Грязевые вулканы

     Сероводород также является важной составляющей газовой фазы. Воды Черного моря насыщены сероводородом глубже 150–200 м до самого дна. Органическая жизнь ниже уровня 150–200 м в Черном море почти отсутствует. До сих пор причина появления такого огромного количества сероводорода в толще черноморской воды полностью неясна. Учитывая, что в глубоководной части моря располагается не менее трех десятков крупных грязевых вулканов, не исключено, что сероводородное заражение черноморских вод связано с их активностью.

     Из-за эманаций газов на грязевых вулканах образуется специфическая биологическая обстановка. Выше было сказано, что в Черном море органическая жизнь почти отсутствует ниже глубин 150–200 м. Но при этом в прогибе Сорокина с некоторых грязевых вулканов были подняты экземпляры бактериальных матов, покрывающих обломки пород сопочной брекчии. Бактерии принадлежат к новому виду метанотрофов, то есть организмов, потребляющих метан. Еще более разнообразные хемосинтетические сообщества были обнаружены на некоторых грязевых вулканах северо-востока Средиземного моря (подводные горы Анаксимандра).

     В их состав кроме специфических микроорганизмов входили особые виды моллюсков-двустворок и черви вестиментиферы, живущие в известковых трубках. Между собой эти организмы образуют замкнутые трофические цепи¹⁰.

     7. Грязевые вулканы Сахалина

     В России грязевые вулканы встречены  на Сахалине. На Сахалине известны три района, в которых периодически действуют грязевые вулканы, выбрасывающие на поверхность грязь, воду и горючий газ – Южно-Сахалинский в 18 км к северо-западу от г. Южно-Сахалинска, Пугачевский вблизи поселков Пугачеве и Восточный, где периодически действуют четыре вулкана (Восточный, Малый Северный, Пугачевский и Малый Южный), и Дагинский в районе залива Даги на Северном Сахалине¹¹.

     Грязевые  вулканы Сахалина выбрасывают на дневную поверхность огромное количество твердых, жидких и газообразных продуктов. Твердые продукты извержения грязевых вулканов представлены сопочной брекчией, состоящей из сопочного ила (переработанная глинистая масса), составляющего более 99%) объема, и ничтожного количества обломков песчаников, кальцита, арагонита и др. Иногда в обломках пород встречаются остатки верхнемеловой фауны. Сопочный ил Пугачевского грязевого вулкана представлен довольно однообразной глинистой массой, в которой пелитовая часть составляет 91,3%, а на долю песчано-алевритовой части приходится всего 8,7%. Последняя состоит в основном из минералов легкой фракции (84%), на тяжелую фракцию приходится всего 16%. В составе легкой фракции преобладают полевые шпаты (70%) и кварц (25%). В составе тяжелой фракции преобладает сидерит (95%)¹².

     Жидкие  продукты извержения грязевых вулканов представлены главным образом водой, иногда с пленками нефти. Вода, несомненно, играет важную роль в образовании пластических масс сопочной брекчии, причем питание грязевых вулканов происходит за счет подземных вод пластового типа и, вероятно, за счет поверхностных (инфильтрационных) вод.

     Воды  грязевых вулканов выделяются при грязевулканических извержениях, когда они извергаются (в виде грязи) вместе с твердыми продуктами, постепенно отделяясь (отстаиваясь) от последних, и в виде небольших выделений (до 0,03 л/сек) из грифонов между фазами извержений.

     По  данным анализов химического состава  вод грязевых вулканов и пластовых вод нефтяных залежей Северного Сахалина  можно видеть, что в водах как грязевых вулканов, так и нефтяных пластов месторождений Северного Сахалина очень много общих черт.

     Эти воды имеют повышенную минерализацию (340,0—28006,0 мг/л), в то время как воды рек района имеют минерализацию 106,4 мг/л, а в пресных источниках, выходящих из коренных пород мелового возраста, она составляет всего 91,4 мг/л. Среди катионов щелочи (Na⁺ + К⁺ ) составляют 44,16%-экв. Содержание Са²⁺ колеблется от 0,65 до 4,15%-экв.

     Анионы  представлены в большей степени  гидрокарбонатами (56,56%-экв) и хлоридами (36,6%-экв). Содержание сульфатов не превышает 7,0%-экв. Доминирующее значение имеют бикарбонаты и карбонаты щелочей. В рассматриваемых водах грязевых вулканов и нефтеносных горизонтов присутствуют такие микроэлементы, как йод, бром и др. (в Пугачевском —103,5 мг/л, а в Восточном — 288 мг/л). Характерным для вод грязевых вулканов, как и нефтяных месторождений, является бедность их сульфатами. Содержание сульфатов в них колеблется от 0,05 до 1,3%-экв. Все это говорит о близости условий образования вод грязевых вулканов и вод нефтяных горизонтов Северного Сахалина. Температура воды грязевых вулканов в период покоя (в грифонах у выхода на дневную поверхность) не превышает 16° С, повышаясь во время извержения до 28—32° С. Это указывает на проникновение вод с глубоких горизонтов на дневную поверхность во время грязевулканических извержений¹³.

