Миронюк Сергей Григорьевич : другие произведения.

Газонасыщенные морские грунты и естественные газовыделения углеводородов: закономерности распространения и опасность для инженерных сооружений

Самиздат: [Регистрация] [Найти] [Рейтинги] [Обсуждения] [Новинки] [Обзоры] [Помощь|Техвопросы]
Ссылки:
Оценка: 8.00*3  Ваша оценка:
  • Аннотация:
    В статье обобщены данные о газонасыщенных морских грунтах слагающих верхнюю часть разреза осадочных толщ и о субаквальных газовыделениях. Газовыделения рассматриваются как открытая, динамическая система, состоящая из множества условно неделимых элементов, объединенных между собой совокупностью внутренних связей. Рассмотрены методы идентификации и оценки активности флюидовыводящих структур. Описаны геолого-геоморфологические и тектонические закономерности пространственного распространения газовыделений и особенности инженерно-геологических свойств газо- и гидратосодержащих грунтов
  Статья опубликована в ж-ле Геориск, N 2. 2014. С. 8-18
  Газонасыщенные морские грунты и естественные газовыделения углеводородов: закономерности распространения и опасность для инженерных сооружений
  Миронюк С.Г.
  Начальник сектора опасных геологических процессов ООО "Питер Газ", к.г-м.н, г. Москва, mironyuk.sg@petergaz.com
  Отто В. П.
  Аспирант геологического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова, г. Москва vadim.otto@gmail.com
  Ключевые слова: газовыделения, газонасыщенные грунты, газовые гидраты, газовые факелы, грязевые вулканы, метан, покмарки, геологическая опасность
  
  Аннотация
  В статье обобщены данные о газонасыщенных морских грунтах слагающих верхнюю часть разреза осадочных толщ и о субаквальных газовыделениях. Газовыделения рассматриваются как открытая, динамическая система, состоящая из множества условно неделимых элементов, объединенных между собой совокупностью внутренних связей. Рассмотрены методы идентификации и оценки активности флюидовыводящих структур. Описаны геолого-геоморфологические и тектонические закономерности пространственного распространения газовыделений и особенности инженерно-геологических свойств газо- и гидратосодержащих грунтов
  
  
  Gas-saturated grounds of the seabed and natural hydrocarbon gassings: patterns of distribution and engineering construction hazard
  
  Mironyuk S.G.
  Head of the Geohazard Sector, "Peter Gaz" LLC, PhD (Candidate of Science in Geology and Mineralogy), Moscow, mironyuk.sg@petergaz.com
  Оttо V. P.
  PhD Researcher, Geological Department, Lomonosov Moscow State University, Moscow, vadim.otto@gmail.com
  
  
  Key words: gassings, gas-saturated grounds, gas hydrates, gas flames, mud volcanoes, methane, pockmarks, geohazard
  
  Abstract
  The article summarizes data on gas-saturated marine sediments forming the upper part of the sequence of sedimentary strata and subaqueous gassings. Gassing considered as an open, dynamic system consisting of a set of conditionally indivisible elements, united by the set of internal connections. The methods of identifying and evaluating the activity of fluid-excretive structures were considered. The geological, geomorphological and tectonic patterns of spatial distribution of gassings as well as engineering geological properties of gas-saturated and gas hydrate generating grounds were described.
  Введение
  
  В настоящее время повсеместно растет интерес к проблеме выделения газов из донных отложений и толщи морской воды. Помимо специальных научных исследований, в частности для решения проблемы глобальных климатических изменений, изучение газопроявлений ( в тексте данной статьи, под термином "газопроявление углеводородов" понимается согласно [14, с. 200] - "постоянное или периодическое поступление газа из недр на дневную поверхность или в подземные горные выработки". Термины "газопроявление" и "газовыделения" рассматриваются нами как синонимы) в морях выполняется с целью поиска и разведки месторождений углеводородов, оценки экологического состояния водоемов, выбора безопасных мест строительства скважин, буровых платформ, трубопроводов, других подводных инженерных сооружений.
  Последняя из перечисленных проблем не может быть успешно решена без учета газообразных компонентов грунтов и изучения процессов миграции газа в донных осадках.
  Результаты многолетних геофизических и инженерно-геологических исследований, в том числе ООО "Питер Газ", в различных районах Мирового океана свидетельствуют о практически повсеместном распространении газонасыщенных осадков в придонной части осадочного разреза.
   Проблемы оценки несущей способности газонасыщенных осадков и опасности эмиссии (сипинга) газов (в основном метана) на морском дне изучены недостаточно. Об этом, в частности свидетельствуют различные суждения относительно надежности газонасыщенных толщ в качестве возможных естественных оснований подводных сооружений [35,44,75 ].
  Опыт морских изысканий на шельфе и в глубоководных областях Мирового океана в последние десятилетия показал, что субаквальная инженерно-геологическая обстановка существенно отличается от наземной. В частности, на морском дне получили более широкое распространение, чем на суше естественные газопроявления. Аномальное, постоянное или периодическое поступление газа из осадочных толщ океанского дна в гидросферу и атмосферу - опасный геологический процесс. [94, 109].
  Как и техногенные газопроявления [54,84] масштабные единовременные выбросы газа из грязевых вулканов, покмарок, газовых карманов представляют реальную опасность для подводных добычных комплексов, глубоководных буровых платформ, трубопроводов и судов [6, 19, 51, 74, 90].
  В настоящей обзорной статье систематизированы данные об особенностях газонасыщенных грунтов, миграции газа в грунтовой и водной толщах, описаны факторы опасности естественных газопроявлений для различных типов морских сооружений. Техногенные аналоги природной разгрузки флюидов (газопроявления возникающие в процессе разведочного и инженерно-геологического бурения, при строительстве эксплуатационных скважин и т. д.) были рассмотрены ранее [54].
  
  Газопроявление в морях как природная система
  Естественное газопроявление в морях сложное геологическое явление и требует к себе системного, междисциплинарного подхода. В этой связи газопроявление следует рассматривать в качестве открытой, динамической системы, состоящей из множества условно неделимых элементов, объединенных между собой совокупностью внутренних связей. Рассматриваемое явление в значительной степени определяет инженерно-геологические условия морского дна, которые в свою очередь представляют собой "сложную, многофакторную систему, изменяющуюся во времени" более высокого уровня [79, с. 19].
  Область субмаринных газовыделений охватываает верхнюю часть литосферы, гидросферу и нижнюю часть атмосферы.
  Изучая газопроявление углеводородов, следует выделять следующие элементы этой системы:
  - газ (биогенный, термогенный и биогенно-термогенный). В осадках (породах) он находится в виде пузырьков, окруженных водой (кристаллами льда, соли), в растворенном (в поровом пространстве) или в свободном виде, а также в твердом состоянии (газогидраты);
  -газогенерирующие осадки (породы): газонасыщенные (талые и многолетнемерзлые), гидратосодержащие, угле- или соленосные. Описаны следующие формы донных скоплений газонасыщенных осадков: покровы сопочной брекчии, подводные "болота" [38,39].
  -газовыделяющие структуры (часто с повышенным пластовым давлением): газовые, газоконденсатные ловушки, газогидратные толщи, газовые карманы, обширные скопления свободного газа в приповерхностных осадках под региональными флюидоупорами, в т. ч. под подводными реликтовыми многолетнемерзлыми породами, т. н. "газовые фронты" [87] ), домы (невысокие придонные купольные структуры), купола газового вспучивания [2].
  - флюидоупоры: карбонатные, глинистые, галогенные, сульфатные, карбонатно-глинистые, многолетнемерзлые, гидратоносные породы;
  -флюидопроводящие структуры (на донной поверхности):
  • фокусированные (грязевые вулканы и грифоны, глиняные и солевые диапиры, покмарки, гидротермальные источники, сквозные талики в мерзлых породах). К указанному типу флюидопроводящих структур можно отнести еще слабо изученные кольцевые структуры, одна из которых в виде овальной котловины диаметром около 12 км обнаружена на дне Черного моря [89];
  • линейные (зоны тектонических разломов, трещины, борозды выпахивания айсбергов (плугмарки)) [42] (рис. 1);
  • рассредоточенные.
  - газовые потоки:
  • в осадочной толще: газовые "трубы" ("столбы", "колонны");
  • в водной толще: гидроакустические аномалии-струйно-пузырьковые (газовые факелы и их поля) (рис. 2) и диффузные (подводные "дымы"). В случае выхода метано-углеродной струи на поверхность моря возникают: газоводяной фонтан ("султан"), скопления пузырей газа. В зоне выхода газожидкосного потока ("котла кипения") плотность газоводяной смеси меньше плотности воды В ходе глубоководнях погружений установлено, что в зависимости от глубины метановые пузыри при их всплытии могут трансформироваться в сыпучую гидратную среду, или формировать твёрдую гидратную пену, или оставаться обычными пузырями газа в воде [22].
  • в приводной атмосфере: зона высокой загазованности (газовоздушное облако). Как правило, возникшее над поверхностью воды, метановое облако перемещается по направлению ветра и вверх, постепенно рассеиваясь. При содержании метана в воздухе более 15 % возможно факельное возгорание газовоздушной смеси. Вероятность воспламенения повышается в случае попадания в воздух содержащихся в природном газе более тяжелых предельных углеводородов (этана и др.), удельный вес которых больше удельного веса воздуха. Согласно литературным данным, воспламенение газа наблюдалось в Черном, Балтийском и Печорском морях, на озере Байкал [8,23,35,55,88]. При наличии ледяного покрова, затрудняющего эмиссию метана в атмосферу, образуются пропарины на поверхности (диаметром от метров до десятков км2) и вздутия льда (результат подледного скопления газов) [9,46]. В случае значительного скопления метана подо льдом и наличия источника воспламенения возникают фонтаны огня из лунок и трещин.
  
