​Механизм образования Ямальского кратера и подобных ему воронок все еще является загадкой для ученых, считают исследователи из Института нефтегазовой геологии и геофизики им. А. А. Трофимука СО РАН. Выдвинутая в 2018 году сотрудниками Московского государственного университета им. М. В. Ломоносова гипотеза объясняет появление кратера в 2014 году криовулканизмом (извержением углекислого газа и воды), но результаты полевых наблюдений 2017 года на похожих воронках свидетельствуют об ином.

«Разные воронки взрыва, возникшие на полуострове, визуально единообразны, отличаются только линейными размерами. Можно их перепутать на фотографиях, если не знать масштаб. При отборе проб из газовых пузырей на месте образования воронки на реке Сёяха через 30 часов после взрыва обнаружилось, что в смеси летучих компонентов больше всего метана: 90 %. Однако в образцах керна из скважин рядом с Ямальским кратером, взятых через год после его появления, газовая составляющая пробы (до 20 %) включает в основном СО2 и азот, а метана лишь первые проценты. При этом в июле 2014 года сотрудники экспедиции под руководством главного научного сотрудника Института криосферы Земли ФИЦ "Тюменский научный центр СО РАН" доктора геолого-минералогических наук Марины Оскаровны Лейбман зафиксировали повышенное содержание метана над кратером», — говорит заведующий лабораторией геофизики криолитозоны ИНГГ СО РАН кандидат геолого-минералогических наук Владимир Владимирович Оленченко.

Образованию воронок взрыва предшествует возникновение бугров пучения, которые можно спутать с классическими криогенными буграми пучения (пинго, булгуннях, гидролакколит). Эти формы рельефа состоят в основном изо льда, грунта и появляются на площади обмелевших или пересохших озер. Постепенно «подтягивая» к фронту промерзания жидкость из талых грунтов под пересохшим озером, бугор растет за счет образования прослоев льда в породе: его размеры могут достигать десятков метров в высоту. Бывают случаи, когда гидролакколит разрывается с пушечным грохотом, разбрасывая обломки ледяного ядра и фонтаны воды. Однако, по свидетельствам очевидцев, некоторые кратеры на Ямале взрывались с воспламенением газа. Экспедиция Научного центра изучения Арктики из Салехарда на место образования кратера на р. Сёяха зафиксировала кипящий «котел» — газ выходил из недр в воду и создавал эффект кипения. Факт воспламенения газа противоречит «углекислотной» гипотезе, высказанной учеными из МГУ.

 

Ямальский кратер, превратившийся в водоем. 2015 год 
  Ямальский кратер, превратившийся в водоем, 2015 год

В 2015 году в журнале Earth Cryosphere вышла статья геологов из ИНГГ СО РАН и их коллег из ОАО «Газпром», в которой они приводят данные электромагнитного зондирования для района Ямальской воронки. На глубине 60—80 метров ученые зафиксировали горизонт с аномально высоким сопротивлением, что совпадает с расположением слоя метангидратов (газогидрат — кристаллическое соединение газа и воды переменного состава. — Прим. ред.) в этом районе. Однако на сегодняшний день не ясно, связано ли образование воронок газового выброса с залежами реликтовых газогидратов. 

«Поры незамерзших пород талика способны вмещать воду и газ, там же высока вероятность возникновения избыточного давления, в дальнейшем приводящего к взрыву. Однако не до конца понятен механизм образования именно такой воронки — с вертикальными краями, уходящими вниз на несколько десятков метров. Сотрудники Института гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН моделировали напряженное состояние пород, тем не менее им не удалось воспроизвести структуру Ямальского кратера: получалось, что при разрыве породы трещина уходила вбок», — объясняет Владимир Оленченко.

По словам ученого, чтобы установить природу и механизм возникновения кратеров, нужно проводить комплексные исследования: масштабное бурение, глубокую сейсморазведку, электромагнитное зондирование, геохимический анализ растительности на буграх пучения (там, где повышен углеводородный фон, наблюдаются аномальные концентрации некоторых микроэлементов, в частности мышьяка, ртути). Самая дорогостоящая часть — бурение, которое стоит десятки миллионов рублей. 

Установление природы образования воронок взрыва имеет в первую очередь научное значение: опасения, что явление может негативно повлиять на работу газодобывающих компаний, невелики.

