. Внешние границы скоплений и, следовательно, их форма наиболее четко могут быть установлены для газогидратопроявлений, связанных с очагами разгрузки флюидов, поскольку границы таких скоплений определяются границами диффузионного ореола рассеяния, в пределах которого поровая вода предельно насыщается газом.
Актуальность исследований. Роль газогидратообразования в очагах разгрузки флюидов весьма существенна, по
аспектов: природные газовые гидраты как потенциальный ресурс углеводородного сырья и как фактор, так или иначе влияющий на глобальные изменения климата. Следует отметить, что в последние годы изучению природных газовых гидратов стало придаваться весьма большое значение, особенно за рубежом. Субмаринные газовые гидраты рассматриваются в качестве резерва углеводородного сырья третьего тысячелетия: в США, Японии и Индии действуют национальные программы, направленные на оценку газогидратоносности акваторий и разработку методов добычи газа из скоплений газовых гидратов. Согласно последним оценкам, в скоплениях газовых гидратов сосредоточено не менее 2 • 1014 м3 метана, что соизмеримо с мировыми геологическими ресурсами природного газа и в два раза превышает его ресурсы в глубоководных акваториях (Соловьев, 2002). В этой связи основной задачей ресурсно-геологического аспекта геологии газовых гидратов в целом является выяснение места, занимаемого природными газовыми гидратами в ряду прочих полезных ископаемых. Решение этой задачи предусматривает выявление формы, размеров, гидратосодержания отдельных скоплений гидратов и определение общих ресурсов газа (главным образом метана) в скоплениях газовых гидратов.
Что касается второго аспекта, то он основан на положении о том, что в результате процессов разложения газовых гидратов в атмосферу выделяется значительное количество газа (метана), способное вызвать изменение температурного режима атмосферы Земли (так называемый, парниковый эффект). Следует отметить, что при этом не учитываются термобарические особенности формирования скоплений газовых гидратов. Можно предполагать, что напротив, газогидратообразование в очагах разгрузки флюидов препятствует выходу свободного газа в гидросферу и атмосферу.
Цели и задачи исследований. Основной целью данной работы являлось выявление масштабов и особенностей газогидратообразования, связанного с очагами разгрузки флюидов.
Для достижения поставленной цели, в ходе исследований решались следующие задачи: 1) систематизировать признаки очагов разгрузки флюидов; 2) охарактеризовать все известные скопления газовых гидратов в очагах разгрузки флюидов; 3) рассмотреть особенности газогидратообразования в различных типах очагов разгрузки флюидов; 4) изучить состав газогидратообразующих флюидов и выявить его изменчивость при газогидратообразовании; 5) оценить количество метана в скоплениях газовых гидратов, связанных с очагами разгрузки флюидов.
Материалы и методы. В основу работы положен оригинальный фактический материал, собранный автором в морских геологических экспедициях в Черном, Средиземном, Норвежском и Охотском морях, в Кадисском заливе и на озере Байкал - образцы поровой, придонной морской и гидратной воды (более 800 образцов), гидратного газа, данные температурных измерений керна и измерения физических свойств осадков, описания и фотографии гидратных кернов, описания текстур газогидратосодержащих отложений, а также данные сейсмического и акустического профилирования и записи гидролокатора бокового обзора.
Поровые воды отжимались центрифугированием (4300 об/мин максимум) непосредственно на борту. Время с момента пробоотбора до получения образцов поровой воды не превышало двух суток. Химический (компонентный) анализ поровой воды был выполнен в лаборатории ВНИИОкеангеология по методике, описанной Резниковым и Муликовской (1956): С1, Са и Mg определялись титриметрически (натриево-, кислотно-, и комплексометрически, соответственно), SO4 по весу, и Na с К - с использованием пламенно-фотометрического метода.
В качестве косвенного признака присутствия гидратов в отложениях, а также в качестве индикатора процессов миграции флюидов рассматривались данные измерений изотопного состава кислорода и водорода поровой воды. Определение изотопного состава воды выполнялось в лаборатории ВСЕГИНГЕО на переоборудованном приборе МИ-1201 (аналитики В.А.Поляков и А.Ф.Бобков). Метод уравновешивания для СО2 воды, описанный Эпштейном и Майедой (Epstein and Mayeda, 1953), был использован для анализа изотопного состава кислорода, и цинковый метод был использован для определения изотопного состава водорода (Kendal and Coplen, 1985; Поляков и Бобков, 1995). Ошибка измерения (включающая в себя ошибку приготовления препарата) составляла ±0,2%о для кислорода и ±3%о для водорода. Результаты представлены в промилле по отношению к стандарту SMOW (Standard Mean Ocean Water).
Образцы гидратного газа отбирались как методом спонтанной дегазации через насыщенный соляной раствор, так и с применением герметичных пробоотборников под давлением. Хроматографический анализ проб газа был выполнен в лаборатории ВНИГРИ Н.А.Лобковой. О2, N2, СО2 и СН4 были определены с использованием катарометра, тяжелые углеводороды определялись пламенно-ионизационным детектором.
Измерения температуры и теплопроводности кернов производились в полевых лабораториях. Для измерения использовался прибор «ЛИТОС» (производство «САМАРА») с разрешением 0,01°С при температурных измерениях и 0,001 W/mK при измерениях теплопроводности, кроме того для измерения температуры отложений использовался ртутный термометр с ценой деления шкалы 0,2°С.
Газовые гидраты описывались и фотографировались. В некоторых кернах производилась визуальная оценка количества газовых гидратов в газогидратосодержащих интервалах.
Отбирались также пробы осадка для определения влажности и удельного веса. Содержание воды в осадках (по весу) и объемная пористость рассчитывались в соответствии с влажностью образца.
Работа базируется как на основе данных, полученных в ходе экспедиционных работ с участием автора, так и на основе обширного литературного материала по газогидратопроявлениям в очагах разгрузки флюидов, имеющего в распоряжении автора. В частности карта распространения очагов разгрузки флюидов на дне в глубоководных районах Мирового океана
явилась результатом систематизации литературных данных разных лет по этой тематике и классификации признаков очагов разгрузки газогидратообразующих флюидов. При составлении карты принимались во внимание очаги разгрузки флюидов на глубинах воды от 450 м (от экватора до 60-65° с.ш. и ю.ш.) и от 300 м (от 60-65° с.ш. и ю.ш. к полюсам). Выбор глубин обусловлен величинами гидростатического давления и температур, при которых газовые гидраты в очагах разгрузки флюидов могут не только образовываться, но и сохраняться в стабильном состоянии.
Защищаемые положения. Применение комплексного подхода позволило сформулировать следующие защищаемые положения: (1) Очаги разгрузки флюидов на дне в глубоководных районах Мирового океана характерны для активных континентальных окраин и глубоководных акваторий внутренних морей и озер, что указывает на масштабность распространения скоплений газовых гидратов, связанных с фокусированными потоками флюидов. (2) Выделяются три типа очагов разгрузки флюидов: разгрузка воды, газа и смешанный (грязевулканический) тип. Механизмы формирования газовых гидратов в этих типах очагов разгрузки флюидов описываются различными фильтрационными моделями: элизионно-тектоническими, грязевулканическими и газоструйными. (3) Изучение процессов фракционирования при газогидратообразовании в очагах разгрузки флюидов и состава газогидратообразующих компонентов (воды и газа) позволяют решать задачи по выявлению исходного состава и глубинных источников разгружающихся на дне флюидов. Установленные особенности состава флюидов также могут рассматриваться в качестве поискового признака скоплений углеводородов. (4) Скопления газовых гидратов, связанные с очагами разгрузки флюидов, несмотря на локальность газогидратопроявлений, являются наиболее перспективными для последующего изучения их практического значения в связи с их расположением вблизи дна и возобновляемостью ресурсов газа в них.
Научная новизна и практическая значимость. Несмотря на выявление в последнее время все новых и новых очагов разгрузи флюидов и газогидратопроявлений, связанных с ними, их систематизации и типизации уделялось недостаточное внимание. Впервые детально рассмотрены и систематизированы глубоководные очаги разгрузки флюидов, т.е. расположенные в пределах термобарической зоны стабильности газовых гидратов и, следовательно, являющиеся потенциальными районами газогидратообразования. Такой принципиально новый подход к систематизации имеющихся в распоряжении материалов, позволил автору рассматривать отдельные признаки глубоководных очагов разгрузки флюидов в качестве косвенных признаков присутствия газовых гидратов.
Скопления газовых гидратов, приуроченные к очагам разгрузки флюидов, занимают особое место при выявлении роли газовых гидратов в ряду полезных ископаемых благодаря, по крайней мере, двум их особенностям: они расположены вблизи дна, что облегчает доступ к их исследованию и возможной
эксплуатации в будущем; ресурсы газа, заключенного в скоплениях газовых гидратов такого типа являются возобновляемыми.
Рассматриваемые в работе скопления газовых гидратов в очагах разгрузки флюидов приурочены, как правило, к нефтегазоносным провинциям Мирового океана. Очевидная взаимосвязь газогидратопроявлений с разрушающимися месторождениями газа в прибрежье о. Сахалин в Охотском море, скоплениями газа и нефти в Каспийском море, Мексиканском заливе и ряде других областей, позволяют рассматривать газогидратопроявления в локальных зонах разгрузки флюидов как возможный поисковый признак для выделения геологических структур под глубокое бурение в акваториях.
Результаты проведённых в рамках данной работы исследований являются существенным вкладом в определение роли миграции флюидов в процессе гидратообразования. Они использовались в тематической работе, проводимой во ВНИИОкеангеология «Геологический контроль формирования скоплений газовых гидратов в Мировом океане». Предполагается, что результаты данного исследования, в конечном счете, можно рассматривать как очередной шаг на пути обоснования места, занимаемого природными газовыми гидратами в ряду прочих полезных ископаемых.
Впервые оценены реальные масштабы газогидратонакопления на континентальных окраинах, включая объемы метана на участках локальной разгрузки газонасыщенных флюидов. Впервые составлена карта «Очаги разгрузки флюидов на дне в глубоководных районах Мирового океана», учитывающая всю новейшую информацию, полученную в результате полевых исследований автора, а также всех накопленных ранее данных других исследователей. Это позволит обосновать и продолжить целенаправленные поиски наиболее благоприятных объектов для оценки запасов гидратов метана в акваториях Мирового океана (кат. Обоснованы новые оценки количества
метана в скоплениях газовых гидратов, приуроченных к очагам разгрузки флюидов.
Апробация работы. Результаты, обсуждаемые в диссертационной работе легли в основу пяти научных статей в международных и отечественных реферируемых изданиях, а также были опубликованы в материалах нескольких российских и международных конференций: (1) Девятая международная конференция по программе TTR «Геологические процессы на Европейских континентальных окраинах» (Гранада, Испания, январь-февраль 2000); (2) Западно-Тихоокеанский геофизический конгресс (Токио, Япония, 2000); (3) 6-я международная конференция «Газ в морских отложениях» (Санкт-Петербург, сентябрь 2000); (4) Международный конгресс и десятая конференция программы «Обучение в процессе исследований» «Геологические процессы на глубоководных континентальных окраинах Европы» (Москва, январь 2001); (5) XI Европейский Геологический Конгресс (Страсбург, Франция, апрель 2001); (6) XVI Симпозиум по геохимии изотопов имени академика А.П. Вернадского (Москва, ноябрь 2001); (7) Международная конференция «Минералы Океана» (Санкт-Петербург, апрель 2002); (8) Российско-немецкий конгресс «Движущие
силы климата Севера» (Киль, Германия, май 2002); (9) IV международная конференция «Газовые гидраты» (Йокогама, Япония, май 2002); (10) 7-я международная конференция «Газ в морских отложениях» (Баку, Азербайджан, октябрь 2002); (11) Международная конференция «Исследования газовых гидратов и связанные с этим темы» (Китами, Япония, март 2003); (12) Международной конференции "Новые идеи в науках о Земле" (Москва, октябрь 2003); (13) Международная конференция по исследованию окраин Мирового океана (Париж, Франция, сентябрь 2003); (14) 2-я международная конференция «Минералы Океана» (Санкт-Петербург, апрель 2004); (15) XVII Симпозиум по геохимии изотопов имени академика А.П. Вернадского (Москва, октябрь 2004);
Личный вклад автора. Многие проблемы, рассмотренные в данной диссертационной работе, явились частью тематических исследований, проводимых в лаборатории геологии газовых гидратов ВНИИОкеангеология с 1999 по 2004 годы, в которых автор принимал самое активное участие. Большинство данных по скоплениям газовых гидратов, связанных с очагами разгрузки флюидов в Мировом Океане, приводимые в работе, были получены в ходе научно-исследовательских экспедиций, обработаны и проинтерпретированы автором лично либо при его участии. Автором был переработан большой объем научной литературы по теме диссертации. В результате полученных автором данных, а также на основе опубликованного материала были систематизированы признаки очагов разгрузки газогидратообразующих флюидов; была составлена карта «Очаги разгрузки флюидов на дне в глубоководных районах Мирового океана». Автором была поставлена и успешно выполнена задача по выявлению исходного состава газогидратообразующих флюидов в ряде районов Мирового океана; рассмотрен вопрос о месте газовых гидратов, формирующихся в очагах разгрузки флюидов, в ряду других горючих ископаемых.
Благодарности. Автор выражает глубокую признательность научному руководителю профессору В.П.Якуцени.
Автор искренне признателен В. А. Соловьёву, зав. лабораторией геологии газовых гидратов ВНИИОкеангеология. Без его постоянной поддержки, дельных советов, идей и опеки эта работа никогда бы не состоялась. Автор благодарит профессора О.И.Супруненко за большую помощь и поддержку на всех этапах проведения работы. Автор благодарит Г.А.Черкашева, Б.Г.Ванштейна, И.ААндрееву, В.А.Гладыша, и других работников института ВНИИОкеангеология за содействие в подготовке работы.
Огромное спасибо сотрудникам лаборатории геологии газовых гидратов Е.А.Логвиной и В.В.Каулио за огромную помощь на завершающем этапе работы. Изотопную характеристику газовых гидратов и газогидратообразующих флюидов удалось освоить благодаря помощи д-ра Э.М.Прасолова. Автор искренне благодарен директору ЮНЕСКО-МГУ центра по геологии и геофизике профессору М.К.Иванову за конструктивные дискуссии и помощь в апробации работы, сотруднику отдела ЮНЕСКО по морским и береговым исследованиям доктору А.Е.Сузюмову, а также сотрудникам центра Е.В.Козловой, О.В.Крылову, Г.Г.Ахманову, С.В.Буряку, А.М.Ахметжанову, П.В.Шашкину, А.Н.Стадницкой,
И.Ю.Беленькой, А.Л.Волконской, А.П.Сауткину, В.Н.Блиновой, Д.О.Овсянникову, А.Ю.Садекову, С.Ю.Шкаринову и другим, за разностороннюю поддержку и помощь в сборе материала для диссертации.
Автор выражает глубокую признательность всем сотрудникам кафедр литологии и морской геологии МГУ и СПбГУ на которых закладывались базовые представления автора по морской геологии и седиментологии. Многие аналитические исследования выполнены в лабораториях ВНИИОкеагеология, ВНИГРИ, ВСЕГЕИ, ВСЕГИНГЕО, МГУ, СПбГУ и других. Работа выполнена в тесном сотрудничестве с европейскими и российскими учеными Дж.Вудсайдом, Х.Шоджи, М.Ховландом, А.Джадом, Я.Клерксом, Дж.Портом, Дж.Гарднер, Л.Пинейро, Х.Лю, П.Аароном, Е.Нисбет, М.Максом, А.Хачикубо, Л.Димитровым, А.И.Обжировым, А.С. Саломатиным, А.Н.Салюком, А.Н.Деркачевым, А.Я.Гольмштоком, И.С.Гулиевым, А.В.Егоровым, Б.В.Барановым, О.Хлыстовым, и др.
Автор выражает глубокую благодарность Министерству природных ресурсов РФ, Российскому Фонду Фундаментальных Исследований и Министерству Науки за материальную поддержку при написании работы. Автор признателен сотрудникам ФГУНПП ПМГРЭ А.Г.Кротову, В.Н.Иванову и другим, а также экипажу НИС «Профессор Логачев».
Отдельное спасибо жене и коллеге сотруднику лаборатории газовых гидратов Т.В.Матвеевой.
Автор благодарит всех, чью поддержку и внимание автор постоянно чувствовал.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, подразделяющихся на подглавы, разделы и подразделы, основных выводов, списка литературы и одного приложения. Объем работы 230 страниц, диссертация иллюстрирована 69 рисунками, 19 таблицами, содержит библиографию из 251 наименования.
Глава 1. Очаги разгрузки флюидов на дне в глубоководных районах Мирового океана и их косвенные признаки
До недавнего времени, в связи с разработкой нефтяных и газовых месторождений, наибольший научный интерес представляли относительно мелководные континентальные окраины, расположенные главным образом в шельфовой зоне до глубин 200-300 метров. (Hovland and Judd, 1988, Fleisher et al.,
2001). С развитием технологий граница проведения научно-исследовательских работ смещается все ниже по континентальному склону и к настоящему времени накоплен обширный материал по признакам проявлений разгрузки флюидов в глубоководных районах Мирового Океана (Aharon, 1994; Иванов, 1999; Dimitrov,
2002).
Рис. 1. Очаги разгрузка флюидов на дне в глубоководных районах Мирового океана
■ дц
ь
УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ I
АМ 1сикянлпр?г(Р ПсоАотнЛ ВшнйсянААг СяерлЛТмлитъЛ <жии.А Аииштоа*окгж.Ь о?«рв,55 подать*тчир) Акнммртг 1 ттрвяруятмздгаяи'тя'фпс *
1 чип»» ■>!■■>! и'ищ щи—им шиит 1 попарки; 4 ишипеыгариурми» яьусирютдыг источите 3 яюоавпгшчкжтсво&цастм < артнгвде* прбоыпьс7 «упгявы» судамиаЬт |
бариты н^ита крвишдс » 11МИИ пцр«ш ^Дистпий пруктуры I» приюмцяивст»« «татвтк 9 тшкчь» тедриы ку<«п»кс* яруиуры П » цмпощваютис отяоштия; 10 Iатмг пырпм СО*- |
"Тар**" н "УЛМР V инояя мйстовй ткя |
Исходя из условий стабильности газовых гидратов при составлении карты распределения очагов разгрузки флюидов на дне в глубоководных районах Мирового океана (Рис. 1) представилось закономерным ограничить рассматриваемые области развития очагов разгрузки глубинами 450-500 метров от экватора до 60-65° с.ш. и ю.ш. и 300 метров в северных широтах. На карту, представленную на рисунке 1 нанесены как выявленные по данным наблюдений, так и предполагающиеся по косвенным признакам области разгрузки флюидов на океаническом дне (Mazurenko and Soloviev, 2003):
- очаги разгрузки воды, газа, нефти;
- покмарки;
- грязевые вулканы;
- глиняные диапиры;
- хемосинтетические сообщества (характерные для очагов разгрузки углеводородных флюидов);
- проявления аутигенной минерализации, связанные с разгрузкой флюидов;
- приповерхностные газогидратопроявления;
- низкотемпературные гидротермы;
- а также некоторые геофизические признаки, такие как VAMP's и -пагодоподобные структуры в осадках (так называемые pagoda structures).
