Локализация зон эндогенного влияния в областях с высоким уровнем газонасыщенности по аномалиям магнитного поля

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

На основе интерпретации аномалий магнитного поля Земли и аномалий силы тяжести исследовано строение литосферы Арктических морей в районах повышенной газонасыщенности придонных отложений. Анализ магнитных и плотностных разрезов показал, что литосфера в зонах проявления метановых сипов и газогидратов характеризуется наличием терморазломов, выводящих флюидопотоки из земной коры и мантии. На участках акваторий, где по данным геохимических исследований подтверждены выходы метана глубинного генезиса, на петрофизических разрезах впервые прослежены траектории выхода флюидов, поднимающихся из глубин земной коры и мантии. Исследование влияния эндогенного флюидодинамического фактора дает возможность оптимизировать выбор безопасных маршрутов судоходства по Северному морскому пути в полях выделения метана.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

А. A. Петрова

Институт земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн имени Н.В. Пушкова РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: aa_petrova@inbox.ru

Санкт-Петербургский филиал

Россия, Санкт-Петербург

О. В. Латышева

Институт земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн имени Н.В. Пушкова РАН

Email: l-olli@yandex.ru

Санкт-Петербургский филиал

Россия, Санкт-Петербург

Список литературы

  1. Атлас ледяных образований // Под общей редакцией В.М. Смоляницкого. СПб.: ААНИИ, 2019. 232 с.
  2. Богоявленский В.И., Богоявленский И.В. Анализ состояния, перспектив и проблем освоения ресурсов углеводородов и угля в Арктике в связи с экономическими, геополитическими и технологическими реалиями // Научные Труды ВЭО России. Т. 228. С. 154–180. 2021. https://doi.org/10.38197/2072-2060-2021-228-2-154-180
  3. Богоявленский В.И., Казанин А.Г., Кишанков А.В., Казанин Г.А. Дегазация Земли в Арктике: комплексный анализ факторов мощной эмиссии газа в море Лаптевых // Арктика: экология и экономика. Т. 11. № 2. С. 178–194. 2021а. https://doi.org/10.25283/2223-4594-2021-2-178-194
  4. Богоявленский В.И., Кишанков А.В. Опасные газонасыщенные объекты на акваториях мирового океана: Чукотское море (Россия и США) // Арктика: экология и экономика. № 2 (38). С. 45–58. 2020. https://doi.org/10.25283/2223-4594-2020-2-45-58
  5. Богоявленский В.И., Кишанков А.В., Казанин А.Г. и др. Опасные газонасыщенные объекты на акваториях Мирового океана: Восточно-Сибирское море // Арктика: экология и экономика. Т. 12. № 2. С. 158–171. 2022. https://doi.org/10.25283/2223-4594-2022-2-158-171
  6. Богоявленский В.И., Кишанков А.В., Казанин А.Г. Распространение субаквальной мерзлоты в море Лаптевых по данным сейсморазведки методом преломленных волн // Арктика: экология и экономика. Т. 13. № 4. С. 501–515. 2023. https://doi.org/10.25283/2223-4594-2023-4-501-515
  7. Бондур В.Г., Кузнецова Т.В. Выявление газовых сипов в акваториях арктических морей с использованием данных дистанционного зондирования // Исслед. Земли из космоса. № 4. C. 30–43. 2015.
  8. Копытенко Ю.А., Латышева О.В., Петрова А.А. Влияние разломных зон земной коры на эволюцию толщины и кромки ледяного покрова Арктики // Труды Военно-космической академии им. А.Ф. Можайского. Вып. 674. С. 207–212. 2020.
  9. Копытенко Ю.А., Петрова А.А. Мировые карты компонент магнитного поля Земли эпохи 2020 / Труды XV Всероссийской конференции “Прикладные технологии гидроакустики и гидрофизики”. СПб. С. 288–291. 2020.
  10. Копытенко Ю.А., Петрова А.А. Результаты разработки и применения компонентной модели магнитного поля Земли в интересах магнитной картографии и геофизики // Фундаментальная и прикладная гидрофизика. Т. 9. № 2. С. 88106. 2016.
  11. Лобковский Л.И., Никифоров С.Л., Дмитревский Н.Н. и др. О процессах газовыделения и деградации подводных Многолетнемерзлых пород на шельфе моря Лаптевых // Океанология. Т. 55. № 2. С. 312–320. 2015.
  12. Матвеева Т.В., Семёнова А.А., Щур Н.А. и др. Перспективы газогидратоносности Чукотского моря // Записки Горного института. Т. 226. С. 387–396. 2017. https://doi.org/10.25515/PMI.2017.4.387
  13. Павленкова Н.И. Природа региональных сейсмических границ в земной коре и верхней мантии // Материалы XIX Международной конференции “Физико-химические и петрофизические исследования в науках о Земле”. Москва–Борок. Т. 1. С. 250–253. 2018.
  14. Петрова А.А., Латышева О.В. Воздействие флюидодинамического фактора на формирование и изменения ледяного покрова в Северном Ледовитом океане // Вест. КРАУНЦ. Сер.: Науки о Земле. № 3 (59). C. 53–66. 2023. https://doi.org/10.31431/1816-5524-2023-3-59-53-66
  15. Петрова А.А., Копытенко Ю.А. Флюидные системы Мамско-Бодайбинской минерагенической зоны Северного Забайкалья // Вестн. КРАУНЦ. Сер.: Науки о Земле. Вып. 41. № 1. С. 37–53. 2019. https://doi.org/10.31431/1816-5524-2019-1-41-37-53
  16. Петрова А.А., Латышева О.В., Копытенко Ю.А. Глубинное строение Арктики и Антарктики по магнитным аномалиям компонент и аномалиям силы тяжести // Космич. исслед. Т. 60. № 4. С. 331–347. 2022а. https://doi.org/10.31857/S0023420622030086
  17. Петрова А.А., Латышева О.В., Копытенко Ю.А. Природные явления эндогенного происхождения в Арктическом бассейне // Вестн. КРАУНЦ. Науки о Земле. Вып. 48. № 4. С. 37–53. 2020. https://doi.org/10.31431/1816-5524-2020-4-48-49-63
