Главная Рубрики журнала Авторский указатель Предметный указатель Справочник организаций Указатель статей
 
Арктика: экология и экономика
ISSN 2223-4594
RuEn
Расширенный
поиск
О ЖУРНАЛЕ|РЕДАКЦИОННЫЙ СОВЕТ И РЕДКОЛЛЕГИЯ|ИНФО|ВЫПУСКИ ЖУРНАЛА|АВТОРАМ|ПОДПИСКА|КОНТАКТЫ
Главная » Все выпуски » Том 11, № 1, 2021 » Фундаментальные аспекты генезиса катастрофических выбросов газа и образования гигантских кратеров в Арктике

ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ АСПЕКТЫ ГЕНЕЗИСА КАТАСТРОФИЧЕСКИХ ВЫБРОСОВ ГАЗА И ОБРАЗОВАНИЯ ГИГАНТСКИХ КРАТЕРОВ В АРКТИКЕ

ЖУРНАЛ: Том 11, № 1, 2021, с. 51-66

РУБРИКА: Научные исследования в Арктике

АВТОРЫ: Богоявленский В.И.

ОРГАНИЗАЦИИ: Институт проблем нефти и газа Российской академии наук

DOI: 10.25283/2223-4594-2021-1-51-66

УДК: 502.171, 504.4, 504.7

Поступила в редакцию: 01.12.2020

Ключевые слова: Бованенковское месторождение, газовые гидраты, дистанционное зондирование Земли (ДЗЗ), тепловой поток, термокарст, Ямал, газонасыщенные полости, криолитосфера, геотермия, плавление льда, аномально высокие пластовые давления (АВПД)

Библиографическое описание: Богоявленский В.И. Фундаментальные аспекты генезиса катастрофических выбросов газа и образования гигантских кратеров в Арктике // Арктика: экология и экономика. — 2021. — Т. 11, — № 1. — С. 51-66. — DOI: 10.25283/2223-4594-2021-1-51-66.


АННОТАЦИЯ:

Статья посвящена фундаментальным аспектам мощной взрывной дегазации Земли на севере Западной Сибири (преимущественно на Ямале). Приведены результаты комплексного анализа и обобщения большого объема фактических материалов, полученных в ходе экспедиционных исследований 2014—2020 гг. ряда объектов катастрофических выбросов газа. Показано, что бо́льшая часть выявленных на Ямале кратеров приурочена к зоне аномального теплового потока в районе Бованенковского месторождения. Обоснована модель процесса формирования газонасыщенных полостей в массивах подземного льда, бугров пучения, выбросов и самовоспламенений газа с формированием гигантских кратеров. Сформулированы основные закономерности мощной взрывной дегазации в Арктике.


Сведения о финансировании: Работа выполнена по государственному заданию по теме «Рациональное природопользование и эффективное освоение нефтегазовых ресурсов арктической и субарктической зон Земли» (№ АААА-А19-119021590079-6). Автор признателен: Российской академии наук и Правительству Ямало-Ненецкого автономного округа за постоянную поддержку научных исследований в Арктике, ПАО «НОВАТЭК» и ОАО «Ямал СПГ» за большую неоднократную помощь в организации экспедиционных работ, ПАО «Газпром» за содействие научным исследованиям.

Литература:

1. Баду Ю. Б. Криогенная толща газоносных структур Ямала. О влиянии газовых залежей на формирование и развитие криогенной толщи. — М.: Науч. мир, 2018. — 232 с.

2. Богоявленский В. И. Угроза катастрофических выбросов газа из криолитозоны Арктики. Воронки Ямала // Бурение и нефть. — 2014. — № 9. — С. 13—18.

3. Богоявленский В. И. Угроза катастрофических выбросов газа из криолитозоны Арктики. Воронки Ямала и Таймыра. — Ч. 2 // Бурение и нефть. — 2014. — № 10. — С. 4—8.

4. Богоявленский В. И. Арктика и Мировой океан: современное состояние, перспективы и проблемы освоения ресурсов углеводородов: Монография // Тр. Вольного экон. о-ва. — 2014. — Т. 182, № 3. — С.  12—175.

5. Богоявленский В. И., Гарагаш И. А. Обоснование процесса образования кратеров газового выброса в Арктике математическим моделированием // Арктика: экология и экономика. — 2015. —

№ 3 (19). — С. 12—17.

6. Богоявленский В. И., Богоявленский И. В., Никонов Р. А. Результаты аэрокосмических и экспедиционных исследований крупных выбросов газа на Ямале в районе Бованенковского месторождения // Арктика: экология и экономика. — 2017. — № 3 (27). — С. 4—17.