  Опыт классификации газопроявлений
  
  Среди субмаринных газовыделений различаются три их основных типа: аномальные газовыделения мерзлых толщ, газовыделения горячих гидротермальных потоков немерзлых толщ, фокусированные холодные углеводородные потоки немерзлых толщ [94].
  Эмиссию метана в Охотском море условно разделяют на четыре вида [85]:
  -локальные (сосредоточенные) выходы (газовые венты, грязевые вулканы, газогидротермальные источники и др.);
  - разгрузка метана из газогидратоносных осадков;
  - площадное поступление метана из нефтегазоносных структур;
  - площадная эмиссия метана в зоне размыва складчатых структур.
  К локальным источникам естественного выхода углеводорода на дне морских акваторий следует отнести также покмарки [103] и диапиры [27].
  В Черном море обособляются три группы газовых проявлений [15]:
  - биогеохимической природы, в форме газовых факелов, расположенных, в основном на шельфе;
  - газовые факелы, являющиеся следствием глубинной дегазации недр и локализующиеся в региональных тектонически ослабленных зонах;
  - газовые факелы подножья континентального склона и расположенные в районе грязевого вулкана Двуреченского на глубине 1500-2000 м также имеющие глубинные источники дегазации.
  Ю. Д. Леин [41], обобщая обширный материал о метановых сипах различных областей Мирового океана условно, по преобладающему источнику метана, выделяет следующие их большие группы:
  - высачивания диагенетического (микробиального) метана из молодых осадочных отложений шельфа и континентального склона;
  - метановые сипы подводных грязевых вулканов пассивных окраин океана, с преобладанием в их составе метана смешанного биогенно-термогенного генезиса;
  - метановые сипы активных конвергентных окраин океана с преобладанием в их составе термогенного метана.
  
  Методы идентификации и оценки активности флюидовыводящих структур
  При инженерно-геологических изысканиях в районах газопроявлений необходимо устанавливать:
  • геологические и геоморфологические условия газопроявлений;
  • распространение, характер и активность газопроявлений;
  • особенности физико-механических свойств и состава грунтов на участках газопроявлений;
  • опасность газопроявлений с учетом типа морских сооружений.
  Следующие методы используются для детальных исследований газопроявлений:
  - геофизические (высокоразрешающая сейсморазведка 2Dи 3D, высокочастотное эхолотирование, съемка гидролокатором бокового обзора, сейсмоакустическое профилирование придонной части геологического разреза);
  - инженерно-геологические (буровые работы, донный пробоотбор дночерпателем и грунтовой трубкой, исследования структуры и свойств газонасыщенных грунтов, в том числе специфических характеристик (склонность к разжижению и тиксотропному разупрочнению при динамических нагрузках);
  - гидрологические (зондирование и профилирование CTD (электропроводность, температура, плотность) с датчиком метана);
  - гидрогеохимические (определение химического состава донных грунтов, морской воды, аутигенных минералов, концентрации газа (метана) в пробах воды (путем дегазации пробы и хроматографического анализа газовой фазы), изотопный анализ углерода и водорода);
  - биологические (изучение микробных матов и специфических газофильных биологических сообществ в местах разгрузки СН4, в том числе отдельных видов-индикаторов эмиссии метана, например Pogonophora [96,103];
  - наблюдения газопроявлений с помощью дистанционно управляемых (ROV) и обитаемых аппаратов;
  - дистационное зондирование водной поверхности [9];
  - экспериментальные (исследования флюидных потоков в скважинах).
  Основной задачей геофизических исследований является выявление скоплений газа в осадочной толще, флюидовыводящих структур, участков распространения донных скоплений газонасыщенных осадков, газовых потоков в водной толще. Эффективность поиска мест газопроявлений и последующей оценки их опасности во многом зависит от выбора адекватных конкретным инженерно-геологическим условиям методов геофизических исследований.
  Опыт изысканий ООО "Питер Газ" [13,108] показал следующее:
  1. Для идентификации флюидовыводящих структур наилучший результат показал совместный анализ батиметрических, сейсмоакустических данных и данных гидролокации бокового обзора. При этом очевидны преимущества многолучевого эхолотирования относительно однолучевой модели.
  2. Для достижения оптимального соотношения между разрешающей способностью и глубинностью изысканий сейсмоакустическое профилирование следует проводить тремя системами одновременно с частотами 250 - 300 Гц, 1500 - 2000 Гц и 2000 - 12000 Гц.
  3. Высокую эффективность в обнаружении локальных объектов на морском дне показала интегрированная система Benthos C3D+SPB, в состав которой входит профилограф Chirp-III и гидролокатор бокового обзора, с функцией батиметрии C3D. Установленный в буксируемом теле гидролокатор C3D сочетает не только получение высокоразрешающего гидролокационного изображения, но и батиметрических данных в широкой полосе обзора. Применение гидролокатора C3D позволяет выявить особенности рельефа дна с разрешением 0, 1 - 0, 2 м.
  4. Многоканальное сейсмоакустическое профилирование по сравнению с одноканальным обеспечивает большую глубинность исследований и более высокую точность построений благодаря возможности определения скоростей в осадках.
  