«Мы обсуждали эту проблему с заместителем директора инженерно-технического центра ООО "Газпром добыча Надым" Алексеем Борисовичем Осокиным. Он считает, что во время освоения Бованенковского месторождения (в 30 км к югу от него находится Ямальский кратер. — Прим. ред.) было пробурено большое количество скважин, что, скорее всего, произвело эффект дегазации, так как во многих скважинах наблюдался выход газа из верхней части разреза. При проектировании газопроводов инженеры тоже учитывают расположение бугров пучения, чтобы не ставить опоры рядом с ними», — говорит Владимир Оленченко.

Надежда Дмитриева

Фото предоставлено Владимиром Оленченко

Похожие новости

  • 16/10/2017

    Ученые получили уникальные данные о криогенных процессах на полуостровах Ямал и Гыдан

    ​Научные сотрудники Института криосферы Земли Тюменского научного центра СО РАН анализируют материалы комплексных геокриологических исследований, проходивших на территории Ямало-Ненецкого автономного округа в 2017 году в три этапа.
    950
  • 04/01/2017

    Ямальская воронка: факты и гипотезы

    О результатах последних исследований ямальской воронки говорили в Москве, в Институте географии Российской академии наук. Инициатором обсуждения выступило Сообщества молодых мерзлотоведов России. На авторитетной дискуссионной площадке речь шла о полевых и дистанционных исследованиях ямальского феномена, который получил за последние два года всемирную известность.
    1169
  • 09/10/2018

    Ученые создадут теоретическую модель влияния изменений климата на торфяники в ЯНАО

    Тюменские ученые приступили к новому проекту по изучению влияния наблюдающихся климатических изменений и техногенной нагрузки на рельеф торфяников в Ямало-Ненецком автономном округе (ЯНАО). Результатом работы станет теоретическая модель влияния указанных факторов на территорию, сообщил ТАСС ведущий научный сотрудник Института криосферы Земли Тюменского научного центра (ТюмНЦ) Сибирского отделения РАН, кандидат геолого-минералогических наук Артем Хомутов.
    423
  • 15/08/2018

    Арктика сегодня: температура вечной мерзлоты на полуострове Гыдан за 30 лет выросла на два-три градуса

    ​​Такие данные были получены в ходе экспедиции на геокриологический стационар Парисенто. Российские ученые получили первые результаты исследования грунтов на стационаре Парисенто на Гыданском полуострове в Ямало-Ненецком автономном округе (ЯНАО).
    553
  • 20/03/2017

    Сибирские ученые восстановят научную станцию на Гыданском полуострове при поддержке ЯНАО

    Ученые Института нефтегазовой геологии и геофизики (ИНГГ) СО РАН восстановят заброшенную советскую научную станцию на Гыданском полуострове (Ямал), что позволит изучать на этой территории влияние потепления климата на Арктику.
    875
  • 19/08/2017

    Условия формирования воронок газового выброса на Ямале изучают по снимкам из космоса

    ​Российские ученые используют снимки со спутников для исследования условий формирования воронок газового выброса в Ямало-Ненецком автономном округе (ЯНАО). Об этом ведущий научный сотрудник Института криосферы Земли Тюменского научного центра Сибирского отделения РАН Артем Хомутов.
    806
  • 15/06/2017

    На Ямале появится международная станция по мониторингу климата

    ​Исследовательская станция по изучению климата появится в Ямало-Ненецком автономном округе (ЯНАО) в рамках международного проекта "Пан-Евразийский эксперимент" (PEEX). Об этом в четверг сообщили в окружном департаменте по науке и инновациям"Ямал открыт для ученых со всего мира.
    1053
  • 01/12/2016

    Сибирские учёные оценили опасности на месторождении в Бованенково

    ​​Бованенковское месторождение уже не первый год осваивается нефтяниками и газовщиками. Однако внешние природные воздействия создают различные опасности для строящихся инженерных сооружений. Поэтому команда геофизиков изучила территорию Ямала с помощью электротомографии (ЭТ), чтобы более подробно рассмотреть экзогенные процессы.
    1642
  • 07/06/2017

    Ученые: этим летом на Ямале могут появиться новые воронки

    ​Все тайное становится явным. В лабораториях Петербурга ученые анализируют пробы, взятые в ямальской воронке. Специалисты хотят выяснить химический состав, происхождение и возраст воды из арктического кратера.
    889
  • 21/08/2017

    Ученые СО РАН и МГУ создадут достоверный прогноз формирования ямальских воронок

    21 августа группа ученых Института криосферы Земли Тюменского научного центра Сибирского отделения РАН совместно с коллегами географического факультета МГУ имени Ломоносова проведет мониторинг динамики криогенных процессов в районе геокриологического стационара «Васькины Дачи» и воронок газового выброса на полуострове Ямал, - сообщает пресс-служба Института криосферы Земли.
    1085