7. Богоявленский В. И. Газогидродинамика в кратерах выброса газа в Арктике // Арктика: экология и экономика. — 2018. — № 1 (29). — С. 48—55.

8. Богоявленский В. И., Сизов О. С., Мажаров А. В. и др. Дегазация Земли в Арктике: дистанционные и экспедиционные исследования катастрофического Сеяхинского выброса газа на полуострове Ямал // Арктика: экология и экономика. — 2019. — № 1 (33). — С. 88—105.

9. Богоявленский В. И. Природные и техногенные угрозы при освоении месторождений горючих ископаемых в криолитосфере Земли // Гор. пром-сть. — 2020. — 1 (149). — С. 97—118.

10. Богоявленский В. И., Сизов О. С., Никонов Р. А. и др. Дегазация Земли в Арктике: генезис природной и антропогенной эмиссии метана // Арктика: экология и экономика. — 2020. — № 3 (39). — С. 6—22.

11. Богоявленский В. И., Богоявленский И. В., Каргина Т. Н., Никонов Р. А. Цифровые технологии дистанционного выявления и мониторинга развития бугров пучения и кратеров катастрофических выбросов газа в Арктике // Арктика: экология и экономика. — 2020. — № 4 (40). — С. 90—105. — DOI: 10.25283/2223-4594-2020-4-90-105.

12. Bogoyavlensky V. Gas Blowouts on the Yamal and Gydan Peninsulas. GeoExPro [London], 2015, vol. 12, no. 5. — рр. 74—78.

13. Bogoyavlensky V. I. Innovative Technologies and Results of Studying Processes of Natural and Man-Made Degassing of the Earth in the Lithosphere-Cryosphere-Hydrosphere-Atmosphere System. Third International Conference on Geology of the Caspian Sea and Adjacent Areas (Baku, 2019), 2019. — 5 p. DOI: 10.3997/2214-4609.201952015.

14. Bogoyavlensky V., Bogoyavlensky I., Nikonov R., Kishankov A. Complex of Geophysical Studies of the Seyakha Catastrophic Gas Blowout Crater on the Yamal Peninsula, Russian Arctic. Geosciences, 2020, 10, 215. — 22 p. Available at: https://doi.org/10.3390/geosciences10060215.

15. Bogoyavlensky V. I., Yerokhin G. N., Nikonov R. A., Bogoyavlensky I. V., Bryksin V. M. Passive seismic monitoring study of the Earth degassing in the Arctic. EAGE, Geomodel 2020, Sep 2020, vol. 2020, pp. 1—5. Available at: https://doi.org/10.3997/2214-4609.202050102.

16. Bogoyavlensky V., Bogoyavlensky I., Nikonov R., Kargina T., Chuvilin E., Bukhanov B., Umnikov A. New catastrophic gas blowout and giant crater on the Yamal Peninsula in 2020: results of the expedition and data processing. Geosciences, 2021, 11, 71. Available at: https://doi.org/10.3390/geosciences11020071.

17. Dvornikov Y., Leibman M., Khomutov A. et al. Gas-emission craters of the Yamal and Gydan peninsulas: Aproposed mechanism for lake genesis and development of permafrost landscapes. Permafr. Periglac. Process, 2019, 30, pp. 146—162.

18. Кизяков А. И., Сонюшкин А. В., Лейбман М. О. и др. Геоморфологические условия образования воронки газового выброса и динамика этой формы на Центральном Ямале // Криосфера Земли. — 2015. — 2. — С. 15—25.

19. Kizyakov A., Khomutov A., Zimin M. et al. Microrelief associated with gas emission craters: Remote-sensing and field-based study. Remote Sens., 2018, 10, p. 677.

20. Kizyakov A., Leibman M., Zimin M. et al. Gas Emission Craters and Mound-Predecessors in the North of West Siberia, Similarities and Differences. Remote Sens., 2020, 12, p. 2182. DOI: 10.3390/rs12142182.

21. Лейбман М. О., Плеханов А. В. Ямальская воронка газового выброса: результаты предварительного обследования // Холодок. — 2014. — № 2 (12). — С. 9—15.

22. Лейбман М. О., Дворников Ю. А., Стрелецкая И. Д. и др. Связь формирования воронок газового выброса с эмиссией метана на севере Западной Сибири // Актуальные проблемы нефти и газа. — 2018. — Вып. 4 (23). — С. 1—4.

23. Оленченко В. В., Синицкий А. И., Антонов Е. Ю. и др. Результаты геофизических исследований территории геологического новообразования «Ямальский кратер» // Криосфера Земли. — 2015. — XIX, 4. — С. 94—106.

24. Сизов О. С. Дистанционный анализ последствий поверхностных газопроявлений на севере Западной Сибири // Геоматика. — 2015. — № 1. — С. 53 — 68.