При составлении карты (Рис. 1) не учитывались те районы, где газовые гидраты были обнаружены в ходе глубоководного бурения или предполагаются по косвенным признакам на поддонных глубинах более 10 м, а также районы развития BSR. В данной работе не рассматривались также и высокотемпературные гидротермальные источники, поскольку в пределах очагов разгрузки этого типа образование гидратов метана невозможно вследствие неблагоприятных температурных условий.
В результате работ по составлению данной карты, были выявлены некоторые закономерности распределения очагов разгрузки флюидов и их признаков на дне в глубоководных районах Мирового океана. Выяснилось, что распределение флюидопроявлений на океаническом дне тесно связано с тектоническими особенностями районов, в которых они были выявлены. Это, главным образом, материковые склоны и подножия внутренних и окраинных морей. Именно в этих областях благоприятные условия для генерации биохимического и протокатагенетического газа (благодаря высокому содержанию органического вещества в отложениях и их значительной мощности) сочетаются с условиями, благоприятными для переноса флюидов в направлении дна (главным образом, в результате обезвоживания отложений в ходе их уплотнения).
Большинство рассмотренных в ходе работы флюидопроявлений являются, по всей видимости, результатом сосредоточенной миграции флюидов в направлении дна. Тектонические обстановки, мощность и состав осадочного чехла, состав флюидов, а также интенсивность и масштабность их миграции, по всей видимости, сильно варьируют в различных районах, что проявляется в
присутствии или отсутствии тех или иных признаков очагов разгрузки флюидов на дне.
Глава 2. Газогидратопроявления в очагах разгрузки флюидов (обзор фактического материала)
В настоящее время в Мировом океане известно более 20 районов (Таблица 1), где газовые гидраты наблюдались вблизи дна в очагах разгрузки флюидов. Анализ данных по всем газогидратопроявлениям (как в океане, так и на суше в зоне вечной мерзлоты) (Гинсбург и Соловьев, 1994; Соловьев и др., 2001) показал, что доля скоплений газовый гидратов связанных с очагами разгрузки флюидов составляет более трети всех газогидратопроявлений и их косвенных признаков. По всей видимости, газогидратопроявлений связанных с очагами разгрузки флюидов гораздо больше; одних лишь грязевых вулканов во внутренних Черном, Каспийском и Средиземном морях в пределах зоны стабильности газовых гидратов насчитывается несколько сотен, в то время как число изученных газогидратопроявлений в этих районах не превышает и первых десятков.
Широкое распространение очагов разгрузки и связанных с ними газогидратопроявлений позволяет рассматривать их как отдельную большую группу, достаточно сильно дифференцированную. Все газогидратопроявления в этой группе связаны с фокусированными потоками флюидов, мигрирующих по флюидопроводникам в сторону дна. В зависимости от геологических обстановок (тектонической активности, мощности осадочного чехла и других условий), состава мигрирующего флюида (газа и воды), газогидратопроявления в очагах разгрузки флюидов имеют набор характерных особенностей, присущих тому или иному региону.
Скопления газовых гидратов связанные с проявлениям грязевого вулканизма описаны в Кадисском заливе, Центральной части Черного моря, Средиземном, Каспийском и Норвежском морях, а также в прибрежье острова Барбадос. По всей видимости, к этой группе можно отнести и газогидратопроявления в зонах распространения глиняного диапиризма, выявленные в Мексиканском заливе, прогибе Сорокина в Черном море, в прибрежье Северной Калифорнии и в отложениях диапира Блейк (СЗ Атлантика). Как правило, такие скопления газовых гидратов относительно крупные (в плане сотни метров - первые километры) и контролируются главным образом размерами грязевого вулкана или глиняного диапира, степенью активности этого вулкана и ореолом рассеяния грязевулканического флюида. Скопления газовых гидратов, выявленные в Охотском море, прибрежье Орегона и Северной Калифорнии, Мексиканском заливе и северо-западной части Черного моря приурочены к районам распространения струйной миграции газа через осадочную толщу. Газогидратопроявления этого типа относительно невелики (первые десятки - сотни метров), но в то же время наиболее эффектны. Так, гидратопроявления в Мексиканском заливе и на континентальной окраине
Каскадиа представляют собой массивные глыбы, плиты и холмы размером в несколько метров. Следует также отметить, что газовые гидраты в очагах разгрузки флюидов были выявлены не только в акватории Мирового океана, но и в отложениях пресноводного озера Байкал. Изучение состава поровых вод из отложений в пределах газогидратопроявления на дне озера Байкал позволило предполагать наличие разгрузки относительно минерализованной газонасыщенной воды.
Таблица 1. Список всех известных газогидратопроявлений в очагах разгрузки флюидов
N/N Океан Район Ссылки
1 Тихий Центрально-американский желоб, прибрежье Коста-Рики Kvenvokten & McDonald, 1985,
2 Тихий Прибрежье Сев Калифорнии, бассейн реки Иль Fiekl&Kvenvolden, 1985, Brooks et al, 1991,
3 Тихий Континентальная окраина Каскадиа, прибрежье Орегона Suess et ai, 1985,1997, Trebu etal, 1999
4 Тихий Прибрежье о Ванкувер Riedel at al, 2002
5 Тихий Охотское море, прибрежье о Парамушир Зоненшайн и др., 1987, Соловьев и др 11994,
б Тихий Охотское море, прибрежье о Сахалин (впадина Дерюгина) Gmsburgetal, 1993, Solovwv and Gtnsbufg, 1997
7 Тихий Желоб Нанхай, прибрежье Японии Gamoetal, 1992 Kobayashi et al, 1992, Aota et al 1993
8 Тихий Желоб Окинава, Восточно-Китайское море Sakai et al, 1990
9 Северный Ледовитый Океан Норвежское море, конус выноса желоба Медвежий, грязевой вулкан Хаакон Мосби Vogt et al, 1997, Gmsburgetal, 1997,1999
10 Атлантический Барбадосский желоб, грязевулкд-вический район Martm et al, 1996
И Атлантический Мексиканский залив, прибрежье Луизианы, Грин-каньон Brooks et al, 1984, Macdonald etal, 1990
12 Атлантический Мексиканский залив, прибрежье Миссисипи и Алабамы Prior et al, 1989, Macdonald etal, 1990
13 Атлантический Прибрежье США, континентальное поднятие Каролины, диапир хребта Блейк Pauli et al, 1995,1996,2000
14 Атлантический Западная часть Черного моря, западное прибрежье Крыма Ivanov etal, 2002
15 Атлантический Черное море, центральная часть Конюхов и др, 1990, Иванов и др, 1992, Ivanov etal, 1992,1996
16 Атлантический Черное море, восточное прибрежье Крыма, прогиб Сорокина Ефремова и Жижченко,1974, Гинсбург и др, 1990, Ivanov et al, 1998
17 Атлантический Средиземное море, прибрежье Турции, горы Анаксимандер Woodsideetal, 1998
1S Атлантический Кадисский залив, прибрежье Марокко и Испании Kenyon etal, 2000, Gardner etal, 2001 Mazureoko etal, 2003
19 Атлантический Кадисский запив, прибрежье Португалии Kenyon et al, 2000, Gardner etal, 2001, Mazurenko et al, 2002
20 Атлантический Гвинейский залив, прибрежье Нигерии, дельта реки Нигер Brook* et al, 1994, Hoviand etal, 1997
21 Озера Каспийское море, южная впадина, хребет Шатского Ефремова и Гритчнна, 1981, Гинсбург и др, 1988, Ginsburg and Solovtev, 1994
22 Озера Байкал, Южная впадина Matveeva et al, 2001,2003
Обзор фактического материала не ограничивается только гидратами метана (большинство описанных гидратопроявлений) и тяжелых гомологов метана, образующих гидраты структуры II (Каспийское море, Мексиканский и Кадисский заливы). Достаточно экзотическим является скопление газовых
гидратов в желобе Окинава (Восточно-Китайское море) приуроченное к гидротермальным очагам разгрузки углекислого газа.
Глава 3. Механизмы газогидратообразования в очагах разгрузки флюидов
Формирование скоплений газовых гидратов в приповерхностных отложениях осадочных бассейнов, так или иначе, является результатом фокусированной миграции флюидов в направлении дна. Тектонические обстановки, мощность и состав осадочного чехла, а также состав флюидов, интенсивность и масштабность их миграции, вероятно, сильно варьируют от места к месту, о чем свидетельствует дифференциация очагов разгрузки флюидов на дне. Можно выделить три типа очагов разгрузки гидратообразующих флюидов: (1) очаги разгрузки газа, (2) газонасыщенной воды, (3) и грязевулканические (по всей видимости, к этой группе можно отнести и глиняные диапиры).
Газогидратообразование в очагах разгрузки вполне удовлетворительно описывается фильтрационными моделями, которые предполагают поставку газа в зону гидратообразования в фильтрационном потоке. Это может быть как водорастворенный газ, так и газ в свободной фазе. Фильтрационные модели различаются по тому геологическому процессу, который обеспечивает фильтрационный напор. Данные наблюдений свидетельствуют, что наиболее часто реализуются элизионная, грязевулканическая и газоструйная модели. Газогидратонакопление в очагах разгрузки флюидов реализуется за счет двух основных механизмов. Во-первых, это может быть осаждение гидратов из насыщенного газом водного раствора, фильтрующегося в направлении уменьшения растворимости, то есть в зону более низкой температуры. Во-вторых, - сегрегация воды фильтрующимся свободным газом и ее миграция в область гидратонакопления из смежных горизонтов. В случае же двухфазной фильтрации (и воды, и газа), что встречается при грязевулканической разгрузке, могут действовать оба механизма газогидратонакопления.
Зона стабильности газовых гидратов определяется параметрами давления газа-гидратообразователя и температуры. При этом величина давления газа обычно подменяется величиной внешнего давления, как правило, гидростатического. Пересечения равновесной кривой диссоциации гидрата того или иного состава с кривой распределения температуры по глубине определяют гипотетические верхнюю, обычно находящуюся в толще воды на значительном удалении от дна, и нижнюю границы зоны, в пределах которой ранее образовавшиеся гидраты стабильны. Для реализации же процессов образования гидратов и их накопления требуется переохлаждение или, что то же самое, пересыщение газом относительно равновесных значений. Действительно, из данных натурных наблюдений следует, что наименьшие глубины моря, на которых были обнаружены гидраты структуры II, составляют 480 м в Каспийском
море (Гинсбург и др, 1988, 1992) и 530 м в Мексиканском заливе (MacDonald et al., 1994). Наименьшая глубина воды в том же Мексиканском заливе, где были вскрыты гидраты структуры I, равнялась 800 м (Sassen and MacDonald, 1997).
Как следует из рисунка 2, кинетически наиболее благоприятные условия для газогидратообразования и гидратонакопления (наибольшее возможное пересыщение или переохлаждение) имеют место в осадочной толще непосредственно вблизи дна. В условиях разгрузки газосодержащих флюидов именно здесь будут формироваться скопления газовых гидратов.
ТЕМПЕРАТУРА (Т).°С
5 10
1 1 1 ■ I 1 1 1 1
S N лт-те<г -ч,
- ч
S
• \
\
\
\
ч « И О
- \
\ Ъя
\
Jm X J.O.XXX JU и.
Подошва аомы стаВнлыюета
гидрвто* мсгжм \
\
Р.МРа
Рис. 2. Термобарические условия гидратообразования на примере
гидратопроявления в прибрежье О.Сахалин, Охотское море. Ть — фактическое распределение температуры по глубине; Т«, — равновесная температура гидрата метана при солености воды, близкой к морской (гидрат метана стабилен в области левее этой кривой).
Для скоплений газовых гидратов, образовавшихся в результате сегрегации воды фильтрующимся свободным газом характерны линзовидно-слоистые и порфировидные текстуры газогидратосодержащих
отложений представленные как отдельными маломощными
субпараллельными слойками и линзами, так и мощными слоями газовых гидратов; возможно переслаивание тех и других с образованием слоисто-шлировой текстуры. Такие формы наблюдались в отложениях диапира Блейк, грязевых вулканов Хаакон Мосби, вулканов Каспия, Черного моря и Мексиканского и Кадисского заливов.
Сонахождение текстур
газогидратовмещающих отложений, образовавшихся как в результате сегрегационного механизма, так и в процессе фильтрации газонасыщенной воды в отложениях одних и тех же вулканов лишний раз указывает на фильтрацию двухфазного потока в зонах развития грязевого вулканизма.
Диагностика механизма формирования газовых гидратов также возможна по текстурным особенностям газогидратовмещающих отложений. Несмотря на то, что наблюдать текстуры газогидратоносных отложений удается далеко не всегда, поскольку в керне гидраты быстро разлагаются, что придает образцам текучесть и вызывает их оплывание, тем не менее, можно выделить ряд текстур газогидратоносных отложений, соответствующих тому или иному механизму их формирования.
Так, в результате фильтрогенного механизма формирования газовых гидратов образуются чаще всего массивные и жильные текстуры, которые, вероятно, формируются при отложении гидратов флюидом, фильтрующимся в гранулярном или трещинном коллекторе. Такие газовые гидраты наблюдались в отложениях грязевых вулканов и глиняных диапиров Черного моря, диапира Блейк, а также в отложениях грязевого вулкана Хаакон Мосби.
Глава 4. Состав газогидратообразующих флюидов
Исследование химического и изотопного состава элементов воды и газа из гидратосодержащих отложений и собственно газовых гидратов, сформированных в очагах разгрузки флюидов, дает возможность оценить состав и генезис исходных газогидратообразующих флюидов.
Такие исследования в наиболее полной мере проводились в очагах разгрузки флюидов, связанных с грязевым вулканизмом (Гинсбург и др., 1990; Гинсбург и Соловьев, 1994; Martin et al., 1996; De Lange and Brumsack, 1998; Ivanov et al., 1998; Mazurenko and Soloviev, 2002; Mazurenko et al., 2002). Были отмечены значительные вариации в содержании хлор-ионов, изотопном составе кислорода и водорода воды разгружающихся флюидов; состав гидратных газов также сильно разнится от района к району. Анализ данных по вариациям в составе разгружающегося флюида позволяют сделать предположение о различной природе газогидратоформирующих компонентов - воды и газа.
Существенные вариации состава разгружающихся в очагах разгрузки вод в значительной мере связаны с различными геологическими и, в частности, гидрогеологическими обстановками на границах активных областей, приуроченных к зонам коллизий и субдукций на континентальных окраинах Мирового океана. Эти обстановки весьма благоприятны для формирования скоплений газовых гидратов, что в первую очередь связано с интенсивным обезвоживанием осадочных пород под воздействием тектонических сил и вертикальной фильтрации воды, часто газосодержащей, по имеющимся здесь многочисленным флюидопроводникам в направлении дна. Наиболее ярко эти процессы проявляются при субдукций, сопровождающейся аккрецией осадочных толщ.
Косвенными признаками обезвоживания водных толщ на активных континентальных окраинах являются аномалии химического состава поровых вод в зонах разгрузки флюидов. В зависимости от скорости потока фильтрации, а также в связи с литологическими особенностями отложений, через которые фильтруется флюид, а также масштабов зон нарушений, разгружающийся флюид будет иметь тот или иной соляной состав.
Одним из важнейших признаков разгрузки флюидов являются вариации концентрации хлор-иона в поровой воде. Хлор-ион (СГ) является консервативным элементом и не участвует в большинстве диагенетических реакций, протекающих в осадочной толще. Исключение составляют реакции выпадения из растворов некоторых минералов из группы солей, таких как галит. Это позволяет использовать СГ, как индикатор смешения флюидов различного происхождения и
морской воды. Аномальные содержания хлор-иона в поровой воде, - частое явление в зонах разгрузки флюидов, приуроченных к активным континентальным окраинам и, в частности, к аккреционным комплексам (Moore and Vrolijk, 1992; Suess et al., 1988; Martin et al., 1996).
Пониженные значения хлорности могут быть связаны с потерей солей при диффузии поровых флюидов через глинистые мембраны в течение длительных периодов геологического времени а также результатом низкотемпературного минералообразования на стадии диа- и протокатагенеза. На общем фоне понижения хлорности с глубиной выявляются аномалии хлорности, связанные с газогидратообразованием. То есть аномальные значения хлорности могут быть использованы для количественной оценки содержания гидратов в образцах.
Следует отметить, что понимание процессов фильтрации в конкретном регионе, и как следствие, работы по оценкам исходного состава поступающего флюида могут существенно осложняться такими реликтовыми проявлениями, как захороненные глубоководные соляные озера и/или толщи соляных диапиров, располагающиеся на пути миграции флюидов. В этом случае разгружающиеся флюиды будут отличаться повышенной минерализацией по отношению к фоновым значениям.
Одной из задач является также выявление исходного состава разгружающегося флюида. Для этого могут быть использованы ионные отношения и их изменчивость по разрезу. Так, например, во всех изученных районах газогидратообразующие грязевулканические флюиды отличаются пониженными отношениями содержаний ионов магния и хлора среднеокеанические отношения Mg/Cl составляют 0.06-0.07, а конечные значения для флюида составляют 0.001.
Помимо гидрогеохимических аномалий в ионном составе наблюдаются существенные вариации в изотопном составе кислорода и водорода разгружающейся воды. Данные по изотопному составу кислорода и водорода воды, полученной из гидратосодержащих отложений ряда подводных грязевых вулканов (Буздаг и Элм в Каспии, Хаакон Мосби в Норвежском море, Гинсбург, Юма и Арутюнов в заливе Кадис, Амстердам и Кула в Средиземном море) позволили выявить необычные тренды в зависимостях между б180, 8D и концентрацией хлор-иона в поровых водах (Cl- рассматривался в качестве общепринятой меры гидратосодержания отложений).