  Свидетельством активности флюидовыводящих структур является наличие в водной толще над ними гидроакустических аномалий (газовых факелов) и акустических аномалий в осадочной толще различного вида: "покров", "колонна", "мутность", "столбы", "трубы" и др. [3,32,99].
  Свидетельством активности покмарок, например, является наличие в водной толще над покмарками газовых факелов и вертикальных зон акустической мутности /прозрачности (газовых труб) на сейсмических профилях под покмарками [3].
  Следует однако, отметить, что геофизические методы имеют определенные ограничения при решении рассматривемой задачи. Доказать современную активность газопроявления с помощью, например, высокочастотного эхолотирования и сонарной съемки можно лишь в случае очень мощного газового факела.
  Следует также учитывать, что газовые факелы в зависимости от условий в нефтегазоносных горизонтах и геологических структурах, сейсмического режима могут активизироваться, на время прекращать свою активность, либо вовсе исчезать, а затем появляться вновь [60]
  В этой связи, для указанной цели применяют комплекс методов: гидрогеохимические, биологические, дистанционное зондирование водной поверхности, тепловая съемка, осуществляется мониторинг развития поверхностных флюидовыводящих структур (например, покмарок) с помощью сейсмоакустического профилирования и гидролокации бокового обзора.
  Признаками активности грязевых вулканов принято считать наличие: разжиженной, перенасыщенной газом брекчии непосредственно на поверхности морского дна, газовых факелов над жерлом вулкана, "живых" грифонов, газогидратов на поверхности грязевого вулкана. Разработана методика, позволяющая по содержанию метана и его гомологов выделять относительно активные и пассивные грязевые вулканы [7].
  Комплексные сейсмические исследования на суше показали, что об активности грязевых вулканов можно судить по скоростям поперечных волн (Vs) в слоях сопочной брекчии. Отложения современного грязевого вулканизма ("живых" вулканов) отчетливо выделяются в верхней части разреза пониженными значениями Vs, равными 40-75 м/сек. Повышенные скорости Vs в продуктах грязевого вулканизма (Vs > 75 м/сек) косвенно свидетельствуют о прекращении процессов активного вулканизма на том или ином участке [25]
  Геолого-геоморфологические и тектонические закономерности газопроявлений
  Газопроявления в Мировом океане представляют собой глобальное физико-геологическое явление. Они существуют во всех морфоструктурных зонах от шельфа до рифтовых долин срединно-океанических хребтов. За последние 20-30 лет естественные газопроявления в форме метановых сипов были обнаружены на активных и пассивных окраинах Тихого, Атлантического, Индийского и Северного Ледовитого океанов на глубинах от 14 до 3500 м [41, 107].
  В Охотском море обнаружено, в частности, что метан наиболее интенсивно выделяется из донных отложений в водную толщу в районах разрушения газовых гидратов, играющих роль флюидоупоров [16,19,64].
  В Черном море выявлена следующая зональность в размещении газовых факелов (сипов). Метановые сипы, как правило, находятся вне зоны гидратообразования, занимающей центральную часть моря глубже 700-800 м [88]. Эта закономерность, по мнению Е.Ф. Шнюкова, подтверждает роль газогидратов в качестве флюидоупора, препятствующего подъему метана в верхние слои толщи осадков и далее в водную среду.
  В других районах Мирового океана, и в частности на арктическом шельфе, "покрышка" над газонасыщенными отложениями может быть образована многолетнемерзлыми породами (ММП). При наличии флюидовыводящих структур, например сквозных таликов, происходит выброс газа в водную толщу.
  Установлена пространственная связь газопроявлений с зонами тектонических нарушений [29,33,64,66]. В частности в Охотском море многочисленные выходы метана на северо-восточном склоне о. Сахалин трассируют локальные разломы, занимающие секущее положение к крупным субмеридиональным разломным зонам. Наиболее благоприятными зонами миграции флюидов являются места пересечения разрывных нарушений [85].
  В Черном море позиция крупнейшей сублинейной зоны газовых факелов в структурном плане рассматривается как зона растяжения (эмбриональная область пулл-апарт), трассирующая перегиб внешнего шельфа к материковому склону [26]. Газовые факелы приурочены преимущественно к перегибам поверхности дна, но расположены в пределах как положительных (подводные холмы, хребты, уступы), так и отрицательных (каньоны, палеодолины, ложбины, воронки) форм мезо - и микрорельефа [93].
  К краю шельфа приурочены зона с повышенным содержанием метана и в юго-восточной части Южно-Китайского моря [63]. Эта область пространственно совпадает, как и в Черном море, с тектонически активной структурой.
  Газопроявления типичны для мощных осадочных толщ авандельт крупных рек [107]. В Черном море также большинство обнаруженных сипов тяготеют к палеодельтам и каньонам впадающих в Черное море рек Днепр, Днестр, Дон, Дунай и к приустьевым районам ряда кавказских рек [77,92]. Более 50 % газовых сипов залегают на глубинах от 51 до 100 м, а более 80 % - на глубинах 51 - 200 м [88].
  К наиболее распространенным и хорошо изученным сосредоченным флюидовыводящим структурам в морских акваториях относятся грязевые вулканы, диапиры и покмарки. Установлено [48], что подавляющее большинство указанных структур приурочено к тектонически активным зонам коллизии и субдукции, и особенно, к областям развития аккреционных комплексов.
   Грязевые вулканы в мире представляют собой довольно широко распространенное геологическое явление. Они обнаружены на шельфе, континентальном склоне, а также в пределах абиссальных равнин. Согласно опубликованным данным, количество субмаринных грязевых вулканов в Мировом океане, расположенных в пределах зоны стабильности газовых гидратов составляет 2 х103 [98], а общее их количество более 3х103 [47].
   В России они описаны на Таманском полуострове и о. Сахалин, в Черном и Каспийском морях, на дне оз. Байкал. В настоящее время установлено, что грязевые вулканы распространены в наиболее активных сейсмотектонических зонах краевых прогибов выполненных мощной толщей молассовых формаций при наличии крупных скоплений газа и аномально высоких пластовых давлений (АВПД) [1]. В Черном море, грязевые вулканы, как правило, приурочены к осям антиклинальных поднятий, осложненных разрывными нарушениями, располагаясь на сводах или несколько смещаясь на периклинали и на крылья складки.
  Покмарки, как известно, были впервые обнаружены и описаны в 1970 году на шельфе Канады и с тех пор, наряду с сипами, выявлены в различных частях Мирового океана (в Северном, Норвежском, Баренцевом, Каспийском, Средиземном, Черном, Охотском морях, Мексиканском, Гвинейском заливах и т. д.) на глубинах от 5 м до 3000 м и более [104].
  Механизм их образования и особенности географического распространения на дне Мирового океана, и, в частности в арктических морях подробно описаны в работе Джадда А.Г. и Ховланда М. [107].
  Согласно общепринятому определению покмарки представляют собой округлые или продолговатые депрессии, обычно образующиеся в слабых грунтах (илах, глинах текучей консистенции, рыхлых песках) за счет выброса газа вместе с осадками в водную толщу [104]. Однако не все структуры, имеющие такую морфологию, могут рассматриваться в качестве покмарок.
  Покмарки следует отличать от термокарстовых воронок, которые также встречаются на прибрежном шельфе арктических морей и от замкнутых депрессий тектонической природы [3]. Выделяют целый ряд геологических процессов, которые могут быть ответственными за происхождение структур, имеющих в плане округлые формы [111].
  Образование некоторых из них обусловлено растворением соляных диапиров, выходами подземных вод, эрозией, оседанием грунтов вдоль современных разломов и т. д. Морфология этих струтур сходна с морфологией покмарок, но они имеют иное происхождение, и поэтому для их обозначения был предложен термин покформы [3] .
  В Балтийском море покмарки выявлены в районах распространения газонасыщенных осадков в Гданьской, Арконской и Готландской впадинах [24]. Часто отмечается пространственная связь разрывных нарушений и зон скопления покмарок.
  Покмарки в придонной части осадочного разреза - характерная форма рельефа Баренцева, Печорского, Чукотского морей [40,43,53,72].
  В пределах изученной ООО "Питер Газ" акватории Баренцева моря [53] встречаются два морфологических типа покмарок: округлые (конусовидные) и продолговатые.
  Как показали сейсмоакустическое профилирование и пробоотбор, в настоящее время большинство воронок, в той или иной степени заполнены голоценовыми осадками мощностью 4-6 м и более (обнаружены полностью погребенные воронки). В свою очередь ни гидролокацией бокового обзора, ни эхолотированием не были обнаружены признаки современной разгрузки газов в водную толщу на участках распространения покмарок. Это позволяет сделать вывод, что изученные донные формы рельефа являются реликтовыми, и возникли в период голоценового послеледникового потепления в Западной Арктике или находятся, как и покмарки Чукотского моря, в "спящей" стадии [43].
  Образование покмарок, судя по имеющимся данным, постоянный геологический процесс. Образуются они и в настоящее время. Имеются сведения об активизации деятельности покмарок [3,19, 100] и других флюидовыводящих структур, как во время, так и незадолго до землетрясения [12, 57, 95].
  Краткая характеристика свойств газосодержащих грунтов
  Важнейшей инженерно-геологической особенностью верхних горизонтов субмаринной части литосферы является широкое распространение газосодержащих грунтов. В порах грунтов газ содержится в свободном (в виде пузырей), адсорбированном, защемленном и растворенном состоянии. Ориентировочные оценки свидетельствуют, что в глинистых грунтах содержание газа не превышает 5 %. В песчаных грунтах (в газовых карманах) оно может достигать значительно больших величин. Газонасыщенные осадки обнаружены практически во всех геоморфологических зонах морей и океанов. На шельфе наиболее часто скопления газа фиксируются в прослоях ракуши и песчаных грунтов в палеодолинах и палеоложбинах перекрытых глинистыми грунтами. Содержится газ также в глубоководных илах абиссальных равнин. В морских осадках газовая компонента представлена в основном метаном, углекислым газом, сероводородом, кислородом, азотом.
  Важнейшей особенностью газосодержащих грунтов являются их специфические акустические свойства (слабопроницаемые для данного типа волн), а также их пониженная плотность и повышенная нестабильность свойств.
  Несмотря на то, что инженерно-геологические свойства морских грунтов изучены достаточно хорошо [30, 35, 59, 75] вопросы влияния газовой компоненты на инженерно-геологические свойства морских отложений исследованы слабо. Имеется сравнительно небольшое число работ по этой проблеме.
  Исследование глинистых осадков в дельте р. Нил, показало, что чем выше содержание газа, тем выше, до определенного значения вертикальной нагрузки, сжимаемость грунтов [101].
  В целом насыщенность грунтов газом (как в свободной и растворенной формах, так и в виде газогидратов) является фактором, ухудшающим инженерно-геологические условия [75,76] .
  Исследования донных грунтов (суглинки, глины) в восточной части Печорского моря показали, что в осадках содержащих газ, довольно резко снижается скорость продольных волн ( Vp = 800-1200 м/с) (в грунтовых толщах, где газонасыщенные осадки отсутствуют, Vр = 1400-1800 м/с) и поперечных (Vs = 150 м/с и ниже), уменьшается степень влажности, плотность и удельное сопротивление грунта под конусом (qз) при одновременном повышении пористости, показателя текучести и сжимаемости в интервалах грунтовой толщи, содержащих свободный газ. Отмечается, что на свойства грунтов влияет не только содержание газа, но и давление, которое он создает в поровом пространстве.
  По данным Ю. П. Безродных, С. В. Делия, В. П. Лисина [6] даже при небольшом содержании свободного газа в приповерхностных отложениях на ряде участков Северного Каспия (десятые доли процента от объема грунта) наблюдается снижение интервальной скорости Vp до 200-300 м/с.
  Газонасыщенные, особенно песчаные осадки, представляют собой вид грунтов крайне опасный для тяжелых морских сооружений. Наличие естественного избыточного порового давления определяет неустойчивость осадочных толщ по отношению к внешним динамическим воздействиям. Возрастание порового давления в газонасыщенных песчаных линзах, в результате, например сейсмических событий в период эксплуатации гравитационных платформ может вызвать разжижение грунтов, снижение несущей способности грунтового основания, прорыв газа к поверхности дна (по направлению градиента давления). Последнее сопровождается образованием воронок или участков проседания морского дна, что в конечном итоге приводит к потере устойчивости и разрушению сооружений.
  Изыскания на шельфе и континентальном склоне Черного моря показали, что глинистые илы, характеризуются следующими средними значениями показателей их свойств: влажность - 56,9%, плотность - 1,63 г/см3, коэффициент пористости - 1,59. Эти же грунты, но газонасыщенные характеризуется аномально высокими значениями влажности - 108,2%, низкими значениями плотности - 1,41 г/см3, высоким коэффициентом пористости - 2,97 и низким сопротивлением недренированному сдвигу - 4,5 КПа (по результатам определения лабораторной крыльчаткой) [31].
  Пузырьки газа, содержащиеся в относительно крупных порах грунтов, а также растворенный в поровой воде газ придают грунтам свойство упругости, сказывающееся на их реологических свойствах [20].
  Высокое содержание газа в осадках может способствовать развитию подводных оползней, сообщает песчаным грунтам плывунные свойства, усиливает их склонность к разжижению. Наличие газов в грунтах повышает их химическую агрессивность. На участках морского дна, сложенных с поверхности газонасыщенными грунтами повышается сейсмическая балльность.
  Нами, в ходе сейсмического микрорайонирования площади Киринского газоконденсатного месторождения (Охотское море) было установлено, что наличие газа в породах нутовской свиты на участке выхода на дно моря газовой "трубы" сопровождается значимым уменьшением пластовых скоростей Vp и Vs (падение скоростей здесь, по сравнению с породами вне газонасыщенной зоны, составляет около 4%) [52].
  Имеются данные, что в газонасыщенных зонах происходит еще большее уменьшение скорости продольных волн (Vp) (до 14-30 %) и увеличение поглощения энергии сейсмических волн в 10 раз и более [11,82].
  Данное явление объясняют следующим эффектом - при прохождении волн через массивы газонасыщенных грунтов сейсмическая энергия расходуется на деформацию пузырьков газа, что отражается на амплитудно-частотном спектре и частично на скоростях волн [37]
  Сейсмическая балльность может резко повыситься на участках морского дно сложенного с поверхности гидратоносными породами в случае их диссоциации и уменьшения сейсмической жесткости осадков.
  Установлено, что скорость распространения звука в чистом газовом гидрате оценивается в диапазоне 3300-3800 м/с [110], но она в среднем на 30-40 % ниже в осадках, насыщенных гидратами газа [112 ], имеющих плотность 1,1-1,3 г/см3 [83]. В свою очередь, скорость прохождения сейсмических волн в гидратосодержащих осадках выше на 25-40 % (порой более чем на 60 %) в сравнении со скоростями в аналогичной среде без гидратов [114].
  