25. Стрелецкая И. Д., Лейбман М. О., Кизяков А. И. и др. Подземные льды и их роль в формировании воронки газового выброса на полуострове Ямал // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 5: География. — 2017. — Т. 1, № 2. — С. 91—99.

26. Хименков А. Н., Сергеев Д. О., Власов А. Н. и др. Взрывные процессы в области распространения многолетнемерзлых пород — новый вид геокриологической опасности // Геоэкология. Инженерная геология. Гидрогеология. Геокриология. — 2019. — № 6. — C. 30—41.

27. Buldovicz S. N., Khilimonyuk V. Z., Bychkov A. Y. et al. Cryovolcanism on the earth: Origin of a spectacular crater in the Yamal Peninsula (Russia). Sci. Rep., 2018, 8, p. 13534.

28. Chuvilin E., Stanilovskaya J., Titovsky A. et al. A Gas-emission crater in the Erkuta River valley, Yamal Peninsula: characteristics and potential formation model. Geosciences, 2020, 10, p. 170.

29. Chuvilin E., Sokolova N., Davletshina D. et al. Conceptual models of gas accumulation in the shallow permafrost of Northern West Siberia and conditions for explosive gas emissions. Geosciences, 2020, 10, p. 195.

30. Kotlyakov V. M., Komarova A. I. Elsevier’s dictionary of geography. [S. l.], Elsevier, 2007. 1073 p.

31. Баду Ю. Б., Трофимов В. Т., Васильчук Ю. К. Основные закономерности распространения и типы пластовых залежей подземного льда в северной части Западно-Сибирской плиты // Пластовые льды криолитозоны. — Якутск: ИМ СО АН СССР, 1982. — С. 13—24.

32. Дубиков Г. И., Корейша М. М. Инъекционные ископаемые льды на полуострове Ямал // Изв. АН СССР. Сер. географ. — 1964. — № 5. — C. 58—65.

33. Васильчук Ю. К. Изотопные методы в географии. Ч. 2: Геохимия стабильных изотопов пластовых льдов: В 2 т. — Т. 2. — М.: Изда-во Моск. ун-та, 2014. — 244 с.

34. Каплянская Ф. А. Пластовые залежи подземных льдов в ледниковых отложениях на западном побережье п-ова Ямал у пос. Харасавэй // Пластовые льды криолитозоны. — Якутск: ИМ СО АН СССР, 1982. — С. 71—80.

35. Корейша М. М., Хименков A. H., Брыксина Г. С. О происхождении пластовых залежей подземного льда на севере Западной Сибири // Материалы гляциол. исслед. — 1981. — № 41. — С. 62—66.

36. Стрелецкая И. Д., Васильев А. А., Облогов Г. Е. и др. Метан в подземных льдах и мерзлых отложениях на побережье и шельфе Карского моря // Лед и снег. — 2018. — 58 (1). — С. 65—77.

37. Шполянская Н. А., Стрелецкая И. Д. Генетические типы пластовых льдов и особенности их распространения в Российской Субарктике // Криосфера Земли. — 2004. — Т. 8, № 4. — С. 56—71.

38. Harris S. A., French H. M., Heginbottom J. A. et al. Glossary of Permafrost and Related Ground-Ice Terms. Technical Memorandum no. 142. National Research Council of Canada 1988. 156 p.

39. Bogoyavlensky V. I., Budagova T. A., Bezhentsev A. V. Thermobaric conditions of the Western Arctic oil and gas deposits. New methods and technology in development and production of oil and gas — onshore and offshore. Geopetrol-2010, Krakow, 2010, pp. 407— 419.

40. Богоявленский В. И. Термобарические условия и нефтегазоносность глубокопогруженных отложений Западной Арктики // Устойчивое развитие и международное сотрудничество. — Апатиты: ГИ КНЦ РАН, 2010. — С. 6—8.

41. Скоробогатов В. А., Строганов Л. В., Копеев В. Д. Геологическое строение и нефтегазоносность Ямала. — М.: ООО «Недра-Бизнесцентр», 2003. — 352 с.

42. Брехунцов А. М., Монастырев Б. В., Нестеров И. И., Скоробогатов В. А. Нефтегазовая геология Западно-Сибирской Арктики. — Тюмень: ООО «МНП «Геодата», 2020. — 464 с.

43. Геологическая карта России и прилегающих акваторий: Масштаб 1:2 500 000. — [Б. м.]: Роснедра, ВСЕГЕИ, ВНИИОкеанология, 2004.

44. Дворецкий П. И., Гончаров В. С., Есиков А. Д. и др. Изотопный состав природных газов севера Западной Сибири: Обзор. — М.: ИРЦ ОАО «Газпром», 2000. — 80 с.