Поскольку грязевулканический флюид является основным, и, скорее всего, единственным поставщиком водорастворенного газа - источника для газогидратообразования, закономерно полагать, что образование гидратов идет из поступающей воды - носителя газа. Таким образом, количество грязевулканической воды в газогидратосодержащем образце должно увеличиваться прямо пропорционально газогидратосодержанию в этом образце и, соответственно, обратно пропорционально содержанию в нем ионов хлора. Если принять, что в структуре чистого без примесей (100%) гидрата содержится
пресная вода (с хлорностью близкой к нулю), то изотопный состав воды, полученной из чистого гидрата, должен быть близок к составу воды грязевулканического флюида. Исходя из этого положения, и используя экспериментально установленные значения коэффициентов изотопного фракционирования при гидратообразовании, можно оценить исходный изотопный состав грязевулканического флюида. Результаты вычислений показывают, что исходные значения изотопного состава грязевулканического флюида вулкана Гинсбург весьма необычны: очень высокие по кислороду (до +53%о) и низкие по водороду (до -210%о) (Матгепко й а1. 2003).
Было выявлено три типа связи (Рис. 3). С уменьшением хлорности, то есть с увеличением гидратосодержания
отложений: (А) водород утяжеляется, а кислород становится легче (Каспийское море), (В) утяжеляются и водород, и кислород (Норвежское море), (С) водород становится легче, а кислород тяжелее (Кадисский залив и Средиземное море). Известно, что в результате изотопного фракционирования при
газогидратообразовании вода, входящая в структуру гидрата, должна утяжеляться как по водороду, так и по кислороду. Коэффициенты разделения протия-дейтерия и 180/160 при реакции образования гидратов из соленой воды с составом, соответствующим морской воде, согласно последним экспериментальным данным (Maekawa and Imai, 2000), составляют 1,0161,020 и 1,0028-1,0032, соответственно.
Вода, поступающая в зону гидратообразования, несет с собой и газ-гидратообразователь, как правило, изначально водорастворенный. В процессе гидратообразования происходит
фракционирование не только изотопов элементов, входящих в состав газа (изотопное утяжеление), но и его компонентного состава. В результате, гидратный газ при определенных условиях (например, при образовании гидратов структуры II) может в значительной мере обогащаться тяжелыми углеводородами.
Рис. 3. Схематическая модель взаимосвязи хлорности и изотопного состава кислорода и водорода поровых вод из газогидратоносных
грязевулканических отложений: (А) Каспийского моря, грязевые вулканы Буздаг и Элм; (В) Норвежского моря, грязевый вулкан Хаакон Мосби; (С) Кадисского залива и Средиземного моря, грязевые вулканы Гинсбург, Юма, Амстердам, Кула и другие.
По данным хроматографического анализа в составе газа, полученного из гидратов грязевого вулкана Гинсбург (Кадисский залив), преобладает метан с высоким содержанием гомологов (81% объема метана и 19% объема гомологов). Особенно высоко содержание этана и пропана (9,5% и более чем 6%, соответственно). Газ в изученном образце также содержал изобутан (2,32%), нормальный бутан (0,48%), изопентан (0,22%) и нормальный пентан (0,05%). Используя компьютерную программу Д. Слоана (Sloan, 1990), был рассчитан исходный состав газа, поступающего с флюидом грязевого вулкана Гинсбург. Исходя из расчетов, в условиях трехфазного равновесия (вода-газ-гидрат) для образования гидратов такого состава в исходном газе должно содержаться метана около 95%, а его гомологов - около 5% (Рис. 4).
180 160 140
ш <100 80 60 40 20
Газовые гидраты CS I
Гидратный образец
• /
Газовые гидраты CS II
—|—|—■—|—1—|—<—|—«—I—«—1—■—г Метан+вода —I—■—I—■—I—'—г-1
-2
10 12 14 16 18 20
т,°с
Рис.4. Трехфазная (го-вода-тчовый гидрат) диаграмма рвновесия дня газовой смеси (%): С,=95; С,'=4.2; С,=0.2; ¡-С,=0.05; п-С,=0.1; С,=0.05; С0г=0.3. СЭI - гидрат кубической структуры I; СЭII - гидрат кубической структуры 11.
Несмотря на то, что рассчитанное содержание метана (из которого образовались гидраты) в газовой смеси ниже, чем измеренное в гидратном газе, поступающий в область разгрузки газ значительно обогащен Сг-Cj. Это позволяет сделать вывод о его катагенетическом происхождении (Claypool and Kvenvolden 1983; Whiticar and Faber 1996). Различие в составе измеренного гидратного и рассчитанного исходного газов может быть следствием фракционирования газа при газогидратообразовании только в случае, если образуются газовые гидраты кубической структуры II, формирующиеся при следующих термобарических условиях: 10-12 ° и 91-80 Атм (Mazurenko et al., 2002). Эту закономерность необходимо учитывать при анализе состава гидратного газа.
Предполагается, что катагенетические газовые гидраты кубической структуры Н, способные включать в свою кристаллическую решетку молекулы газа большего размера, чем гидраты структуры I и II (такие как молекулы изопентана и более тяжелых углеводородов) должны образовываться в отложениях Мексиканского залива. Действительно, в компонентном составе клатратов этого типа изопентан составлял до 41 % от общего объема углеводородов а изотопный состав углерода метана составил -29%о PDB (Sassen and MacDonald, 1994).
Если известных скоплений газовых гидратов в очагах разгрузки катагенетического газа всего четыре, то газогидратопроявления в очагах разгрузки флюидов, в составе газовой фазы которых преобладает чистый метан (до 99.9%) гораздо больше.
В таблице 2 приведены выборочные данные по компонентному и изотопному составу газа, выделенного из образцов газовых гидратов, характеризующих очаги разгрузки флюидов в различных районах Мирового океана. Необходимо подчеркнуть, что приведен состав гидратного газа, а не газа-гидратообразователя, который может быть несколько иным. Также может отличаться и изотопный состав углерода метана этих газов, поскольку при переходе в гидратную фазу он утяжеляется. Тем не менее, имеющиеся данные позволяют сделать некоторые общие выводы о генезисе гидратообразующего газа. Гидратный газ, имеющий преимущественно метановый состав (часто свыше 99% объема углеводородных газов), может быть как биохимическим, так и катагенетическим или смешанным. В двух последних случаях, очевидна миграционная природа газа-гидратообразователя, поскольку в зоне стабильности газовых гидратов катагенез невозможен из-за низких температур, хотя биохимическая газогенерация может иметь место. Но даже чисто биохимический метан не формируется in situ, а мигрирует в зону гидратообразования из более глубоких интервалов разреза (Соловьев и др., 2001).
Значительные вариации состава гидратных газов и поровых вод, приведенные в таблице 2, свидетельствуют о различных источниках разгружающихся флюидов. Изотопный состав исследованной воды свидетельствует, что некоторые грязевые вулканы имеют глубинные источники генерации, приуроченные к нефтегазоносным бассейнам. Для очагов разгрузки флюидов этого типа характерна катагенетическая природа разгружающегося газа, что проявляется как в утяжелении изотопного состава углерода метана, так и в высокой концентрации гомологов метана в газовой смеси. Такой тип очагов разгрузки флюидов типичен для активных континентальных окраин Мирового океана.
Таблица 2. Некоторые примеры состава газа и воды из образцов газовых гидратов в очагах разгрузки флюидов.
Рейс или район (очаг разгрузки) JfeNS станции Глубина воды Поддонная глубина, м С„% Сь% С,.% С,/ (С2+С,) s"c CHi,«o, PDP ДСГ, mM« s"o воды, SMOW SD воды, SMOW Источник
% рейс ГКОР, Мексиканский залив «18 2412 27 99.40 0.130 0.110 159 -71.30 N/A N/A +6 " Pflaum et al., 1986
146 рейс СЮР, прибрежье Орегона 892 670 2-20 99.90 0.020 N/A 2100 -64.50 200 N/A N/A Westbrook et al., 1994
Мексиканский залив, (Грин каньон) 204 850 1.4-4.2 62.10 9.20 22.80 1.90 -56.50 N/A N/A N/A Brooks et al., 1984, 1986
Мексиканский залив, (Грин каньон) 320 800 3.2-3.6 9990 0.080 N/A 1300 -66.50 N/A N/A N/A Brooks et al., 1984, 1986
Мексиканский залив, (Миссисипи каньон) MC 1300 3.8 97.40 1.20 1.30 37.40 -48.20 N/A N/A N/A Brooks et al., 1984, 1986
Мексиканский запив, (Гарденбенкс) 388 850 2.5-38 99.90 0.120 N/A 830 -70.40 N/A N/A N/A Brooks et al, 1984, 1986
Мексиканский залив, (холм Бута) - 540 0-0.1 89.4 8.0 0.9 10 N/A N/A N/A N/A MacDonald et al., 1994
Мексиканский залив, (холм Буша) - 540 0-0.1 21.2 9.5 7.5(ьС,=2.5%, П-С4=17.5%, i-Ci-41.1%, п-С,»0.8%) 0.2 -29.3 N/A N/A N/A Sassen and Macdonald, 1994
Прибрежье Калифорнии (бассейн реки Иль) 105 567 0-0 2 9990 0.010 0010 11000 -57.60 N/A N/A N/A Brooks etal4 1991
Черное море (Прогиб Сорокина) 57 2050 0.7 99.90 0.045 0.0004 2200 -61.80 300 N/A n/a" Гинсбург и др., 1990
Цетральная часть Черного моря (г.в. Ковалевский) ТПШ BS319G 2169 1.2-2.2 99.90 0.033 0.0030 11000 N/A 120 -0.8 -28 Mazurenko & Soloviev, 2002
Каспийское море (г. в. Вуздаг) 7с + 7Ь 475 0-1.2 59.10 19.40 15.80 1.70 -(4.80 1200 -0.8 -23 Гинсбург и Соловьев, 1994
Каспийское море (г. в Элм) 17 600 0-0.5 96.20 0.60 1.50 45 -56.50 900 N/A N/A Гинсбурги Соловьев, 1994
Охотское море (Обжнров) N/A 710 0.3-1.2 99.9 0.003 0.0018 22000 -64.30 140 +4.2 N/A Соловьев и др., 1994
Кадисский залив (г.в. Гинсбург) TTR10 AT238G 910 1.5-1.7 81.20 9.510 6.160 4.10 N/A 60 +8.9 -11 Mazurenko et al., 2002
Норвежское море (г.в. Хаакон Мосби) N/A 1250 0.1-2.0 99.9 0.002 0.0004 12000 N/A 200 +2.5 -6 Ginsburg et al., 1999
Озеро Байкал (Маленький) 5А 1380 0.3-0.4 99.0 0.114 N/A 860 N/A N/A -15.6 -122 Matveevaetal., 2003
ЭДА - измерения не проводились
* - аномалии хлорности соответствуют разложению газовых гидратов в образце
Другой тип очагов разгрузки флюидов чаще всего характерен для пассивных континентальных окраин с мощным осадочным чехлом. Состав разгружающихся газогидратоформирующих флюидов такого типа характеризуется относительно низкой соленостью (хлорностью) и преобладанием биохимического газа.
Выявление исходного состава газогидратообразующих флюидов играет весьма важную роль при оценке запасов метана в скоплениях газовых гидратов. Как хлорность (соленость), так и изотопный состав кислорода-водорода воды часто используются в качестве меры газогидратосодержания в отложениях. Следует также отметить, что аномалии в большинстве случаев выявляются на фоне значений характерных для морской воды или поровой воды пелагических отложений; при этом не учитывается, что исходная, газогидратообразующая вода может существенно отличаться по составу от морской.
Глава 5. Оценки количества метана в скоплениях газовых гидратов, связанных с очагами разгрузки флюидов
Можно выделить несколько аспектов в изучении природных газовых гидратов. Они рассматриваются как потенциальное энергетическое сырье, как возможный источник поступления парникового газа в атмосферу, как фактор, влияющий на природную устойчивость континентальных склонов, и как компонент среды, осложняющий хозяйственную деятельность при освоении морских природных ресурсов. В настоящее время исследования проводятся по всем этим направлениям, но ресурсному аспекту проблемы придается наибольшее значение. Реализуется ряд крупных национальных программ в США, Канаде, Японии, Германии, Индии, Китае и Корее, направленных, в частности, на оценку запасов газа в гидратах на Земле в целом, в пределах экономической зоны (США) и/или на изучение возможности непосредственной добычи газа из скоплений газовых гидратов в прибрежных акваториях (Япония).
Мировой интерес к природным газовым гидратам как к возможному источнику энергетического сырья, способному восполнить дефицит углеводородного сырья в будущем, был спровоцирован, прежде всего, теми огромными количествами газа, сосредоточенного в природных гидратах, которые фигурируют в многочисленных опубликованных оценках. При этом сами оценки различаются на несколько порядков величины, что свидетельствует о неясности на сегодняшний день самого главного - каковы действительно масштабы газогидратоносности недр, в первую очередь, субмаринных, поскольку именно на акватории Мирового океана (включая арктические шельфы), по существующим оценкам, приходится основная часть (до 98%) ресурсов газа в гидратах (Соловьев, 2002). Следует отметить, что в данной главе газовые гидраты рассматриваются как одна из форм существования природного газа в недрах (наряду со свободным, водорастворенным и сорбированным), жестко детерминированная термодинамическими и геологическими условиями.
На начальном этапе исследований предполагалось, что газовые гидраты, в частности, субмаринные, распространены в пределах всей термобарической зоны их стабильности на больших площадях и в широком интервале глубин; при этом, гидратосодержание отложений также считалось значительным. Отсюда следовали те огромные цифры в оценках количества газа, находящегося в форме гидратов, намного превышающие эквивалентные цифры суммарных ресурсов угля, нефти и обычного природного газа на Земле (таблица 3). Большинство
завышенных оценок количества метана в субмаринных скоплениях газовых гидратов основывалось на распределении сейсмического горизонта BSR (Bottom Simulating Reflector), маркирующего подошву зоны стабильности газовых гидратов, а также с привлечением геотермических данных и данных по мощности осадочного чехла потенциально газогидратоносных акваторий.
Представляется единственно возможным, при оценке газогидратоносности океанических недр опираться на данные прямых наблюдений, характеризующие конкретные скопления, именно потому, что, аналогично другим членам углеводородного ряда и рудным минералам, для газовых гидратов характерно распространение в виде локальных скоплений. Исходя из имеющегося на сегодняшний день фактического материала, было оценено количество метана, сосредоточенного в скоплениях газовых гидратов различных типов, составляющее величину 2 • 1014 м3 (Соловьев, 2002), что вполне соизмеримо с глобальными геологическими ресурсами обычного природного газа.
Как уже упоминалось ранее, субмаринные газовые гидраты могут образовывать скопления двух типов: (1) скопления, расположенные вблизи дна в ассоциации с очагами разгрузки флюидов и контролируемые флюидопроводниками (разломами и др.) - именно этот тип скоплений рассматривается в данной работе; (2) скопления, находящиеся на значительной поддонной глубине и контролируемые относительно проницаемыми зонами и горизонтами в условиях преимущественно рассредоточенной (фокусированной) фильтрации флюидов.
Таблица 3. Глобальная оценка количества метана в газовых гидратах Мирового океана
NNnn. Количество метана, м' Год Ссылка
1. 5-10"-2,5 -Ю16 1977 Трофимук и др.
2. 7,6 • 10" 1981 Добрынин и др.
3. 3,1 ■ 1015 1981 Mclver
4. 4 • 10" 1988 Kvenvolden, Claypool
5. 1-10" 1988 Makogon
6. 2,1 • 1016 1988 Kvenvolden
7. 2,1 • 1016 1990 Mac Donald
8. 2,6-10"- 1,4 -10" 1994 Görnitz, Fung
10. 1 • 10'5 1995 Гинсбург, Соловьев
11. 7-Ю15 1996 Holbcook et al.
12. 1,5 • 10'6 1997 Makogon
13. 2-10"-2 -1016 1997 Dickensetal.
14. 1.8-1014 2002 Соловьев
Количество метана, фильтрующегося вблизи дна в очагах разгрузки флюидов и сосредоточенного в газовых гидратах, по всей видимости, составляет меньшую цифру. Оценки количества метана в пределах одного отдельно взятого скопления газовых гидратов проводились ранее в ряде районов и варьируют в пределах от 1*108 до 2.5'109 Ш3. Эта оценка базируется на рассмотрении только
конкретного материала по уже известным газогидратопроявлениям. Общее же количество газа в скоплениях газовых гидратов, приуроченных к очагам разгрузки флюидов, следует оценивать исходя из масштабов распространения очагов разгрузки. Исходя из масштабов их распространения, общее число грязевых вулканов в Мировом океане оценено в работе как 3*103. При этом следует отметить, что приблизительно половину известных в различных районах Мирового океана очагов разгрузки флюидов, составляют грязевые вулканы и глиняные диапиры. Результаты геолого-геохимических исследований, приведенные в данной работе, дают основание полагать, что большинство из очагов разгрузки флюидов в пределах зоны стабильности газовых гидратов является газогидратоносными. Таким образом, общее количество очагов разгрузки флюидов в пределах зоны стабильности газовых гидратов превышает 6103.
Исходя из оценок количества метана в одиночных очагах разгрузки флюидов, (что в среднем 1.3* 109), а также на основе проделанной работы, можно оценить количество метана в субмаринных скоплениях газовых гидратов в очагах разгрузки флюидов величиной 1013 м3. Последняя цифра на порядок ниже приведенных ранее оценок количества метана в скоплениях, связанных с очагами разгрузки флюидов на дне Мирового Океана - 1014 м3 (Гинсбург, Соловьев, 1994) и никак не согласуется с огромными опубликованными глобальные оценками количества метана в газовых гидратах Мирового океана, достигающие у некоторых исследователей 1016-1018 м3 (Таблица 3).
Несмотря на относительно невысокие полученные значения, скопления газовых гидратов в очагах разгрузки флюидов могут рассматриваться как весьма перспективный в будущем источник углеводородного сырья благодаря некоторым их характерным особенностям:
Во-первых, скопления газовых гидратов, связанные с очагами разгрузки флюидов, располагаются на очень малых поддонных глубинах (или непосредственно на морском дне), при этом максимальное содержание газовых гидратов в них приурочено к самым верхним горизонтам отложений.