  18. Петрова А.А., Латышева О.В., Копытенко Ю.А. Роль глубинных факторов в разрушении ледового покрова на трассах Северного Морского пути / Материалы VII Всероссийской научной конференции “Проблемы военно-прикладной геофизики и контроля состояния природной среды”, Санкт-Петербург, ВКА имени А.Ф. Можайского. С. 118–122. 2022.
  19. Петрова А.А., Петрищев М.С., Копытенко Ю.А. и др. Выявление флюидоподводящих каналов в Арктических морях по аномалиям магнитного и гравитационного полей / Материалы Всероссийской конференции “Глобальные проблемы Арктики и Антарктики”. ФИЦКИА РАН. Архангельск. С. 810–815. 2020а.
  20. Сергиенко В.И., Лобковский Л.И., Семилетов И.П. и др. Деградация подводной мерзлоты и разрушение гидратов шельфа морей Восточной Арктики как возможная причина “метановой катастрофы”: некоторые результаты комплексных исследований 2011 года // Докл. АН. Т. 446. № 3. С. 330–335. 2012.
  21. Соколов С.Ю., Мороз Е.А., Зарайская Ю.А. и др. Картирование опасных геологических объектов и процессов северной и центральной частей шельфа Баренцева моря по данным гидроакустического комплекса НИС “Академик Николай Страхов” // Арктика: экология и экономика. Т. 13. № 2. С. 164–179. 2023. https://doi.org/10.25283/2223-4594-2023-2-164-179
  22. Харитонов А.Л., Хассан Г.С., Серкеров С.А. Изучение глубинных неоднородностей тектоносферы и мантии Земли по спутниковым магнитным и гравитационным данным // Исслед. Земли из космоса. 2004. № 3. С. 81–87.
  23. Харитонов А.Л. Геоэкологические аспекты корреляции кольцевых структур, региональных аномалий геофизических полей и месторождений полезных ископаемых // Вестн. МГПУ. Сер.: Естественные науки. № 1(45). С. 27–44. 2022. https://doi.org/10.25688/2076-9091.2022.45.1.3
  24. Шипилов Э.В. Базальтоидный магматизм и сдвиговая тектоника арктической континентальной окраины Евразии в приложении к начальному этапу геодинамической эволюции Амеразийского бассейна // Геология и геофизика. № 12. С. 2115–2142. 2016. https://doi.org/10.15372/GiG20161202
  25. Юлин А.В., Тимофеева А.Б., Павлова Е.А. и др. Межгодовая и сезонная изменчивость ледовитости российских арктических морей в современном климатическом периоде // Труды ГОИН. № 220. С 44–60. 2019.
  26. Andreassen K., Waage M., Serov P. et al. Geological controls of giant crater development on the Arctic seafloor // Scientific reports. V. 10. № 1. 8450. 2020. https://doi.org/10.1038/s41598-020-65018-9
  27. Baranov B., Galkin S., Vedenin A. et al. Flint Methane seeps on the outer shelf of the Laptev Sea: characteristic features, structural control, and benthic fauna // Geo-Marin letters. V. 40. P. 541–557. 2020. https://doi.org/10.1007/s00367-020-00655-7
  28. Bogoyavlensky V., Kishankov A., Yanchevskaya A. et al. Forecast of Gas Hydrates Distribution Zones in the Arctic Ocean and Adjacent Offshore Areas // Geosciences. V. 8(12). Article number 453. 2018. https://doi.org/10.3390/geosciences8120453
  29. Bonvalot S., Balmino G., Briais A. et al. World Gravity Map. Commission for the Geological Map of the World. Eds. BGI-CGMW-CNES-IRD. Paris, 2012.
  30. Petrova A.A., Kopytenko Y.A., Petrishchev M.S. Deep fluid systems of Fennoscandia greenstone belts // Practical and Teoretical Aspects of Geological Interpretation of Gravitational, Magnetic and Electric Fields. P. 239–247. 2019. https://doi.org/10.1007/978-3-319-97670-9_28
  31. Petrova A.A., Latysheva O.V., Petrova A.I. Deep Factors of Ice Destruction of the Arctic Ocean / Problems of Geocosmos–2020: Springer Proceedings in Earth and Environmental Sciences. Springer, Cham. P. 41‒52. 2022. https://doi.org/10.1007/978-3-030-91467-7_4
  32. Petrova A.A., Latysheva O.V., Petrova A.I. Specifics of the Earth’s Crust Structure in the Potential Gas Hydrate Accumulation Zones of the Arctic Basin / Problems of Geocosmos–2020. Springer Proceedings in Earth and Environmental Sciences, Springer, Cham. P. 25–39. 2022а. https://doi.org/10.1007/978-3-030-91467-7_3
  33. Serov P., Mattingsdal R., Winsborrow M. et al. Widespread natural methane and oil leakage from sub-marine Arctic reservoirs // Nat Commun. V. 14. 1782. 2023. https://doi.org/10.1038/s41467-023-37514-9
  34. Shakhova N., Semiletov I. and Chuvilin E. Geosciences Understanding the Permafrost–Hydrate System and Associated Methane Releases in the East Siberian Arctic Shelf // Geosciences. V. 9. № 6. P. 1–23. 2019. https://doi.org/10.3390/geosciences9060251
  35. Shakhova N., Semiletov I., Leifer I. et al. Geochemical and geophysical evidence of methane release over the East Siberian Arctic Shelf // J. of Geophysical Research. V. 115. C08007. 2010.
  36. Shakhova N., Semiletov I., Sergienko V. et al. The East Siberian Arctic Shelf: towards further assessment of permafrost-related methane fluxes and role of sea ice // Phil.Trans. R. Soc. A 373:20140451. 2015.
  37. Thebault E., Vigneron P., Langlais B. et al. Swarm lithospheric magnetic field model to SH degree 80 // Earth, Planets and Space. V. 68. Article number 126. 2016. https://doi.org/10.1186/s40623-016-0510-5
  38. Wallmann K., Riedel M. et al. Gas hydrate dissociation off Svalbard induced byisostatic rebound rather than global warming // Nature Communications., 9:83. 2018. https://doi.org/10.1038/s41467-017-02550-9