45. Иванов К. С., Костров Н. П. О плотности теплового потока, структуре мантии и нефтегазоносности полуострова Ямал (Арктика) // Литосфера. — 2020. — 20 (6). — С. 851—862.

46. Хуторской М. Д., Антоновская Г. Н., Басапкина И. М. и др. Сейсмичность, тепловой поток и тектоника Западно-Арктического бассейна // Мониторинг. Наука и технологии. — 2015. — № 3 (24). — С. 23—32.

47. Дучков А. Д., Соколова Л. С. Тепловой поток Сибири. — Новосибирск: Изд-во ИНГГ СО РАН, 2014. — С. 211—216.

48. Исаев В. И., Лобова Г. А., Фомин А. Н. и др. Тепловой поток и нефтегазоносность (полуостров Ямал, Томская область) // Георесурсы. — 2019. — 21 (3). — С. 125—135.

49. Romanovsky V. E., Smith S. H., Christiansen H. H. Permafrost Thermal State in the Polar Northern Hemisphere during the International Polar Year 2007—2009: a Synthesis. Permafrost and Periglac. Process, 2010, 21, pp. 106—116. DOI: 10.1002/ppp.689.

50. Истомин В. А., Чувилин Е. М., Сергеева Д. В. и др. Влияние компонентного состава и давления газа на льдо- и гидратообразование в газонасыщенных поровых растворах // НефтеГазоХимия. —

2018. — № 2. — С. 33—42.

51. Wagner W., Saul A., Pru A. International equations for the pressure along the melting curve and the sublimation curve of ordinary water substance. J. Phys. Chem. Ref. Data, 1994, no. 23, pp. 515—527.

52. Мельников В. П., Нестеров А. Н., Поденко Л. С., Решетников А. М. Влияние диоксида углерода на плавление подземного льда // Докл. Акад. наук. — 2014. — Т. 459, № 1. — С. 1353—1355.

53. Sloan E. D., Koh C. A. Clathrate Hydrate of Natural Gases. Boca Raton: Taylor & Francis Group, 2008, 721 p. Available at: https://doi.org/10.1201/9781420008494.

54. Якушев В. С. Природный газ и газовые гидраты в криолитозоне. — М.: ВНИИгаз, 2009. — 192 с.

55. Арэ Ф. Э. Проблема эмиссии глубинных газов в атмосферу // Криосфера Земли. — 1998. — Т. 2, № 4. — С. 42—50.

56. Дучков А. Д., Лысак С. В., Голубев В. А. и др. Тепловой поток и геотермальное поле Байкальского региона // Геология и геофизика. — 1999. — Т. 40, № 3. — С. 287—303.

57. Котляков В. М., Алексеев В. Р., Волков Н. В. и др. Гляциологический словарь / Под ред. В. М. Котлякова. — Л.: Гидрометеоиздат, 1984. — 528 с.

58. Белова Н. Г. Пластовые льды юго-западного побережья Карского моря. — М.: МАКС Пресс, 2014. — 180 с.

59. Mackay J. R. Gas-domed mounds in permafrost, Kendall Island, N.W.T. Geographical Bull., 1965, vol. 7, no. 2, pp. 105—115.

60. Zimbelman D. R., Rye R. O., Landis G. P. Fumaroles in ice caves on the summit of Mount Rainier — Preliminary stable isotope, gas, and geochemical studies. J. Volcanol. Geotherm. Res., 97 (1—4), pp. 457—473.

61. Curtis A., Kyle P. Geothermal point sources identified in a fumarolic ice cave on Erebus volcano, Antarctica using fiber optic distributed temperature sensing. Geophysical Research Letters, 2011, 38 (16), p. L16802. DOI: 10.1029/2011GL048272.

62. Why are geothermal ice caves more dangerous than caves created by meltwater? Iceland Magazine, 2018, March 26. Available at: https://icelandmag.is/article/why-are-geothermal-ice-caves-more-dangerous-caves-created-meltwater.

63. Вулкан Мутновский на Камчатке: лед и пламя внутри кратера. URL: https://kamchatkaland.ru/note/vulkan-mutnovskij.

64. Pelto M. Paradise Glacier Ice Caves Lost. 2010. Available at: https://glacierchange.wordpress.com/ 2010/04/29/paradise-glacier-ice-caves-lost/.

65. Оленченко В. В., Гагарин Л. А., Христоворов И. И. и др. Строение участка развития термосуффузионных процессов в пределах Бестеяхской террасы реки Лены по геофизическим данным // Криосфера Земли. — 2017. — Т. 21, № 5. — С. 16—26.


Скачать »


© 2011-2021 Арктика: экология и экономика
DOI 10.25283/2223-4594