Во-вторых, наблюдения с подводных аппаратов позволили обнаружить изменение очертаний гидратопроявлений в текущем времени (MacDonald et al., 1994). Следует учитывать тот факт, что газовые гидраты весьма нестабильны и могут растворяться в воде при ослаблении скорости или концентрации потока флюида снизу или изменении направления его движения, что может сопровождаться газогидратообразованием в других участках скопления, где скорость разгрузки/концентрации флюидов будет возрастать. По всей видимости, прогнозируемая вероятность изменений форм и очертаний гидратных скоплений может составлять от нескольких месяцев до нескольких часов. Это лишний раз свидетельствует в пользу возобновляемости ресурсов газа в скоплениях газовых гидратов, приуроченных к очагам разгрузки флюидов
При этом очаги разгрузки флюидов могут рассматриваться как природные реакторы, в которых часть газа, мигрирующего в толщу морской воды стабилизируется в газовых гидратах. Более того, ресурсы газа в таких скоплениях
могут стать первостепенными объектами для выполнения исследовательских задач по дальнейшей их разработке и эксплуатации.
И, наконец, фактический материал свидетельствует, что скопления газовых гидратов, связанные с очагами разгрузки (с оценочными запасами метана 108 -109 м3), соизмеримы с мелкими месторождениями обычного газа.
Основные выводы
1) Выявлены некоторые закономерности распределения очагов разгрузки флюидов, их признаков на дне в глубоководных районах Мирового Океана и особенности газогидратообразования в очагах разгрузки флюидов. Наблюдается циркумконтинентальная зональность глубоководных очагов разгрузки флюидов и их широкое распространение в акваториях Мирового океана. Это, главным образом, материковые склоны и подножия внутренних и окраинных морей. Именно в этих областях сочетаются условия для генерации биохимического и катагенетического газа (благодаря высокому содержанию органического вещества в отложениях и их значительной мощности) и для переноса флюидов в направлении дна (главным образом, в результате обезвоживания отложений в ходе их уплотнения).
2) Широкое распространение очагов разгрузки и связанных с ними газогидратопроявлений позволяет рассматривать их как отдельную большую группу, достаточно сильно дифференцированную. Все газогидратопроявления в этой группе связаны с фокусированными потоками флюидов, мигрирующих по флюидопроводникам в сторону дна. Детально рассмотрены и систематизированы именно те глубоководные очаги разгрузки флюидов, которые расположены в пределах термобарической зоны стабильности газовых гидратов и, следовательно, являются потенциально-гидратоносными. В ходе применения принципиально нового подхода к систематизации имеющихся в распоряжении материалов, рассматривались отдельные признаки глубоководных очагов разгрузки флюидов в качестве косвенных признаков присутствия газовых гидратов. Скопления газовых гидратов в очагах разгрузки флюидов приурочены, как правило, к нефтегазоносным провинциям Мирового океана, что позволило рассматривать газогидратопроявления в локальных зонах разгрузки флюидов как возможный поисковый признак для выделения геологических структур под глубокое бурение в акваториях.
3) Выделено три типа очагов разгрузки гидратообразующих флюидов: очаги разгрузки газа, газонасыщенной воды, и смешанный (грязевулканический, по всей видимости, к этой группе можно отнести и глиняные диапиры) тип. Постулируется, что газогидратообразование в очагах разгрузки вполне удовлетворительно описывается фильтрационными моделями, которые предполагают поставку газа в зону гидратообразования в фильтрационном потоке. Это может быть как водорастворенный газ, так и газ в свободной фазе. Фильтрационные модели различаются по тому геологическому процессу, который обеспечивает фильтрационный напор. Данные наблюдений
свидетельствуют, что наиболее часто реализуются элизионная, грязевулканическая и газоструйная модели. Показано, что газогидратонакопление в очагах разгрузки флюидов реализуется за счет двух основных механизмов. Во-первых, это может быть осаждение гидратов из насыщенного газом водного раствора, фильтрующегося в направлении уменьшения растворимости, то есть в зону более низкой температуры. Во-вторых, - сегрегация воды фильтрующимся свободным газом и ее миграция в область гидратонакопления из смежных горизонтов. В случае же двухфазной фильтрации (и воды, и газа), что встречается при грязевулканической разгрузке, могут действовать оба механизма газогидратонакопления.
4) Исследован также состав газогидратообразующих компонентов (воды и газа), процессы фракционирования при газогидратообразовании в очагах разгрузки флюидов, сформированных в очагах разгрузки, что дало возможность оценить состав и генезис глубинных источников исходных газогидратообразующих флюидов. В ходе проводенных исследований была поставлена и успешно выполнена задача по выявлению исходного состава газогидратообразующих флюидов в ряде районов Мирового океана с проявлениями грязевого вулканизма.
5) Выполнены некоторые количественные оценки, направленные на изучение практического значения газогидратообразования в очагах разгрузки флюидов. Так, общее количество очагов разгрузки флюидов в пределах зоны стабильности газовых гидратов оценено, как 6*103 а количество метана в субмаринных скоплениях газовых гидратов в очагах разгрузки флюидов величиной 1*1013 м3. Несмотря на относительно невысокие полученные значения и очевидную локальность газогидратопроявлений в очагах разгрузки флюидов, такие скопления газовых гидратов рассмотриваются как весьма перспективный в будущем источник углеводородного сырья благодаря некоторым их характерным особенностям. Они расположены вблизи дна (или непосредственно на морском дне), при этом максимальное содержание газовых гидратов в них приурочено к самым верхним горизонтам отложений, что облегчает доступ к их исследованию и возможной эксплуатации в будущем. Ресурсы газа, заключенного в скоплениях газовых гидратов такого типа являются возобновляемыми, а сами очаги разгрузки могут рассматриваться как природные реакторы, в которых часть газа, мигрирующего в толщу морской воды стабилизируется в газовых гидратах. И, наконец, фактический материал свидетельствует, что скопления газовых гидратов, связанные с очагами разгрузки (с оценочными запасами метана 108 -109 м3), соизмеримы с мелкими месторождениями обычного газа.
Основные положения диссертации отражены в работах:
I. Статьи:
1. Mazurenko L.L., Soloviev V.A., Belenkaya, I, Ivanov M.K., Pinheiro L.M., (2002). Mud volcano gas hydrates at the Gulf of Cadiz, Terra Nova 14, № 5, p. 321-329.
2. Mazurenko L.L., Soloviev V.A., Gardner J.M., Ivanov M.K. (2003). Gas hydrates in the Ginsburg and Yuma mud volcano sediments (Moroccan Margin): results of chemical and isotopic studies ofpore water. Marine Geology, .№ 195, p. 201-210.
3. Mazurenko L.L., Soloviev V.A. (2003). Worldwide distribution of deep-water fluid venting and potential occurrences ofgas hydrate accumulations. Geo-Marine Letters, № 23/3-4, p. 162-176.
4. Matveeva T.V., Mazurenko L.L., Soloviev V.A., Klerkx J., Kaulio V.V., Prasolov E.M. (2003). Gas hydrate accumulation in the subsurface sediments of Lake Baikal (Eastern Siberia). Geo-Marine Letters, № 23/3-4, p. 289-299.
5. Соловьев В.А., Мазуренко Л.Л. (2004) Скопления газовых гидратов в очага разгрузки флюидов как объекты исследований и освоения. Наука и техника газовой промышленности, 1-2 Москва, с. 14-20.
II. Тезисы конференций:
6. Mazurenko L.L., Soloviev V.A., Gardner J.M. (2000). Hydrochemical features ofgas hydrate-bearing mud volcanoes, offshore Morocco. Abstracts book of TTR-9 Post Cruise Conference «Geological processes on European continental margins», January 31 - February 3, Granada, Spain, p. 32.
7. Soloviev V.A., Matveeva T.V., Kaulio V.V., Mazurenko L.L. (2000). Gas-Hydrate Accumulations and Global Estimation ofMethane Content in Submarine Gas Hydrates. Western-Pacific Geophysics Meeting, Tokyo, Japan, p. 67-68.
8. Mazurenko L.L., Soloviev V.A. and Gardner J.M. (2000) Gas hydrates in the Gulfof Cadiz (NE Atlantic): results of hydrogeochemical studies. VI International Conference on Gas in Marine Sediments (GMS6), September 5-9, St.Petersburg, Russia, p. 97-98.
9. Matveeva T.V., Kaulio V.V., Mazurenko L.L., Klerx J., Soloviev V.A., Khlystov O.M., Kalmychkov G.V. (2000). Geological and geochemical characteristic of near-bottom gas hydrate occurence in the southern basin ofthe Lake Baikal., Eastern Siberia. VI International Conference on Gas in Marine Sediments (GMS6), September 5-9, St.Petersburg, Russia, p. 91-94.
10. Mazurenko L.L., Soloviev V.A., Ivanov M.K., Pinheiro L.M., Gardner J.M. (2001). Geochemical features of gas hydrate-forming fluids of the Gulf of Cadiz. Abstracts book of TTR-10 Post Cruise Conference «Geological processes on European continental margins», January 28 - February 3, Moscow/Mozhenka, Russia, p. 66-67.
11. Matveeva T.V., Mazurenko L.L., Soloviev V.A., Klerkx J., Kaulio V.V., and Khlystov O., (2001), Gas hydrate accumulation associated with fluid discharge structure in Lake Baikal. Journal ofEUG XI Conference Abstracts, volume 6, N. 1.
12. Mazurenko L.L., Soloviev V.A., Ivanov M.K., Pinheiro L.M., Gardner J.M. (2001). Composition of gas hydrate-forming fluids in the Gulf of Cadiz. Journal of EUG XI Conference Abstracts, volume 6, N. 1.
13. Соловьев В.А., Мазуренко Л.Л. (2001). Изотопный состав воды газогидрато-образующих грязевулканических флюидов. XVI Симпозиум по геохимии изотопов имени ак.А.П.Вернадского, Москва, р. 68-69.
14. Mazurenko L.L., Soloviev V.A. (2002). The nature of gas hydrate-forming mud volcano fluids. Proceedings of the Fourth International Conference on Gas Hydrates. Yokogama, Japan, p. 80-83.
15. Mazurenko L.L., Soloviev V.A., Ivanov M.K., Stadnitskaya A. (2002). Mud volcano gas hydrates of the Black Sea. Abstracts of the International Conference Minerals of the Ocean, 20-23 April, St. Petersburg, p.146-147.
16. Прасолов Э.М., Лохов К.И., Беленькая И.Ю., Иванов М.К., Блинова В.Н., Мазуренко Л.Л. (2002). Изотопный состав углерода и кислорода карбонатов в районах распространения подводных грязевых вулканов (Черное море). Материалы международной конференции "Дегазация Земли: геодинамика, геофлюиды, нефть и газ" памяти академика П.Н.Сропоткина, 20-24 мая, Москва, с. 225-226.
17. Прасолов Э.М., Лохов К.И., Беленькая И.Ю., Иванов М.К., Соловьев В.А., Блинова В.Н., Мазуренко Л.Л. (2002). Изотопный состав углерода и кислорода природных карбонатных труб в районах подводной разгрузки флюидов (Кадисский залив, Атлантический океан). Материалы международной конференции "Дегазация Земли: геодинамика, геофлюиды, нефть и газ" памяти академика П.Н.Кропоткина, 20-24 мая, Москва, с. 226-227.
18. Matveeva Т., Mazurenko L., Soloviev V., Klerkx J., Kaulio V., Khlystov O., Prasolov E. (2002). Origin of hydrate forming fluid and formation mechanism of gas hydrate accumulation within a fluid venting area, Lake Baikal. VII International Conference on Gas in Marine Sediments, 7-12 October, Baku, p. 120-122.
19. Mazurenko L., Soloviev V. (2002). Global distribution of the deep water fluid discharge areas. VII International Conference on Gas in Marine Sediments, 7-12 October, Baku, p. 126-127.
20. Mazurenko L., Soloviev V. (2002). How to estimate the original composition ofgas hydrate forming mud volcano fluid? VII International Conference on Gas in Marine Sediments, 7-12 October, Baku, p. 128-130.
21. Mazurenko L.L., Soloviev V.A. (2002). On the composition ofgas hydrate-forming mud volcano fluids. Abstracts of the International Conference Terra Nostra. Climate Drivers ofthe North, 8-11 May, Kiel, p. 70-71.
22. Mazurenko L. (2002). Sea floor venting and gas hydrate accumulations. Abstracts ofthe 1-st International Conference on methane hydrates, 10-15 December, Kitami.
23. Сигачева А.Ю., Мазуренко Л.Л. (2003). Газогидратообразование и особенности состава грязевулканического флюида на примере залива Кадис. Материалы международной конференции "Новые идеи в науках о Земле", Москва, т. 2, с. 164.
24. Logvina E.A., Mazurenko L.L. (2003). On the age of carbonate formations associated with gas seeps, the Black Sea. Abstracts of the Ocean Margin Research Conference, 15-17 September, Paris, p.35.
25. Mazurenko L.L., Soloviev V.A. (2003). Sea floor venting and gas hydrate accumulations: a global overview // Summaries of International Workshop on gas hydrate studies and related topics, 1-2 March, Kitami, p. 4.
26. Hachikubo A., Miyamoto A., Hyakutake K., Abe K., Matveeva X, Mazurenko L., Shoji H. (2003). High pressure cell experiments for gas hydrate formation processes. Summaries of International Workshop on gas hydrate studies and related topics, 1-2 March, Kitami, p. 12.
27. Kaulio, V.V., Mazurenko, L.L. (2004). Results of water column investigations with CTD and methane sensor on the Chaos structure (The Sea of Okhotsk, CHAOS-2003 Cruise). International Conference "Minerals of the Ocean" St.Petersburg, VNIIOkeangeologia, p. 188.
28. Mazurenko, L.L. Matveeva X, Kaulio V., Soloviev V., Shoji H., Logvina E., Sigacheva A. (2004). Fluid venting and gas hydrates offshore NE Sakhalin (the Sea of Okhotsk): results from the CHAOS-2003 Cruises. International Conference "Minerals ofthe Ocean" StPetersburg, VNIIOkeangeologia, p. 193-196.
29. Logvina E.A., Mazurenko, L.L., Ivanov M.K, Egorov V.N. (2004). On the peculiarities of authigenic carbonate formations in the Black Sea. International Conference "Minerals ofthe Ocean" St.Petersburg, VNIIOkeangeologia, p. 190-192.
30. Mazurenko, L.L., V.A.Soloviev, M.KJvanov, E.A.Logvina (2004). Hydrogeochemical features of gas hydrate-forming fluids of the Black Sea. International Conference "Minerals ofthe Ocean". International Conference "Minerals ofthe Ocean" St.Petersburg, VNIIOkeangeologia, p. 197-199. s
31. Matveeva T.V., Mazurenko, L.L., .Soloviev, V.A., Shoji, H., Biebow,N., Gladysh, V, Logvina, E. (2004). Barium-rich fluid venting and possible gas hydrate formation within the Derugin Basin (The Sea of Okhotsk). International Conference "Minerals of the Ocean", p. 184-185.
32. Soloviev, V.A., Mazurenko, L.L. (2004). The global importance of gas hydrate formation in fluid discharge areas. International Conference "Minerals of the Ocean" St.Petersburg, VNIIOkeangeologia, p. 15.
Подписано к печати 10.11.2004. Заказ № 31.
_Печ. л. 2,0. Уч.-изд. л. 2,0. Формат 60x90/16. Тираж 100 экз._
Отпечатано в секторе оперативного тиражирования ФГУП "ВНИИОкеангеология" 190121 Санкт-Петербург, Английский проспект, 1
12339»
Содержание диссертации, кандидата геолого-минералогических наук, Мазуренко, Леонид Леонидович
Введение.
1. Очаги разгрузки флюидов на дне в глубоководных районах Мирового океана и их косвенные признаки.
1.1. Грязевые вулканы, глиняные диапиры и покмарки.
1.2. Низкотемпературные гидротермальные источники.
1.3. Аномалии сейсмической записи и гидроакустические аномалии.
1.4. Хемосинтетические биологические сообщества.
1.5. Аушгенное минералообразование.
2. Газогндратопроявления в очагах разгрузки флюидов (обзор фактического материала).
2.1. Кадисский залив (Восточная Атлантика).
2.2. Черное море.
2.2.1. Прогиб Сорокина.
2.2.2. Центральная часть Черного моря.
2.2.3. Северо-западная часть Черного моря, прибрежье п-ова Крым.
2.3. Средиземное море.
2.3.1. Подводные горы Анаксимандра.
2.3.2. Район Олимпк.
2.4. Озеро Байкал.
2.5. Грязевой вулкан Хаакон Мосби (Норвежское море).
2.6. Каспийское море.
2.7. Мексиканский залив.
2.8. Диапир Блейк (Северо-восточная Атлантика).
2.9. Охотское море.
2.9.1. Прибрежье острова Парамушир.
2.9.2. Прибрежье острова Сахалин.
2.10. Прибрежье Северной Калифорнии.
2.11. Прибрежье острова Барбадос.
2.12. Континентальная окраина Каскадиа (прибрежье Орегона).
2.13. Желоб Окинава (Восточно-Китайское море).
3. Механизмы газогидратообразования в очагах разгрузки флюидов.
3.1. Газогидратообразования в очагах разгрузки газа.
3.2. Газогидратообразования в очагах разгрузки воды.
3.3. Газогидратообразование в отложениях грязевых вулканов.
4. Состав газогидратообразующих флюидов.
4.1. Состав газогидратообразующей воды.
4.1.1. Компонентный состав газогидратообразующей воды.
4.1.2. Изотопный состав газогидратообразующей воды.
4.2. Состав гидратообразующего газа.
5. Оценки количества метана в скоплениях газовых гидратов, связанных с очагами разгрузки флюидов.
Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Газогидратообразование в очагах разгрузки флюидов"
Газовые гидраты - это кристаллические, макроскопически льдоподобные вещества, образующиеся при сравнительно низких (но не обязательно отрицательных по шкале Цельсия) температурах из воды и газа при достаточно высоких концентрациях (фугитивностях, давлениях). Гидраты относятся к нестехиометрическим соединениям и описываются общей формулой М-пНгО, где М - молекула газа-гидратообразователя. Помимо индивидуальных гидратов, известны двойные и смешанные (в состав которых входит несколько газов). Большинство компонентов природного газа (кроме Н2, Не, Ne, п-С4Н10 и более тяжелых алканов) способно к образованию индивидуальных гидратов одной из двух кубических структур: I или II. СКЦ, СгНб, СО2, H2S, Хе образуют гидраты структуры I, остальные компоненты - структуры II. Молекулы воды слагают в гидратах полиэдрический каркас (то есть решетку «хозяина»), в котором имеются полости, которые могут занимать молекулы газов. В гидратах структуры I в элементарной ячейке содержится 46 молекул воды, которые образуют 8 полостей (две малые и шесть больших). В элементарной ячейке гидратов структуры II 136 молекул воды, 16 малых и 8 больших полостей. Следует отметить, что если из смеси газов образуется смешанный гидрат структуры II, то в его состав могут входить газы, сами по себе образующие индивидуальный гидрат структуры I.
