Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Поля газогидратов в Охотском море и их геоэкологическое значение

ВАК РФ 25.00.28, Океанология

Автореферат диссертации по теме "Поля газогидратов в Охотском море и их геоэкологическое значение"

российская академия наук

Дальневосточное отделение Тихоокеанский океанологический институт им В И Ильичева

На правах рукописи

¿¿сну

ПЕСТРИКОВА Наталья Леонидовна

ПОЛЯ ГАЗОГИДРАТОВ В ОХОТСКОМ МОРЕ И ИХ ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ

Специальность 25 00 28 - океанология

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

Владивосток 2008

003172949

Диссертация выполнена в Тихоокеанском океанологическом институте им В И Ильичева Дальневосточного отделения Российской академии наук

Научный руководитель Официальные оппоненты

Ведущая организация

доктор геолого-минералогических наук А.И. Обжиров (ТОЙ ДВО РАН)

доктор геолого-минералогических наук, профессор В.А. Абрамов (ТОЙ ДВО РАН)

кандидат геолого-минералогических наук, доцент С П. Гарбузов (ИИСЭ ДВГТУ)

Институт проблем нефти и газа РАН,

г Москва

Защита диссертации состоится 16 мая 2008 г в 15 30 ч на заседании диссертационного совета Д 005 017 02 при ТОЙ ДВО РАН по адресу 690041, г Владивосток, ул Балтийская, 43

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные подписями и печатью учреждения, просим направлять по адресу 690041, г Владивосток, ул Балтийская, 43, ТОЙ ДВО РАН, ученому секретарю диссертационного совета Факс (4232)312-573

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ТОЙ ДВО РАН Автореферат диссертации размещен на сайте ТОЙ ДВО РАН http //www poi dvo ru

Автореферат разослан 15 апреля 2008 г

Ученый секретарь диссертационного совета, кгн

Ф Ф Храпченков

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. На современном этапе развития науки повышенный интерес к газогидратам связан с пониманием их значительной роли в глобальных и региональных природных процессах Так, с экологической точки зрения газогидраты метана рассматриваются как возможные «поставщики» огромных объемов метана в окружающую среду, а с геологической - как природные образования со специфическими условиями нахождения в осадочной толще и особым механизмом формирования в морских условиях Экономическое значение газогидратов состоит в том, что они могут являться нетрадиционным источником углеводородного сырья

Объектом исследования в рамках представленной работы является Охотское море, где обнаружены поля газогидратов и районы активной подводной газовой разгрузки Поэтому детальное изучение закономерностей формирования и разрушения газогидратов и их сопряженности с потоками метана является актуальным как для условий Охотского моря, так и для понимания этих процессов в Мировом океане

Целью работы явилось выяснение механизма образования - разрушения газогидратов в Охотском море, выявление процессов и источников, отвечающих за формирование мощных очагов подводной разгрузки метана в пределах акватории, а также определение основных геоэкологических аспектов подводной эмиссии природного газа в районе гидратоносных площадей

Для достижения поставленной цели были решены следующие задачи

1 Сбор, анализ и систематизация фактического материала по природным потокам метана и газовым гидратам в Охотском море с привлечением данных по другим районам Мирового океана.

2 Всестороннее изучение газовых гидратов как геологических образований, способных при определенных условиях нарушения стабильного состояния являться поставщиками в окружающую среду значительных объемов метана, воздействуя тем самым на различные ее составляющие

3 Изучение распределения во времени и пространстве аномальных полей метана в водной толще и донных осадках Охотского моря

4 Определение очагов наиболее мощных потоков метана из донных отложений в водную толщу и выяснение степени их приуроченности к гидратоносным структурам в сравнении с другими углеводородными источниками

5 Оценка взаимосвязи аномальных полей метана с газогидратами и разрывными структурами в Охотоморском регионе \ /"

6 Выявление и прослеживание эффектов воздействия потоков газа (преимущественно метана) в районе гидратоносных структур на морское дно, биоту, водную среду и атмосферу

Методы исследований. Комплексный анализ геологических, геофизических, гидроакустических, газогеохимических и биологических параметров среды, позволяющий оценить геологическую и экологическую обстановку в районе гидратсодержащих площадей исследуемой акватории (в том числе отбор проб воды, донных осадков, газогидратов, аналитические работы в экспедициях) Обработка и обобщение данных литературных источников и экспедиционных отчетов по проблеме исследований

Основные защищаемые положения:

1 Поля газовых гидратов в Охотском море представлены современными газогидратами, которые образуются в приповерхностных слоях донных осадков в зоне миграции потока метана из недр к поверхности морского дна вдоль активных разломов, принимая разнообразные формы

2 В процессы формирования скоплений газовых гидратов Охотского моря вовлечены микробные и катагенные источники, включая газы нефтегазосодержащих отложений о Сахалин и прилегающего к нему шельфа

3 Сравнительная оценка полей газовых гидратов окраинного Охотского моря с внутренними Каспийским и Черным морями показала общность процессов формирования газогядратов в донных осадках этих акваторий и выявила индивидуальные особенности, связанные с источниками углеводородных газов

4 Миграция газа, преимущественно метана, из донных отложений в водную толщу в Охотском море оказывает воздействие на окружающую среду, выраженное в нарушении поверхности морского дна, развитии биогенных матов и формировании морских сообществ, не характерных для площадей с фоновыми концентрациями метана

Научная новизна:

1 Выявленные закономерности условий формирования и разрушения газовых гидратов в донных отложениях Охотского моря используются как научная основа для разработки методики по извлечению метана из газогидратов в морских условиях

2 Значительно расширено информационное поле в области знаний о газовых гидратах Дальневосточного региона, что является важным для их понимания в Мировом океане

3 Детально прослежены взаимосвязи геологических, геофизических, гидроакустических, газогеохимических и других параметров, позволяющие определить состояние окружающей природной среды в районе гидратоносных структур акватории

4 Проведен сравнительный анализ условий формирования и нахождения газовых гидратов в осадочных отложениях окраинного Охотского и внутренних Черного и

Каспийского морей, результаты которого представлены в виде классификационной таблицы Сделан вывод о наличии общих и индивидуальных особенностей газогидратопрояления в пределах акваторий

5. На основе геологических, геофизических, гидроакустических, газогеохимических изотопно-химических данных за период с 1998 по 2006 г уточнены причинно-следственные связи процесса формирования-разрушения газогидратов в Охотском море современные газовые гидраты формируются в приповерхностных слоях донных осадков акватории в районе очагов подводной газовой разгрузки, где поступление метана к поверхности морского дна осуществляется из более глубинных отложений бассейна, вертикальная миграция метана из донных отложений в воду отмечается в зонах разломов в периоды сейсмотектонической активизации недр региона, источники потоков метана в Охотском море - нефтегазосодержащие отложения, микробное продуцирование метана и газовые гидраты

6 Исследованы возможные причины развития кризисных ситуаций в морских условиях, связанные с потоками метана и формированием-разрушением газогидратов Прежде всего, это нарушение поверхности морского дна в районе газогидратсодержащих площадей, что следует учитывать при проведении инженерно-технических работ на морском дне, в частности в отношении размещения различного рода гидротехнических сооружений

7 Установлена возможность использования метана в качестве контролирующего фактора за состоянием экологической обстановки в районе полей газовых гидратов в Охотском море

Степень обоснованности научных положений и выводов. Результаты исследований обосновываются анализом и обобщением обширного фактического материала, полученного автором во время экспедиционных работ и в процессе обработки данных предшественников Достоверность газоаналитических работ определяется современным уровнем применявшегося хроматографического оборудования, методов подготовки, отбора и дегазации проб, методик обработки и интерпретации полученных данных

Практическая значимость. В работе рассмотрены геологические и экологические аспекты скоплений газовых гидратов в Охотском море Исследованы взаимосвязи газогидратов с потоками метана, а также процессы их формирования и разрушения Изучены аномальные поля метана в водной толще и донных осадках и степень их приуроченности к газогидратсодержащим площадям акватории Полученные результаты дают возможность использовать аномально повышенные концентрации метана в придонном слое воды в качестве критерия для картирования сейсмически активных зон разломов и при поиске скоплений газовых гидратов и нефтегазовых залежей. Данные по изучению экологической обстановки в районе газогидратсодержащих площадей в Охотском море, связанные с изменением и нарушением поверхности морского дна, со скоплениями определенных представителей бентоса,

бактериальных матов и т д, могут служить научной основой для разработки рекомендаций и необходимых мер по обеспечению экологической безопасности при осуществлении различного рода инженерно-технических работ в пределах акватории

Опубликованные результаты исследований по газовым гидратам Охотского моря используются в курсе лекций в ИИСЭ ДВГТУ для студентов по специальности «Рациональное природопользование» и «Геоэкология»

Апробация работы. Результаты, обсуждаемые в диссертационной работе, легли в основу б научных статей, три из которых опубликованы в отечественных рецензируемых изданиях, а также представлены в материалах российских и международных конференций Международная конференция «Minerals of the ocean» (ВНИИОкеангеология, Санкт-Петербург, 2004), VII Региональная конференция по актуальным проблемам экологии, морской биологии и биотехнологии студентов, аспирантов, молодых преподавателей и сотрудников ВУЗов и научных организаций Дальнего Востока России (ДВГУ, Владивосток, 2004), I Региональная конференция студентов, аспирантов, молодых ученых «Проблемы экологии и рационального природопользования Дальнего Востока» (ДВГТУ, Владивосток, 2004), Международные научные чтения «Приморские зори-2005», посвященные 10-летию со дня основания ТАНЭБ (ДВГТУ, Владивосток, 2005), I Международная научная конференция молодых ученых и студентов «New directions of investigations щ Earth sciences» (Национальная Академия Азербайджана, Баку, 2005), XVI конференция молодых ученых, посвященная памяти члена-корреспондента АН СССР профессора КО Кратца «Геология и геоэкология исследования молодых» (ГИ КНЦ, Апатиты, 2005), XXXIX Тектоническое совещание «Области активного тектоногенеза в современной и древней истории Земли» (МГУ, Москва, 2006), IV Международный симпозиум Университета Каназавы «21st-century СОЕ Program Promoting Environmental Research in Pan-Japan Sea Area - Young Researchers' Network» (Каназава, Япония, 2006) и др

Публикации. По теме диссертации опубликовано 29 работ, в том числе по требованию ВАК 3 публикации

Объем работы Диссертационная работа состоит из введения, 6 глав, заключения, списка литературы и 1 приложения, содержит 2 таблицы и 56 рисунков Общий объем диссертации 171 страница. Список литературы включает 128 наименований

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во Введении приведены данные о состоянии проблемы изучения газовых гидратов, обоснована актуальность исследований, дано объяснение выбора объекта исследования Также

обозначены цели и основные задачи работы, раскрыта научная новизна и практическая ценность полученных результатов, сформулированы положения, выносимые на защиту

Глава 1. Обзор распространения газогидратов на планете

В главе рассмотрены вопросы, касающиеся газогидратопроявления в морских условиях и на суше На основе анализа литературных источников представлены данные по условиям образования и разрушения газовых гидратов в естественных условиях и обозначены признаки гидратоносности осадочной толщи в пределах Мирового океана.

Глава 2. Фактический материал и методы исследования

Фактический материал

Основным фактическим материалом послужили данные, представленные в отчетах по экспедициям в Охотское море на НИС «Академик М А Лаврентьев» (рейс 28, 1998 г, рейс 29, 2002 г, рейс 31 и 32, 2003 г, 36 рейс, 2005 г , 39, 40 рейсы, 2006 г), ГС «Маршал Геловани» (1 рейс, 1999 г), НИС «SONNE» (рейс 178, 2004 г) В 36 рейсе при участии автора на содержание метана проанализировано 252 пробы морской воды и опробовано 28 колонок донных осадков В целом, автором рассмотрено 152 колонки, 26 из которых характеризовались присутствием газогидратов метана. В процессе исследований на газовую составляющую было проанализировано более 1000 проб воды и осадка.