  Состав и концентрация газов в водной толще и в донных грунтах
  Согласно [80] содержание метана, растворенного в водах морей, варьирует в значительных пределах - от n х 10-3 до n х 103 мкл/л. В донных осадках диапазон изменения его концентрации еще больше - от n х 10-6 до n х 102 мкг/г.
  Следующие основные региональные факторы определяют распределение метана в морской среде: тип моря (внутреннее, окраинное, море-озеро), гидрохимическая обстановка, сейсмотектонический режим и др.
  В пределах той или иной акватории на содержание метана в водной толщи и в осадках значительное влияние оказывают условия водообмена (природное содержание метана в морской воде и в осадках обычно меняется, нарастая при переходе от пелагиали морей и океанов к их прибрежным водам, заливам и эстуариям), конкретные гидрометеорологические условия (режим течений, их направленность, скорость), фациальная обстановка, сейсмичность района, гидротермальная и грязевулканическая активность на дне морей, степень нарушенности разломами фундамента и осадочного чехла, эффекты разложения газогидратов в верхнем слое донных осадков и др. [56].
  Мощность потока газа на различных участках газопроявлений достаточно сильно варьируется. Значения потока принято делить на три группы - меньше 6 г/год×м2 (не проявляются в формах рельефа на морском дне), от 6 до 26 г/год×м2 (образуются формы высачивания, без видимого потока) и более 26 г/год×м2 (возникают формы высачивания, на эхограммах виден поток пузырьков газа) [104]. Концентрация газов в грунтах зависит, как показано выше, от региональных и локальных условий участка морского дна. Значимым содержанием углеводородных газов в грунте принято считать концентрации в 0,1 мл/л и выше [105].
   Обнаружен эффект пульсационного выделения метана эффект "метанового дыхания моря", когда выделение метана в атмосферу происходит пульсациями, что сопровождается изменением концентрации метана в морской воде как в пространстве, так и во времени, в зависимости от гидрометеорологического режима данной акватории [55].
  Установлено, например, что в водной толще и донных осадках внутренних морей концентрация метана на порядок (и более) выше, чем в окраинных морях, а в последних выше, чем в открытом море [80]. Например, содержание метана в водах Черного моря (типичное внутреннее море) достигает 0, 3 мл/л, что на четыре порядка больше чем в среднем для вод Мирового океана [21].
  Высоким содержанием метана (от 0,1 до 285 мл/кг) отличаются и современные четвертичные глубоководные осадки Черного моря, в то время как, например, в море Лаптевых (материково-окраинный бассейн) содержание газов в осадках составляет 0,005-1,0 мл/кг. При этом максимальные значения концентрации метана зафиксированы в отложениях подводного продолжения дельты р. Лены [39,73].
  Фоновые значения содержания метана в пробах донных осадков Карского моря составляют 0,001 мл/кг, а модальные значения содержания этого газа в пределах газовых аномалий (как правило, приуроченных к зонам разрывных нарушений), превышают фоновые более чем в 100 раз [70].
  Повышение содержания метана в водной толще и в осадках прослеживается в районах активной грязевулканической деятельности. Так, изучение содержания газов в отложениях (грязевулканическая брекчия, илы) различных грязевых вулканов Черного моря показало, что концентрация метана в них варьирует от 0,07 до 3507 мл/кг, что косвенно отражает периоды затухания и активизации вулканов [39]. В области разломов и действующих грязевых вулканов в Азовском море также наблюдается возрастание концентрации метана в придонной воде и донных осадков. Почти на два порядка отличается содержание метана в донных осадках (илах) Азовского моря (0,18 мл/кг) и сопочной брекчии (14 мл/кг).
  В Норвежском море, осадки, отобранные из кальдеры грязевого вулкана Хаакон Мосби, содержат 2, 94 мл/кг. Исследования в Атлантическом океане (глубоководная окраина Португалии (глубина воды 3800м)) показали повышенные концентрации углеводородных газов (в основном метана) во всем районе грязевого вулканизма, приуроченного к зоне сочленения Африканской и Евразийской литосферных плит.
  Его концентрация в грязевых вулканах достигает 754 мкМ/л осадка, тогда как в нормальных пелагических колонках концентрация метана не превышает 0,9703 мкМ/л.[7].
  В последние годы появился ряд работ, в которых обращено внимание на т. н. сейсмогенный фактор дегазации недр морских бассейнов и на пространственное совпадение участков аномалий природных газов в придонной воде с активными неотектоническими структурами [57,58, 63, 86].
  Имеются данные свидетельствующие об увеличении числа газовых факелов в дальневосточных морях после сильных землетрясений [56]. В районах с относительно слабой сейсмической активностью (Баренцево море), как показали исследования, аномальные концентрации также были обнаружены лишь в зонах разломов [81].
  Повышенное содержание метана в осадках и в водной толще зафиксировано, в ряде случаев, и на участках морского дна расположенных над нефтегазоносными структурами. В дальневосточных морях в придонном слое воды над месторождениями нефти и газа существуют аномальные поля углеводородных газов, где содержание метана в 10-100 раз превышает фоновые значения.
  Так, например, в придонной воде над Лунской структурой (Охотское море) встречены очень высокие содержания метана. В центральной части структуры аномалия по метану достигает 109, 0 × 10-4 мл/л, что на два порядка превышает фон. Столь высокая аномалия связана с сильной нарушенностью структуры, большой мощностью продуктивной толщи (500 м), сравнительно небольшой глубиной ее залегания (1700 м) [61].
   Возникновение аномального поля метана в морской среде, может быть связано с существованием в осадочной толще такого его источника как разрушающиеся газогидраты (вследствие снижения давления или повышения температуры [105].
  Так, например, в Охотском море в поверхностном слое воды фоновые концентрации метана обычно составляют 0, 00007- 0,00009 мл/л. В подповерхностном слое (глубина 75-100 м) они возрастают до 0,001-0,0012 мл/л и уменьшаются до 0,000015-0,00002 мл/л в придонном слое в глубоководной части акватории (более 1000 м). Концентрации метана в водной толще в районе очагов газовой разгрузки в пределах гидратоносных площадей превосходят его фоновые концентрации на 3-4 порядка. В районе выходов потока метана концентрация его в донных осадках достигает 50-100 мл/кг осадка, что превышает фоновое количество в 100 тыс. раз [65,68].
  Показано, что после сильных сейсмических событий наблюдалось резкое возрастание концентрации метана в воде Японского моря, при этом прослеживалось возрастание концентрации метана в областях, наиболее близко прилегающих к эпицентральным зонам землетрясений [57].
  