Сравнительно низкая температура при достаточно высоком гидростатическом давлении на морском дне при глубинах воды, начиная с 300-400 м и более, предопределяет возможность существования газовых гидратов в верхней части поддонного разреза. Это обстоятельство возбудило к субмаринным гидратам живой интерес геологов сразу же после регистрации в СССР в 1969 году открытия В.Г. Васильевым, Ю.Ф. Макогоном, Ф.А. Требиным и А.А. Трофимуком «Свойства природных газов находиться в земной коре в твердом состоянии и образовывать газогидратные залежи». Интерес к субмаринным газовым гидратам определяется, прежде всего, тем, что они рассматриваются как нетрадиционное углеводородное сырье (Якуцени, 1989). Согласно оценкам, выполненным Ю.Ф. Макогоном, В.П. Царевым, А.А. Трофимуком, Н.В. Черским, К.А. Квенвольденем, их энергетический потенциал на Земле, возможно, превышает потенциал всех прочих горючих ископаемых.
Субмаринные газовые гидраты достоверно впервые наблюдались и были описаны в 1979 году в ходе грунтового пробоотбора, направленного на исследование подводного грязевого вулкана на хребте Шатского в Каспийском море и при глубоководном бурении в прибрежье Мексики и Гватемалы (66 и 67 рейсы DSDP). По всей вероятности, первые пробы газовых гидратов были подняты на борт еще в рейсе 1972 года, имевшем целью изучение глиняного диапиризма в прогибе Сорокина в Черном море. К началу исследований субмаринных газовых гидратов, были известны их только самые первые и притом случайные находки; систематическое изучение газовых гидратов не проводилось. Утвердившаяся в это время система взглядов постулировала, что, во-первых, субмаринные газовые гидраты, образуются, в основном, из аутогенного биохимического газа, во-вторых, весь генерирующийся биохимический и попадающий в зону гидратообразования катагенетический газ стабилизируется в гидратах, в-третьих, гидраты распространены в океане повсеместно и залегают в виде сплошного слоя, который непроницаем для свободного газа, и под которым поэтому скапливаются свободные углеводороды.
В результате исследований, проводимых лабораторией газовых гидратов во ВНИИОкеангеология в 1982-1994 годах, выяснилось, что реальное распространение газовых гидратов не отвечает этим представлениям. Оказалось, в частности, что гидраты встречаются локально, скоплениями, которые образуются в ходе миграции флюидов.
Результаты исследований последнего десятилетия (Гиисбург и Соловьев, 1994; Иванов, 1999; Соловьев и др., 2001) свидетельствуют, что: (1) все субмаринные газогидратопроявления связаны с фильтрацией газосодержащих флюидов в/через термобарическую зону стабильности газовых гидратов; (2) хотя субмаринное газогидратообразование и представляет собой глобальное физико-геологическое явление, газовые гидраты распространены преимущественно в виде скоплений; (3) среди скоплений газовых гидратов выделяются те, которые залегают на значительной поддонной глубине (десятки-сотни метров) и также приурочены к путям фильтрации флюидов, иногда рассредоточенной, и те, которые располагаются непосредственно вблизи дна и связаны с очагами разгрузки флюидов на дне.
К настоящему моменту в Мировом океане и глубоководных частях внутренних и окраинных морей, а также на озере Байкал выявлено более 70 районов с наблюдениями собственно газовых гидратов в очагах разгрузки флюидов на дне или их признаков. В 23 S из них газовые гидраты наблюдались визуально в скоплениях, приуроченных к очагам разгрузки; чаще всего они отмечались в ассоциации с грязевыми вулканами.
Представляется принципиально важным рассматривать именно скопления газовых гидратов, поскольку в субмаринных обстановках весьма маловероятно существование газовых гидратов в рассеянном состоянии. Если под скоплениями газовых гидратов понимать некоторый объем породы, в поровом пространстве которой находится то или иное количество газовых гидратов, то можно полагать, что такие скопления должны представлять собой вполне определенные геологические тела. Внешние границы скоплений и, следовательно, их форма наиболее четко могут быть установлены для газогидратопроявлений, связанных с очагами разгрузки флюидов, поскольку границы таких скоплений определяются границами диффузионного ореола рассеяния, в пределах которого поровая вода предельно насыщается газом.
Актуальность исследований. Представляется вполне очевидным, что роль газогидратообразования в очагах разгрузки флюидов весьма существенна, по крайней мере, это касается двух аспектов: природные газовые гидраты как потенциальный ресурс углеводородного сырья и как фактор, так или иначе влияющий на глобальные изменения климата. Следует отметить, что в последние годы изучению природных газовых гидратов стало придаваться весьма большое значение, особенно за рубежом. Субмаринные газовые гидраты рассматриваются в качестве резерва углеводородного сырья третьего тысячелетия: в США, Японии и Индии действуют национальные программы, направленные на оценку газоi идратоносности акваторий и разработку методов добычи газа из скоплений газовых гидратов. Согласно последним оценкам, в скоплениях газовых гидратов сосредоточено не менее 2 * 1014 м3 метана, что соизмеримо с мировыми геологическими ресурсами природного газа и в два раза превышает его ресурсы в глубоководных акваториях (Соловьев, 2002). В этой связи основной задачей ресурсно-геологического аспекта геологии газовых гидратов в целом является выяснение места, занимаемого природными газовыми гидратами в ряду прочих полезных ископаемых. Решение этой задачи предусматривает выявление формы, размеров, гидратосодержания отдельных скоплений гидратов и определение общих ресурсов газа (главным образом метана) в скоплениях газовых гидратов.
Что касается второго аспекта, то он основан на положении о том, что в результате процессов разложения газовых гидратов в атмосферу выделяется значительное количество е газа (метана), способное вызвать изменение температурного режима атмосферы Земли (так называемый, парниковый эффект). Следует отметить, что при этом не учитываются термобарические особенности формирования скоплений газовых гидратов. Можно предполагать, что напротив, газогидратообразование в очагах разгрузки флюидов препятствует выходу свободного газа в гидросферу и атмосферу.
Цели и задачи исследований. Основной целью данной работы являлось выявление масштабов и особенностей газогидратообразования, связанного с очагами разгрузки флюидов.
Для достижения поставленной цели, в ходе исследований решались следующие задачи: 1) систематизировать признаки очагов разгрузки флюидов; 2) охарактеризовать все известные скопления газовых гидратов в очагах разгрузки флюидов; 3) рассмотреть особенности газогидратообразования в различных типах очагов разгрузки флюидов; 4) изучить состав газогидратообразующих флюидов и выявить его изменчивость при газогидратообразовании; 5) оценить количество метана в скоплениях газовых гидратов, связанных с очагами разгрузки флюидов.
Материалы и методы. В основу работы положен оригинальный фактический материал, собранный автором в семи морских геологических экспедициях в Черном, Средиземном, Норвежском и Охотском морях, в Кадисском заливе и на озере Байкал — образцы поровой, придонной морской и гидратной воды (более 800 образцов), гидратного газа, данные температурных измерений керна и измерения физических свойств осадков, описания и фотографии гидратных кернов, описания текстур газогидратосодержащих отложений, а также данные сейсмического и акустического профилирования и записи гидролокатора бокового обзора.
Исходя из того, что преимущественно пресная вода участвует в гидратообразовании и, высвобождаясь при разложении гидратов, вызывает опреснение поровой воды в образце, данные по хлорности поровой воды использовались в качестве показателя гидратосодержания отложений. Отрицательные аномалии хлорности рассматривались в качестве меры гидратосодержания, кроме того, направленное изменение (уменьшение) хлорности с глубиной рассматривалось как свидетельство процессов миграции флюидов. Поровые воды отжимались центрифугированием (4300 об/мин максимум) непосредственно на борту. Время с момента пробоотбора до получения образцов поровой воды не превышало двух суток. Химический (компонентный) анализ поровой воды был выполнен в лаборатории ВНИИОкеангеология по методике, описанной Резниковым и Муликовской (1956): С1, Са и Mg определялись титриметрически (натриево-, кислотно-, и комплексометрически, соответственно), SO4 по весу, и Na с К — с использованием пламенно-фотометрического метода.
В качестве косвенного признака присутствия гидратов в отложениях, а также в качестве индикатора процессов миграции флюидов рассматривались данные измерений изотопного состава кислорода и водорода поровой воды. Определение изотопного состава воды выполнялось в лаборатории ВСЕГИНГЕО на переоборудованном приборе МИ-1201 (аналитики В.А.Поляков и А.Ф.Бобков). Метод уравновешивания для СО2 воды, описанный Эпштейном и Майедой (Epstein and Mayeda, 1953), был использован дня анализа изотопного состава кислорода, и цинковый метод был использован для определения изотопного состава водорода (Kendal and Coplen, 1985; Поляков и Бобков, 1995). Ошибка измерения (включающая в себя ошибку приготовления препарата) составляла ±0,2%о для кислорода и ±3%о для водорода. Результаты представлены в промилле по отношению к стандарту SMOW (Standard Mean Ocean Water).
Образцы гидратного газа отбирались как методом спонтанной дегазации через насыщенный соляной раствор, так и с применением герметичных пробоотборников под давлением. Хроматографический анализ проб газа был выполнен в лаборатории ВНИГРИ Н.А.Лобковой. Ог, N2, СОг и СН4 были определены с использованием катарометра, тяжелые углеводороды определялись пламенно-ионизационным детектором.
Измерения температуры и теплопроводности кернов производились в полевых лабораториях. Для измерения использовался прибор «ЛИТОС» (производство «САМАРА») с разрешением 0,01°С при температурных измерениях и 0,001 W/mK при измерениях теплопроводности, кроме того для измерения температуры отложений использовался ртутный термометр с ценой деления шкалы 0,2°С.
Газовые гидраты описывались и фотографировались. В некоторых кернах производилась визуальная оценка количества газовых гидратов в газогидратосодержащих интервалах.
Отбирались также пробы осадка для определения влажности и удельного веса. Содержание воды в осадках (по весу) и объемная пористость рассчитывались в соответствии с влажностью образца.
Работа базируется как на основе данных, полученных в ходе экспедиционных работ с участием автора, так и на основе обширного литературного материала по газогидратопроявлениям в очагах разгрузки флюидов, имеющего в распоряжении автора. В частности карта распространения очагов разгрузки флюидов на дне в глубоководных районах Мирового океана явилась результатом систематизации литературных данных разных лет по этой тематике и классификации признаков очагов разгрузки газогидратообразующих флюидов. При составлении карты принимались во внимание очаги разгрузки флюидов на глубинах воды от 450 м (от экватора до 60-65° с.ш. и ю.ш.) и от 300 м (от 60-65° с.ш. и ю.ш. к полюсам). Выбор глубин обусловлен величинами гидростатического давления и температур, при которых газовые гидраты в очагах разгрузки флюидов могут не только образовываться, но и сохраняться в стабильном состоянии.
Защищаемые положения. Применение комплексного подхода позволило сформулировать следующие защищаемые положения: (1) Очаги разгрузки флюидов на дне в глубоководных районах Мирового океана характерны для активных континентальных окраин и глубоководных акваторий внутренних морей и озер, что указывает на масштабность распространения скоплений газовых гидратов, связанных с фокусированными потоками флюидов. (2) Выделяются три типа очагов разгрузки флюидов: разгрузка воды, газа и смешанный (грязевулканический) тип. Механизмы формирования газовых гидратов в этих типах очагов разгрузки флюидов описываются различными фильтрационными моделями: элизионно-тектоническими, грязевулканическими и газоструйными. (3) Изучение процессов фракционирования при газогидратообразовании в очагах разгрузки флюидов и состава газогидратообразующих компонентов (воды и газа) позволяют решать задачи по выявлению исходного состава и глубинных источников разгружающихся на дне флюидов. Установленные особенности состава флюидов также могут рассматриваться в качестве поискового признака скоплений углеводородов. (4) Скопления газовых гидратов, связанные с очагами разгрузки флюидов, несмотря на локальность газогидратопроявлений, являются наиболее перспективными для последующего изучения их практического значения в связи с их расположением вблизи дна и возобновляемостью ресурсов газа в них.
Научная новизна и практическая значимость. Несмотря на выявление в последнее время все новых и новых очагов разгрузи флюидов и газогидратопроявлений, в связанных с ними, их систематизации и типизации уделялось недостаточное внимание. Впервые детально рассмотрены и систематизированы глубоководные очаги разгрузки флюидов, т.е. расположенные в пределах термобарической зоны стабильности газовых гидратов и, следовательно, являющиеся потенциальными районами газогидратообразования. Такой принципиально новый подход к систематизации имеющихся в распоряжении материалов, позволил автору рассматривать отдельные признаки глубоководных очагов разгрузки флюидов в качестве косвенных признаков присутствия газовых гидратов.
Скопления газовых гидратов, приуроченные к очагам разгрузки флюидов, занимают особое место при выявлении роли газовых гидратов в ряду полезных ископаемых благодаря, по крайней мере, двум их особенностям: они расположены вблизи дна, что облегчает доступ к их исследованию и возможной эксплуатации в будущем; ресурсы газа, заключенного в скоплениях газовых гидратов такого типа являются возобновляемыми.
Рассматриваемые в работе скопления газовых гидратов в очагах разгрузки флюидов приурочены, как правило, к нефтегазоносным провинциям Мирового океана. Очевидная взаимосвязь газогидратопроявлений с разрушающимися месторождениями газа в прибрежье о. Сахалин в Охотском море, скоплениями газа и нефти в Каспийском море, Мексиканском заливе и ряде других областей, позволяют рассматривать газогидратопроявления в локальных зонах разгрузки флюидов как возможный поисковый признак для выделения геологических структур под глубокое бурение в акваториях.
Результаты проведённых в рамках данной работы исследований являются существенным вкладом в определение роли миграции флюидов в процессе гидратообразования. Они использовались в тематической работе, проводимой во ВНИИОкеангеология «Геологический контроль формирования скоплений газовых гидратов в Мировом океане». Предполагается, что результаты данного исследования, в конечном счете, можно рассматривать как очередной шаг на пути обоснования места, занимаемого природными газовыми гидратами в ряду прочих полезных ископаемых.
Впервые оценены реальные масштабы газогидратонакопления на континентальных окраинах, включая объемы метана на участках локальной разгрузки газонасыщенных флюидов. Впервые составлена карта «Очаги разгрузки флюидов на дне в глубоководных районах Мирового океана», учитывающая всю новейшую информацию, полученную в результате полевых исследований автора, а также всех накопленных ранее данных других Ю исследователей. Это позволит обосновать и продолжить целенаправленные поиски наиболее благоприятных объектов для оценки запасов гидратов метана в акваториях Мирового океана (кат. Сз +Сг). Обоснованы новые оценки количества метана в скоплениях газовых гидратов, приуроченных к очагам разгрузки флюидов.
Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы легли в основу пяти научных статей в международных и отечественных реферируемых изданиях, а также были опубликованы в материалах нескольких российских и международных конференций: (1) Девятая международная конференция по программе TTR «Геологические процессы на Европейских континентальных окраинах» (Гранада, Испания, январь-февраль 2000); (2) Западно-Тихоокеанский геофизический конгресс (Токио, Япония, 2000); (3) 6-я международная конференция «Газ в морских отложениях» (Санкт-Петербург, сентябрь 2000); (4) Международный конгресс и десятая конференция программы «Обучение в процессе исследований» «Геологические процессы на глубоководных континентальных окраинах Европы» (Москва, январь 2001); (5) XI Европейский Геологический Конгресс (Страсбург, Франция, апрель 2001); (6) XVI Симпозиум по геохимии изотопов имени академика А.П. Вернадского (Москва, ноябрь 2001); (7) Международная конференция «Минералы Океана» (Санкт-Петербург, апрель 2002); (8) Российско-немецкий конгресс «Движущие силы климата Севера» (Киль, Германия, май 2002); (9) IV международная конференция «Газовые гидраты» (Йокогама, Япония, май 2002); (10) 7-я международная конференция «Газ в морских отложениях» (Баку, Азербайджан, октябрь 2002); (11) Международная конференция «Исследования газовых гидратов и связанные с этим темы» (Китами, Япония, март 2003); (12) Международной конференции "Новые идеи в науках о Земле" (Москва, октябрь 2003); (13) Международная конференция по исследованию окраин Мирового океана (Париж, Франция, сентябрь 2003); (14) 2-я международная конференция «Минералы Океана» (Санкт-Петербург, апрель 2004); (15) XVII Симпозиум по геохимии изотопов имени академика А.П. Вернадского (Москва, октябрь 2004);
Личный вклад автора. Многие проблемы, рассмотренные в данной диссертационной работе, явились частью тематических исследований, проводимых в лаборатории геологии газовых гидратов ВНИИОкеангеология с 1999 по 2004 годы, в которых автор принимал самое активное участие. Большинство данных по скоплениям газовых гидратов, связанных с очагами разгрузки флюидов в Черном, Средиземном, Норвежском и Охотском морях, Кадисском заливе и озере Байкал, приводимые в работе, были получены в ходе научно-исследовательских экспедиций, обработаны и проинтерпретированы автором лично либо при его участии. Автором был переработан большой объем научной литературы по теме диссертации. В результате полученных автором данных, а также на основе опубликованного материала были систематизированы признаки очагов разгрузки газогидратообразующих флюидов; была составлена карта «Очаги разгрузки флюидов на дне в глубоководных районах Мирового океана». В ходе этих исследований автором была поставлена и успешно выполнена задача по выявлению исходного состава газогидратообразующих флюидов в ряде районов Мирового океана; рассмотрен вопрос о месте газовых гидратов, формирующихся в очагах разгрузки флюидов, в ряду других горючих ископаемых.
Благодарности. Автор выражает глубокую признательность научному руководителю профессору В.ПЛкуцени.
Автор искренне признателен В.А.Соловьёву, зав. лабораторией геологии газовых гидратов ВНИИОкеангеология. Без его постоянной поддержки, дельных советов, идей и опеки эта работа никогда бы не состоялась. Автор благодарит профессора О.И.Супруненко за большую помощь и поддержку на всех этапах проведения работы. Автор благодарит Г.А.Черкашева, Б.Г.Ванштейна, И.А.Андрееву, В.АХладыша, и других работников института ВНИИОкеангеология за содействие в подготовке работы.
