Грязевые вулканы

Московский  Государственный  Университет  им. М.В. Ломоносова  
 

Кафедра: Геологии и геохимии горючих ископаемы[

            Дисциплина: Общая геология 
 
 
 

     Курсовая  работа на тему : Грязевые вулканы 
 
 
 
 
 

Выполнил: Карпенко Евгений Олегович

Проверил: 
 
 
 
 
 
 
 

Москва 2011 
 
 
 

 

     

     Содержание

     Введение  …………………………………………………………………..3

1. Распространение  грязевых вулканов ………………………………………..4

2. Характер  извержений грязевых вулканов  …………………………………..9

3. Строение  и морфология грязевых вулканов  ………………………………..13

4. Условия проявления грязевого вулканизма ………………………………14

5. Механизм формирования грязевых вулканов ………………………………17

6. Явления, сопутствующие грязевому вулканизму …………………………19

7. Грязевые вулканы Сахалина …………………………………………………22

Заключение ………………………………………………………………………25

Список  литературы …………………………………………………………….26

 

     

     Введение

     Грязевые  вулканы распространены на участках с мощным осадочным слоем земной коры, особенно в пределах нефтегазоносных  площадей, где в разрезе, как правило, присутствуют глинистые породы, служащие покрышкой залежей. Наличие глин является необходимым фактором развития грязевого вулканизма.

     Грязевые  вулканы в какой-то мере являются аналогом магматических вулканов, однако в отличие от них на поверхность  земли извергается не раскаленная  лава, а в разной степени разжиженные  осадочные породы, которые носят  название грязевулканической или сопочной брекчии. Сопочная брекчия, как и  лавовые потоки, радиально распространяется из кратера. В целом продукты грязевого  вулканизма аналогично продуктам магматического вулканизма состоят из твердых, жидких и газообразных компонентов.

     Тема  работы является актуальной, т.к. при грязевулканических извержениях наблюдались нефтепроявления. Грязевые вулканы, очевидно, являются вероятными спутниками нефтяных и газовых залежей в недрах земли. Поэтому изучение грязевых вулканов является перспективным направлением поиска нефтяных и газовых месторождений, в том числе и на морском дне.

     Цель  работы – охарактеризовать грязевые вулканы.

     При написании курсовой работы решались следующие задачи:

- описать распространение грязевых вулканов;

- описать  характер извержений грязевых вулканов;

- рассмотреть строение и морфологию грязевых вулканов;

- охарактеризовать  состав продуктов извержений;

- рассмотреть  условия проявления грязевого  вулканизма;

- описать  механизм формирования грязевых вулканов и явления, сопутствующие грязевому вулканизму;

- рассмотреть  особенности грязевых вулканов на Сахалине. 

     1. Распространение грязевых вулканов

     Грязевые  вулканы можно встретить практически повсеместно, где мощность осадочных пород достигает первых километров. В число таких участков входят как наземные области, так и акватории морей и океанов – начиная от шельфовых областей и кончая глубоководными (более 2–3 км) зонами. Число обнаруженных к настоящему времени действующих (или временно неактивных) грязевых вулканов уже превышает несколько тысяч. Ежегодные исследования, особенно морские, приносят все новые и новые открытия. Учитывая такую тенденцию, можно уверенно сказать, что количество грязевых вулканов на Земле вполне сопоставимо с таковым для магматических вулканов.

     В распределении грязевых вулканов наблюдается та же закономерность, что и для магматических вулканов – подавляющая их часть приурочена к Альпийско-Гималайскому и Тихоокеанскому подвижным поясам (рис. 1). Грязевые вулканы выявлены в заливе Кадиз Восточной Атлантики, на побережьях и акваториях Средиземного, Черного и Каспийского морей, в Закаспии, Индии и Бирме, на многочисленных островах Тихого океана, в северо-восточной Мексике, Венесуэле, Колумбии, а также в других районах подвижных поясов. Найдены грязевые вулканы и в тектонически пассивных условиях, в частности в районе Мексиканского залива, на плато Воринг (северо-восточная Атлантика) и на континентальной окраине Норвегии¹. Таким образом, грязевой вулканизм можно считать глобальным геологическим явлением.