Методы исследования

Для изучения аномальных и фоновых полей метана в водной толще и донных осадках Охотского моря автором был применен газогеохимический метод, который усовершенствован и отработан для работы в морских условиях лабораторией газогеохимии ТОЙ ДВО РАН (Обжиров, 1993)

Отбор проб и анализ газа Отбор донных осадков производился с помощью гравитационного пробоотборника (GC) весом около 350 кг Длина колонковой трубы из нержавеющей стали составляла 6,5 м, а ее внутренний диаметр - 145 мм Также использовался гидростатический пробоотборник ГСП-2 (НС) конструкции ТОЙ ДВО РАН Длина используемой колонковой трубы - 5,5 м, внутренний диаметр - 126 мм Концентрация углеводородов в донных осадках определялась методом «Head Space» Отбор проб воды осуществлялся на различных горизонтах водной толщи батометрами системы «Розетт» (США) на станциях, расположенных как в области выходов газа из донных отложений, так и за ее пределами Розетта была комбинирована с многопараметрическим CTD-зондом Зондирующий комплекс оснащался кассетой батометров «NISKIN» (12 батометров) Вода из батометра отбиралась с помощью мягких полиэтиленовых пробоотборников Предварительно

вакуумированные, они герметично подсоединялись к выходному клапану батометра, и в пробоотборники перетекало 0,5 л воды без контакта с атмосферой Отбор проб проводился дискретным способом с учетом вертикального распределения гидрологических параметров (температуры, солености и др ), полученных при предварительном СТО-зондировании

Определение газовых компонентов в пробе проводилось на отечественном газовом хроматографе «КРИСТАЛЛЮКС-4000М» непосредственно после извлечения газа. Модуль хроматографа имеет три детектора два - по теплопроводности (ДТП-1 и ДТП-2) и один -пламенно-ионизационный (ПИД), что дает возможность анализировать все основные газы в один прием ПИД служит для качественной и количественной обработки газа по метану и другим органическим компонентам с весьма незначительным их содержанием в пробе (чувствительность 10"5%) Азот, кислород и метан с концентрацией более 1 % анализируются на ДТП-1 (чувствительность 10"2 %) С02 анализируется на ДТП-2 Для калибровки прибора применяются сертифицированные поверочные газовые смеси "АИесЬ" (США)

Глава 3. Геологические условия процесса формирования-разрушения газогидратов в Охотском море

В первой части главы рассмотрены основные этапы и результаты геолого-геофизической и газогеохимической изученности дна Охотского моря Одновременно с этим на основе анализа фактического материала и данных предшественников обозначены особенности районов распространения газовых гидратов в Охотском море и дана характеристика геологической обстановки в их пределах Во второй части главы указаны особенности механизма формирования-разрушения газовых гидратов в Охотском море В результате автором сделаны определенные выводы относительно особенностей и закономерностей газогидратопроявления в регионе - характер состояния газогидратсодержащей толщи (в частности, пространственно-временная зависимость распределения газогидратов в осадочной толще), приуроченность скоплений газогидратов к определенным структурам и участкам дна, характеризующихся газогеодинамической активностью Кроме того, данная глава послужила основой для 1 и 2 защищаемых положений

В настоящее время в Охотском море известны два района (рис 1), где в донных отложениях присутствуют газогидраты северо-восточный сахалинский склон (западный борт впадины Дерюгина) и Припарамуширский район Курильских островов (юго-восточный борт Голыгинского прогиба) Скопления газогидратов расположены в донных осадках в районе очагов газовой разгрузки и контролируются такими флюидопроводниками, как зоны разломов, диапиры и, возможно, грязевые вулканы (Зоненшайн и др, 1987, Обжиров, Казанский, Мельниченко, 1989, Гинсбург, Соловьев, 1994, ВюЬо\у, Ниейеп, 1999, ВшЬо\у е1 а1, 2002,

Матвеева, Соловьев, 2003; Обжиров и др., 2005, Обжиров и др., 2006). В этих структурах развит мощный осадочный чехол, представленный в основном переслаивающимися песчаниками, алевролитами, вулканогенными слоями и глинами (Обжиров и др., 1999) и характеризующийся достаточно высоким потенциалом генерации углеводородов (Веселое и др., 2004).

144°Е 147°Е 150"Е 153°Е 156"Е 159°Е

области обнаружения скоплений газовых гидратов. Основа рисунка взята из работы (Шакиров, 2003).

Впервые газовые гидраты в Охотском море обнаружены в 1986 г. в прибрежье о. Парамушир, в районе звукорассеивающего «факела» в водной толще, который был обнаружен на эхолотных записях в 1982 г. (Гинсбург, Соловьев, 1994; Обжиров и др., 1999). Особенностью района являются магматические диапиры, застывшие в толще осадочных пород, либо достигшие дна. По мнению Л.П. Зоненшайна с соавторами (1987) магматические тела могли внедриться в толщу пород, содержащих газогидраты, и вызвать их разложение под воздействием тепла, тем самым обусловив выход газа с поверхности морского дна. Г.Д. Гинсбург, В.А. Соловьев и др.

(1994, 2003) полагают, что в данном случае гидраты не разрушаются, а образуются Мы же считаем, что эти процессы существуют одновременно Согласно имеющимся сейсморазведочным данным (Бондаренко, Надежный, 1987) на глубине около 200 м ниже поверхности дна в районе газогидратопроявления, вероятно, располагается газовая залежь На той же глубине предполагается присутствие подошвы гидратсодержащей тотци по маркирующему горизонту BSR, прослеженному и в 1994 г, а в верхнем четырех метровом слое осадков в районе газовых выходов газовые гидраты определены непосредственно в результате грунтового пробоотбора (Обжиров и др, 1999)

Район скоплений газовых гидратов северо-восточного сахалинского склона является в настоящее время наиболее заметным и изученным в Охотском море Здесь выявлено более 200 выходов природного газа (преимущественно метанового состава) из донных отложений в воду и 11 структур, где отобраны газовые гидраты (Гинсбург, Соловьев, 1994, Biebow, Huetten, 1999, Biebow et al, 2002, Матвеева, Соловьев, 2003, Düllo et al, 2004, Мазуренко, 2004, Matveeva et al, 2005, Обжиров и др, 2005, Обжиров и др, 2006) Газогидраты зафиксированы в приповерхностных слоях донных осадков в результате грунтового пробоотбора в разнообразных формах, но главным образом, в виде линз, слоев, прослоев, их фрагментов, в том числе секущих осадок слоев по направлению движения потока газа Все образцы керна, отобранного с газирующих гидратоносных площадей, демонстрируют типичные осадочные разрезы (Деркачев и др, 2002, Николаева и др, 2003, 2004, 2005) Осадки содержат слой гидротроилита, карбонатные конкреции и обособления, имеют сильный запах H^S. Другими отличительными чертами этих осадков является наличие водо- и газонасыщенных горизонтов Аналогично припарамупшрскому газогидратному полю в пределах северо-восточного сахалинского склона неоднократно фиксировалось наличие границы BSR (рис 2), характеризующей подошву газовых гидратов, в 200-300 метровом слое осадка (Biebow, Huetten, 1999, Biebow et al, 2000, Обжиров, 2005) При этом отмечено приближение гидратсодержащих интервалов к поверхности раздела вода-осадок по мере приближения к центральным частям очагов газовых эманации и, наоборот, увеличение поддонных глубин этих интервалов по мере удаления от газовых выходов Как и в прибрежье о Парамушир мы связываем это с образованием современных газогидратов в областях нарушения так называемых первичных (погребенных) гидратов, приуроченных пространственно к зонам разломов, являющихся проводниками и генераторами потоков метана. В периоды сейсмотектонических активизаций происходит раскрытие разломов, усиление теплового потока и соответствующее нарушение термобарических условий стабильности газогадратов Заметим, что в пределах северо-западного сектора Охотского моря многими исследователями действительно признано существование мощной сейсмически активной субмеридиональной разломной зоны (Бессонова, 2003, Шакиров, 2003 и др) Вся без

исключения область о. Сахалин и прилегающая со стороны моря территория подвержена проявлениям сейсмической активности. Очаги землетрясений широкой полосой располагаются вдоль литосферных разломов субмеридионального направления, а также в местах их пересечения с разрывами, преимущественно северо-восточного направления (Бессонова и др., 2001; Бессонова, 2003). Экспедиционные исследования 1998-2002 гг. показали, что узлы пересечений разрывных нарушений в пределах субмеридиональной разломной зоны являются основными структурами, которые определяют положение мощных выходов газа на северовосточном шельфе и склоне о. Сахалин и впадине Дерюгина.

Рис. 2. Схематическая интерпретация фрагмента сейсмоакустического профиля ЬУЗб-54 через структуры ТОЙ, КОПРИ, Китами и Хаос. Вертикальные линии - основные разрывные нарушения, нижняя наклонная - возможный ВвЯ. Данные В. Гладыша и Б. Смирнова (Обжиров и др., 2005).

Как известно, присутствие газа в гидратном состоянии в непосредственной близости от поверхности морского дна возможно только при условии его постоянного поступления снизу (Матвеева, Соловьев, 2003). Чем интенсивнее приток газа, тем на меньшей глубине от поверхности дна возможно образование газогидратов. Глубина моря в районах полей газогидратов, вблизи о. Сахалин и о. Парамушир, составляет от 385 до 1040 м (давление от 4 до 10 МПа), а температура у дна - в интервалах 2,2-2,3 СС и 1,7-2,2 °С, соответственно (Зоненшайн и др., 1987; ОнмЬш^ й. а1., 1993; Гинсбург, Соловьев, 1994; Обжиров и др., 2005; Обжиров и др., 2006). Обнаруженные во время экспедиций 2003-2005 гг. небольшие глубины залегания верхнего интервала гидратсодержащих осадков (0-0,4 м) в пределах северо-западного борта впадины Дерюгина, вероятно, свидетельствуют, по мнению автора, об усилении восходящего потока газа в эти годы, что согласуется, с активизацией сейсмотектонических процессов Охотоморского региона (Обжиров и др., 2003, 2004, 2006).

Что касается источника метана газовых гидратов Охотского моря, то следует обратить внимание на то, что западный борт впадины Дерюгина расположен вблизи открытых и прогнозируемых нефтегазоносных площадей о Сахалин и прилегающего к нему шельфа (Красный, 2001) Подобная картина типична для многих гидратсодержащих площадей Мирового океана, например, Мексиканский залив Подток метана из нефтегазовых залежей в регионе рассматривается нами в качестве источника газа, поступающего в зону стабильности газогидратов, часть которого преобразуется в гидратную фазу, а другая часть разгружается в воду на морском дне в зоне нарушений Изотопный анализ углерода метана газовых гидратов северо-западного сектора Охотского моря указал на полигенетический характер их образования (513С составляет -55 - -65 %о) Для сравнения, основным источником метана газовых гидратов скопления Купарук Ривер - Прадхо Бей (Аляска) считаются катагенетические или ещё более глубинные углеводороды (Дмитриевский, Валяев, 2004) Значение 513С составляет от - 37 %о до - 80 %> Как показано в работе этих авторов, изотопный состав углерода метана здесь не укладывается в диапозоны, которые в традиционных представлениях соответствуют микробному метану Для такого метана характерен экстремально изотопно-легкий состав метана по углероду (до - 110 %о) Убедительным доводом в пользу смешанного состава метана газовых гидратов (микробного и катагенетического) северо-восточного сахалинского склона служит и тот факт, что благоприятные условия (Р-Т условия и источник вещества - микробная деятельность) для гидратообразования существуют практически вдоль всего восточного побережья о Сахалин Однако, обнаруженные скопления газовых гидратов тяготеют именно к участкам тектонических нарушения северо-западного сектора Охотского моря, по которым мигрируют газы из глубоких горизонтов донных отложений

Таким образом, посредством данных, отраженных в 3 главе, доказано 1 и 2 защищаемые положения поля газовых гидратов в Охотском море представлены современными газогвдратами, которые образуются в приповерхностных слоях донных осадков в зоне миграции потока метана из недр к поверхности морского дна вдоль активных разломов, принимая разнообразные формы При этом в процессы формирования скоплений газовых гидратов вовлечены микробные и катагенные источники, включая газы нефтегазосодержащих отложений о Сахалин и прилегающего к нему шельфа

Глава 4. Потоки метана, связанные с процессом формирования-разрушения газовых гидратов в Охотском море

В главе более детально дано представление о газогеодинамической обстановке в районе распространения полей газовых гидратов в Охотском море Рассмотрены вопросы по распределению аномальных полей метана в водной толще и донных осадках акватории и

степени их приуроченности к гадратоносными структурам Обоснована целесообразность исследования потоков метана в морских условиях В результате сделаны выводы относительно особенностей и закономерностей распределения аномально повышенных концентраций метана в воде и осадках в районе гидратоносных площадей и разрывных структур северо-восточной части континентального склона о Сахалин в сравнении с прилегающими областями