Огромное спасибо сотрудникам лаборатории геологии газовых гидратов Е.АЛогвиной и В.В.Каулио за помощь и содействие, оказанное в процессе выполнения работы. Изотопную характеристику газовых гидратов и газогидратообразующих флюидов удалось освоить благодаря помощи д-ра Э.М.Прасолова. Автор искренне благодарен директору ЮНЕСКО-МГУ центра по геологии и геофизике профессору М.К.Иванову за конструктивные дискуссии и помощь в апробации работы, персонально сотруднику отдела ЮНЕСКО по морским и береговым исследованиям доктору А.Е.Сузюмову, а также сотрудникам центра Е.В.Козловой, О.В.Крылову, Г.Г.Ахманову, С.В.Буряку, А.М.Ахметжанову, П.В.Шашкину, А.Н.Стадницкой, И.Ю.Беленькой, АЛ.Волконской, А.П.Сауткину, В.Н.Блиновой, Д.О.Овсянникову, А.Ю.Садекову, С.Ю.Шкаринову и другим, за разностороннюю поддержку и помощь в сборе материала для диссертации.
Автор выражает глубокую признательность всем сотрудникам кафедр литологии и морской геологии МГУ и СПбГУ, на которых закладывались базовые представления автора по морской геологии и седиментологии. и
Многие аналитические исследования выполнены в лабораториях ВНИИОкеагеология, ВНИГРИ, ВСЕГЕИ, ВСЕГИНГЕО, МГУ, СПбГУ и других. Работа выполнена в тесном сотрудничестве с европейскими и российскими учеными Дж.Вудсайдом, Х.Шоджи, М.Ховландом, А.Джадом, Я.Клерксом, Дж.Портом, Дж.Гарднер, Л.Пинейро, ХЛю, П.Аароном, Е.Нисбет, М.Максом, А.Хачикубо, Л.Димитровым, А.И.Обжировым, А .С. Саломатиным, А.Н.Салюком, А.Н.Деркачевым, АЛ.Гольмштоком, И.С.Гулиевым, А.В.Егоровым, Б.В.Барановым, О.Хлыстовым, и др.
Автор выражает глубокую благодарность Министерству природных ресурсов РФ, Российскому Фонду Фундаментальных Исследований и Министерству Науки за материальную поддержку при написании работы. Автор признателен сотрудникам ФГУНПП ПМГРЭ А.Г.Кротову, В.Н.Иванову и другим, а также экипажу НИС «Профессор Логачев».
Отдельное спасибо жене и коллеге сотруднику лаборатории газовых гидратов Т.В.Матвеевой.
Автор благодарит всех, чью поддержку и внимание автор постоянно чувствовал и за огромную помощь на завершающем этапе работы.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, подразделяющихся на подглавы, разделы и подразделы, основных выводов, списка литературы и одного приложения. Объем работы 214 страниц, диссертация иллюстрирована 69 рисунками, 14 таблицами, содержит библиографию из 251 наименования.
Заключение Диссертация по теме "Геология, поиски и разведка горючих ископаемых", Мазуренко, Леонид Леонидович
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Выявлены некоторые закономерности распределения очагов разгрузки флюидов, их признаков на дне в глубоководных районах Мирового Океана и особенности газогидратообразования в очагах разгрузки флюидов. Наблюдается циркумконтинентальная зональность глубоководных очагов разгрузки флюидов и их широкое распространение в акваториях Мирового океана. Показано, что распределение проявлений разгрузки флюидов на океаническом дне также тесно связано с тектоническими особенностями районов их распространения. Это, главным образом, материковые склоны и подножия внутренних и окраинных морей. Именно в этих областях сочетаются условия для генерации биохимического и катагенетического газа (благодаря высокому содержанию органического вещества в отложениях и их значительной мощности) и для переноса флюидов в направлении дна (главным образом, в результате обезвоживания отложений в ходе их уплотнения).
Широкое распространение очагов разгрузки и связанных с ними газогидратопроявлений позволяет рассматривать их как отдельную большую группу, достаточно сильно дифференцированную. Все газогидратопроявления в этой группе связаны с фокусированными потоками флюидов, мигрирующих по флюидопроводникам в сторону дна. В зависимости от геологических обстановок (тектонической активности, мощности осадочного чехла и других условий в том или ином регионе) и состава мигрирующего флюида (газа и воды), газогидратопроявления в очагах разгрузки флюидов имеют набор характерных особенностей, присущих тому или иному региону. Это проявляется в присутствии или отсутствии тех или иных признаков очагов разгрузки флюидов на дне.
Детально рассмотрены и систематизированы именно те глубоководные очаги разгрузки флюидов, которые расположены в пределах термобарической зоны стабильности газовых гидратов и, следовательно, являются потенциально-гидратоносными. В ходе применения принципиально нового подхода к систематизации имеющихся в распоряжении материалов, рассматривались отдельные признаки глубоководных очагов разгрузки флюидов в качестве косвенных признаков присутствия газовых гидратов. Скопления газовых гидратов в очагах разгрузки флюидов приурочены, как правило, к нефтегазоносным провинциям Мирового океана, что позволило рассматривать газогидратопроявления в локальных зонах разгрузки флюидов как возможный поисковый признак для выделения геологических структур под глубокое бурение в акваториях.
Выделено три типа очагов разгрузки гидратообразующих флюидов: очаги разгрузки газа, газонасыщенной воды, и смешанный (грязевулканический, по всей видимости, к этой группе можно отнести и глиняные диапиры) тип. Постулируется, что газогидратообразование в очагах разгрузки вполне удовлетворительно описывается фильтрационными моделями, которые предполагают поставку газа в зону гидратообразования в фильтрационном потоке. Это может быть как водорастворенный газ, так и газ в свободной фазе. Фильтрационные модели различаются по тому геологическому процессу, который обеспечивает фильтрационный напор. Данные наблюдений свидетельствуют, что наиболее часто реализуются элизионная, грязевулканическая и газоструйная модели. Показано, что газогидратонакопление в очагах разгрузки флюидов реализуется за счет двух основных механизмов. Во-первых, это может быть осаждение гидратов из насыщенного газом водного раствора, фильтрующегося в направлении уменьшения растворимости, то есть в зону более низкой температуры. Во-вторых, -сегрегация воды фильтрующимся свободным газом и ее миграция в область гидратонакопления из смежных горизонтов. В случае же двухфазной фильтрации (и воды, и газа), что встречается при грязевулканической разгрузке, могут действовать оба механизма газогидратонакопления.
Исследован также состав газогидратообразующих компонентов (воды и газа), процессы фракционирования при газогидратообразовании в очагах разгрузки флюидов, сформированных в очагах разгрузки, что дало возможность оценить состав и генезис глубинных источников исходных газогидратообразующих флюидов. В ходе проводенных исследований была поставлена и успешно выполнена задача по выявлению исходного состава газогидратообразующих флюидов в ряде районов Мирового океана с проявлениями грязевого вулканизма.
Выполнены некоторые количественные оценки, направленные на изучение практического значения газогидратообразования в очагах разгрузки флюидов. Так, общее количество очагов разгрузки флюидов в пределах зоны стабильности газовых гидратов оценено, как 6103 а количество метана в субмаринных скоплениях газовых гидратов в м ч очагах разгрузки флюидов величиной Г10 м .
Несмотря на относительно невысокие полученные значения и очевидную локальность газогидратопроявлений в очагах разгрузки флюидов, такие скопления газовых гидратов рассмотриваются как весьма перспективный в будущем источник углеводородного сырья благодаря некоторым их характерным особенностям. Они расположены вблизи дна (или непосредственно на морском дне), при этом максимальное содержание газовых гидратов в них приурочено к самым верхним горизонтам отложений, что облегчает доступ к их исследованию и возможной эксплуатации в будущем. Ресурсы газа, заключенного в скоплениях газовых гидратов такого типа являются возобновляемыми, а сами очаги разгрузки могут рассматриваться как природные реакторы, в которых часть газа, мигрирующего в толщу морской воды стабилизируется в газовых гидратах. И, наконец, фактический материал свидетельствует, что скопления газовых гидратов, связанные с очагами разгрузки (с оценочными запасами метана 108-109 м3), соизмеримы с мелкими месторождениями обычного газа.
Описанные в работе районы составляют, безусловно, далеко не полный перечень всех известных очагов разгрузки флюидов. Учитывая всё возрастающий интерес исследователей к этой теме, число вновь обнаруженных участков развития очагов разгрузки непрерывно растет. Открываются также новые газогидратопроявления в очагах разгрузки флюидов. Так, в ходе написания работы, были обнаружены и исследованы новые скопления газовых гидратов в Охотском море, проведены работы по изучению газогидратопроявлений в дельте реки Конго, выявлены приповерхностные скопления катагенетических газовых гидратов в прибрежье острова Ванкувер. Эти открытия лишний раз свидетельствуют об актуальности проблемы газогидратообразования в очагах разгрузки флюидов.
Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата геолого-минералогических наук, Мазуренко, Леонид Леонидович, Санкт-Петербург
1. Авдейко, Г.П., Гавриленко, Г.М., Черткова, JI.B., и др. Подводная газогидротермальная активность на северо-западном склоне о. Парамушир (Курильские острова). Вулканология и сейсмология. N6, 1984, стр. 66-81.
2. Большаков A.M., Егоров А.В. Об использовании методики фазоворавной дегазации при газометрических исследованиях. Океанология, 1987, т. 37, № 5, стр. 861-862.
3. Бондаренко, В.И., Надежный, А.М. Акустические неоднородности верхней части осадочного чехла в районе подводного газогидротермального выхода у о. Парамушир и возможная их природа. Вулканология и сейсмология. N2, 1987, стр. 100-104.
4. Валяев, Б.М., Гринченко, Ю.И, Ерохин, В.Е. Изотопный облик газов грязевых вулканов. Литология и полезные ископаемые. N1. 1985, стр. 72-87.
5. Геодекян, А.А., Забанбарк, А., Конюхов, А.И. Текчтонические и литологические проблемы скопления нефти и газа на континентальных окраинах, Москва, Наука, 1988, 176 стр.
6. Гинсбург Г.Д., Грамберг И.С., Гулиев И.С. и др. Подводно-грязевулканический тип скоплений газовых гидратов. -Докл. АН СССР, T.300,N 2, 1988, с. 416-418.
7. Гинсбург Г.Д., Кремлев А.Н., Григорьев М.Н., Ларкин, Г.В., Павленкин, А.Д., Салтыкова, Н.А. Фильтрогенные газовые гидраты в Черном море (21-й рейс НИС "Евпатория"). Геология и геофизика, 31, № 3, 1990, с. 10-20.
8. Гинсбург Г.Д., Гусейнов Р.А., Дадашев А.А. и др. Газовые гидраты Южного Каспия. Известия АН, серия геологическая, N7, 1992, с. 76-87.
9. Гинсбург Г.Д., Соловьев В.А. Субмаринные газовые гидраты. ВНИИОкенгеология, С-Пб, 1994, 199 стр.
10. Гинсбург Г.Д., Соловьев В.А. О количественной оценке субмаринных газовых гидратов. Геология и минеральные ресурсы Мирового океана. ВНИИОкеангеология, С-Пб., 1995, стр. 190-197.
11. Есиков А.Д. Генезис вод грязевых вулканов в свете изотопно-геохимических критериев. XIV симпозиум по геохимии изотопов. М.: ГЕОХИ, 1995, стр. 110-121.
12. Ефремова А.Г., Жижченко Б.П. Обнаружение кристаллогидратов газов в осадках современных акваторий. Докл. АН СССР. 1974, Т.214, N 5, с. 1179-1181.
13. Ефремова А.Г., Гритчина Н.Д. Газогидраты в морских осадках и проблема их практического использования. Геология нефти и газа, 1981, N 2, с. 32-35.
14. Зоненшайн Л.П., Мурдмаа И.О., Баранов Б.В., Кузнецов, А.П., Кузин B.C., Кузьмин В.И., Авдейко Г.П., Стунжас П.А., Лукашин В.Н. Подводный газовый источник в Охотском море к западу от о-ва Парамушир. Океанология, т. XXVII, 1987, с. 795800.
15. Иванов М.К. Фокусированные углеводородные потоки на глубоководных окраинах континентов. Автореферат докторской диссертации, Москва, МГУ, 1999.
16. Конюхов А.И., Иванов М.К., Кульницкий Л.М. О грязевых вулканах и газовых гидратах в глубоководных районах Черного моря. Литология и полезные ископаемые, N3, 1990, с. 12-23.
17. Кремлев А.Н., Соловьев В.А., Гинсбург Г.Д. Отражающий сейсмический горизонт в основании субмаринной зоны стабильности газовых гидратов. Геология и геофизика, т.38, 11, 1997, с. 1747-1759.
18. Кузьмин М.И., Калмычков, Г.В., Гелетий, В.Ф. и др. Первая находка газогидратов в осадочной толще озера Байкал. Докл. РАН, т. 362, N 4, 1998, с. 541-543.
19. Кукал 3. Скорость геологических процессов. М., Мир, 1987, 245 стр.
20. Лейн, А.Ю., Галченко, В.Ф., Покровский, Б.Г. Морские карбонатные конкреции как результат окисления микробиального гидратного газа в Охотском море, Геохимия, 10, 1989, сгр. 1396-1406.
21. Лейн А.Ю., Пименов Н.В., Саввичев А.С., Павлова Г.А., Вогт П., Богданов Ю.А., Сагалевич A.M., Иванов М.К. Метан как источник органического вещества и углекислоты карбонатов на холодном сипе в Норвежском море. Геохимия, №3, 2000, с. 268-281.
22. Лимонов А.Ф. Тектоника Восточного Средиземноморья в неоген-четвертичное время. Автореферат докторской диссертации. Москва, МГУ, 1999, 52 стр.
23. Матвеева Т.В., Соловьев В.А. Геологический контроль скопления газовых гидратов на хребте Блейк Аутер, Северная Атлантика (по материалам глубоководного бурения). Геология и геофизика, 2002, т. 43, № 7, с.662-671.
24. Маширов Ю.Г., Ступин Д.Ю., Гинсбург Г.Д., Соловьев В.А. Опыт моделирования образования гидратов водорастворенным газом. ДАН СССР, т.316, № 1,1991, с. 205-207.
25. Намиот, А.Ю. Растворимость газов в воде. Справочное пособие. М., Недра, 1975.
26. Поляков В.А., Бобков А.Ф. Реконструкция масс-спектрометра МИ-1201 для измерения изотопных отношений водорода. Геологическое изучение недр. Информационный сборник, 7-8. Геоинформарк, Москва, 1995, стр. 30-33.
27. Резников А.А., Муликовская Е.П. Исследования природных вод и рассолов. Анализ минералов. Под ред. Книпович Ю., Морачевский Ю.В. Государственное химическое издательство, Ленинград, 1956, стр. 872-1047.
28. Салтыкова Н.А., Соловьев В.А., Павленкин А.Д. Сейсморазведочные признаки субмаринных газовых гидратов в Беринговом море. Геолого-геофизические исследования в Мировом океане. Л., ПГО "Севморгеология", 1987, с. 119-130.
29. Соловьев В.А., Мазуренко Л.Л., Матвеева Т.В., Каулио В.В. Геологический контроль формирования скоплений газовых гидратов в Мировом океане (отчет по теме 501). Фонды ВНИИОкеангеология, Санкт-Петербург, 2001, 165 стр.
30. Соловьев В.А. Глобальная оценка количества газа в субмаринных скоплениях газовых гидратов. Геология и геофизика, 43(7), 2002, стр. 609-624.
31. Трофимук, А.А., Черский, Н.В., Царев, В.П. Ресурсы биогенного метана Мирового Океана. Доклады АН СССР, Т. 225, №4,1975, стр. 936-939.
32. Трофимук, А.А., Черский, Н.В., Царев, В.П. Газогидраты новые источники углеводородов. Природа. №1, 1979, стр. 18-27.
33. Туголесов Д., Горшков А., Мейснер Л., Соловьев В., Хакалаев Е. Тектоника мезозойско-кайнозойских отложений бассейна Черного моря, (под ред.) Недра. Москва, 1985.
34. Ферронский ИЛ., Дубинчук В.Т., Поляков В.А., Селецкий Ю.В., Купцов В.М., Якубовский А.В. Природные изотопы гидросферы. Недра, Москва, 1975, 260 стр.
35. Шнюков Е.Ф., Митин Л.И., Клещенко С.А., Григорьев А.В., зона акустических аномалий в Черном море близ Севастополя. Геологический журнал, №4,1993, с. 62-67.
36. Шнюков Е.Ф., Соболевский Ю.Ф., Кутний В.А. Необычные карбонатные постройки континентального склона северо-западной части Черного моря вероятное следствие дегазации недр. Литология и полезные ископаемые, №5, 1995, с. 451-461.
37. Якуцени, В.П. (ред.) Нетрадиционные источники углеводородного сырья. Мин. Геол. СССР, ВНИГРИ, Москва, Недра, 1989,223 стр.
38. Acosta, J. Occurrence of acoustic masking in sediments in two areas of the continental shelf of Spain: Ria de Muros (NW) and Gulf of Cadiz (SW). Marine Geology, 58, 1984, p. 427434.
39. Aharon, P. Hydrocarbon seeps and vents. Geo-Marine Letters 14(2/3), 1994, p. 69-230.
40. Aharon, P., Schwarcz, H.R., Roberts, H.H. Radiometric dating of submarine hydrocarbon seeps in the Gulf of Mexico. GSA Bulletin, 109(5), 1997, p. 568-579.
41. Anderson, A.L., Bryant, W.R. Acoustic properties of shallow seafloor gas. In: Proc 21st Offshore Technology Conf., Houston, TX, OTC Pap. 5955, 1-4 May 1989.
42. Aoki, Y., Tamano, Т., Kato, S. Detailed structure of the Nankai Trough from migrated seismic section. In: Studies in continental margin geology. AAPG Memoir 34, 1993, p. 309-322.
43. Astakhova, N.V. Hydrothermal Barite in the Okhotsk Sea, Resources of Geology. Special Issue, 17, 1993, p. 169-172.
44. Astakhova, N.V. Barite mineralization in sediments of the West Pacifc marginal seas, Geology of Pacific Ocean, 13, 1997, p. 945-955.
45. Baraza, J., Ercilla, G. Gas-charged sediments and large pockmark-like features on the Gulf of Cadiz (SW Atlantic). Marine Petroleum Geology, 13, 1996, p. 253-261.
46. Baraza, J., Ercilla, G., Nelson, C.H. Potential geological hazards on the eastern Gulf of Cadiz slope (SW Spain). Marine Geology, 155, 1999, p. 191-215.
47. Barber, A.J., Tjokrosapoetro, S., Charlton, T.R. Mud volcanoes, shale diapirs, wrench faults, and melanges in accretionary complexes, eastern Indonesia. AAPG Bulletin, 70(11), 1986, p. 1729-1741.