     

Рис. 1. Схема распределения грязевых вулканов на земном шаре²

     Как наземные, так и подводные грязевые вулканы очень редко бывают одиночными; чаще они группируются в грязевулканические провинции разных размеров.

     Наиболее  крупные провинции грязевых вулканов сосредоточены в юго-восточной  и северо-западной частях Кавказа.

     В пределах Азербайджана (Апшеронский  полуостров, юго-западный Гобустан и  Нижнекуринская впадина) закартировано  свыше 220 грязевулканических структур. Обычно они связаны с антиклинальными  поднятиями, отчасти контролируются тектоническими разломами и иногда пространственно совпадают с  крупными нефтяными и газовыми месторождениями.

     В северо-западной части Западно-Кубанской  впадины, на Таманском полуострове, а также в пределах Керченского  полуострова располагается еще  одна крупная грязевулканическая провинция. Здесь зафиксировано свыше 100 грязевулканических проявлений.

     Менее крупные грязевулканические провинции, в состав которых входит обычно несколько  десятков грязевых вулканов, установлены  в Италии (долина р.По, о.Сицилия), в  Албании, в Румынии, в западной Туркмении, в пределах Горганской равнины Ирана, на макранском побережье Ирана и  Пакистана, в северном Белуджане Пакистана, в Джунгарии (КНР), в западных районах Бирмы, на островах Малайзии и Индонезии, на острове Новая Гвинея. Характерно широкое распространение грязевых вулканов на острове Сахалин, на островах Хонсю и Хоккайдо (Япония), а также в Новой Зеландии.

     В западном полушарии грязевые вулканы  известны на острове Тринидад (государство  Тринидад и Тобаго), в Венесуэле  и в северной Колумбии; они установлены  также на побережье Мексиканского  залива, в Калифорнии, в Гренландии и в Исландии³.

     Местные названия грязевых вулканов варьируют  в очень широких пределах; их именуют  сальзами, макалубами, глодурами, болборосами, пыклями (вариетет-пекло), грифонами, потоссами, морнами, буффами, ярдами, эрвидеросами, намарами, порсугелями.

     Среди подводных грязевулканических провинций, пожалуй, самой крупной является Южнокаспийская впадина; здесь с  помощью эхолотирования, геоакустического профилирования и аэромагнитной  съемки выявлено более 136 грязевулканических построек на дне моря.

     Менее детально изучены подводные грязевулканические провинции Черного и Средиземного морей; в них соответственно исследовано 25 и 16 грязевулканических сооружений.

     Подводные грязевые вулканы довольно широко распространены на шельфах океанов и внешних  морей; также как холодные потоки углеводородов («сипы») они установлены в пределах западного и восточного тихоокеанского побережий, на шельфах Атлантического океана. Норвежского и Баренцева морей.

     В целом, рассматривая закономерности распространения  грязевых вулканов на континентах планеты, а также в морях и океанах. При этом главной ареной, на которой  проявляется грязевой вулканизм, являются предгорные и межгорные впадины, в которых накапливаются мощные толщи терригенно-глинистых кайнозойских отложений. Так, общеизвестно, что в пределах Мексиканской впадины мощность осадочного чехла оценивается в 10 км, в Южно-Каспийском бассейне она равна I9-20 км, в Западно-Туркменской впадине - 14 км, в Омано-Макранской депрессии - 11 км, а в пределах Иорвадийско-Андаманского региона она колеблется от 14 до 18 км⁴.

     Обычно  области распространения грязевых вулканов совпадают с наиболее крупными нефтегазоносными бассейнами.