     Газы  грязевых вулканов являются одним из основных продуктов их деятельности. Особенно большие выходы горючего газа отмечены при извержении грязевых вулканов. Однако выделение газа происходит не только при извержении вулканов, но и в период их покоя из многочисленных грифонов, образующихся после извержения. О большой силе газовых выбросов при грязевулканических извержениях говорят следующие данные. При извержении Пугачевского грязевого вулкана 25 сентября 1961 г. силой газа образована полоса шириной 10 м и длиной до 150 м, на которой даже в 120 м от кратера вулкана трава наклонена к земле, а на части полосы вырвана с корнем и отброшена.

     Куски густой грязи весом до 10 кг перенесены на расстояние более 100 м. Из массива свежевыброшенной грязи на пятый день после извержения (а также из многочисленных грифонов) продолжалось выделение большого количества газа. Летом 1962 г. во время повторного обследования этого вулкана на грязевом поле вулкана продолжали действовать многочисленные грифоны, слабо выбрасывая жидкую грязь и газ.

     Газы грязевых вулканов Сахалина состоят в основном из метана с небольшим количеством углекислоты, а в газах грязевого вулкана Восточный помимо метана присутствует этан, что указывает на их нефтяную природу и сходство с компонентным составом газов грязевых вулканов нефтяных районов Азербайджана, Кубани и Керченского полуострова.

     При грязевулканических извержениях наблюдались нефтепроявления. Грязевые вулканы Сахалина, очевидно, являются вероятными спутниками нефтяных и газовых залежей в недрах рассматриваемого района. Поэтому изучение грязевых вулканов является перспективным направлением поиска нефтяных и газовых месторождений, особенно на морском шельфе.

     Заключение

     Явление грязевого вулканизма известно еще  с XVIII в., но в течение многих лет  ему уделялось удивительно мало внимания. Заслуженный интерес к  нему начали проявлять лишь в последние  десятилетия.

     В настоящее время феномен грязевого  вулканизма оценивается с точки  зрения рельефообразования, осадко- и  рудонакопления, как критерий нефтегазоносности, а также как фактор, влияющий на геоэкологическое и техногенное  состояние среды. Сейчас грязевой вулканизм  входит в перечень опасных природных  явлений, которые должны учитываться  при проектировании инженерных сооружений. Таким образом, данное природное явление постепенно приобретает должную оценку как в научном, так и практическом аспекте.

     Грязевые вулканы, несмотря на сходство внешних форм с настоящими и эффективный характер извержения, в момент которого происходит взрыв и возгорание, имеют ряд специфических черт и совершенно отличаются от них по условиям происхождения, динамике вулканического очага, механизму и продуктам извержения.

     Так, необходимыми условиями проявления грязевого вулканизма:

     1. Наличие в разрезе мощных толщ  пластичных глин, обязательных для  создания диапировых ядер и  служащих исходным материалом  для образования сопочной брекчии. 

     2. Прироченность области распространения  грязевых вулканов к зонам  окончаний крупных складчатых  сооружений, имеющих тектонические  нарушения. 

     3. Накопление углеводородных газов,  приводящих в пределах вулканического  очага к образованию высоких  (аномальных) межпластовых давлений. Они представляют активную транспортирующую  силу для переноса глинистого  материала, водных растворов и  газов из областей высокого  давления в область разгрузки.

     4. Присутствие пластовых вод, размягчающих  глинистые породы. 

     Список  литературы

     1. Ахманов Г.Г., Лимонов А.Ф. Грязевулканические отложения: Генетические признаки и роль в осадконакоплении // Вестн. МГУ. Сер. 4, Геология. 1999. № 5. C. 22–28.

     2. Геология СССР. Том XXXIII. Остров Сахалин. Геологическое описание / Под ред. В.Н. Верещагина. – М.: изд-во «Недра», 1970. – 432 с.

      3. Короновский Н.В., Якушова А.Ф. Основы геологии. – Учебник для географических специальностей ВУЗов. – М. – Высшая школа. – 1991. – 416 с.

     4. Лимонов А.Ф. Грязевые вулканы. // Соросовский образовательный журнал, том 8, №1, 2004, С 63-69

     5. Лимонов А.Ф., Иванов М.К., Мейснер Л.Б. и др. Новые данные о строении осадочного чехла в прогибе Сорокина (Черное море) // Вестн. МГУ. Сер. 4, Геология. 1997. № 3. C. 22–28.

     6. Холодов В.Н. Грязевые вулканы:  закономерности размещения и  генезис // Литология и полезные  ископаемые, 2002, N 3, с.227-241; N 4, с.339-358.

     7. Холодов В.Н. О природе грязевых  вулканов // Природа. 2001. № 11.

     8. Холодов В.Н. Стратисфера - источник  рудоносных растворов // Природа, 1990, N 4, с.10-17.

     9. Шнюков Е.Ф., Гнатенко Г.И., Нестеровский В.А., Гнатенко О.В. Грязевой вулканизм Керченско-Таманского региона. Киев: Наук. думка, 1992. 200 с.

     10. Шнюков Е.Ф., Соболевский Ю.В., Гнатенко  Г.И. и др./ Грязевые вулканы  Керченско-Таманской области. Киев, 1986. 150 с.

     11. Якубов А.А., Ализаде А.А., Зейналов М.М. Грязевые вулканы Азербайджанской ССР: Атлас. Баку, 1971. 257 с.