В Охотском море в поверхностном слое воды фоновые концентрации метана обычно составляют 70-90 нл/л В подповерхностном слое (глубина 75-100 м) они возрастают до 100-120 нл/л и уменьшаются до 15-20 нл/л в придонном слое в глубоководной части акватории (более 1000 м) Превышение фоновых значений указывает на возникновение аномального поля метана, связанного с существованием дополнительных его источников (например, газогидратов, залежей нефти и газа, др )

В осадках, не содержащих газовые гидраты, концентрации метана, как правило, возрастают с 200 до 400-500 см и достигают 0,1-1,0 мл/л, что, вероятно, связано с наличием зоны сульфатредукции выше горизонта 200 см В интервале глубин 0-200 см фоновые концентрации метана обычно не превышают 0,005-0,01 мл/л В интервале глубин 600-1000 см концентрация метана увеличивается в 10 раз, а на 1100-1200 см - ещё в 10 раз по сравнению с вышележащим слоем (Düllo et al, 2004) В гидратсодержащих отложениях эта закономерность нарушается (рис 3), так как гидратоносные горизонты содержат большой объем метана (одна объемная единица гидратов содержит газ, который способен занимать до 180 объемных единиц при нормальных условиях) и могут встречаться на различной поддонной глубине В газогидратсодержащем осадке независимо от интервала концентрация метана может увеличиваться до 500 мл/л и более, достигая порой 3000 мл/л

200

s 400 и

я 600 х

| 800 1000 1200

1400

концентрация метана, мл/л 20

_I_

40

£

Рис 3 А - распределение метана в осадке, не содержащем газовые гидраты, на примере станции 80178-10-5 (2004) Б - распределение метана в осадке, содержащем газовые гидраты, на примере станции 1Л06-15Н в районе струетуры «КОПРИ» (2005)

В водной толще северо-западного сектора Охотского моря концентрации метана резко возрастают, когда его источниками в осадочных отложениях являются газогидраты, пространственно расположенные вдоль активных разломных зон Пузыри газа, поступающие из донных отложений в районе очагов газовой разгрузки, устремляются вверх и создают аномалии с максимальными значениями концентрации метана 20 000-200 000 нл/л у дна и 500-1000 нл/л по мере приближения к поверхности моря В то время как в районе нефтегазоносных структур концентрации метана в придонной воде составляют 2500 нл/л при фоновых значениях в районе на 1-4 порядка ниже указанных величин

Глава 5. Сравнение полей распространения скоплений газовых гидратов в Охотском море с таковыми в Каспийском и Черном морях

Глава посвящена сравнительному анализу гидратоносности акваторий окраинного Охотского и внутренних Черного и Каспийского морей автором выделен ряд особенностей, характерных для указанных бассейнов, и прослежены основные отличительные черты, присущие каждому из морей в отдельности Результаты сравнения и сопоставления этих акваторий представлены в виде классификационной таблицы условий формирования и нахождения газовых гидратов в осадочных отложениях морей (табл 1) и сформулированы в 3 защищаемом положении

Земная кора под дном Среднего Каспия раздроблена густой сеткой сейсмоактивных разломов трех направлений - меридионального, северо-западного и северо-восточного, обусловливающих обширные зоны дегазации недр (Мясникова, Шпильман, 2003) Южная и западная границы Южно-Каспийской микроплиты характеризуются повышенной сейсмичностью и молодым неоген-четвертичным вулканизмом Повышенной сейсмичностью отличается и северная ее граница (Лебедев, 1994) Именно в пределах грязевых вулканов Южного Каспия обнаружены скопления газов в гидратном состоянии (Гинсбург, Соловьев, 1994), находящиеся в непосредственной близости от нефтегазоносных площадей Агпперонского полуострова и прилегающей к нему аквальной части В целом, в недрах дна Каспийского моря выявлено весьма существенное количество нефтяных и газовых месторождений, а само дно характеризуется многочисленными выходами газов и нефти, число наиболее крупных из которых (грязевых вулканов) достигает 150 (Мурадов, 2002)

Черноморская впадина в меридиональном направлении пересечена 14 крупными глубинными разломами Прибрежная область здесь осложнена разномасштабными структурами, связанными с многочисленными разломами и характеризуется весьма высокой сейсмической активностью (Лобковский и др, 2005) В настоящее время все обнаруженные в приповерхностном слое дна континентального склона Черного моря газогидраты

Таблица 1 Классификационная таблица условий формирования и нахождения газовых гидратов в кайнозойских осадочных отложениях Охотского, Черного и Каспийского морей

Море Модность осадочных отложений, км ГГ стр-ры Морфострук-туры дна морей в районах газогвдрато-проявления Источник метана газовых гидратов Газовые выходы в водную толщу Концентрация метана в првдон-ном слое воды в районе ГГ стр-р, нл/л 6 13С метана газовых гидратов, %о Газогидраты в поверхностных слоях донных отложений на периферии очагов газовой разгрузки Минимальная глубина моря (м), на которой зафиксированы газовые гидраты в отложениях Придонная температура воды в районе ГГ стр-р, °С

Охотское 5-10 + структуры, схожие с ГВ однофазный -газовый поток + до 20 000 и более -55--65 + 385 1,7-2,3

Черное более 10 + ГВ и структуры, схожие с ГВ двухфазный - газонасыщенные воды + нет данных -61,8 —-63,5, в отдельных случаях -43 + около 700 9

Каспийское более 10 + ГВ двухфазный — газонасыщенные воды + порядка 14 000 -44,8--57,3 + 480 б

Сокращения ГВ - грязевые вулканы, ГГ стр-ра - гидратоносная структура

Составлена по материалам Г Д Гинсбург, В А Соловьев (1994), А И Обжиров и др (1999-2006), Р А Гусейнов, Ф Г Дадашев (2000), Ч С Мурадов (2002), ТВ Матвеева, В А Соловьев (2003), Н Л Пестрикова [2-20], Л И Лобковский и др (2005), АН Дмитриевский, И Е Баланюк (2006), ЛЛ Мазуренко (2006), Г П Мясникова, А В Шпильман (2006)

связаны с грязевыми вулканами или с глубинными разломами, то есть с участками постоянного притока газов из глубин (Дмитриевский, Баланюк, 2006). В пределах северо-западного сектора моря выявлено более 150 подводных выходов газа (рис. 4А), на 80 % состоящего из метана, пространственно расположенных близ нефтегазовых площадей (Поликарпов и др., 1990; Лобковский и др., 2005).

Рис. 4. Газовые выходы в водную толщу. А - в Черном море (Дмитриевский, Баланюк, 2006), Б -в Охотском море (Саломатин, 2005).

В результате сравнения гидратсодержащих площадей Охотского, Каспийского и Черного морей установлено следующее:

Трудно отрицать единые корни - глубинные - процессов, которые приводят к появлению и разрушению скоплений газовых гидратов в осадочной толще дна морей и вертикальной миграции газонасыщенных флюидов к его поверхности (рис. 4). Крупные скопления газогидратов выявлены и прослежены в зонах развития грязевых вулканов, диапироподобных структур и тектонических нарушений в тех районах акваторий с благоприятными термобарическими условиями гидратообразования, которые подвержены влиянию процессов сейсмотектонических активизаций. В целом, подавляющее большинство очагов газовых выбросов Черного, Охотского и Каспийского морей приурочено к верхней части континентального склона и прилегающей зоны шельфа морей. Эти своеобразные переходные области от материковой части к глубоководному ложу имеют четко выраженный флексурно-разломный характер, обусловленный глобальными тектоническими явлениями. Все участки со скоплениями газовых гидратов и признаками их присутствия в отложениях исследуемых морей выявлены в непосредственной близости от открытых и прогнозируемых скоплений углеводородов соответствующих регионов. По своей природе газовые гидраты Охотского моря (513С углерода метана -55 %о - -65 %о) схожи с гидратами Черного моря (-61,8 - -63,55 %), генетическая же принадлежность метана газогидратов Южно-Каспийской впадины отличается от обозначенных, образованных газом смешанного состава, и указывает на их образование преимущественно катагенетическим газом (-44,8 - -57,3 %о). Обращает на себя внимание и тот факт, что в Охотском море существуют более «мягкие» термобарические

А

условия для осуществления гидратообразования в осадочной толще придонная температура воды в районе газощдратопроявления составляет около 1,7 - 2,3 °С в противовес 9 °С в Черном и 6 °С в Каспийском морях, а глубина моря, при которой зафиксирован процесс гидратообразования, начинается с 390 м, тогда как в Каспийском и в Черном морях ей соответствует 480 м и 700 м Следует подчеркнуть и то, что в Охотском море все обнаруженные в приповерхностном слое дна континентального склона газовые гидраты связаны с первичными более мощными скоплениями газогидратов и/или сейсмоактивными глубинными разломами, в Каспийском и Черном морях области газогидратопроявления сопряжены в том числе с грязевыми вулканами Связь газовых гидратов в Охотском море с грязевулканической деятельностью предполагается, но в настоящее время не доказана.

Таким образом, сравнительная оценка полей газовых гидратов окраинного Охотского моря с внутренними Каспийским и Черным морями показала общность процессов формирования газогидратов в донных осадках этих акваторий и выявила индивидуальные особенности, связанные с источниками углеводородных газов

Глава 6. Геоэкологические последствия формирования-разрушения газогидратов в Охотском море

В главе раскрыты вопросы, касающиеся экологических аспектов скоплений газовых гидратов в Охотском море Основные результаты исследования легли в основу 4 защищаемого положения

Изменение поверхности морского дна как результат разложения газовых гидратов в Охотском море

Впервые на существование возможной связи между газогидратами и подводными смещениями (скольжениями) огромных масс осадочного материала вниз по склону и внезапным его оползанием указал Mclver (1977) Позже в литературных источниках были представлены примеры (например, Gas Hydrates Relevance . , 1998) огромные подводные смещения осадочного материала на континентальной окраине Норвегии (Bugge et al, 1987, Jansen et al, 1987), массивные скольжения осадочных отложений и оползни вращательного характера на континентальной окраине в море Бофорта, Аляска (Kayen, Lee, 1991) и др

Как известно, для осуществления оползневых процессов помимо воздействия на природный объект гравитационных сил необходимо наличие в нем зон разуплотнения или зон неустойчивости, которые могут возникать, в том числе, при разложении газогидратов Проникновение заметных количеств миграционных газов, высвобождающихся из-под подошвы газогидратсодержащих отложений («газогидратных покрышек») и в результате разложения самих газовых гидратов, в покрывающие их отложения способно приводить к потери состояния

устойчивого равновесия грунтовых масс на соответствующих участках морского дна (рис 5) К тому же при разложении газовых гидратов породы, вмещающие их, превращаются в полужидкую массу, что также повышает степень их неустойчивости

первоначальная

поверхность <Э склона аО .

огромный блок поверхностные О (3 газогидратсодержащих донные в ^ отложений, отложения

сползающий вниз по склону

Рис 5 Эффекты изменения морфологии дна вследствие высвобождения газа при нарушении стабильного состояния газовых гидратов Основа рисунка взята из работы (Gas Hydrates Relevance , 1998)

Анализ экспедиционных данных за период с 1998 по 2005 гг, с учетом материалов по газогидратному полю вблизи о Парамупшр (Гинсбург, Соловьев, 1994, Обжиров и др , 1999), показал подводная эмиссия природного газа гидратоносных площадей Охотского моря, обусловленная газогеодинамическим режимом региона, приводит к деструкции морского дна с образованием холмов и воронок диаметром более 10 м и высотой (глубиной) более 2-3 м Причем, наиболее явные и существенные нарушения морфологии дна зафиксированы в районах, где газогидраты определены прямыми методами (рис 6)

Предполагается, что в газогидратных скоплениях западного борта впадины Дерюгина сосредоточено порядка 8 108 м3/км2 метана (Матвеева, Соловьев, 2003), а его суммарное содержание в газогидратном состоянии в пределах Охотского моря оценивается в 2 1012 м3 (Матвеева, Соловьев, 2003, Веселов и др, 2004) Для сравнения, в газогидратах Купарук Ривер-Прадхо Бей (Аляска) заключено 1,1 1012 м3 метана (Gas Hydrates Relevance , 1998) В пределах последней площади, как уже упоминалось выше, имели место крупномасштабные оползневые процессы, которые, по мнению некоторых ученых, явились следствием разложения газогидратов в регионе Учитывая развитие нефтегазового промысла в прибрежье о Сахалин, проявляющееся, в том числе в расширении поисково-разведочных работ в морских условиях (например, в увеличении числа гидротехнических сооружений, находящихся в море), в настоящее время очень важно обратить внимание именно на этот геоэкологический аспект скоплений газовых гидратов

143*48' 140*Off 144" 12" 144*24'

14Э* 4£Г 140" 00' 144* 12- 144*24'

Рис, 6. Батиметрическая карта района разлома нис Лаврентьев (Matveeva et. al., 2005). Пунктирная линия ограничивает юго-восточную оконечность изображенной формы рельефа, которая возможно является оползневым блоком. Треугольники - гидроакустические аномалии. Автор Б. Баранов.