  Эколого-геологические аспекты газопроявлений
  
  Как источник экологической опасности, флюидовыделения из донных отложений начали изучать сравнительно недавно, в основном в связи с разведкой и эксплуатацией морских месторождений на континентальном шельфе и строительством подводных трубопроводов [17,23, 74, 91,94].
  Учитывая характер дегазации осадков (неопределенность момента возникновения и интенсивности проявления), а также тяжесть последствий есть основание относить газовые выделения к категории опасных геологических процессов способных вызвать бедствие на акватории. В частности, естественные выделения газа могут представлять значительную опасность для мореплавания. Маловероятна, но все же возможна реализация следующего сценария аварии с наиболее тяжелыми последствиями для плавучих буровых установок и судов: выброс газа, образование газоводяного шлейфа, образование газовоздушного облака, пожар (взрыв), снижение/потеря плавучести плавсредств попавших в зону выхода газоводяного шлейфа на поверхность воды, гибель плавсредств. Оценки показывают, что при поступлении в поверхностный слой Черного моря свыше 30 л метана в секунду, возможна потеря плавучести судов, а при инжекции метана в атмосферу свыше 150 л/сек возможно его факельное возгорание [50].
   В зимнее время газовые грифоны проявляются в виде малозаметных с поверхности льда "пропарин", представляющих угрозу для транспортных средств и рыбаков.
  Грязевые вулканы, отдельные газовые сипы извергают огромные массы газов, в основном метана, углекислоты, азота и сероводорода, что представляет потенциальную угрозу для водных экосистем. Газ, выходящий при извержении вулкана, может быть одновременно легковоспламеняющимся и токсичным. Зафиксирован случай гибели большого количества бакланов при извержении островного грязевого вулкана в Каспийском море, которое сопровождалось, предположительно, эманацией углекислоты [34]. Массовая гибель водных организмов наблюдалась в турецком секторе Черного моря за два дня до Измитского землетрясения (17 августа 1999 г.), что объясняется высбождением метана из донных осадков [97]. Это обусловлено тем, что на стадии подготовки основного толчка, по мере возрастания тектонических напряжений в породах происходит образование многочисленных трещин, сопровождающихся возникновением упругих колебаний (форшоки). При этом происходит ускоренное выделение газов, опасных при определенной их концентрации в воде для гидробионтов, и, в частности, планктона [67] . Доказано, что в сейсмоактивные годы из-за усиления выделения метана численность популяций рыб снижается в 2-10 раз, а добыча мидий падает в 3 раза [45].
  Особую опасность может представлять выброс сероводорода подводными вулканами, расположенными на шельфе. В застойных условиях он способен накапливаться, что приводит к ухудшению качества воды и условий существования донных биоценозов.
  К числу опасных эффектов грязевулканической деятельности следует отнести также выброс экологически опасных химических веществ. В наибольшей степени грязевулканические отложения обогащены ртутью, мышьяком, литием, бором, литием, марганцем и никелем, концентрации, которых выше кларковых. Экологическая обстановка в районах расположения грязевых вулканов оценивается, как правило, как "удовлетворительная" и "кризисная".
  Повышенные концентрации ртути в Черном море зарегистрированы не только в районах проявления грязевого вулканизма, но и практически сопутствуют всем участкам локализации струйных газовыделений. Изучение закономерностей распределения различных физико-химических форм ртути показали приуроченность потоков ртути в водную среду к местам газовой разгрузки в пределах глубин от 100 до 2000 м [36].
  В меромиктических водоемах поднимающаяся газоводяная смесь увлекает на поверхность нижележащие слои воды. Происходит загрязнение поверхностной воды глубинными водами, содержащими сероводород.
  
  Газопроявления как геологическая опасность
  
  Под геологической опасностью понимается угроза повреждения экосистем и инженерных сооружений или их полного разрушения вследствие воздействия на них компонентов геологической среды.
  Газопроявления, как геологическая опасность, до настоящего времени слабо изучены. В общей классификации опасных природных процессов и явлений [71] рассматриваемый вид опасностей отсутствует. С. А. Козлов [35] в легенде к карте развития опасных геологических и природно-техногенных процессов включил выделение свободного газа в группу физико-химических и биохимических процессов и явлений.
  Участки морского дна со следами газопроявлений следует относить к геологически опасным территориям III-й категории сложности. Такие участки помимо того, что сложены специфическими газо- и/или гидратонасыщенными грунтами, зачастую с многочисленными скоплениями диагенетических газов (газовыми карманами) с АВПД, характеризуются своеобразным и сильно расчлененным рельефом. Основные формы, которые создают такой рельеф - покмарки. В пределах акваторий встречаются три морфологических типа покмарок: округлые (конусовидные), изометричные и продолговатые.
  Спусковым механизмом их образования могут выступать землетрясения, экзарационная деятельность айсбергов, и, возможно, удар о морское дно тяжелых техногенных объектов (в Северном море было обнаружено три корабля лежащие в покмарках). Диаметр покмарок составляет 1 - 250 м, глубина 0,5 - 20 м, редко 50-100 м. Встречаются гигантские покмарки диаметром 400 - 800 м и более. Наклон поверхности боковых стенок "кратера" обычно больше 10№, иногда достигает 27№.
  Плотность покмарок (их число на 1 км2) варьирует в широких пределах: от 1-2 шт./км2 до 300-350 шт./км2. Доля площади морского дна занятая воронками составляет на отдельных участках 60-75 %, а область распространения - несколько сотен квадратных километров.
  Показано, что с холодными сипами в аэробной зоне Черного моря в основном связаны покмарки, а в сероводородной - бактериальные карбонатные постройки [50].
  В Каспийском море в местах истечения газо-водяных флюидов на дне образуются небольшие бугры, конусовидные холмы высотой 1,3-1,6 м их ширина у основания достигает 4,5-15 м и плитообразные и подушечнообразные тела, сложенные прочными сцементированными породами, преимущественно карбонатного состава [5].
  Районы разгрузки газов и флюидов представляют опасность для подводных сооружений вследствие возможности образования на морском дне:
  • неприемлемых свободных пролетов (при внезапном возникновении кратерообразной воронки большого диаметра или при увеличении размеров уже существующих активных покмарок). Укладка трубы через неактивные покмарки возможна при условии, что образовавшийся пролет находится в допустимых пределах;
  • аномальных свойств газонасыщенных грунтов;
  • карбонатных корок (абразивные свойства таких образований залегающих в основании трубопроводов при его вибрации могут привести к повреждению изоляционного покрытия);
  • повышенной коррозионной активности среды.
  При выборе трасс трубопроводов и мест установки гравитационных платформ рекомендуется избегать участки с активными, увеличивающимися в диаметре покмарками [102].
  Своеобразный рельеф возникает также в области деградации гидратонасыщенных пород. Экспедиционные исследования показали, что 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 [62, 68, 85].
  Появление провальных ям и воронок объясняется обрушением кровли осадков по мере истечения газов и истощения газогидратной залежи (своеобразный подводный псевдокарст) [28].
  Газовые гидраты, как сказано выше, быстро распадаются при повышении температуры или снижении давления, высвобождая большой объем газа и пресной воды. Выброс флюидов может привести к снижению прочности грунта и оказать негативное воздействие на устойчивость склона морского дна [107]. При таких условиях трубопровод может испытать воздействие оползневого давления. Так как разрушение газовых гидратов может привести к выбросу метана и создать анаэробные условия в осадочных породах, это может привести к увеличению содержания сульфидов в воде пор осадочных пород и созданию агрессивной коррозийной среды для стальных конструкций.
  Значительные изменения рельефа морского дна, нарушающие устойчивость морских сооружений, могут возникать в области развития грязевых вулканов [51]. Образование грязевых вулканов характерно для мест выхода углеводородов. Грязевые вулканы необходимо учитываать при проектировании морских сооружений, так как существует вероятность воздействия грязевого потока на объекты и их разрушение при изменении рельефа.
  Очень часто при взрывном характере извержения вулкана по трещинам происходит оседание части вулканической постройки и прилегающих участков дна. Так, например, извержение в 1994 и 2002 годах сравнительно небольшого морского вулкана Голубицкого (Азовское море) расположенного вблизи берега сопровождалось опусканием местности в радиусе 500 м от центра вулкана, что вызвавало повреждение ряда сооружений на суше.
  При образовании новых грязевых вулканов возможно, наоборот, быстрое локальное поднятие местности, что и произошло летом 2011 на Таманском полуострове [69,78]. Здесь участок морского дна в пределах береговой зоны поднялся на 3-5 м со скоростью более 2 м/мес (рис.3).
  Опасные для изменения субаквального рельефа возможны и в криолитозоне. В Печорском море на глубине моря 50-60 м обнаружены льдогрунтовые холмы (высотой 17 м и диаметром в основании до 100). Их образование связывают с дегазацией залежей углеводородов по зонам деструкции. Этот процесс сопровождается охлаждением горных пород при выходе газа на поверхность и его расширением (дроссельный эффект) [18, 49, 83].
  Информация о возможных последствиях воздействий на морские сооружения отдельных геологических опасностей генетически связанных с газопроявлениями представлена в таблице.
  
  
  
  
  
  
  
  
  Таблица
  Геологические опасности, связанные с газопроявлениями, при строительстве и эксплуатации морских сооружений и вызываемые ими техногенные происшествия
  Геологические опасности Воздействие на геологическую среду и сооружения Возможные техногенные происшествия
  максимальной тяжести Степень опасности по последствиям воздействия на подводную инфраструктуру
  Грязевые вулканы Землетрясения, грязевые потоки, самовозгорание метана, оседание/поднятие поверхности суши и дна моря, трещинообразование в центре и по периферии извержения, деформация и разрушение сооружений Авария Высокая
  Диапироподобные сруктуры (домы) Образование куполовидной складки, трещин растяжения, изменение напряженно-деформированного состояния трубопровода Напряжение на трубопроводе Инцидент Средняя
  Газовые факелы (с образованием молодых покмарок) Образование свободных пролетов, выбросы токсичных газов, повышение коррозионной активности среды потеря плавучести плавсредств, пожар Авария Высокая
  Газовые факелы (без образования покмарок) Снижение несущей способности грунтов, образование аутигенных карбонатов, корразия, выбросы токсичных газов, повышение коррозионной активности среды потеря плавучести плавсредств, пожар Авария Высокая
  Гидратоносные толщи При деградации газовых гидратов: снижение несущей способности грунтов, возникновение оползней, переход песков в плывунное состояние, образование депрессий и свободных пролетов, выбросы токсичных газов, потеря плавучести плавсредств, пожар Авария Высокая
  