48. Barber, Т., Brawn, K. Mud diapirism: the origin of melanges in accretionary complex? Geology Today, 1988, p. 89-94.
49. Barry, J.P., Green, H.G., Orange, D.L., Baxter, C.H., Robison, B.H., Kochevar, R.E., Nybakken, J.W., Reed, D.L., McHugh, C.M. Biologic and geologic characteristics of cold seeps in Monterey Bay, California. Deep-Sea Research, 43, 1996, p. 1739-1762.
50. Ben-Avraham, Z., Smith, G., Reshef, M., Jungslager, E. Gas hydrate and mud volcanoes on the southwest African continental margin off South Africa. Geology, 30(10), 2002, p. 927— 930.
51. Bohrmann, G., Greinert, J., Suess, E., and Torres, M., Authigenic carbonates from the Cascadia Subduction Zone and their relation to gas hydrate stability. Geology, 26, 1998, p. 647650.
52. Bohrmann G. et al. Hydrothermal activity at Hook Ridge in the Central Bransfield Basin, Antarctica. Geo-Marine Letters, No. 18, 1999, p. 277-284.
53. Bohrmann, G., Suess, E., Greinert, J., Teichert, В., and Naehr, T. Gas hydrate carbonates from Hydrate Ridge, Cascadia convergent margin: indicators of near-seafloor clathrate deposits. Fourth Int. Conf. Gas Hydrates, Yokohama, Japan, 2002, 102-107.
54. Bouma, A.N., Stelting C.E. Seismic stratigraphy and sedimentary processes in the Orca and Pigmy basins. Initial Reports DSDP, volume 96, 1986.
55. Bouriak, S., Varmeste, M., Saoutkine, A. Inferred gas hydrates and clay diapirs near the Storegga slide on the southern edge of the Voting Plateau, offshore Norway. Marine Geology, 163,2000, p. 125-148.
56. Breen, N.A., Silver, E.A., Hussong, D. Structural styles of an accretionary wedge south of the island of Sumba, Indonesia, revealed by SeaMARC II side scan sonar. Geological Society of America Bulletin, 97, 1986, p. 1250-1261.
57. Breen, N.A., Tagudin, J.E., Reed, D.L., Silver, E.A. Mud-cored parallel folds and possible melange development in the north Panama thrust belt. Geology, 16, 1988, p. 207-210.
58. Brooks Y.H., Kennicutt II M.C., Fay R.R., McDonald T.Y., Sassen R. Thermogenic gas hydrates in the Gulf of Mexico. Science, 225, 1984, p.409-411.
59. Brooks, J.M., Сох, H.B., Bryant, W.R., Kennicutt, II M.C., Mann, R.G., McDonald, T.J. Association of gas hydrates and oil seepage in the Gulf of Mexico. Organic Geochemistry, 10, 1986, p. 221-234.
60. Brooks, J.M., Kennicutt II, M.C., Ficher, C.R., Macko, S.A., Cole, K, Childress, J.J., Bidigare, R.R., Vetter, R.D. Deep-sea hydrothermal seep communities: evidence for energy and nutritional carbon sources. Science, 238, 1987, p. 1138-1141.
61. Brooks, J.M., Field, M.E., Kennicutt II, M.C. Observation of gas hydrates in marine sediments, offshore northern California, Marine Geology, Vol.96, 1991, pp. 103-109.
62. Brown K., Westbrook G.K. Mud diapirism and subcretion in the Barbados Ridge accretionary complex: the role of fluids in accretionary processes. Tectonics, v.7, N 5o 0.3, 1988, p.613-640.
63. Camerlenghi, A., Cita, M.B., Hieke, W., Ricchiuto, T. Geological evidence of mud diapirism on the Mediterranean Ridge accretionary complex. Earth and Planetetary Science Letters, 109, 1992, 493-504.
64. Carlson, P.R., Karl, H.A. Discovery of two new large submarine canyons in the Bering Sea. Marine Geology, 56(1/4), 1984, p. 159-179.
65. Carson, В., Suess, E., Strasser, I. Fluid flow and mass flux determination at vent sites on the Cascadia Margin accretionary prism. Journal of Geophysical Research, V.95, 1990, p. 88918897.
66. Chapman, R., Pohlman, J., Coffin, R., Chanton, J., Lapham, L. Thermogenic Gas Hydrates in the Northern Cascadia Margin. Eos, Vol. 85, No. 38, 2004, p. 361-368.
67. Chen, D. F., and L. M. Cathles. A kinetic model for the pattern and amounts of hydrate precipitated from a gas stream:Application to the Bush Hill vent site, Green Canyon Block 185, Gulf of Mexico, J. Geophys. Res., 108(B9), 2003, 2058-1029.
68. Chow, J., Lee, J.S., Liu, C.S., Lundberg, N. Characteristic of the bottom simulating reflectors near mud diapirs: offshore southwestern Taiwan. Geo-Marine Letters, 20,2000, p. 3-9.
69. Cita M.B., Camerlenghi A. The Mediterranean Ridge as an accretionary prism in collisional context. Mem. Soc. Geol. Ital., Vol. 45, 1990, p. 463-480.
70. Cita, N.M.B., Woodside, J.M., Ivanov, M.K. et al. Fluid venting, mud volcanoes and mud diapirs in the Mediterranean Ridge. Rend. Fis. Acc. Lincei, s.9, Vol.5, 1994, p. 159-169.
71. Cita M.B., Erba E., Lucchi R., et al. Stratigraphy and sedimentation in the Mediterranean Ridge diapiric belt. Marin Geology, Vol.132, 1996, p. 131-150.
72. Claypool, G.E., and Kvenvolden, K.A. Methane and other hydrocarbon gases in marine sediments. In: Ann. Rev. Earth Planet. Sci. II, 1983, p. 299-327.
73. Coleman, D., and Ballard, R.D. A Highly Concentrated Region of Cold Hydrocarbon Seeps in the Southeastern Mediterranean Sea. Geo-Marine Letters, 21, 2001, p. 162-167.
74. Corselli, C., Basso, D. First evidence of benthic communities based on chemosynthesis on the Napoli mud volcano (Eastern Mediterranean). Marine Geology, 132, 1996, p. 227-239.
75. Cragg, B.A., Parkes, R.J., Fry, J.C., Weightman, A.J., Roshelle, P.A., Maxwell, J.R. Bacterial populations and processes in sediments containing gas hydrates (ODP Leg 146: Cascadia Margin). Earth and Planetary Science Letters, 139, 1996, p. 497-507.
76. Craig H. and Horn D. Relationship of deuterium, oxygen-18 and chlorinity in the formation of the sea ice. Transaction Amer. Geophys. Union 49,1968, p. 216-217.
77. Cranston, R.E., Ginsburg, G.D., Soloviev, V.A., Lorenson, T.D. Gas venting and hydrate deposits in the Okhotsk Sea. Bulletin Geological Survey of Denmark, 41, 1994, p. 80-85.
78. Damuth, J.E. Neogene gravity tectonics and depositional processes on the deep Niger Delta continental margin. Marine and petroleum Geology, 11(3), 1994, p. 320-346.
79. Davis, A.M. (ed). Methane in marine sediments. Proc. 1st Int. Conf. Gas in marine sediments (GMS1). Edinburgh. Conf. Shelf Res. 12(10), 19-21 September 1990, p. 1077-1264.
80. De Batist, M., Klerkx, J., Van Rensbergen, P., Vanneste, M., Poort, J., Golmshtock, A., Kremlev, A., Khlystov, O., and Krinitsky, P. Active hydrate destabilization in Lake Baikal, Siberia? Terra Nova, 14(6), 2002, p. 436-442.
81. Dia, A.N., Aquilina, L., Bouleque, J., Bourgois, J., Suess, E., Torres, M. Origin of fluids and related barite deposits at vent sites along the Peru convergent margin. Geology, 21, 1993, p. 1099-1102.
82. Dickens G.R., Paull C.K., Wallace P. et al. Direct measurement of in situ methane quantities in a large gas-hydrate reservoir. Nature, 385, 1997, p. 426-428.
83. Dillon W.P., Paull C.K. Marine gas hydrates, II. Geophysical evidence. In: Cox Y.S. (ed). Natural Gas Hydrates: Properties, Occurrences, and Recovery. London, 1983, p. 73-90.
84. Dimitrov, L.I. Mud volcanoes the most important pathway for degassing deeply buried sediments. Earth Science Review, 59, 2002, p. 49-76.
85. Drews, M., Domeyer, В., and Nab, K. Pore water chemistry. Geological sampling and results in Bohrmann G. and Schenck S. (Eds.) Marine Gas Hydrates of the Black Sea. RV Meteor Cruise Report M52/1 MARGASCH. GEOMAR Report 108, Kiel, 2002, p. 120-127
86. Dobrynin V.M., Korotaev Yu.P., Plyuschev D.V. Gas hydrates a possible energy resouces. Long-term Energy Resources. Boston, Pitman, 1981, p. 727-729.
87. Dodds, D.J., Fader, G.B.J. A combined seismic reflection profiler and sidescan sonar system for deep ocean geological surveys. Proc 12th International Acoustic Conference Halifax, Nova Scotia, 1986.
88. Emery, K.O. Pagoda structures in marine sediments. In: Kaplan, I.R. (ed.). Gases in marine sediments. Plenum. Press, New York, 1974, pp. 309-317.
89. Epstein, S., and Mayeda, Т.К. Variation of 018 content of waters from natural sources. Geochim. Cosmochim. Acta, 4, 1953, p. 213-224.
90. Fader, G.D. Gas-related sedimentary features from the eastern Canadian continental shelf. Conference Shelf Research, 11, 1991, p. 1123-1153.
91. Field M.E. and Kvenvolden K.A. Gas hydrates on the Northern California continental margin. Geology, 13, 1985, p. 517-520.
92. Fleischer, P., Orsi, Т.Н., Richardson, M.D., Anderson. Distribution of free gas in marine sediments: a global overview. Geo-Mar. Lett., 21, 2001, p. 103-122.
93. Floodgate, G.D., Judd, A.G. The origin of shallow gas. Conf. Shelf results, 12, 1992, p. 1145-1156.
94. Gamo, Т., Sakai, H., Ishibashi, J., Shitashima, K., Boulegue, J. Methane, ethane and total inorganic carbon in fluid samples taken during the 1989 Kaiko-Nankai project. Earth and Planetary Science Letters, 109, 1992, p. 383-390.
95. Ginsburg, G.D., Soloviev, V.A. Mud volcano gas hydrates in the Caspian Sea. Bulletin Geological Society of Denmark, 41, 1994, p. 95-100.
96. Ginsburg, G.D., Milkov, A.V., Cherkashov, G.A., Egorov, A.V., Vogt, P.R., Crane, K. Gas hydrates at the Haakon Mosby mud volcano. AGU 1997 Spring Meeting SI87, 1997.
97. Ginsburg, G.D., Soloviev, V.A. Submarine Gas Hydrates. VNIIOkeangeologia, St.Petersburg, Russia. Nonna Publishers, 1998,216 pp.
98. Gardner, J.M. Mud volcanoes revealed and sampled on the Western Moroccan continental margin. Geophysical Research Letters, 28, 2001, p. 339-342.
99. Ginsburg G.D., Soloviev V.A., Cranston R.E., Lorenson T.D. and Kvenvolden K.A. Gas hydrates from the continental slope, offshore Sakhalin Island, Okhotsk Sea. Geo-Mar. Lett., 133, 1993, p. 41-48.
100. Ginsburg G.D., Milkov A.V., Soloviev V.A., Egorov, A.V., Cherkashev G.A., Vogt P.V., Crane K., Lorenson T.D., Khutorskoy M.D. Gas Hydrate Accumulation at the Haakon Mosby Mud Volcano. Geo-Marine Letters, 19, 1/2, 1999, p. 57-67.
101. Golmshtock, A.J., Duchkov, A.D., Hutchinson, D.R., Khanukaev, S.B., Elnikov, A.I. Estimation of heat flow on Baikal from seismic data on the lower boundary of the gas hydrate layer. Russian Geology and Geophysics, 38, 1997, p. 1714-1727.
102. Golmshtok, A.Y., Duchkov, A.D, Hutchinson, D.R., Khanukaev, S.B. Heat flow and gas hydrates of the Baikal Rift Zone. Int. J. Earth. Vol.89, 2000, p. 193-211.
103. Gomitz V., Fung I. Potential distribution of methane hydrates in the World's Oceans. -Global Biogeochem. Cycles, 8, 1994, p. 335-347.
104. Granina, L.Z., Callender, E., Lomonosov, I.S., Mats, V.D., Golobokova, L.P. Anomalies in the composition of Baikal pore waters. Russian Geology and Geophysics, 42(1-2), 2001, p. 362-372.
105. Hesse R. and Harrison W. Gas hydrates (clathrates) causing pore-water freshening and oxygen isotope fractionation in deep- water sedimentary section of terrigenous continental margins. Earth and Planet. Sci. Let., 55, 1981, p. 453-462.
106. Hjelstuen, B.O., Eldholm, O., Skogseid, J. Voring Plateau diapir fields and their structural and depositional settings. Marine Geology, 144, 1997, p. 33-57.
107. Holbrook W., Hoskins H., Wood W. et al. Methane hydrate and free gas on the Blake Ridge from vertical seismic profiling. Science, 273, 1996, p. 1840-1843.
108. Hovland, M., Judd, A.G., King, L.H. Characteristic features of pockmarks on the North Sea floor and Scotian shelf. Sedimentology, 31, 1984, p. 471-480.
109. Hovland, М., and Judd, A.G. Seabed Pockmarks and Seepages. Graham and Trotman Publishing, 1988.
110. Hovland, M. Suspected gas-associated clay diapirism on the seabed off Mid Norway. Marine and Petroleum Geology, 7, 1988, p. 267-275.
111. Hovland, M., Judd, A.G., Burke, Jr.R.A. The Global Flux of Methane from Shallow Submarine Sediments. Chemosphere, Vol.26, Nos.1-4, 1993, p. 559-578.
112. Hovland, M., Croker, P.F., Martin, M. Fault-aasociated seabed mounds (carbonate knolls?) off western Ireland and north-west Australia. Marine and Petroleum Geology, 11(2), 1994, p. 232-246.
113. Hovland, M., Gallagher, J.W., Clennell, M.B., Lakvann, K. Gas hydrate and free gas volumes in marine sediments: Example from the Niger Delta front. Marine and petroleum Geology, 14(3), 1997, p. 245-255.
114. Hovland, M., Nygaard, E., Thorbjornsen, S. Piercement shale diapirism in the deep-water Vema Dome area, Voring basin, offshore Norway. Marine and Petroleum Geology, 15, 1998, p. 191-201.
115. Hyndmann, R.D., Davis, E.E. A mechanism for the formation of methane hydrate and seafloor bottom simulating reflectors by vertical fluid exclusion. Joum. Geopphys. Res. V.97, N B5, 1992, p. 7025-7041.
116. Hutchins, R.W., Dodds, J., Fader, G.B.J. Seabed II: High-resolution acoustic seabed surveys of the deep ocean. Proc Conf "Offshore Site Investigation", SUT London, Graham and Trotman, 1985, p. 69-84.
117. Hutchinson D.R., Golmshtok A.J., Scholz C.A., Moore T.S., Lee M.W. and Kuzmin M. Bottom simulating reflector in Lake Baikal. In: EOS, Transactions, AGU Spring Meeting, 72 (17), Supplement, 1991, p. 307.
118. Judd, A.G., Hovland, M. The evidence of shallow gas in marine sediments. Conf. Shelf Res., 12, 1992, p. 717-725.
119. Judd, A.G., Jukes V., Leddra M.J. MAGIC: A GIS database of Marine Gas seeps and seep Indicators. Russian Geology and Geophysics, 43(7), 2002, p. 624-641.
120. Kastner, M., Martin, J.B. Fluid composition in subduction zones. Oceanus, 36 (4), 1993, p. 87-90.
121. Katz, H.R. Evidence of gas hydrates beneath the continental slope, East Coast, North Island, New Zealand. Journal of Geology and Geophysics, 25(2), 1982, p. 193-199.
122. Kendall, C., and Coplen, T.B. Multisample conversion of water to hydrogen by zinc for stable isotope determinations. Anal. Chem. 57, 1985, p. 1437-1440.
123. Kennicutt, M. С., II, J. M. Brooks, and G. J. Denoux. Leakage of deep, reservoired petroleum to the near surface of the Gulf of Mexico continental slope. Marine Chemistry, 24, 1988, p. 39-59.
124. Kenyon, N.H., Ivanov, M.K., Akhmetzhanov, A.M. Cold water carbonate mounds and sediment transport on the Northeast Atlantic Margin. IOS, Technical Series 52, UNESCO, 1998, 178 pp.
125. Kimura, G., Silver, E., Blum, P. et al. Proceeding ODP Initial Reports 170. College Station, TX (Ocean Drilling Program), 1997, 458 pp.
126. Kobayashi, K., J.Ashi, J.Boulegue et al. Deep-tow survey in the KAIKO-Nankai cold seepage areas. Earth and Planetary Science Letters, Vol.109, 1992, p. 347-354.
127. Kruglyakova, R.P., Kruglyakov U.U. Hydrocarbon gases in the Black Sea sediments. Abstracts of 3rd International Conference on Gas in Marine Sediments, NIOZ, Texel, The Netherlands, 1994.
128. Kulm, L.D., E.Suess. Relationship Between Carbonate Deposits and Fluid Venting: Oregon Accretionary Prism. Journal of Geophysical Research, Vol.95, No. B6, 1990, p. 88998915.
129. Kvenvolden, K.A., McDonald, T.J. Gas hydrates of the Middle America Trench DSDP Leg 84. In: Von Huene R, Aubouin J et al. (Ed.), Initial Reports DSDP 84, Washington (US Goverment Printing Office), 1985, p. 667-682.
130. Kvenvolden, K.A. Methane hydrate a major reservoir of carbon in the shallow geosphere? - Chemical Geology, v.71, 1988, p. 41-51.
131. Kvenvolden, K.A. and Claypool, G.E. Gas hydrates in the oceanic sediment. In: U.S. Geol. Surv. Open-File Rep. No. 88-216,1988, p. 50.
132. MacDonald, G.T. The future of methane as an energy resources. Annual Review of Energy, v.15, 1990, p. 53-83.
133. MacDonald, I.R., N.L.Guinasso, Jr.J.F.Reilly, J.M.Brooks, W.R.Callender, S.G.Gabrielle. Gulf of Mexico Hydrocarbon Seep Communities: VI. Patterns in Community Structure and Habitat. Geo-Marine Letters, Vol. 10. 14, 1990, p. 244-252.