Вклад метана, поступающего с поверхности Охотского моря, в бюджет атмосферы

В результате изучения потоков метана в Охотском море выявлено широкое распространение подводных выходов метана и связь наиболее мощных из них с районами распространения скоплений газогидратов и зонами разломов. Также установлена возможность формирования аномальных полей этого газа на различных горизонтах водной толщи. Наличие аномальных концентраций метана в поверхностном слое воды (превышающих концентрацию метана в воздухе - 1,7 ppmv) делает реальным существование эмиссии метана с поверхности акватории в атмосферу. Как показали расчеты Г.И. Мишуковой (2003), Охотское море является акваторией, с поверхности которой возможен вынос метана в атмосферу порядка 1 млн. т в год.

Потоки метана и морские сообщества, окружающие газовые выходы

Как показано в работе авторов (Suess et al., 2001; Sahling et al., 2002; Bohrmann, Torres, 2006) метан газогидратов способен значительно влиять на экосистемы, существующие в районе газовых выходов (рис. 7).

Специальными исследованиями в Охотском море с применением подводных обитаемых аппаратов в районе о. Парамушир (Гинсбург, Соловьев, 1994) и комплекса OFOS (Biebow, Huetten, 1999; Biebow et. al., 2002; Düllo et. al., 2004) на северо-восточном сахалинском склоне была детально изучена поверхность морского дна. В результате анализа данных этих

карбонаты

газовые гидраты

газовые повышенные, гидраты значения H2S:

низкие значения Ну»

концентрация

поток метана

сульфат

сульфат-метановая поверхность раздел

насыщение Сп4

Beggiatoa бактерии

Calyptogena моллюски

Acharax

морское дно

Рис. 7. Схема взаимодействия потоков метана гидратоносных структур с микроорганизмами и некоторыми представителями бентосной макрофауны (Bohrmann, Torres, 2006).

исследоьаний бьши вьщелеиы следующие основные черты и особенности:

1. Бурное развитие бактериальных матов в центральных частях очагов газовой разгрузки. Поля с белым налётом порой охватывают участки морского дна до 10-15 м в поперечнике.

2. По мере приближения к центральным частям газовых выходов отчетливо наблюдается концентрирование живых моллюсков Са1ур1х^епа и/или Сопс1юсе1е. Размеры полей двустворчатых моллюсков составляют до 20-30 м в диаметре. При этом раковины густо и плотно покрывают дно, до некоторой степени погрузившись в осадок.

3. В пределах гидратоносных площадей отмечены также участки с характерным развитием морфонеровностей на поверхности дна и явным отсутствием зон высачивания газов в водную толщу, на которых зафиксированы останки и фрагменты раковин вышеуказанных моллюсков. Очевидно, что это участки прошлых локализаций газовых выходов, а находки ракушек - биоиндикаторы былой газовой активности, резкая смена которой, вероятно, привела к изменению местного градиента Нгв, повлекшему вымирание сложившихся здесь колоний.

4. В районах газирующих участков гидратоносных площадей, ко всему прочему, наблюдаются скопления бентосной макрофауны и нектона, несвязанные с газовыми выходами непосредственно. Например, в 2002 г. в пределах газогидратного поля «Обжиров» зафиксировано присутствие в большом количестве крабов, голотурии и рыб. В районах с фоновыми концентрациями метана бентосная макрофауна представлена гораздо беднее, чем на шельфе и склоновых участках с очагами газовой разгрузки. Окраинные области газовыделений демонстрируют в общем схожую с фоновьми территориями картину, однако, здесь отмечено присутствие живых двустворчатых моллюсков Са1урк^епа. Что, вероятно, связано с наличием здесь приемлемой для юс существования концентрации Н23 в осадке.

Таким образом, доказано 4 защищаемое положение миграция газа, преимущественно метана, из донных отложений в водную толщу в Охотском море оказывает воздействие на окружающую среду, выраженное в нарушении поверхности морского дна, развитии биогенных матов и формировании морских сообществ, не характерных для площадей с фоновыми концентрациями метана

Заключение

В результате проведенных исследований установлено

1 Охотское море является природным объектом, сочетающим в себе весь необходимый набор факторов и условий для реализации и существования процесса формирования-разрушения газовых гидратов Это развитие достаточно мощных осадочных толщ, содержащих жидкие и газообразные углеводороды, в районах, где отмечаются скопления газовых гидратов, наличие разрывных нарушений, геодинамическая активность, а также повышенная сейсмичность соответствующих территорий Охотоморского региона Именно они определяют возникновение и затухание подводной газовой разгрузки и связанных с ней аномальных полей метана в донных осадках и водной толще акватории При этом сравнительная оценка условий формирования и нахождения газовых гидратов в окраинном Охотском море с условиями во внутренних Каспийском и Черном морях позволила сделать вывод о наличии общих и индивидуальных особенностей газогидратопрояления Их общность проявляется в наличии мощных осадочных отложений в районах газогидратсодержащих площадей, миграции газонасыщенных потоков (преимущественно метана) к поверхности морского дна, приуроченности скоплений газогидратов к зонам тектонических нарушений и районам нефтегазоносных площадей, а также в наличии морфоструктур морского дна подобных грязевым вулканам, различие - в источнике метана газовых гидратов — преимущественно однофазный (газовый поток) в Охотском и двухфазный (газонасыщенные воды) в Черном и Каспийском морях, при этом гидраты Охотского и Черного морей образованы смесью катагенетического газа с микробным, а Каспийского моря - в основном катагенетическим газом

2 Изотопный состав газовых гидратов и карбонатных образований верхних интервалов донных отложений и их приуроченность к активным разломным зонам позволяют рассматривать газовые гидраты Охотского моря как полигенетические образования (катагенетический газ в сочетании с микробным), в формировании которых не исключена роль метана из нефтегазоносных отложений региона

3 В пределах акватории Охотского моря существуют фоновые и аномальные поля метана в воде и донных осадках Величины фона и аномалий зависят от геоструюурного расположения газогеохимических полей, их источников и сейсмотектонической активности

региона. Результатом качественного сопоставления аномалий метана с тектоническим строением региона и расположением углеводородных скоплений стало обнаружение прямой связи между ними Наиболее интенсивные аномальные поля метана образуются на северовосточном склоне о Сахалин Именно в этой области осуществляется основной вынос метана в водную толщу и в атмосферу с поверхности моря Эмиссия метана здесь обусловлена, главным образом, раскрытием зон разломов в периоды сейсмотектонических активизаций и существованием особой чувствительной к изменению Р-Т условий формы нахождения метана в осадочных отложениях - газогидратов

Концентрации метана в водной толще в районе очагов газовой разгрузки в пределах гидратоносных площадей превосходят его фоновые концентрации на 3-4 порядка и концентрации над нефтегазоносными структурами на 1-2 порядка Гидратсодержащие отложения также содержат аномальные концентрации метана (300-3000 мл/л), превышающие фоновые значения на 4-6 порядков

4 Очаги газовых выходов в пределах гидратоносных площадей в Охотском море характеризуются развитием своеобразных оазисов жизни (в частности, бактериальные маты и моллюски Calyptogena), которые отсутствуют в районах с фоновыми концентрациями метана При этом, очевидно, что ключевая роль в функционировании этих морских сообществ принадлежит потокам метана, а их жизнедеятельность зависит от интенсивности подводной газовой разгрузки

5 Гидратсодержащие площади характеризуются развитием на поверхности морского дна морфонеровностей (холмов, воронок), также обнаруживают признаки возникновения оползневых процессов в пределах склона Автор полагает, что эти участки морского дна могут быть потенциально опасными в случаях осуществления различного рода инженерно-технических работ, например, при проведении поисково-разведочных мероприятий, прокладки трубопроводов и др В подобных ситуациях в их пределах крайне важно своевременно и максимально объективно отразить состояние газогеохимической обстановки, наряду с инженерно-геологической и геофизической характеристиками среды

Таким образом, в работе уточнены геолого-газогеохимические закономерности условий формирования и нахождения газовых гидратов и их сопряженность с потоками метана в Охотском море Эти данные могут служить научной основой для разработки методик и технических средств по добычи метана из газогидратов, а также рекомендаций по обеспечению экологической безопасности в результате осуществления инженерно-технических работ в морских условиях

Список основпых опубликованных работ по теме диссертации:

1 Обжиров А И , Шакиров Р Б, Мишукова Г И , Дружинин В В , Лучшева Л Н, Агеев А А, Пестрикова НЛ., Обжирова НП Изучение газогеохимических полей в водной среде Охотского моря //Вестник ДВО РАН -2003 -№2 - С 118-125

2 Обжиров А И , Салюк А Н , Шакиров Р Б , Дружинин В В , Мишукова Г И, Агеев А А, Саломаган А С , Пестрикова Н.Л., Веселов О В, Куделькин В В Потоки метана и газовые гидраты Охотского моря // Наука и техника в газовой промышленности -2004 -№1-2

- С 20-25

3 Пестрикова НЛ. Газогидраты и потоки метана в Охотском море и их влияние на окружающую среду // Проблемы экологии и рационального природопользования Дальнего Востока сб мат-лов регион конф молодых ученых, 18-19 ноября 2004 г, Владивосток -Владивосток ДВГТУ, 2004 - С 164-167

4 Obzhirov А, Salyuk А, Shakirov R, Shoji Н, Dullo W, Biebow N, Ageev A, Pestrikova N, Wallmann К Regularity of methane distribution in water column of the Okhotsk Sea (from 1984 to 2004) // Proc of the 20 Intern symp on Okhotsk Sea and Sea Ice, Japan, February 20 - 25, 2005, Mombctsu - Mombetsu, Hokkaido the Okhotsk Sea and Cold Ocean Research Association, 2005 -P 158-165

5 Обжиров А И , Агеев A A, Шакиров P Б , Пестрикова НЛ и др Газовые гидраты в Охотском море Их экономическое и экологическое значение // Подводные технологии и мир океана.-2005 -№ 1 (май-июнь) - С 16-23

6 Обжиров А И , Верещагина О Ф , Агеев А А, Шакиров Р Б , Пестрикова Н Л. и др Геоэкология газовых гидратов в Охотском море // Подводные технологии Глубины океана -наша гигантская лаборатория -2005 -№1 -С 47-58

7 Обжиров А И , Шакиров Р Б , Саломатин А С , Дружинин В В , Агеев А А, Пестрикова НЛ. и др Метод поисков газогидратов и аномальных газогеохимических полей в морях и на суше // Технические проблемы освоения Мирового океана мат-лы междунар науч -техн конф, 14-17 сентября2005 г, Владивосток -Владивосток Дальнаука, 2005 - С 149-155

8 Obzhirov А, Mel'nichenko Yu, Vereshchagina О, Ageev А, Pestrikova N et al Methane anomalies of the Okhotsk Sea are a cntenon of the seismo-tectomc activity m the Okhotsk Part of the Pacific Geosphere// Proc of the VII Intern Interdisciplinary Scientific Symp and Intern Geoscience Programme (IGCP-472) «Regularities of the structure and evolution of Geospheres», September 2024 ,2005, Vladivostok - Vladivostok FEBRAS -P 174-178

9 Obzhirov A, Pestrikova N, Vemkova A Relationship between gashydrates and oil-and-gas deposits m the Sea of Okhotsk // Abstr of the First Intern Scientific Conf of young scientists and students «New directions of investigations in Earth sciences», October 3-4, 2005, Baku, Azerbaijan

- Baku, Azerbaijan Nafta-Press, 2005 -P 104-105

10 Pestrikova N. The methane flows m the Sea of Okhotsk and their influence on the environment // Abstrs of the First Intern Scientific Conf of young scientists and students «New directions of investigations m Earth sciences», October 3-4, 2005, Baku, Azerbaijan - Baku, Azerbaijan Nafta-Press, 2005 -P 105-107