  
  
  Выводы
  
  Многолетними комплексными исследованиями дна морей установлено широкое распространение газонасыщенных грунтов в придонной части осадочного чехла, а также естественных газопроявлений, в основном в форме газовых факелов (сипов). Источником газов также являются грязевые вулканы, которые наряду с сопочными водами и брекчией являются основной составляющей продуктов их извержений.
  Газовыделяющими геологическими структурами (часто с повышенным пластовым давлением) являются газовые, газоконденсатные месторождения, газогидратные залежи, газовые карманы, обширные скопления свободного газа в приповерхностных осадках под региональными флюидоупорами, в т. ч. под подводными реликтовыми многолетнемерзлыми породами.
  Газонасыщенные с зонами АВПД и гидратонасыщенные грунтовые толщи являются особенностью субаквальной инженерно-геологической обстановки. Площади их распространения являются опасными для строительного освоения.
   Давление и выбросы газа в водную толщу сопровождаются деформацией донной поверхности, формированием оползней, снижением несущей способности грунтов, повышением коррозионной активности среды.
  Указанные возможные изменения инженерно-геологических условий, не учтенные в проекте, создают определенную угрозу для морских нефтегазодобывающих платформ (особенно гравитационного типа), терминалов, морских трубопроводов, кабелей, объектов подводных добычных комплексов.
  Высокая потенциальная опасность для морской инфраструктуры, которую представляют газопроявления, требует дальнейшего совершенствования методов их идентификации и оценки степени опасности. При проведении инженерно-геологических изысканий особое внимание следует обратить на выбор адекватных конкретным инженерно-геологическим условиям методов геофизических исследований.
  
  
  