134. MacDonald, I. R., N. L. Guinasso, Jr., R. Sassen, J. M. Brooks, L. Lee, and К. T. Scott. Gas hydrate that breaches the sea-floor on the continental slope of the Gulf of Mexico. Geology, 22, 1994, p. 699-702.
135. Maekawa, Т., Imai, N. Hydrogen and oxygen isotope fractionation in water during gas hydrate formation. In: Holder, G.B., Bishnoi, P.R. (Eds.). Gas Hydrates: challenges for the future. Annals of the N.Y. Ac. of Sc., 2000, vol. 912, p. 452-459.
136. Makogon, Y.F. Natural gas hydrates the state of study in the USSR and perspectives for its use. Peper presented at the third Chemical Congress of North America. Toronto, Canada, 1988, p. 1-8.
137. Makogon, Y.F. Hydrates of hydrocarbons. Pen Well Books, 1997, 482 p.
138. Martin, J.B., Kastner M., Henry P., Le Pichon X., Lallemant S. Chemical and isotopic evidence for sources of fluids in a mud volcano field seaward of the Barbados accretionally wedge. J.G.R., v. 101, N B9, 1996, p. 20325-20345.
139. Mascle, J.R., Bomhold, B.D., Renard, V. Diapiric Structures off Niger Delta. The American Association of Petroleum Geologist Bulletin, 9(57), 1973, p. 1672-1678.
140. Masuzawa, Т., Handa, N., Kitagawa, H., Kusakabe, M. Sulfate reduction using methane in sediments beneath a bathyal "cold seep" giant clam community off Hatsushima Island, Sagami Bay, Japan. Earth and Planetary Science Letters, 110, p. 39-50.
141. Matveeva, Т., Mazurenko, L., Soloviev, V., Klerkx, J., Kaulio, V., Khlystov, O. Gas hydrate accumulation assosiated with fluid discharge structure in Lake Baikal. Journal of EUG XI Conference Abstract, 6(1), 2001, p. 154.
142. Matveeva, T.V., Mazurenko, L.L., Soloviev, V.A., Klerkx, J., Kaulio, V.V., Prasolov, E.M. Gas hydrate accumulation in the subsurface sediments of Lake Baikal (Eastern Siberia). Geo-Marine Letters, 23, 2003, p. 289-299.
143. Mazurenko, L.L, and Soloviev, V.A. The nature of gas hydrate-forming mud volcano fluids. Proceedings of the fourth International Conference on gas hydrates. Vol.1, Yokohama Symposia, Yokohama, Japan, May 19-23, 2002, p. 80-83.
144. Mazurenko, L.L., Soloviev, V.A., Belenkaya, I., Ivanov, M.K., Pinheiro, L.M. Mud-volcano gas hydrates at the Gulf of Cadiz. Terra Nova. 14, 2002, p. 321-329.
145. Mazurenko, L.L., Soloviev, V.A., Gardner, J.M., Ivanov, M.K. Gas hydrates in the Ginsburg and Yuma mud volcano sediments (Moroccan Margin): results of chemical and isotopic studies of pore water. Marine Geology, 195, 2003, p. 201-210.
146. Mazurenko, L.L., Soloviev V.A. Worldwide distribution of deep-water fluid venting and potential occurrences of gas hydrate accumulations. Geo-Marine Letters, 23, 2003, p. 162-176.
147. Mclver, R.D. Gas hydrates. In: Meyer R.F., Olson J.C., eds., Long-term energy resources. Boston, Pitman, 1981, p. 713-726.
148. Mehta, A.P; Sloan, E.D. Structure H Hydrate Phase Equilibria of Methane Liquid Hydrocarbon Mixtures. J. Chem. Eng. Data, 1993, Vol. 38, p. 580-582
149. Milkov, M.V. Worldwide distribution of submarine mud volcanoes and associated gas hydrates. Marine Geology, 167, 2000, p. 29-42.
150. Minshull, Т., White, R. Sediment compaction and fluid migration in the Makran accretionary prism. Journal of Geophysical Research, 94, 1989, p. 7387-7402.
151. Moore, J.C., Vrolijk, P. Fluids in accretionary prisms. Review of Geophysics. V.30, N2, 1992, p. 113-135.
152. Moore, J.C., Brown, K.M., Horath, F., Cochrane, G., MacKay, M., Moore, G. Plumbing accretionary prism: effects of permeability variations. In: Philosophical Transactions, Royal Soc^ty of London, Series A, 335, 1992, p. 275-288.
153. Murthy, K.S.R., Rao, T.C.S. Acoustic wipeouts over the continental margins off Krishna, Godavari and Mahanadi River Basins, East coast of India. Journal of Geological Society of India, 35, 1990, p. 558-569.
154. Nelson, C.S., Healy, T.R. Pockmark-like structures on the Poverty Bay seabed possible evidence for submarine mud volcanism. NewZeland Journal of Geology and Geophysics, 27, 1984, p. 559-568.
155. Neurauter, T.W., Briant, W.R. Seismic expression of sedimentary volcanism on the continental slope, northern Gulf of Mexico. Geo-Marine Letters, 10(14), 1988, p. 225-231.
156. Neurauter, T.W., Roberts, H.H. Three generations of mud volcanoes on the Louisiana continental slope. Geo-Marine Letters, 14, 1994, p. 120-125.
157. Orange, D.L., Anderson, R.S., Breen, N.A. Regular canyon spacing in the submarine environment: the link between hydrology and geomorphology. GSA Today, 4(2), 1994, p. 35-39.
158. Orange, D.L., Yun, J., Maher, N., Barry, J., Greene, G. Tracking California seafloor seeps with bathymetry, backscatter and ROVs. Continental Shelf Research, 22, 2002, p. 2273-2290.
159. Olu, K., M.Sibuet, F.Harmignies, J.-P.Foucher, A.Fiala-Medioni. Spatial distribution of diverse cold seep communities living on various diapiric structures of the southern Barbados prism. Prog.Oceanog., Vol.38, 1996, p. 347-376.
160. Paull, C.K., J.P.Chanton, A.C.Neumann, J.A.Coston, C.S.Martens. Indicators of Methane-Derived Carbonates and Chemosynthetic Organic Carbon Deposits: Examples from the Florida Escarpment. PALAIOS, Vol. 7, 1992, p. 361-375.
161. Paull, C.K., Ussier, III W., Borowski, W.S., Spiess, F.N. Methane-rich plumes on the Carolina continental rise: association with gas hydrates. Geology, 23(1), 1995, p. 89-92.
162. Paull, C.K., Matsumoto, R. Proc. ODP, Sc. Results. Vol. 164: College Station, TX (Ocean Drilling Program), 1996.
163. Paull, C.K., Matsumoto, R., Wallace, P.J., Dillon, B. Proceeding of ODP Scientific Results 164. College Station, TX (Ocean Drilling Program), 2000.
164. Perez-Belzuz, F., Alonso, B.^Ercilla, G. History of mud diapirism and trigger mechanism in the Western Alboran Sea. Tectonophysics, 282, 1997, p. 399-422.
165. Prior, D.B., Doyle, E.H., Kaluza, M.J. Evidence for sediment eruption on deep sea floor, Gulf of Mexico. Science, 243, 1994, p. 517-519.
166. Rao, Y.H., Subrahmanyam, C., Rastogy, A., Deka, B. Anomalous seismic reflections related to gas/gas hydrate occurrences along the western continental margin of India. Geo-Marine Letters, 21,2001, p. 1-8.
167. Reed, D.L., Silver, E.A., Tagudin, J.E., Shipley, Т.Н., Vrolijk, P. Relations between mud volcanoes, thrust deformation, slope sedimentation, and gas hydrate, offshore north Panama. Marine Petroleum Geology, 7, 1990, p. 44-54.
168. Ridd, M.F. Mud volcanoes in New Zealand. Bulletin of American Association Petroleum Geology, 54, 1970, p. 601-616.
169. Riedel, M., Spence, G.D., Chapman, N.R., Hyndman, R.D. Seismic investigations of a vent field associated with gas hydrates, offshore Vancouver Island. Journal Geophysical Research v Solid Earth, 107(9), 2002, p. 45-58.
170. Ritger, S.,Carson, В., Suess, E. Methane derived authigenic carbonates formed by subduction-induced pore water expulsion along the Oregon, Washington margin. Geological Society American Bulletin, 98, 1987, p. 147-156.
171. Roberts, H.H., R.S.Carney. Evidence of Episodic Fluid, Gas, and Sediment Venting on the Northern Gulf of Mexico Continental Slope. Economic Geology, Vol.92, 1997, p. 863-879.
172. Roberts, H.H., P .Aharon, R.Carney, J.Larkin, R.Sassen. Sea Floor Responses to Hydrocarbon Seeps, Lousiana Continental Slope. Geo-Marine Letters, Vol. 10, 1990, p. 232-243.
173. Robertson, A.H.F., Kidd, R.B., Ivanov, M.K., Limonov, A.F., Woodside, J.M., Galindo-Zaldivar, J., Nieto, L. Eratosthenes seamount, easternmost Mediterranean: evidence of active collapse and thrusting beneath Cyprus. Terra Nova, 7, 1995, p. 254-256.
174. Sakai, H., T.Gamo, E-S.Kim, M.Tsutsumi, T.Tanaka, J.Ishibashi, H.Wakita, M.Yamano, T.Oomori. Venting of Carbon Dioxide-Rich Fluid and Hydrate Formation in Mid-Okinawa Trough Backarc Basin. Science, Vol. 248, 1990, p. 1093-1098.
175. Sassen, R., Roberts H.H., Aharon P., Larkin J., Chinn E.W., Carney R. Chemosynthetic bacterial mats and cold hydrocarbon seeps, Gulf of Mexico continental slope. Org. Geochem., Vol.20, No.l, 1993, p. 77-89.
176. Sassen, R., MacDonald, I.R. Evidence of structure H hydrate, Gulf of Mexico continental slope. Org. Geochem.,, Vol.22, No.l, 1994, p. 1029-1032.
177. Sassen, R., MacDonald, I.R., Requejo, A.G., Guinasso, N.L.Jr., Kenniccutt, M.C., Sweet, S.T., Brooks, J.M. Organic geochemistry of sediments from chemosynthetic communities, Gulf of Mexico slope. Geo-Marine Letters, 14, 1994, p. 110-119.
178. Sassen, R., MacDonald, I.R. Hydrocarbons of experimental and natural gas hydrates, Gulf of Mexico continental slope. Organic Geochemistry, 26, 1997, p. 289-293.
179. Shallow Gas Group (eds). Gas in marine sediments. Proc 2nd Int. Conf. Gas in Marine Sediments (GMS2), 1994. Hirshals. Bull. Geol. Soc. Denmark, 41(1), 1994.
180. Shallow Gas Group (eds). Abstr. volume 4nd Int. Conf. Gas in Marine Sediments (GMS4), Varna, 1996.
181. Shallow Gas Group/VNIIOkeangeologia (eds). Abstr. volume 6nd Int. Conf. Gas in Marine Sediments (GMS6), St.Petersburg, 5-9 September, 2000.
182. Shepard, F.P. Sea floor off Magdalena delta and Santa Marta area, Colombia. Geological Society of America Bulletin, 84, 1973, p. 1955-1979.
183. Shipley, Т.Н., Houston, M.N., Buffler, R.T., Shaub, F.S., McMillen, K.S., Ladd, J.W. Seismic reflection evidence for the widespread occurrence of possible gas-hydrates horizons on continental slopes and rises. AAPG Bulletin, 63(12), 1979, p. 2204-2213.
184. Shipley, Т.Н., Stoffa, P.L., Dean, D.F. Underthrust sediments, fluid migration path, and mud volcanoes associated with the accretionary wedge off Costa Rica: Middle America Trench. J Geophys Res, 95(B6), 1990, p. :8743-8752.
185. Shipley, Т.Н., Mcintosh, K.D., Silver, E.A. Three-dimentional seismic imaging of the Costa Rica Accretionary Prism: structural diversity in a small volume of the Lower Slope. J Geophys Res, 97(B4), 1992, p. 4439-4459.
186. Scholl, D.W., Cooper, A.K. VAMP's possible hydrocarbon-bearing structures in Bearing Sea basin // AAPG Bull. V.62, 1978, p. 2481-2488.
187. Sloan, D. Clathrate hydrates of natural gases. New York and Basel, N.Y.,1989, 641 p. Solheim, A., Larson, F.R. Seismic indications of shallow gas in the northern Barents Sea. Norwegian Polar Research Report 36, 1987.
188. Soloviev, V.A., Ginsburg, G.D. Water segregation in the course of gas hydrate formation and accumulation in submarine gas-seepage fields. Marine Geology, 137, 1997, p. 59-68.
189. Staffini, F., Spezzaferri, S., Aghib, F. Mud diapirs of the Mediterrenean Ridge: sedimentological and micropaleontological study of mud breccia. Riv It Paleont Strat, 99, 1993, p. 225-254.
190. Suess, E., Carson, В., Ritger, S.D., Moore, J.C., Jones, M.L., Kulm, L.D., Cochrane, G.R. Biological communities at vent sites along the subduction zone off Oregon. Biological Society of Washington Buletin, 6, 1985, p. 475-484.
191. Suess, E., Bohrmann, G., Greinert, J., Linke, P., Lammers, S., Zuleger, E., Wallmann, K., Sahling, H., Dahlmann, A., Rickert, D., Von Mirbach, N. Methanhydratfund von FC SONNE vor der Westkuste Nordamerikas. Geowissenshaften, 5(6), 1997, p. 194-199.
192. Suess, E., G.Bohrmann, R.Von Huene, P.Linke, K. Wallmann, S.Lammers, H.Sahling. Fluid venting in the Aleutian subbduction zone. Journal of Geophysical Research. Vol.103, No. B2, 1998, p. 2597-2614.
193. Suess, E. et al. Gas hydrate destabilization: enhanced dewatering, benthic material turnover and large methane plumes at the Cascadia convergent margin. Earth end Planetary Science Letters, No.170, 1999, p.1-15.
194. Susan, E. Hydrothermal processes at Mid-ocean Ridges. US National Report IUGG 19911994, Geophysical Review 33, 1995.
195. Taira, A., Hill, I., Firth, J.V. et al. Proc. ODP Init. Repts. 131. College Station TX (Ocean Drilling Program), 1991.
196. Tamano, Т., Toba, Т., Aoki, Y. Development of fore-arc continental margins and their potential for hydrocarbon accumulation. In: Proceeding of 11th World Petroleum Congress. New York, 1984, p. 135-145.
197. Torres, M., Bohrmann, G., Suess, E., Boulegue, J., Bougrois, J. Authigenic barites and fluxes of barium associated with fluid seeps in the Peru subduction zone. Earth and Planetary Science Letters, 144, 1996, p. 469-481.
198. Traynor, J.J., Sladen, C. Seepage in Vietnam onshore and offshore examples. Marine and petroleum Geology, 14(4), 1997, p. 345-362.
199. Trehu, A.N., Torres, M.E., Moor, G.F., Suess, E., Bohrmann, G. Temporal and spatial evolution of a gas hydrate-bearing accretionary ridge on the Oregon continental margin. Geology, 27, 1999, 939-942.
200. Tucholke, B.J., Bryan G.M. and Ewing J.I. Gas-hydrates horizons detected in seismic-profiler data from the Western North Atlantic. AAPG Bull., 61 (5), 1977, p.698-707.
201. Uenzelman, G., Spiess, V., Bleil, U. A seismic reconnaissance survey of the northern Congo Fan. Marine Geology, 140, 1997, p. 283-306.
202. Van Weering, T.C.E., KJaver, G.T., Prins, R.A. (eds). Gas in marine sediments. Selected papers 3rd Int. Conf. Gas in marine sediments, Texel, Mar. Geol., 137 (1/2), 1997, p.1-190.
203. Vogt, P.R., Crane, K., Sundvor, E., Max, M.D., Pfirman, S.L. Methane-generated(?) pockmarks on young, thickly sedimented oceanic crust in the Arctic: Vestnesa ridge, Fram strait. Geology, 22, 1994, p. 255-258.
204. Vogt, P.R. Hummock fields in the Norway basin and eastern Iceland Plateau: Rayleight-Taylor instabilities? Geology, 25, 1997, p. 531-534.
205. Vogt, P.R., Gardner, J., Crane, K. The Norwegian-Barents-Svalbard (NBS) continental margin: Introducing a natural laboratory of mass wasting, hydrates, and ascent of sediment, pore water, and methane. Geo-Marine Letters, 19,1999, p. 2-21.
206. Von Rad, U., Bemer, U., Delisle, G., Doose-Rolin-ski, H., Fechner, N., Linke, P., Lu'ckge, H., Roeser, H.A., Schmaljohann, R., Wiedi-cke, M. Gas and fluid venting at the Makran accretionary wedge off Pakistan. Geo-Marine Letters, 20, 2000, p. 10-19.
207. Westbrook, G.K. Carson В., Musgrave R.J., et al. Proc.ODP, Init. Repts., 146 (Pt.l). College Station, TX (Ocean Drilling Program), 1994.
208. White R.S. Gas hydrate layers trapping free gas in the Gulf of Oman. Earth Planet. Sci. Lett., 42, 1979, p. 114-120.
209. White, R.S., and Louden K.E. The Makran continental margin structure of a thickly sedimented convergent plate boundary. In: Studies in continental margin geology, AAPG Memoir, 34, 1983, p. 499-518.
210. Whiticar, M.J., Werner, F. Pockmarks: submarine vents of natural gas or freshwater seeps? Geo-Marine Letters, 1, 1981, p. 193-199.
211. Whiticar, MJ.and Faber,E. (eds). The Search for Deep Gas. IEA, Paris, 1996.
212. Woodworth-Lynas, C.M.T. A possible submarine mud volcano from the Southeast Baffin Island shelf. Technical Reports C-CORE Publication, 1983, p. 82-83.
-
Мазуренко, Леонид Леонидович
-
кандидата геолого-минералогических наук
-
Санкт-Петербург, 2004
-
ВАК 25.00.12
- Аутигенное карбонатообразование в газогидратообразующих очагах разгрузки флюидов
- Субмаринные газовые гидраты (образование и распространение)
- Поля газогидратов в Охотском море и их геоэкологическое значение
- Флюидогеодинамика и эпигенез калийных залежей (на примере Верхнекамского месторождения)
- Особенности природных процессов в зонах субмаринной разгрузки подземных вод