11 Пестрикова НЛ., Обжиров А И Влияние потоков метала Охотского моря на окружающую среду // Геология и геоэкология исследования молодых сб мат-лов XVI конф молодых ученых, посвященной памяти чл-корр АН СССР проф КО Кратца, 15-18 ноября 2005 г, Апатиты - Апатиты ЗАО «К & М», 2005 - С 381-384

12 Пестрикова Н.Л. Аномальные поля метана в Охотском море и их связь с сейсмотектоническими процессами в регионе // Проблемы экологии безопасности жизнедеятельности и рационального природопользования Дальнего Востока и стран АТР сб мат-лов II регион конф студентов, аспирантов, молодых ученых, 21-22 ноября 2005 г, Владивосток - Владивосток ДВГТУ, 2005 - С 276-279

13 Обжиров А И, Шакиров Р Б , Пестрикова Н Л, Веникова А Л, Агеев А А Газовые гидраты в Охотском море и их использование как энергетическое сырье будущего // ТЭФ - 2005

мат-лы мезвдунар Тихоокеанского энергетическго форума, 6-8 сентября 2005 г, Владивосток -Владивосток ООО «Рентой»,2005 - С 63-68

14 Обжиров А И, Шакиров Р Б , Агеев А А , Гресов А И, Пестрикова H.JI, Веникова A JI Сопряженность грязевого вулканизма в прибрежной полосе восточного побережья Сахалина и потоков метана в Охотском море // Подводные технологии и мир океана. - 2005 - № 3 -С 24-34

15 Пестрикова Н.Л., Обжиров А И Разрушение газогидратов и аномальные поля метана в Охотоморском регионе как результат его сейсмотектонической активизации // Области активного тектоногенеза в современной и древней истории Земли мат-лы XXXIX Тектонического совещ, 31 января - 3 февраля 2006 г, Москва - М ГЕОС, 2006 - Т 2 - С 100-103

16 Pestnkova N. L., Vemkova AL Gashydrate Decomposition and Methane Flux in the Okhotsk Sea Area as Result of Seismo-Tectomc Activization // Abstr of the 4th Intern Symp of the Kanazawa University 21st-century СОЕ Program «Promoting Environmental Research in Pan-Japan Sea Area - Young Researchers' Network», March 8-10, 2006, Kanazawa, Japan - Kanazawa, Japan,

2006 -P 112-113

17 Obzhirov A, Vereshchagina О , Shakirov R., Salyuk A, Salomatin A .Selivanova T , Mazurenko L , Matveeva T , Baranov В , Shoji H, Jin Y, Biebow N, Ageev A, Pestnkova N. The connection between methane fluxes and gas hydrates and contribution of G Ginsburg and V Soloviev to study gas hydrate on the Okhotsk sea // Proc of the Intern conf «Minerals of the ocean - 3 future developments», June 19-23, 2006, St Peterburg - SPb VNIIOkeangeologia, 2006 -P 110-113

18 Пестрикова Н.Л., Обжиров А И Газогеохимические особенности районов газогидратопроявления в Охотском море // Третья Сибирская междунар конф молодых ученых по наукам о Земле, 27-29 ноября 2006 г, Новосибирск [тез докл ] - Новосибирск ОИГГМ СО РАН, 2006 - С 184-185

19 Обжиров АИ, Пестрикова Н.Л. и др Районы газогидратопроявления в пределах Охотского моря//Вестник ДВО РАН -2007 - №1 - С 42-51

20 Пестрикова Н.Л Изменение и нарушение поверхности морского дна как результат разложения газовых гидратов (на примере Охотского моря) // Геология и геоэкология исследования молодых сб мат-лов XVIII молодежной науч конф , посвященной памяти чл -корр АН СССР проф К О Кратца, 8-13 октября 2007 г, Санкт-Петербург - СПб, 2007 - С 320-322

21 Метанопроявления и перспективы нефтегазоносности Приморского края / Обжиров А И, Гресов А И, Шакиров Р Б, Агеев А А , Верещагина О Ф , Яновская О С, Пестрикова Н Л., Коровицкая Е В , Дружинин В В / отв ред А И Обжиров - Владивосток Дальнаука,

2007 -167 с

Пестрпкова Наталья Леонвдовна

ПОЛЯ ГАЗОГИДРАТОВ В ОХОТСКОМ МОРЕ И ИХ ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ

Специальность 25 00 28 - океанология

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

Подписано к печати 18 марта 2008 г Уч -изд л 1 _

Формат 60x84/16 Тираж 100 Заказ 76

Отпечатано в ТОЙ ДВО РАН 690041, г Владивосток, ул Балтийская 43

Содержание диссертации, кандидата геолого-минералогических наук, Пестрикова, Наталья Леонидовна

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ОБЗОР РАСПРОСТРАНЕНИЯ ГАЗОГИДРАТОВ

НА ПЛАНЕТЕ.

1.1. Районы распространения газогидратов в пределах суши.

1.2. Районы распространения газогидратов в морях и океанах.

1.2.1. Признают гидратоносности осадочной толщи в пределах Мирового океана.

1.2.2. Перспективы гидратоносности в пределах Мирового океана.

1.3. Условия образования и разрушения газогидратов.

1.4. Зона гидратообразования.

ГЛАВА 2. ФАКТИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ

И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ.

2.1. Фактический материал.

2.2. Методы исследования.

2.2.1. Отбор проб.

2.2.2. Дегазация проб воды.

2.2.3. Анализ газа.

ГЛАВА 3. ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ ПРОЦЕССА ФОРМИРОВАНИЯ-РАЗРУШЕНИЯ ГАЗОГИДРАТОВ

В ОХОТСКОМ МОРЕ.

3.1. Геолого-газогеохимические особенности районов распространения газогидратов в Охотском море.

3.1.1. Припарамуширский район.

3.1.2. Северо-восточная часть континентального склона о. Сахалин.

3.2. Геологическая обстановка в районах скопления газогидратов в Охотском море.

3.3. Геолого-геофизическая характеристика районов и структур, в которых обнаружены газовые гидраты в Охотском море.

3.3.1. Газогидратоносные структуры «Обжиров» и «Гизелла».

3.3.2. Газогидратоносные структуры «Хаос», «Китами», «КОПРИ»,

ТОЙ».

3.3.3. Газогидратоносные структуры района «Разлом нис

Лаврентьев».

3.4. Особенности механизма формирования газовых гидратов в Охотском море.

3.5. Потенциально гидратоносные районы газовых гидратов в Охотском море.

ГЛАВА 4. ПОТОКИ МЕТАНА, СВЯЗАННЫЕ С ПРОЦЕССОМ ФОРМИРОВАНИЯ-РАЗРУШЕНИЯ ГАЗОВЫХ ГИДРАТОВ В ОХОТСКОМ МОРЕ.

4.1. Влияние процессов сейсмотектонической активности недр Охотоморского региона на формирование-разрушение газовых гидратов и потоки метана в Охотском море.

4.2. Потоки метана, связанные с процессом формирования-разрушения газогидратов.

4.2.1.Фоновые концентрации метана в пределах Охотского моря.

4.2.2. Аномальные поля метана в пределах Охотского моря и их сопряженность с газовыми гидратами.

4.3. Поток метана, поступающий с поверхности Охотского моря в атмосферу.

4.3.1. Транспорт метана сквозь донные отложения, толщу воды и от её поверхности в атмосферу.

4.3.2. Эмиссия метана с поверхности Охотского моря в атмосферу.

ГЛАВА 5. СРАВНЕНИЕ ПОЛЕЙ РАСПРОСТРАНЕНИЯ

СКОПЛЕНИЙ ГАЗОВЫХ ГИДРАТОВ В ОХОТСКОМ МОРЕ

С ТАКОВЫМИ В КАСПИЙСКОМ И ЧЕРНОМ МОРЯХ.

5.1. Каспийское море.

5.1.1. Тектоника дна Каспийского моря и сейсмичность региона.

5.1.2. Нефтегазоносность Каспийского моря.

5.1.3. Углеводородные газы Каспийского моря.

5.1.4. Донные отложения.

5.1.5. Газовые гидраты.

5.2. Черное море.

5.2.1. Тектоника дна Черного моря и сейсмичность региона.

5.2.2. Проявления углеводородов в Черном море.

5.2.3. Газовые гидраты.

5.3. Сравнительная характеристика гидратоносных площадей окраинного Охотского моря с таковыми во внутренних Каспийском и

Черном морях.

ГЛАВА 6. ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПОСЛЕДСТВИЯ ФОРМИРОВАНИЯ-РАЗРУШЕНИЯ ГАЗОГИДРАТОВ

В ОХОТСКОМ МОРЕ.

6.1. Изменение и нарушение поверхности морского дна как результат разложения газовых гидратов в Охотском море.

6.1.1. Оползневые процессы в пределах Охотского моря.

6.2. Вклад метана, поступающего с поверхности Охотского моря, в бюджет атмосферы и экологический аспект увеличения содержания метана в воздушной оболочке Земли.

6.2.1. Проблема озона и метан.

6.2.2. Парниковый эффект и глобальное потепление климата.

6.2.3. Вклад метана, поступающего с поверхности Охотского моря, в бюджет атмосферы.

6.3. Влияние потоков метана акватории Охотского моря на окружающие газовые выходы экосистемы.

6.3.1. Потоки метана, приуроченные к гидратсодержащим осадочным отложениям, и микробная деятельность.

6.3.2. Влияние выходов метана на биоту Охотского моря.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Поля газогидратов в Охотском море и их геоэкологическое значение"

Актуальность проблемы изучения газовых гидратов и потоков метана в морских условиях поставила в настоящее время ряд новых сложных задач, требующих безотлагательного решения. Особенно это касается Дальневосточных морей, которые расположены в пределах активной зоны перехода от океана к континенту.

Охотское море является одним из активных районов подводной газовой разгрузки в северном полушарии и наиболее интересным объектом в Дальневосточном регионе по изучению газогидратов метана (Обжиров и др., 2002). В пределах акватории к настоящему времени выявлено два района распространения газогидратов в донных отложениях (западный борт впадины Дерюгина вблизи северного Сахалина и юго-восточный борт Голыгинского прогиба в прибрежье о. Парамушир) и по косвенным признакам предполагается ещё несколько гидратоносных площадей (Матвеева, Соловьев, 2003).

Газогидраты были известны химикам уже в начале XIX в. (Gas Hydrates. Relevance., 1998). Нефтяная промышленность узнала о существовании газогидратов в 1930-х гг., когда было обнаружено, что их образование является причиной «закупорки» нефтепровода во время транспортировки природного газа (Hammerschmidt, 1934; Gas Hydrates. Relevance., 1998). В начале 1960-х гг. советские геологи и геохимики А.А. Трофимук, Н.В. Черский, В.Г. Васильев, Ю.Ф. Макогон, Ф.А. Требин, основываясь на теоретических моделях и экспериментальных данных, установили ранее неизвестное свойство природных газов образовывать в земной коре при определенных термобарических условиях (температура — до 295°К, давление - до 250 атмосфер) залежи в твердом - газогидратном состоянии. Можно смело говорить, что это открытие, зарегистрированное в Государственном реестре открытий СССР под № 75 от 25 июля 1961 г. (Газогидраты морей., 2005), явилось одним из наиболее выдающихся геологических событий XX в. В 1966 г. В.А. Соколов высказал предположение о возможности образования гидратов природных газов в породах дна морей и океанов (Зубова, 1988).

Газогидраты представляют собой образования, состоящие из смеси газа и воды. Основным элементом гидратов является кристаллическая ячейка из молекул воды, внутри которой размещена молекула газа (Бык, Макогон, Фомина, 1980; Kvenvolden, McMenamin, 1980). Достаточно значительные количества природного газа могут находиться в осадочных отложениях в форме газогидратов: одна объемная единица гидратов содержит газ, который способен занимать до 180 объемных единиц при нормальных условиях. В Мировом океане благоприятные термобарические условия для образования и существования скоплений газогидратов существуют, начиная с глубин около 300 - 400 м (Гинсбург, Соловьев, 1994), что в сочетании с огромными площадями распространения осадочных отложений (особенно в пределах континентальных склонов) делает проблему изучения газогидратов в морских условиях особенно актуальной. В настоящее время установлено, что в составе газов, обнаруженных в осадке с различных площадей океанического бассейна, преобладает метан - свыше 90 % общего объема (Зубова, 1988).