  Список литературы
  
  1. Алиев А. И. Грязевые вулканы - очаги периодической газогидродинамической разгрузки быстропогружающихся осадочных бассейнов и важные критерии прогноза газоносности больших глубин// Геология нефти и газа. 2006. Љ5. С. 26-32.
  2. Андреев В. М., Туголесов Д. Д., Хренов С. Н. Грязевые вулканы и нефтегазопроявления российского сектора Черного моря// Геология и полезные ископаемые Мирового океана. 2006. Љ 2. С.50-59.
  3. Баранов Б. В., Дозорова К. А., Саломатин А. С. Покмарки восточного склона острова Сахалин//Вестник КРАУНЦ. Науки о Земле. 2011. Љ2. Вып.18. С. 31-43.
  4. Безродных Ю. П., Делия С. В., Лисин В. П. Применение сейсмоакустических и сейсмических методов для изучения газоносных грунтов Северного Каспия//Геоэкология. Инженерная геология. Гидрогеология. Геокриология. 2001. Љ5. С. 476-480.
  5. Безродных Ю. П., Делия С. В., Лаврушин В. Ю. и др. Газовые сипы на акватории Северного Каспия //Литология и полезные ископаемые. 2013. Љ5. С. 415-425.
  6. Беляев А. М. Гидраты метана - новый энергетический ресурс и экологические проблемы//Материалы IX Межвузовской молодежной научной конференции: "Школа экологической геологии и рационального природопользования". СПб.: СПбГУ. 2008. С. 72-82.
  7. Блинова В. Н. Состав и происхождение углеводородных флюидов в грязевых вулканах залива Кадис: дис.... канд. геол. минер. Наук. М., 2006. 169 с.
  8. Богданов В. И., Малова Т. И. Геодинамика района газопровода "Северный поток" в свете изучения вековых изменений природной среды//Труды VII Российской научно-технической конференции "Навигация, гидрография и океанография: приоритеты развития и инновации морской деятельности". "НГО-2011". 18-20 мая 2011 г. Санкт-Петербург. ОАО "ГНИНГИ". 2011. С. 331-340.
  9. Бондур В.Г., Кузнецова Т.В. Исследования естественных нефте- и газопроявлений на морской поверхности по космическим изображениям // Аэрокосмический мониторинг объектов нефтегазового комплекса / под ред. Бондура В.Г. М.: Научный мир, 2012. С. 272-287.
  10. Валпетер А.П. Характерные формы рельефа прибрежного шельфа Восточно-Сибирского моря и их значение для палеогеографических реконструкций//Геоморфология и палеогеография шельфа. Материалы XII пленума Геоморфологической комиссии. М.: Наука, 1978. С. 134-139.
  11. Вертикальное сейсмическое профилирование в морских скважинах/В. Н. Агеев, А. М. Жильцов и др. //Сейсмические исследования в западной части Тихого океана и его обрамления. Владивосток, 1983. С. 90-102.
  12. Воробьев А. Е., Малюков В.П., Рыгзынов Ч. Г., Молдабаева Г. Ж. Экспериментальное исследование влияния газов на образование газогидратов//Нефтегазовые технологии. 2011. Љ11. С. 32-36.
  13. Гайнанов В.Г.,Кузуб Н. А.,Токарев М. Ю., Клещин С. М. Опыт сейсмоакустического профилирования с многократным перекрытием: возможности и ограничения//Разведка и охрана недр.2006.Љ12. С. 21-24.
  14. Геологический словарь/Гл. ред О. В. Петров. Т. 1. А-Й. СПб.:Изд-во ВСЕГЕИ, 2010. 432 с.
  15. Геоэкология черноморского шельфа Украины/В. А. Емельянов, А. Ю. Митропольский, Е. И. Наседкин и др. К.: Академпериодика. 2004. 296 с.
  16. Глумов И. Ф., Глумов А. И., Казмин Ю. Б., Юбко В. М. Газовые гидраты Мирового океана//Геология и полезные ископаемые Мирового океана. 2005. Љ2. С. 30-40.
  17. Гусейнзаде О. Д., Мурадзаде Т. С. Экологическая опасность извержения грязевых вулканов и технология защиты//Тез. докл. Международной научной конференции, посвященной 80-летию А. А. Карцева "Фундаментальные проблемы нефтегазовой гидрогеологии". Москва, 2005 [http:// hydropetroleum.ru/node/45].
  18. Данилов И. Д. Геокриологические опасности. Тематический том. М.: Издательская фирма "КРУК", 2000. 316 с.
  19. Дмитриевский А. Н., Баланюк И. Е. Газогидраты морей и океанов - источник углеводородов будущего. М.: ООО "ИРЦ Газпром". 2009. 146 с.
  20. Долматов Б.И. Механика грунтов, основания и фундаменты 2-е изд. перераб. доп. Л.: Стройиздат, Ленинградское отделение, 1988. 415 с.
  21. Егоров А. В. Некоторые черты распределения метана в водной толще северо-восточной части Черного моря//Комплексные исследования северо-восточной части Черного моря/Отв. ред. А. Г. Зацепин, М. В. Флинт. М.: Наука, 2002. С. 183-190.
  22. Егоров А.В., Нигматулин Р.И., Рожков А.Н. Переход глубоководных метановых пузырей в твердые гидратные формы. Препринт ИПМех РАН. Љ1038. 2013. 34 с.
  23. Егоров В.Н., Артемов Ю. Г., Поликарпов Г. Г. и др. Оценка потенциальной экологической опасности от струйных метановых газовыделений со дна Черного моря//Морський екологiчний журнал. 2008. Љ1. Т. VII.С. 23-29.
  24. Жамойда В. А., Григорьев А. Г., Рябчук Д. В. И др. Условия формирования покмарок по данным комплексных геолого-геофизических исследований в восточной части Финского залива//Геология морей и океанов: Материалы XX Международной научной конференции (Школы) по морской геологии. Т. V. - М.: ГЕОС. 2013. С. 101 - 105.
  25. Жигулев В. В., Гуринов М. Г., Ершов В. В. Глубинное строение Южно-Сахалинского грязевого вулкана по результатам комплексных сейсмических исследований // Тихоокеанская геология, 2008, том 27, Љ4. C. 16-21.
  26. Занкевич Б. А., Шафранская Н. В. Тектоническая позиция зоны газовых факелов северо-западной части Черного моря// Геология и полезные ископаемые Мирового океана. 2009. Љ3. С. 35- 54.
  27. Затягалова В. В. О некоторых особенностях естественных выходов углеводорода в восточной части Азово-Черноморского бассейна//Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2012. Т. 9. Љ4. С. 194-201.
  28. Зоненшайн Л. П, Мурдмаа И. О., Баранов Б. В. И др. Подводный газовый источник в Охотском море к западу от о-ва Парамушир//Океанология. Т. ХХVII. 1987. Вып. 5. С. 796-800.
  29. Иванова В. В., Кириевская Д. В., Болотов А.Е. Геохимическая характеристика донных отложений в зоне покмарок в восточной части Финского залива//Балтийский регион. 2011. Љ1. С. 78- 89.
  30. Инженерная геология СССР. Шельфы СССР/Ред. К. И. Джанджгава, И. С. Комаров, Я. В. Неизвестнов. М.: Недра. 1990. 240 с.
  31. Ионов В.Ю., Калинин Э. В., Фоменко И. К., Миронюк С. Г. Условия формирования подводных оползней в отложениях бровки континентального склона Черного моря в районе поселка Архипо-Осиповка// Инженерная геология. 2012. Љ5. С. 36-46.
  32. Карнаух В. Н. Сейсмические доказательства присутствия газа в голоценовых отложениях Амурского залива (Японское море) //Геология морей и океанов: Материалы XIX Международной научной конференции (Школы) по морской геологии. Т. II. М.: ГЕОС. 2011. С. 48-52.
  33. Коболев В. П. Геодинамическая модель Черноморской мегавпадины//Геофизический журнал. 2003. Љ2. С. 15-35.
  34. Ковалевский С. А. Грязевой вулканизм Южного Прикаспия (Азербайджана и Туркмении). Азгостоптехиздат. Баку. 1940. 200 с.
  35. Козлов С. А. Инженерная геология Западно-Арктического шельфа России. СПб, ВНИИОкеангеология. 2004. 147 с.
  36. Костова С. К., Поповичев В.Н., Егоров В. Н. и др. Распределение ртути в воде и донных отложениях в местах локализации струйных метановых газовыделений со дна Черного моря//Морский екологiчний журнал, Љ2, Т. V. 2006. С. 47-56.
  37. Кригер Н. И., Кожевников А. Д., Миндель И. Г. Сейсмические свойства дисперсных пород (сейсмолитоэкологический подход) М.: ИнжЭко. 1994. 195 с.
  38. Круглякова Р., Бяков Ю. Нетрадиционное сырье будущего. Газогидраты морей и океанов ждут изучения и освоения//Нефть России. 2005. Љ7. С. 36-39.
  39. Круглякова Р. П., Круглякова М. В., Шевцова Н. Т. Геолого-геохимическая характеристика естественных проявлений углеводородов в Черном море//Геология и полезные ископаемые Мирового океана. 2009. Љ1. С. 37-51.
  40. Левитан М. А., Бяков А. Ф., Дмитриевский А. Н. Первая находка газового кратера на шельфе Российской Арктики//Доклады АН,1999, том 368, Љ3. С. 364-367.
  41. Леин Ю. Д. Процессы трансформации метана на активных полях холодных метановых сипов: количественные оценки//Актуальные проблемы океанологии/Гл. ред. Н. П. Лаверов; Ин-т океанологии им. П. П. Ширшова. М.: Наука, 2003. С. 184-206.
  42. Лобковский Л. И., Никифоров С. Л., Шахова Н. Е и др. О механизмах деградации подводных многолетнемерзлых пород на восточном арктическом шельфе России//Доклады АН, 2013, том 449, Љ 2. С. 185-188
  43. Логвина Е.А., Матвеева Т. В., Гладыш В. А. и др. Комплексные исследования покмарок на Чукотском плато//Проблемы Арктики и Антарктики. 2011. Љ2 (88). С. 45-54.
  44. Локтев А. С. Инженерно-геологические изыскания в районах распространения ММП на Арктическом шельфе// Труды 11-й Международной конференции и выставки по освоению ресурсов нефти и газа Российской Арктики и континентального шельфа стран СНГ (RAO / CIS Offshore 2013). 10-13 сентября 2013 года, Санкт-Петербург. СПб.: Химиздат, 2013. С. 199-203 [Электронный ресурс].- 1 электрон. oпт. диск (CD-ROM)].
  45. Люшвин П.В. Метанотрофное таяние арктического льда// Рыбное хозяйство. Љ4. 2013. С. 50-52.
  46. Люшвин П.В. Стрессовые и комфортные условия развития рыбных популяций// Рыбное хозяйство, 2008, Љ 6. С. 42-50.
  47. Мазуренко Л. Л. Газогидратообразование в очагах разгрузки флюидов//Дис. ...канд. геол. минер. наук. СПб.: ВНИИОкеангеология, 2004. 230 с.
  48. Матвеева Т.В., Соловьев В. А., Мазуренко Л. Л. и др. Газовые гидраты Мирового океана: механизмы образования, распространение, источники, ресурсный потенциал // 60 лет в Арктике и Мировом океане. Сборник научных трудов/под ред. д-ра геол.-мин. наук В. Л. Иванова. СПб.: ВНИИОкеангеология, 2008. С. 409-426.
  49. Мельников В. П., Спесивцев В. И., Куликов В. И. О струйной дегазации углеводородов как источнике новообразований льда на шельфе Печорского моря//Итоги фундаментальных исследований криосферы Земли и Арктике и Субарктике. Новосибирск: Наука, 1997. С. 259-269.
  50. Метановые сипы в Черном море: средообразующая и экологическая роль/Егоров В. Н., Артемов Ю. Г., Гулин С. Б. /Под ред. Г. Г. Поликарпова. Севастополь:НПЦ "ЭКОСИ-Гидрофизика", 2011. 405 с.
  51. Миронюк С. Г. Грязевые вулканы Азово-Черноморского бассейна и прилегающей территории и оценка их опасности для зданий и сооружений//ГеоРиск. 2010. Љ 3. С. 20-28.
  52. Миронюк С. Г. Оценка сейсмической опасности участков размещения морских сооружений на шельфе//Oil&Gas Eurasia. 2012.Љ11. С. 58-61.
  53. Миронюк С. Г. Реликтовые айсберговые борозды выпахивания (плугмарки) и покмарки на дне Баренцева моря и их палеогеографическое значение//Геоморфология и палеогеография полярных регионов. Материалы совместной международной конференции "Геоморфология и палеогеография полярных регионов", симпозиума "Леопольдина" и совещания рабочей группы INQUA Peribaltic. Санкт-Петербург, СПБГУ, 9-17 сентября 2012 года. СПб, 2012. С.157-161.
  54. Миронюк С. Г. Локализация приповерхностных зон скопления газа (газовых карманов и труб) геофизическими методами и оценка их опасности для морских сооружений// ТЭК. Безопасность. 2013. Љ2.С.74-79.