     Наконец, следует подчеркнуть, что в грязевулканических провинциях обычно очень широко развиты  мощные глинистые толщи и зоны сверхвысоких пластовых давлений флюидов (СВПД).

     Извержения  грязевых вулканов могут носить катастрофический характер с довольно регулярной периодичностью. При наземных эксплозивных (взрывных) извержениях в воздух выбрасываются огромные массы обломочного материала, растворов и газов. Извержения часто сопровождаются сильным гулом. Газообразные продукты извержения нередко воспламеняются.

     Воспламение газов иногда происходит и при извержении подводных грязевых вулканов. Например, в Черном море неоднократно наблюдались факелы горящих газов на поверхности воды. В данном случае метан, выделившийся при извержении, проходил через весь водный столб и попадал под влияние электрического поля в атмосфере.

     Активность  грязевулканических структур может проявляться также в виде постепенных и непрерывных выходов газов и растворов в виде глинистой пульпы.

     Часто после бурных извержений грязевой вулкан переходит к спокойной стадии развития, сопровождающейся регулярным выделением небольшого количества газов, или вообще прекращает свою деятельность. В этом тоже состоит полное сходство с поведением магматических вулканов, у которых стадии активности чередуются с длительными периодами покоя.

 

     2. Строение и морфология грязевых вулканов

     Принципиальная схема строения грязевого вулкана показана на рис. 2. В вертикальном сечении грязевого вулкана выделяются три главных его элемента: грязевулканическая постройка – тело грязевого вулкана; питающий или подводящий канал; область корней вулкана. 
 

     

Рис. 2. Схематический разрез грязевого вулкана⁵ 

     Грязевулканическая  постройка в разрезе обычно имеет вид пологого, часто усеченного конуса. Конус сложен сопочной брекчией, потоки которой могут иметь несколько генераций. В плане описываемые структуры более или менее изометричные, округлой формы. Поперечные размеры грязевых вулканов (диаметр их основания) изменяются в широких пределах – от первых сотен метров до почти 10 км. Так, средний поперечный размер грязевых вулканов Керченского полуострова составляет несколько менее 1 км. В центре Черного моря их размер достигает 1,5–2,5 км. В Азербайджане диаметр основания грязевых вулканов часто превышает 3 км, а в восточной части Средиземного моря нередко встречаются гиганты диаметром 5–7 км и более. Высота грязевых вулканов по сравнению с их диаметром относительно небольшая: даже у самых крупных из них она редко превышает 300 м, поэтому крутизна склонов грязевых вулканов не более первых градусов. Такое соотношение диаметра и высоты объясняется низкой плотностью сопочной брекчии, способной растекаться на расстояние в несколько километров, и ее подверженностью эрозии. Обычно наземные грязевые вулканы имеют бóльшую высоту по сравнению с подводными. Например, вулканы Тоурагай и Кянизадаг в Кобыстане, Боздаг-Гюздек, Отман-Боздаг и некоторые другие на Апшеронском полуострове достигают высоты в 400–500 м. У таких грязевых вулканов центрального типа обычно наблюдается хорошо оформленный кратер поперечником от нескольких десятков до первых сотен метров (рис. 3). Помимо основного кратера на склонах грязевых вулканов часто встречаются мелкие вторичные выходы жидких и газовых компонентов, которые называют сальзами и грифонами.

     

Рис. 3. Конусовидный грязевой вулкан (вулкан «Новороссийск»)⁶

1 – кратер, 2 – потоки сопочной брекчии, 3 – телефонный кабель, проложенный через кратер активного грязевого вулкана.

     Однако  описанный пример морфологии тела грязевых вулканов отнюдь не единственный. Достаточно часто извержения грязевых вулканов сопровождаются обрушением их конусов, что создает сложный рельеф. Обрушение конуса, а также проседание поверхности вокруг жерла вулкана являются реакцией на вынос с глубины большого объема осадочного материала. Структуры проседания такого рода, носящие название вдавленных синклиналей, характерны для Керченского полуострова.