В 1970 г. на Мессояхском газовом месторождении в Западной Сибири выявлены миллиарды кубических метров метана, заключенного в форме газогидрата (Kvenvolden, McMenamin, 1980). Присутствие газогидратов в зонах вечной мерзлоты установлено в районе дельты р. Маккензи в Канаде, и на северном склоне Аляски (США). По результатам исследований в 1970-х гг. было признано, что газогидраты встречаются в природе не только в полярных материковых областях, но и на мелководье, а также в осадках глубоководных частей морей и океанов, за пределами континентальных окраин (Claypool, Kaplan, 1974). Согласно целому ряду публикаций, в морских условиях первые образцы газогидратов были получены в результате глубоководного бурения в 1972 г. Советские геологи обнаружили газовые гидраты в Черном море. Основной целью работ тогда в пределах акватории явилось изучение глиняного диапиризма в прогибе Сорокина (Ефремова, Жижченко, 1974). Кстати, в настоящее время учеными отмечено, что наиболее интенсивные локализованные разгрузки углеводородных флюидов контролируются инъекционными структурами типа диапиров, разрывных нарушений и грязевых вулканов (Гинсбург, Соловьев, 1994; Валяев, 2006 и др.). В донных отложениях с ними часто ассоциируют скопления газовых гидратов, а в водной среде «факелы» пузырей метана.

К начальному периоду изучения этих геологических тел в морских условиях относятся самые первые и случайные их находки, а также представления о том, что газогидраты образуются, в основном, из микробного газа. Особых систематических исследований подводных газовых гидратов не проводилось. В 1980 г. Kvenvolden и McMenamin сделали обзор геологической встречаемости природных газовых гидратов (Gas Hydrates. Relevance., 1998).

В настоящее время в области знаний о газогидратах накоплен достаточно большой объем информации. Однако, несмотря на это, оценка глобальных ресурсов газа в газовых гидратах дается в широком диапозоне от 2 ' 1014 м3 до 7,6 ' 1018 м3 (Соловьев, 2003). Ряд ученых полагает, что для уточнения оценки необходимо учитывать специфику геодинамических и сейсмотектонических процессов, оказывающих влияние на формирование скоплений газогидратов. Поэтому в последнее время выявляется необходимость решения целого ряда вопросов: механизм формирования -разрушения газогидратов в морских условиях, роль гидратов в образовании скоплений углеводородов и потоков природного газа; генезис углеводородных газов, слагающих газогидраты и формирующих аномальные поля в водной среде - с привлечением данных геохимических, изотопно-химических, геологических, геофизических и газогеохимических исследований.

На современном этапе развития науки повышенный интерес к газогидратам связан также с пониманием их значительной роли в глобальных и региональных природных процессах. Качественная и количественная оценка газогидратов (Gas Hydrates. Relevance., 1998), несмотря на существующий ряд неопределенностей, показывает, что газогидраты метана являются важными объектами экологического, геологического и экономического значения. С экологической точки зрения, газогидраты рассматриваются как возможные «поставщики» огромных объемов метана в окружающую среду, с геологической — как природные образования со специфическими условиями нахождения в осадочной толще, особым механизмов формирования в морских условиях. Экономическое значение газогидратов состоит в том, что они могут являться нетрадиционным источником углеводородного сырья.

Целью настоящей работы явилось выяснение механизма образования -разрушения газогидратов в Охотском море, выявление процессов и источников, отвечающих за формирование мощных очагов подводной разгрузки метана в пределах акватории, а также определение основных геоэкологических аспектов подводной эмиссии природного газа в районе гидратоносных площадей.

Для достижения поставленной цели были решены следующие задачи:

1. Сбор, анализ и систематизация фактического материала по природным потокам метана и газовым гидратам в Охотском море с привлечением данных по другим районам Мирового океана.

2. Всестороннее изучение газовых гидратов как геологических образований, способных при определенных условиях нарушения стабильного состояния являться поставщиками в окружающую среду значительных объемов метана, воздействуя тем самым на различные её составляющие.

3. Изучение распределения во времени и пространстве аномальных полей метана в водной толще и донных осадках Охотского моря.

4. Определение очагов наиболее мощных потоков метана из донных отложений в водную толщу и выяснение степени их приуроченности к гидратоносным структурам в сравнении с другими углеводородными источниками.

5. Оценка взаимосвязи аномальных полей метана с газогидратами и разрывными структурами в Охотоморском регионе.

6. Выявление и прослеживание эффектов воздействия потоков газа (преимущественно метана) в районе гидратоносных структур на морское дно, биоту, водную среду и атмосферу.

Научная новизна

1. Выявленные закономерности условий формирования и разрушения газовых гидратов в донных отложениях Охотского моря используются как научная основа для разработки методики по извлечению метана из газогидратов в морских условиях.

2. Значительно расширено информационное поле в области знаний о газовых гидратах Дальневосточного региона, что является важным для их понимания в Мировом океане.

3. Детально прослежены взаимосвязи геологических, геофизических, гидроакустических, газогеохимических и других параметров, позволяющие определить состояние окружающей природной среды в районе гидратоносных структур акватории.

4. Проведен сравнительный анализ условий формирования и нахождения газовых гидратов в осадочных отложениях окраинного Охотского и внутренних Черного и Каспийского морей, результаты которого представлены в виде классификационной таблицы. Сделан вывод о наличии общих и индивидуальных особенностей газогидратопрояления в пределах акваторий.

5. На основе геологических, геофизических, гидроакустических, газогеохимических, изотопно-химических данных за период с 1998 по 2006 г. уточнены причинно-следственные связи процесса формирования-разрушения газогидратов в Охотском море: современные газовые гидраты формируются в приповерхностных слоях донных осадков акватории в районе очагов подводной газовой разгрузки, где поступление метана к поверхности морского дна осуществляется из более глубинных отложений бассейна; вертикальная миграция метана из донных отложений в воду отмечается в зонах разломов в периоды сейсмотектонической активизации недр региона; источники потоков метана в Охотском море — нефтегазосодержащие отложения, микробное продуцирование метана и газовые гидраты.

6. Исследованы возможные причины развития кризисных ситуаций в морских условиях, связанные с потоками метана и формированием-разрушением газогидратов. Прежде всего, это нарушение поверхности морского дна в районе газогидратсодержащих площадей, что следует учитывать при проведении инженерно-технических работ на морском дне, в частности в отношении размещения различного рода гидротехнических сооружений.

7. Установлена возможность использования метана в качестве контролирующего фактора за состоянием экологической обстановки в районе полей газовых гидратов в Охотском море.

Практическая значимость

В работе рассмотрены геологические и экологические аспекты скоплений газовых гидратов в Охотском море. Исследованы взаимосвязи газогидратов с потоками метана, а также процессы их формирования и разрушения. Изучены аномальные поля метана в водной толще и донных осадках и степень их приуроченности к газогидратсодержащим площадям акватории. Полученные результаты дают возможность использовать аномально повышенные концентрации метана в придонном слое воды в качестве критерия для картирования сейсмически активных зон разломов и при поиске скоплений газовых гидратов и нефтегазовых залежей. Данные по изучению экологической обстановки в районе газогидратсодержащих площадей в Охотском море, связанные с изменением и нарушением поверхности морского дна, со скоплениями определенных представителей бентоса, бактериальных матов и т.д., могут служить научной основой для разработки рекомендаций и необходимых мер по обеспечению экологической безопасности при осуществлении различного рода инженерно-технических работ в пределах акватории.

Опубликованные результаты исследований по газовым гидратам Охотского моря используются в курсе лекций в ИИСЭ ДВГТУ для студентов по специальности «Рациональное природопользование» и «Геоэкология».

Апробация работы

Результаты, обсуждаемые в диссертационной работе, легли в основу 6 научных статей, три из которых опубликованы в отечественных рецензируемых изданиях, а также представлены в материалах российских и международных конференций:

Международная конференция «Minerals of the Ocean» (ВНИИОкеангеологии, г. Санкт-Петербург, 2004); VII Региональная конференция по актуальным проблемам экологии, морской биологии и биотехнологии студентов, аспирантов, молодых преподавателей и сотрудников ВУЗов и научных организаций Дальнего Востока России (ДВГУ, г. Владивосток, 18-20 ноября, 2004); I Региональная конференции студентов, аспирантов, молодых ученых «Проблемы экологии и рационального природопользования Дальнего Востока» (ДВГТУ, г. Владивосток, 18-19 ноября, 2004); Международные научные чтения «Приморские зори-2005», посвященные 10-летию со дня основания ТАНЭБ (ДВГТУ, г. Владивосток, 14-16 апреля, 2005); I Международная научная конференция молодых ученых и студентов «New directions of investigations in Earth sciences» (Национальная Академия Азербайджана, г. Баку, Азербайджан, 3-4 октября, 2005); XVI конференции молодых ученых, посвященный памяти члена-корреспондента АН СССР профессора К.О. Кратца «Геология и геоэкология: исследования молодых» (ГИ КНЦ, г. Апатиты, 15-18 ноября, 2005); II Региональной конференции студентов, аспирантов, молодых ученых «Проблемы экологии безопасности жизнедеятельности и рационального природопользования Дальнего Востока и стран АТР» (ДВГТУ, г. Владивосток, 21-22 ноября, 2005); XXXIX Тектоническое совещание «Области активного тектоногенеза в современной и древней истории Земли» (МГУ, г. Москва, 31января - 3 февраля, 2006); IV Международный симпозиум Университета Каназавы «21st-century СОЕ Program. Promoting Environmental Research in Pan-Japan Sea Area - Young Researchers' Network» (г. Каназава, Япония, 8-10 марта, 2006); Региональная научно-техническая конференция «Молодежь и научно-технический прогресс» (ДВГТУ, г. Владивосток, апрель, 2006); конференция молодых ученых Тихоокеанского океанологического института им. В.И. Ильичева ДВО РАН «Океанологические исследования» (ТОЙ ДВО РАН, г. Владивосток, 21-25 мая, 2007); Международная конференция «Газовые гидраты» (Лимнологический институт СО РАН, Иркутск, 3-8 сентября, 2007); II Международная научная конференция молодых ученых и студентов

New directions of investigations in Earth sciences» (Национальная Академия Азербайджана, г. Баку, Азербайджан, 8-9 октября, 2007); XVIII молодежная научная конференция «Геология и геоэкология: исследования молодых», посвященная памяти члена-корреспондента АН СССР профессора К.О. Кратца (СПбГУ, Санкт-Петербург, 8-13 октября, 2007).

Структура и объем диссертации

Диссертационная работа состоит из введения, 6 глав, заключения, списка литературы и 1 приложения, содержит 2 таблицы и 56 рисунков. Общий объем диссертации 171 страница. Список литературы включает 128 наименований, из которых 78 принадлежат отечественным и 50

Заключение Диссертация по теме "Океанология", Пестрикова, Наталья Леонидовна

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Охотское море является природным объектом, сочетающим в себе весь необходимый набор факторов и условий для реализации и существования процесса формирования-разрушения газовых гидратов. Это развитие достаточно мощных осадочных толщ, содержащих жидкие и газообразные углеводороды, в районах, где отмечаются скопления газовых гидратов, наличие разрывных нарушений, геодинамическая активность, а также повышенная сейсмичность соответствующих территорий Охотоморского региона. Именно они определяют возникновение и затухание подводной газовой разгрузки и связанных с ней аномальных полей метана в донных осадках и водной толще.

Сравнение условий формирования и нахождения газовых гидратов в осадочных отложениях окраинного Охотского моря с условиями во внутренних Каспийском и Черном морях позволило сделать вывод о наличии общих и индивидуальных особенностей газогидратопрояления. Их общность проявляется в наличии мощных осадочных отложений в районах газогидратсодержащих площадей, миграции газонасыщенных потоков (преимущественно метана) к поверхности морского дна, приуроченности скоплений газогидратов к зонам тектонических нарушений и районам нефтегазоносных площадей, а также в наличии морфоструктур морского дна подобных грязевым вулканам; различие - в источнике метана газовых гидратов - преимущественно однофазный (газовый поток) в Охотском и двухфазный (газонасыщенные воды) в Черном и Каспийском морях, при этом гидраты Охотского и Черного морей образованы смесью катагенетического газа с микробным, а Каспийского моря - в основном катагенетическим газом.

Изотопный состав газовых гидратов и карбонатных образований верхних интервалов донных отложений и их приуроченность к активным разломным зонам позволяют рассматривать газовые гидраты Охотского моря как полигенетические образования (катагенетический газ в сочетании с микробным), в формировании которых не исключена роль метана из нефтегазоносных отложений региона.

