Елисеева Анастасия Александровна
Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук
|
содержание |
1. Проведенные исследования позволяют утверждать практически повсеместное распространение реликтовых мерзлых толщ, а также ЗСГГ на шельфе арктических морей Восточной Сибири. До глубин моря 50-60 м толщи ММП имеют сплошное распространение, а во внешней части шельфа - прерывистое. Здесь они разделены субмаринными сквозными эндогенными таликами.
2. Реликтовые мерзлые толщи находятся в состоянии деградации, содержат слои ММП и линзы криопегов. Они подстилаются толщей охлажденных пород. Протаивание мерзлых толщ происходит преимущественно снизу под влиянием потока внутриземного тепла. По современному состоянию (с долей условности) можно выделить <твердомерзлые толщи ММП> с температурами ниже -2о С и <вялую мерзлоту> с безградиентным температурным разрезом и температурами порядка -2о С. Твердомерзлые породы на настоящем этапе развития шельфа распространены на участках недавно абрадированных островов сложенных ледовым комплексом и у берегов. На остальной акватории существует "вялая мерзлота".
3. В настоящее время ЗСГГ существует практически под всей акваторией шельфа моря Лаптевых, там, где присутствуют реликтовые толщи мерзлых пород. Верхняя поверхность ЗСГГ находится на шельфе внутри реликтовой мерзлой толщи, а нижняя - ниже подошвы последней. Предположительно в верхней части ЗСГГ гидраты находятся в метастабильном состоянии и сохраняются благодаря эффекту криогенной консервации в реликтовой мерзлой толще. Распространение сплошных мерзлых толщ и ЗСГГ на шельфе блокирует эмиссию парниковых газов в атмосферу или же существенно локализует ее по активным разрывным нарушениям.
4. В разных частях арктического шельфа состояние и эволюция мерзлых толщ и ЗСГГ различно. Поэтому исследование их современного состояния и прогноз на будущее возможны только с учетом их эволюции в прошлом, что требует палеогеографических реконструкций и моделирования этих явлений.
5. Длиннопериодная динамика мощностей толщ ММП и ЗСГГ в процессе природного развития шельфа в позднем кайнозое сходны между собой, но не идентичны. Существующие различия в динамике (эволюции) ММП и ЗСГГ увеличиваются от внутренне (прибрежной) зоны шельфа к его периферии, вследствие возрастания колебаний уровня моря и вызванного или дополнительного гидростатического давления подземных вод в толщах пород шельфа. Возможно сохранение и даже аградация ЗСГГ в сквозных таликах во внешней части современного шельфа, блокирующее эмиссию газов.
6. Схематические карты фоновой мощности толщ ММП и положения нижней поверхности ЗСГГ на современный этап времени, для шельфов морей Лаптева и Восточно-Сибирского, составленные для различных типов геологического разреза шельфа и значений qвз, равных 50 мВт/м2 и 70 мВт/м2, являются прогнозными. Они содержат информацию, необходимую при постановке натурных исследований на акватории арктических шельфовых морей Восточной Сибири.
7. Впервые, при участии автора, создана модель рифтовых структур на арктическом шельфе и проведено моделирование эволюции толщ ММП и ЗСГГ для палеогеографического сценария, разработанного для отрицательных новейших тектонических структур. Установлено, что многолетняя динамика толщ ММП и ЗСГГ в рифтах и ненарушенных блоках литосферы различна.
8. Моделирование показало, что в рифтах образуются антиклинальные (сводообразные) структуры - поднятия на нижней поверхности толщ ММП и ЗСГГ. Эти структуры предположительно могут служить местами скопления газов и/или их гидратов в областях с высоким нефтегазовым потенциалом. Они названы автором <криогенными ловушками>.
9. <Криогенные ловушки> существуют постоянно как на этапах регрессии, так и на этапах трансгрессии моря. Изменяются только их размеры. В периоды трансгрессий эти структуры приурочены главным образом к внутренней части шельфа. Они лучше выражены в широких рифтовых или разломных зонах, чем в узких. Во внешней части шельфа на этапах трансгрессии моря указанные структуры превращаются в сквозные эндогенные субмаринные талики и <разрывы> в ЗСГГ, через которые, при одновременном их существовании, возможна эмиссия подземных газов.
10. Периоды регрессий, являются временем накопления газов ниже толщи ММП на всей территории арктического шельфа Восточной Сибири, а периоды трансгрессий - временем возможной их эмиссии через образующиеся сквозные талики и <разрывы> в ЗСГГ. При этом эмиссия газов происходит преимущественно во внешней части шельфа. Исключение составляют, талики, приуроченные к разрывным дислокациям, по которым на всей территории шельфа происходит разгрузка напорных подземных вод, сопровождаемая выходами газов.
11. Настоящая работа носит поисковый характер и является первой попыткой оценить динамику и распространение мерзлых толщ и ЗСГГ в рифтовых структурах на шельфе восточно-арктических морей. В дальнейшем изучение проблемы целесообразно вести в первую очередь в следующих направлениях:
в уточнении температурных условий позднего плейстоцена и голоцена для повышения достоверности используемого при моделировании палеогеографического сценария;
в уточнении изменений уровня моря в регионе морей Лаптевых и Восточно-Сибирского, и особенно хода последней трансгрессии, для различных тектонических структур;
в выявлении закономерностей концентрации газов и их гидратов в "криогенных ловушках", для чего необходимы экспериментальные данные по миграции гидрата метана в пористой среде при периодическом изменении температуры и давления.
| 