  55. Мишуков В. Ф., Мишукова Г. И., Верещагина О. Ф. Изменчивость потоков метана на границе вода-атмосфера на акваториях впадины Дерюгина, шельфа и склона о-ва Сахалин Охотского моря//Геология морей и океанов: Материалы XIX Международной научной конференции (Школы) по морской геологии. Т.III. - М.: ГЕОС. 2011. С. 53-57.
  56. Мишукова Г. И., Обжиров А. И., Мишуков В. Ф. Метан в пресных и морских водах и его потоки на границе вода-атмосфера в Дальневосточном регионе. Владивосток: Дальнаука, 2007. 159 с.
  57. Мишукова Г. И., Пестрикова Н. Л., Мишуков В. Ф., Яновская О. С. Распеределение метана и расчет его потоков на границе вода-атмосфера на акватории северо-западной части Японского моря в теплый сезон//Подводные исследования и робототехника. 2011. Љ 1 (11). С. 68-74.
  58. Мишукова Г. И., Пестрикова Н. Л., Верещагина О. Ф. и др. Пространственная и временная изменчивость распределения метана и его потоков на границе вода-атмосфера на прикурильских акваториях в районе Охотского моря и Тихого океана//Подводные исследования и робототехника. Љ 1(15). 2013. С. 52-61.
  59. Неизвестнов Я. В. Инженерно-геологические свойства донных грунтов Баренцево-Карского шельфа// Тр. 1-ой международной конференции "Освоение шельфа арктических морей России". 1993. С. 107-110.
  60. Немировская И. А. Особенности распределения и соста углеводородов в донных осадках Штокмановского месторождения (Баренцево море)//Доклады АН, 2013, том 452, Љ2. С. 196-201.
  61. Обжеров А.И. Газогеохимические поля придонного слоя морей и океанов. М.: Наука, 1993. 139 с.
  62. Обжиров А. И. История открытия газогидратов в Охотском море//Подводные исследования и робототехника. 2006. Љ2. С. 72-82.
  63. Обжиров А. И., Ильичев В. И., Кулинич Р. Г. Аномалия природных газов в придонной воде Южно-Китайского моря//ДАН СССР. 1985. Т. 281. Љ5. С. 1206-1209.
  64. Обжиров А. И., Пестрикова Н. Л., Шакиров Р. Б. и др. Районы газогидратопроявлений в пределах Охотского моря // Вестник ДВО РАН. 2007. Љ1. С. 42-51.
  65. Обжиров А. И., Коровицкая Е. В., Пестрикова Н. Л., Телегин Ю. А. Нефтегазоносность и газогидраты в Охотском море//Подводные исследования и робототехника. 2012. Љ2 (14). С. 55-62.
  66. Пасынков А.А., Тихоненков Э. П., Смагин Ю. В. Газовые факелы на дне Азовского моря//Геология и полезные ископаемые Мирового океана. 2009. Љ1. С. 77-79.
  67. Патин С.А. Экологические проблемы освоения нефтегазовых ресурсов морского шельфа. М.: Изд-во ВНИРО, 1997. 349 с.
  68. Пестрикова Н. Л. Поля газогидратов в Охотском море и их геоэкологическое значение: дис...канд. геол.-минер. наук. Владивосток, 2008. 171 с.
  69. Попков В. И., Фоменко В.А., Глазырин Е. А. и др. Катастрофическое тектоническое событие лета 2011 года на Таманском полуострове // Доклады АН, 2013, том 448, Љ6. С. 680-683.
  70. Портнов А. Д., Семенов П.Б., Рекант П. В. Комплекс высокочастотных сейсмоакустических исследований и морской газо-геохимической съемки как метод обнаружения и локализации углеводородов//Геология морей и океанов: Материалы ХIХ Международной научной конференции (Школы) по морской геологии. Т.II. М.: 2011. С.97-100.
  71. Природные опасности и общество. Тематический том./Под ред. В. А. Владимирова, Ю. Л. Воробьева, В. И. Осипова. М.: Издательская фирма "КРУК", 2002. 248 с.
  72. Разуваева Е. И., Зинченко А. Г. Новые данные о мезорельефе дна Кольского желоба//Геология морей и океанов:Материалы XVII Междун. Науч. конференции (Школы) по морской геологии. Т. IV. 2007. С. 155-157.
  73. Распеределение углеводородных газов в донных осадках: карта 1-9, 10 Масштаб 1:8 500 000 /Геология и полезные ископаемые шельфов России: атлас. /под ред. М. Н. Алексеева. Автор: Яшин Д. С. М.: Научный мир, 2004
  74. Ратнер С. В. Изучение грязевого вулканизма в Черном море для обеспечения безопасности навигации и нефтегазовой инфраструктуры//Защита окружающей среды в нефтегазовом комплексе. 2007. Љ10. С. 6-9.
  75. Рокос С. И. Газонасыщенные отложения верхней части разреза Баренцево-Карского шельфа. Автореферат дис. канд. географ. наук. Мурманск. 2009. 89 с.
  76. Рокос С. И. Особенности акустических и физико-механических свойств газосодержащих грунтов мелководного шельфа Печорского и Карского морей//Сергеевские чтения. Развитие научных идей академика Е. М. Сергеева на современном этапе. Юбилейная конференция, посвященная 100-летию со дня рождения академика Е. М. Сергеева. Вып. 16. Материалы годичной сессии Научного совета РАН по проблемам геоэкологии, инженерной геологии и гидрогеологии (21 марта 2014 г. ). Москва: РУДН, 2014. С. 108-112.
  77. Скопинцев Б.А. Формирование современного химического состава вод Черного моря.- Л.: Гидрометеоиздат, 1975. 336 с.
  78. Состояние геологической среды прибрежно-шельфовой зоны Азово-Черноморского и Каспийского бассейнов Российской Федерации. Информационный бюллетень. 2011 год / ГНЦ ФГУГП "Южморгеология". Геленджик, 2011. [Электронный ресурс] // www.ymg.ru.С. 38-43.
  79. Трофимов В. Т. Инженерно-геологические условия. В кн. Базовые понятия инженерной геологии и экологической геологии:280 основных терминов//Под ред. В. Т. Трофимов. М.: ООО "Геомаркетинг", 2012. С. 19-20.
  80. Федоров Ю. А., Тамбиева Н. С., Гарькуша Д. Н., Хорошевская В. О. Метан в водных экосистемах. Ростов-на-Дону. М.: ЗАО "Ростиздат". 2007. 330 с.
  81. Фокина А. А. Углеводородные газы из донных осадков западной и центральной части Баренцева моря: молекулярный состав и происхождение//II-я международная молодежная научно-практическая конференция "Морские исследования и образование", 28-30 октября 2013 г., г. Москва. Материалы конференции [Электронный ресурс]. (Флэш-карта)].
  82. Хведчук И. И., Агеев В. Н., Рабей И. В. и др. Прогнозирование нефтегазоносности на акваториях. - М.: Недра, 1988. 306 с.
  83. Хименков А. Н., Брушков А. В. Океанический криолитогенез/ Отв. ред. В. П. Мерзляков. М.: Наука, 2003. 336 с.
  84. Чистяков В. К. Геотехнологические опасности при поисках, разведке и эксплуатации месторождений природных газовых гидратов // Геология и полезные ископаемые Мирового океана. 2008. Љ3. С. 103-112.
  85. Шакиров Р. Б., Обжиров А. И. Морфотектонический контроль потока метана в Охотском море//Подводные исследования и робототехника. 2009. Љ 1 (7).С. 31-39.
  86. Шакиров Р. Б., Сорочинская А. В., Обжиров А. И. Газогеохимические аномалии в осадках Восточно-Сибирского моря//Вестник КРАУНЦ. Науки о Земле.2013. Љ1. Вып. 21. С. 98-110.
  87. Шахова Н. Е. Метан в морях Восточной Арктики. Автореф. дисс. д-ра геол.-мин. наук. М., ИО РАН. 2010. 44 с.
  88. Шнюков Е. Ф. Газогидраты метана в Черном море//Геология и полезные ископаемые Мирового океана. 2005. Љ2. С. 41-52.
  89. Шнюков Е. Ф. Грязевые вулканы Черного моря как поисковый признак газогидратов метана //Литология и полезные ископаемы. 2013. Љ2. С. 119-127.
  90. Шнюков Е. Ф., Маслаков Н. А. Потенциальная опасность грязевого вулканизма для судоходства//Геология и полезные ископаемые Мирового океана. 2009. Љ2. С. 81-91.
  91. Шнюков Е. Ф., Кутний В. А., Маслаков В. А., Гусаков И. Н. Подводные грязевые вулканы Керченско-Таманского региона - малоизученный фактор рельефообразования и экологии на дне моря//Проблемы литодинамики и экосистем Азовского моря и Керченского пролива. Тез. докл. Межд. научн.-практ. конф. (г. Ростов-на-Дону, 8-9 июня 2004 г.) Ростов-на-Дону: Изд-во ООО "ЦВВР", 2004. С.106-108.
  92. Шнюков Е. Ф., Леин А. Ю. Егоров В. Н. и др. Обнаружение в Черном море глубоководных биогенных построек//Доклады НАН Украины. 2004. Љ1. С. 118-123.
  93. Шнюков Е. Ф., Пасынков А. А., Клещенко С. А. и др. Газовые факелы на дне Черного моря. Киев. ОМГОР НАН Украины, 1999. 13 с.
  94. Экологическая геодинамика: учебник/ В. Т. Трофимов, М. А. Харькина, И. Ю. Григорьева, под ред. проф. В. Т. Трофимова. М.: КДУ, 2008 . 473 с.
  95. Экспедиционные исследования ВНИИОкеангеологии в 2006 году//Ежегодный обзор. - СПб., ВНИИОкеангеология, 2007. 67 с.
  96. Barbolla A., Andreassen K., Sorensen S.A., Akhmanov G.G. AMGG Research School and TTR Program Post-Cruise Meeting. Abstracts (2012)
  97. Barca A. //The 17 August 1999 Izmit Earthquake. Science.1999. V.285. Љ5435. Р.1858-1859.
  98. Dimitrov L. I. Mud volcanoes - the most important pathway for degassing deeply buried sediments// Earth Science Review. 2002.V.59.P.49-76.
  99. Fleisher P., Orsi T.H., Richardson M.D., Andersen A. L. Distribution of free gas in marine sediments: a global overview//Geo-Marine Letters. 2001. Vol.21. Љ2. P. 103-122.
  100. Hasiotis, T., Papatheodorou G., Kastanos, N. and Ferentinos, G., A pockmark field in the Patras Gulf (Greece) and its activation during the 14/7/93 seismic event // Marine Geology, 1996, 130: p. 333-344.
  101. Hight D. W., Hamza M. M., El Sayed A. S. Engineering characterization of the Nile delta clays // Coastal Geotechnical Engineering in Practice:proceedings of the International symposium, Yokohama, 20-22 September 2000. Vol. 2. P. 149-162.
  102. Hovland M. The fornmation of pockmarks and their potential influence on offshore constraction//Quarterly Journal of Eng. Geology and Hydrogeology, May 1989, v.22: 131-138
  103. Hovland M., Judd, A.G., Seabed pockmarks and seepages-impact on geology, biology and the marine environment.Graham and Trottman.London. 1988. 293 рр.
  104. Hovland M., Judd A.G. The global production of methane from shallow submarine sources. Continental Shelf Research (1992), V. 12, Љ 10, pp. 1231-1238.
  105. Hovland M., Gardner J.V., Judd A.G. The significance of pockmarks to understanding fluid flow processes and geohazards, Geofluids (2002) V. 2, pp. 127-136.
  106. Hovland M., Judd A.G.,Burke Jr R.A. The Global Flux of methane from shallow submarine sediments // Chemosphere. 1993. V.26. Љ 1-4. P. 559-578.
  107. Judd A., Hovland M. Seabed Fluid Flow, the impact on geology, biology and the marine environment. Cambridge University. 2007. 475 p.
  108. Mironyuk S., Kleschin S. Modern marine geophysics technology identifies geological hazards//Oil&GasEurasia. 2010. Љ 4, pp. 16-22.
  109. Risk implications in site characterization and analysis for offshore engineering and design/ Research report 286. Prepared by WS Atkins Consultants Ltd for the Health and Safety Executive. 2004. 86 p.
  110. Sloan E. D. Clathrate hydrates of natural gases.-Marcel Dekker, Inc., New York, 1990. 641 p.
  111. Stewart S. A. Seismik interpretation of circular geological structures//Petroleum Geoscience. 1999. V.5 Љ3. P. 273-285.
  112. Stoll R. D. and Bryan G. M. Physical properties of sediments containing gas hydrate // J. Geophys. Res. 1979.Vol. 84, ЉB4. P. 1629-1634.
  113. Whalley E. Speed of longitudinal sound in clathrate hydrates //J. Geophys. Res. 1980.Vol. 85, P. 2539-2542.
  
Оценка: 8.00*3  Ваша оценка:
Связаться с программистом сайта.

Новые книги авторов СИ, вышедшие из печати:
О.Болдырева "Крадуш. Чужие души" М.Николаев "Вторжение на Землю"

Как попасть в этoт список
Сайт - "Художники" .. || .. Доска об'явлений "Книги"