В пределах акватории Охотского моря существуют фоновые и аномальные поля метана в воде и донных осадках. Величины фона и аномалий зависят от геоструктурного расположения газогеохимических полей, их источников и сейсмотектонической активности региона. Результатом качественного сопоставления аномалий метана с тектоническим строением региона и расположением углеводородных скоплений стало обнаружение прямой связи между ними. Наиболее интенсивные аномальные поля метана образуются на северо-восточном склоне о. Сахалин. Именно в этой области осуществляется основной вынос метана в водную толщу и в атмосферу с поверхности моря. Эмиссия метана здесь обусловлена, главным образом, раскрытием зон разломов в периоды сейсмотектонических активизаций и существованием особой чувствительной к изменению Р-Т условий формы нахождения метана в осадочных отложениях - газогидратов.

Концентрации метана в водной толще в районе очагов газовой разгрузки в пределах гидратоносных площадей превосходят его фоновые концентрации на 3-4 порядка и концентрации над нефтегазоносными структурами на 1-2 порядка. Гидратсодержащие отложения также содержат аномальные концентрации метана (300-3000 мл/л), превышающие фоновые значения на 4-6 порядков.

Мониторинг аномальных полей метана северо-западного сектора Охотского моря с 1998 по 2006 гг. свидетельствует о постоянстве газовых выходов в пределах гидратоносных площадей в указанный период времени, но при этом наблюдается изменение их активности.

Исследования автора по вопросу геоэкологических аспектов скоплений газовых гидратов в Охотском море показывают, что последние действительно способны оказывать влияние на различные составляющие окружающей природной среды: донные отложения, водную толщу, биоту и атмосферу. При этом, влияние процесса формирования-разрушения газовых гидратов может быть как положительным (формирование очагов бурной жизнедеятельности ряда представителей микро- и макрофауны), так и отрицательным (возникновение оползневых процессов).

Очаги газовых выходов в пределах гидратоносных площадей характеризуются скоплениями некоторых представителей микрофауны и макрофауны, которые отсутствуют в таком количестве в районах с фоновыми полями метана. Существование этих скоплений зависит от интенсивности газовой разгрузки и от величины местного градиента H2S в осадках, образуемого при анаэробном окислении метана. Гидратсодержащие площади характеризуются развитием на поверхности морского дна морфонеровностей (холмов, воронок), также обнаруживают признаки возникновения оползневых процессов в пределах склона. Автор полагает, что эти участки морского дна могут быть потенциально опасными для человека в случаях осуществления различного рода инженерно-технических работ, например, при проведении поисково-разведочных мероприятий. В подобных ситуациях в их пределах крайне важно своевременно и максимально объективно отразить состояние газогеохимической обстановки, наряду с инженерно-геологической и геофизической характеристиками среды.

Полученные результаты по аномальным полям метана в водной толще и донных осадках и степени их приуроченности к гидратоносным структурам и разрывным нарушениям в Охотском море свидетельствуют о возможности использования углеводородных газов (прежде всего метана) в качестве контролирующего фактора за состоянием геоэкологической обстановки.

Таким образом, в работе уточнены геолого-газогеохимические закономерности условий формирования и нахождения газовых гидратов и их сопряженность с потоками метана в Охотском море. Эти данные могут служить научной основой для разработки методик и технических средств по добычи метана из газогидратов, а также рекомендаций по обеспечению экологической безопасности в результате осуществления инженерно-технических работ в морских условиях.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата геолого-минералогических наук, Пестрикова, Наталья Леонидовна, Владивосток

1. Авдейко Г.И., Гавриленко Г.М., Черткова J1.B. и др. Подводная гидротермальная активность на северо-западном склоне о. Парамушир (Курильские острова) // Вулканология и сейсмология. - 1984. - № 6. - С. 6681.

2. Бажин Н.М. Метан в атмосфере // Химия. Соросовский образовательный журнал. 2000. - Т. 6, № 3. - С. 52-57.

3. Бессонова Е.А. Области кратковременной активизации сейсмичности в земной коре острова Сахалин // Вопросы геоморфологии и тектоники западной Пацифики : сб. ст.. Владивосток: Дальнаука, 2003. - С. 16-20.

4. Бондаренко В.И., Надежный A.M. Акустические неоднородности верхней части осадочного чехла в районе подводного газогидротермального выхода у о-ва Парамушир и возможная их природа // Вулканология и сейсмология. 1987. - № 2. - С. 100-104.

5. Бурлин Ю.К., Иванов В.Ф. Условия образования нефтегазоносных толщ западной части Берингова моря (Анадырский и Наваринский бассейн) // Литология и полезные ископаемые. 1995. - № 3. - С. 284 -294.

6. Бык С.Ш., Макогон Ю.Ф., Фомина В.И. Газовые гидраты. М. : Химия, 1980. - 296 с.

7. Валяев Б.М. Углеводороды и жизнь: жизнь на потоках углеводородных флюидов // Дегазация земли: Геофлюиды, нефть и газ, парагенезы в системе горючих ископаемых : тез. междунар. конф., Москва, 30 мая-1 июня, 2006. М.: ГЕОС, 2006. С. 71-73.

8. Газогеохимическое районирование и минеральные ассоциации дна Охотского моря / Обжиров А.И. и др. ; отв. ред. Ю.К. Ивашинников. -Владивосток: Дальнаука, 1999. 184 с.

9. Гальченко В.Ф., Горлатов С.Н., Токарев В.Г. Микробиологическое окисление метана в осадках в осадках Берингова моря // Микробиология. -1986. Т. 55. - Вып. 4. - С. 669-673.

10. Геодекян A.A., Троцюк В.Я., Авилов В.И., Верховская З.И. Углеводородные газы // Химия вод океана. — М. : Океанология, 1979. С. 164-176.

11. Геоэкологический мониторинг морских нефтегазоносных акваторий / Лобковский Л.И. и др.; отв. ред. С.С. Лаппо. М. : Наука, 2005. - 326 с.

12. Гиляров А. Колебания метана в атмосфере: человек или природа -кто кого Электронный ресурс. : Элементы — новости науки: экология. 6.10.06. http://elementy.ru/news/430350?pagedesign=print.

13. Гинсбург Г.Д., Соловьев В.А. Субмаринные газовые гидраты. -СПб. : ВНИИОкеангеология, 1994. 199 с.

14. Горяинов И.Н., Казакова В.Е., Смекалов A.C. Проецирование на поверхность океана выходов подводных гидротерм // Отечественная геология. 1996. - № 2. - С. 50-54.

15. Гусейнов P.A., Дадашев Ф.Г. Углеводородные газы Каспийского моря. Баку Nafta-Press, 2000. 128 с.

16. Дегазация Земли и геотектоника: тез. II всесоюз. совещ. М. : ГИ АН СССР, 1985.

17. Джадд А., Джукс В., Леддра М. База данных MAGIC по морским газовым источникам и их индикаторам // Геология и геофизика. 2002. - Т. 43, № 7. - С. 599-604.

18. Дмитриевский А.Н., Баланюк И.Е. Газогидраты морей и океанов -источник углеводородов будущего. М. : ООО «ИРЦ Газпром», 2006. - 288 с.

19. Дмитриевский А.Н., Валяев Б.М. Распространение и ресурсы метана газовых гидратов // Наука и техника в газовой промышленности: научно-технический журнал. М. : ООО «ИРЦ Газпром», 2004. - С. 5-13.

20. Ефремова А.Г., Гритчина Н.Д. Газогидраты в морских осадках и проблема их практического использования // Геология нефти и газа. 1981. -№ 2. - С. 32-35.

21. Ефремова А.Г., Жижченко Б.П. Обнаружение кристаллгидратов газов в осадках современных акваторий // Докл. АН СССР. 1974. Т. 214, № 5. - С. 1179-1181.

22. Земная кора и история развития Черноморской впадины. М. 1975. - С. 225-229.

23. Зубова М.А. Гидраты природных газов в недрах Мирового океана. -М.: Морская геология и геофизика (ВНИИзарубежгеология), 1988. 61 с.

24. Истомин В.А., Якушев B.C. Газовые гидраты в природных условиях. М. : Недра, 1992. - 235 с.

25. Комплексные геологические, гидрологические, газогеохимические и геофизические исследования в районе распространения газовых гидратов в

26. Охотском море: отчет по результатам экспедиционных исследований по проекту «CHAOS-З» в 39 рейсе НИС «Академик М.А. Лаврентьев», 24 мая -19 июня 2006 г. / ТОЙ ДВО РАН ; рук. Обжиров А.И. ; исполн. Николаева Н.А. и др.. Владивосток, 2006. - 76 с.

27. Красный М. Охрана природы, мониторинг и обустройство сахалинского шельфа. Южно-Сахалинск : Русское географическое общество. Сахалинское отделение, 2001. - 180 с.

28. Лебедев Л.И. Влияние тектонических факторов на нефтегазоносность внутренних морей // Геология нефти и газа. 1994. - № 7. - http://www.geolib.ni/OilGasGeo/l994/07/Stat/stat03.html.

29. Леин А.Ю. Процессы трансформации метана на активных полях холодных метановых сипов: количественные оценки // Актуальные проблемы океанологии. М.: Наука, 2003. - С. 184-206.

30. Леин А.Ю., Москалев Л.И., Богданов Ю.А. Сагалевич A.M. Гидротермальные системы океана и жизнь // Природа. 2000. - № 5. - С. 47 -55.

31. Леин А.Ю., Гальченко В.В., Покровский Б.Г. и др. Морские карбонатные конкреции как результат процессов микробного окисления газогидратного метана в Охотском море // Геохимия. 1989. - № 10. - С. 1396-1406.

32. Макогон Ю.Ф. Газовые гидраты, их образование и использование. -М. : Недра, 1985.-232 с.

33. Макогон Ю.Ф. Природные газовые гидраты: распространение, модели образования, ресурсы // Журн. Рос. хим. о-ва им. Д.И. Менделеева. -2003. Т. 47, № 3. - С. 70-79.

34. Мазуренко Л.Л. Газогидратообразование в очагах разгрузки флюидов : автореф. дис. . канд. геол-мин. наук. СПб., 2004. - 27 с.

35. Матвеева T.B., Соловьев B.A. Газовые гидраты Охотского моря: закономерности формирования и распространения // Журн. Рос. хим. о-ва им. Д.И. Менделеева. 2003. - Т. 47, № 3. - С. 101-111.

36. Мельников O.A., Ильев А.Я. О новых проявлениях грязевого вулканизма на Сахалине // Тихоокеанская геология. 1989. - № 3. - С. 42-48.

37. Милашин А.П., Панаев В.А. Тектоника и нефтегазоносность дна Мирового океана. М. : Недра, 1985. - 231 с.

38. Мониторинг метана в Охотском море / А.И. Обжиров и др. ; отв. ред. А.И. Обжиров, А.Н. Салюк, О.Ф. Верещагина. Владивосток : Дальнаука, 2002. - 250 с.

39. Мурадов Ч.С. Прикладные аспекты изучения летучих углеводородов морских бассейнов // Геология и геофизика. 2002. - Т. 43, №7. - С. 622-628.

40. Мурадов Ч.С. Объемный тренд-анализ газового поля Каспийского моря // Докл. АН Азербайджана. 1999. Т. LV, № 1-2. - С. 168-172.

41. Научные основы устойчивого рыболовства и регионального распределения промысловых объектов Каспийского моря. М. : ВНИРО, 1998. - 168 с.

42. Обжиров А.И. Газогеохимические поля придонного слоя морей и океанов. М. : Наука, 1993. - 139 с.

43. Обжиров А.И., Казанский Б.А., Мельниченко Ю.И. Эффект звукорассеивания придонной воды в краевых частях Охотского моря // Тихоокеанская геология. 1989. - № 2. - С. 119-121.

44. Обжиров А.И., Шакиров Р.Б., Агеев A.A., Гресов А.И., Пестрикова Н.Л., Веникова А.Л. Сопряженность грязевого вулканизма в прибрежной полосе восточного побережья Сахалина и потоков метана в Охотском море //

45. Подводные технологии и мир океана. Научно-технический журнал о проблемах освоения Мирового океана. М. : изд-во ФГУП МКБ «Электрон», 2005. - № 3. - С. 24-34.

46. Обжиров А.И., Шакиров Р.Б., Мишукова Г.И., Дружинин В.В., Лучшева Л.Н., Агеев A.A., Пестрикова Н.Л., Обжирова Н.П. Изучение газогеохимических полей в водной среде Охотского моря // Вестник ДВО РАН. Владивосток : Дальнаука, 2003. - № 2. - С. 118-125.

47. Оборин A.A., Стадник Е.В. Нефтегазопоисковая микробиология. -Екатеринбург : Институт экологии и генетики микроорганизмов РАН, 2001. -С. 56-66.

48. Пестрикова Н.Л. Механизм формирования газогидратов и их влияние на окружающую среду на примере Охотского моря // Молодежь и научно-технический прогресс // мат-лы Регион, научн.-техн. конф. (II часть). Владивосток : ДВГТУ, 2006. - С. 39 - 41.

49. Пестрикова Н.Л., Обжиров А.И. Газогеохимические особенности районов газогидратопроявления в Охотском море // Третья Сибирская междунар. конф. молодых ученых по наукам о Земле, 27-29 ноября 2006 г.,

50. Новосибирск : тез. докл.. Новосибирск : ОИГТМ СО РАН, 2006. - С. 184185.

51. Поликарпов Г.Г., Егоров В.Н., Гулин С.Б. и др. Газовыделение со дна Черного моря — новый объект молисмологии. Молисмология Черного моря. — Киев : Наукова Думка, 1990. С. 5-10.

52. Резник В.П. Донные осадки и придонная вода шельфа Челекена в связи с разгрузкой металлоносных рассолов (Каспийское море) : автореф. дис. . канд. геол.-мин. наук / ОГУ. Одесса, 1985. - 24 с.

53. Соловьев В.А. Природные газовые гидраты как потенциальное полезное ископаемое // Журн. Рос. хим. о-ва им. Д.И. Менделеева. 2003. - Т. 47, №3.-С. 59-69.

54. Соловьев В.А., Гинсбург Г.Д., Обжиров А.И., Дуглас В.К. Газовые гидраты Охотского моря // Отечественная геология. 1994. - № 2. - С. 10-17.

55. Соловьев В.А., Мазуренко JI.JI. Скопления газовых гидратов в очагах разгрузки флюидов как объекты исследования и освоения // Наука и техника в газовой промышленности. Научно технический журнал. М. : изд-во ООО «ИРЦ Газпром», 2004. - № 1-2. - С. 14-19.

56. Сывороткин В. JI. Экологические аспекты дегазации Земли : автореф. дис. . канд. геол.-мин. наук. М., 2001. http://geo.web.ru//db//msg.html?mid=l 17293 l&uri=index.htm

57. Тектоника и углеводородный потенциал Охотского моря / О.В. Веселов и др. ; отв. ред. К.Ф. Сергеев. Владивосток : ДВО РАН, 2004. -160 с.

58. Тинсли И. Поведение химических загрязнителей в окружающей . среде. М. : Мир, 1982. - 280 с.

59. Троцюк В.Я. Прогноз нефтегазоносности. М. : Недра, 1982. - 200с.

60. Харахинов В.В. Тектоника Охотоморской нефтегазоносной провинции : дис. . д-ра геол.-мин. наук в виде науч. докл. / Сахалинский Научно-исследовательский и проектно-изыскательский институт. Оха-на-Сахалине, 1998.-77 с.

61. Черткова JI.B., Биличенко А.А., Стунжас И.А. Обнаружение газогидратов метана в Охотском море // III съезд сов. океанологов. Секция геология, геофизика и геохимия океана: тезисы. JI. : Гидрометеоиздат, 1987. -С. 172-173.

62. Шакиров Р.Б. Аномальные поля метана в Охотском море и их связь с геологическими структурами : дис. . канд. геол.-мин. наук / ТОЙ ДВО РАН. Владивосток, 2003. - 175 с.

63. Barry J.P., Kochevar R.E. A tale of two clams: Differing chemosynthetic life styles among vesicomyids in Monterey Bay cold seeps // Cahiers de Biologie Marine 39 (3-4). 1998. - P. 329-331.

64. Biebow N. and Huetten E. (Eds.) Cruise Reports: KOMEX I and II. RV Professor Gagarinsky, cruise 22, RV Akademik M.A. Lavrentyev, cruise 28. GEOMAR Report 82 INESSA. Kiel, Germany, 1999. - 188 p.

65. Biebow N., Ludmann Т., Karp B. and Kulinich R. KOMEX: Kurile Okhotsk Sea Marine Experiment. Cruise Reports: KOMEX V and KOMEX VI, RV Professor Gagarinsky, cruise 26 and MV Marshal Gelovany, cruise 1. GEOMAR Report 88. Kiel, Germany, 2000. - 296 p.

66. Biebow N., Kulinich R., and Baranov B. (Eds.). Kurile Okhotsk Sea Marine Experiment (KOMEX II). Cruise Report: RV Akademik Lavrentyev, cruise 29. Leg 1-2. Kiel, Germany, 2002. - 190 p.

67. Bohrmann G., Torres M. (in press) Gas hydrates in marine sediments // Marine Geochemistry. In H.D. Schulz and M. Zabel (Eds.). P. 481-512. Springer -2006 (в печати).

68. Borowski W.S., Paull C.K. and Ussier W. III. Global and local variations of interstitial sulfate gradients in deep-water, continental margin sediments: Sensitivity to underlying methane and gas hydrates // Marine Geology. 1999. - V. 159.-P. 131-154.

69. 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 seepages in the Gulf of Mexico // Organic Geochemistry . 1986. - № 10. - P. 221-234.

70. Brooks J.M., Field M.E., Kennicutt II M.C. Observation of gas hydrates in marine sediments, offshore northern California // Marine Geology. 1991. - V. 96.-P. 103-109.

71. Bugge Т., Befring S., Belderson R. H. et. al. A giant three-stage submarine slide off Norway // Geo-Marine Letters. 1987. - V. 7. - P. 191-198.

72. Claypool G. and Kaplan I. The origin and distribution of methane in marine sediments. In Kaplan I. (Eds.) // Natural gases in marine sediments. -Plenum, New York, 1974. P. 99-139.

73. Climate Change 1994 / In J.T. Houghton, L.J. Meira Filho, J. Bruce et al. (Eds.) // Published for the Intergovernmental Panel on Climate Change. Cambridge : Cambridge University Press. 1996. - 86 p.

74. Dullo W.-Chr., Biebow N., and Georgeleit K. (Eds.). S0178-K0MEX Cruise Report: RV SONNE. Mass exchange processes and balances in the Okhotsk Sea. Kiel, Germany, 2004. - 125 p.

75. Etheridge D.M., Pearman G. I., Fraser P.J. Changes in tropospheric methane between 1841 and 1978 from a high accumulation-rate Antarctic ice core // Tellus. 1992. - V. 44B. - P. 143-152.

76. Ferrara R., Barghigiani C., Seritti A., Morelli E., Masoni A. Mercury measurement in waters with respect to its toxicity on organisms // Mem. Biol. Mar. Oceanogr. 1980. - V. 10, № 6. - P. 169-173.

77. Field M.E., Clarke S.H., White M.E. Geology and geologic hazards of offshore Eel River Basin, Northern California continental margin // USGS Open-file Report 80-1080. Menlo Park, 1980. 80 p.

78. Gas Hydrates. Relevance to world margin stability and climatic change. In J.-P. Henriet and J. Mienert (Eds.). UK, London : Geological Society, 1998. Special Publication. - № 137. - 338 p.

79. Ginsburg G.D., Soloviev V.A., Cranston R.E., Lorenson T.D., Kvenvolden K.A. Gas hydrates from the continental slope, offshore Sakhalin Island, Okhotsk Sea// Geo-Marine Letters. 1993. - V. 13. - P. 41-48.

80. Hammerschmidt E. Formation of gas hydrates in natural gas transmission lines // Industrial Engineering Chemistry. 1934. - V. 26. - P. 851855.

81. Iversen N., Jorgensen B.B. Anaerobic methane oxidation rates at the sulfate-methane transition in marine sediments from Kattegat and Skagerrak (Denmark) // Limnology & Oceanography. 1985. - V. 30 (5). - P. 944-955.

82. Jansen E., Befring S., Bugge T. et. al. Large submarine slides on the Norwegian continental margin: sediments, transport and timing // Marine Geology. 1987. - V. 78.-P. 77-107.

83. Joye S.B., Boetius A., Orcutt B.N., Montoya J.P., Schulz H.N., Erickson M.J. and Lugo S.K. The anaerobic oxidation of methane and sulfate reduction in sediments from Gulf of Mexico cold seeps // Chemical Geology. -2004.-V. 205.-P. 219-238.

84. Kennett J.P., Cannariato K.G., Hendy I.L., Behe R.J. Carbon isotopic evidence for methane hydrate instability during Quaternary interstitial // Science. -2000.-V. 288.-P. 128-133.

85. Kvenvolden K.A., Lorenson T.D. and Reeburgh W. Attention turns to naturally occurring methane seepage // EOS, 82, 457. 2001.

86. Kvenvolden K.A., Lilley M.D. Lorenson P.W. et al. The Beaufort Sea continental shelf as a seasonal source of atmospheric methane // Geophysical Research Letters. 1993. - V. 20. - P. 2459-2462.

87. Lammers, S., Suess, E., Mansurov M.N., Anikiev V.V. Variations of atmospheric methane supply from the Sea of Okhotsk induced by seasonal icecover // Global biogeochemical cycle. -.American Geophysical Union, 1995. V. 9, №3.- P. 351-358.

88. Ludmann Т., Baranov В., Karp B. (Eds.). Geomar Report 105 SERENADE. RV Professor Gagarinsky, Cruise 32. Kiel, Germany, 2002. - 42 p.

89. Ludmann Т., Wong H.K. Characteristics of gas hydrate occurrences associated with mud diapirism and gas escape structures in the northwestern Sea of Okhotsk // Marine Geology. 2003. - V. 201. - P. 269-286.

90. Matveeva Т., Soloviev V., Shoji H., Obzhirov A. (Eds.). Cruise Report CHAOS-1: RV Academic M.A. Lavrentyev, cruises 31 and 32. SPb. : VNIIOkeangeologia, 2005. 164 p.

91. Mclver R.D. Hydrates of natural gas impotant agent in geological processes. Abstrs. - Geological Society of America, 9. - P. 1089-1090.

92. Mienert J., Posewang J. Evidence of shallow and deep-water gas hydrates destabilizations in North Atlantic polar continental margin sediments // Geo-Marine Letters. 1999. - V. 19, № 1/2. - P. 143-149.

93. Nelson C.H., Thor D.R., Sandstrom M.V., Kvenvolden K.A. Modern biogenic gas-generated craters (sea-floor 'pockmarks') on the Bering Shelf, Alyaska // Geol. Soc. Amer. Bull. 1979. - 90 (1). - P. 1144-1152.

94. Rooney N., McCann K., Gellner G.,. Moore J. C. Structural asymmetry and the stability of diverse food webs // Nature. 2006. - V. 442. - P. 265-269.

95. Sahling H., Rickert D., Lee R.W., Linke P. and Suess E. Macrofaunal community structure and sulfide flux at gas hydrate deposites from the Cascadia convergent margin // Marine Ecology Progress Series. 2002. - V. 231. - P. 121138.

96. Sibuet M., Olu K. Biogeography, biodiversity and fluid dependence of deep-sea cold-seep communities at active and passive margins // Deep-sea Research. 1998. Part II. № 45. - P. 517-567.

97. Suess E., Whiticar M.J. Methane-derived C02 in pore fluids expelled from the Oregon subduction zone // Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology. 1989. - V. 71. - P. 119-136.

98. Walter K.M., Zimov S.A., Chanton J.P., Verbyla D., Chapin III F.S. Methane bubbling from Siberian thaw lakes as a positive feedback to climate wanning //Nature. 2006. - V. 443. - P. 71-75.

99. White R.S. Seismic bright spots in the Gulf of Oman // Earth and Planetary Science Letters. 1977. - V. 37. - P. 29-37.

100. Yamamoto S., Alcauskas J. B., Crozier T. E. Solubility of methane in distilled water and sea water // Journal of chemical and engineering data. 1976. -V. 21, № l.-P. 78-80.

101. Zlobin T.K. The Earth's crust structure of the Okhotsk Sea and its oil & gas presence in the north-eastern (Kamchatsk-side) part (from seismic data). -Yuzhno-Sakhalinsk : Publishing House of SakhGU, 2002. 98 p.