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Геофизические характеристики криолитозоны Арктического шельфа: аномалии модуля МПЗ (КА CHAMP) [Thebault et al., 2016]: (а) – h = 400 км; (б) – h = 100 км; (в) – намагниченность пород земной коры (глубина ~20 км); (г) – зоны газогидратов. 1 – СМТК; 2– трассы СМП; 3 – положение петрофизических разрезов; 4 – газогидраты [Shakhova et al., 2019]; 5 – арктические моря: 1 – Баренцево море, 2 – море Лаптевых, 3 – Восточно-Сибирское море, 4 – Чукотское море.

Скачать (1MB)
Метаданные
3. Рис. 2. Разрезы литосферы Баренцева моря в зонах развития газогидратов и газовых факелов: (а) – плотностной разрез (пр. 1-1’), подоснова – магнитные аномалии модуля МПЗ (h = 100 км) [Thebault et al., 2016]; (б) – магнитный разрез (пр. 1-1’), подоснова – Баренцевоморская магматическая провинция [Шипилов, 2016]; (в) – плотностной разрез (пр. 2-2’), (г) – магнитный разрез (пр. 2-2’). 1 – Ареал твердых гидратов [Andreassen et al., 2020; Serov et al., 2023]; 2 – мега-факелы; 3 – Баренцевоморская магматическая провинция; 4 – газовые факелы [Соколов и др., 2023]; 5 – Баренцево море.

Скачать (1MB)
Метаданные
4. Рис. 3. Разрезы литосферы моря Лаптевых в зонах развития газогидратов и газовых факелов: (а) – плотностной разрез (пр. 3-3’), (б) – магнитный разрез (пр. 3-3’); (в) – плотностной разрез (пр. 4-4’), (г) – магнитный разрез (пр. 4-4’). 1 – СМТК; 2 – СМП; 3 – метановые сипы [Baranov et al, 2020; Shakhova et al., 2015; Богоявленский и Богоявленский, 2021; Сергиенко и др., 2012]; 4 – газогидраты [Shakhova et al., 2019].

Скачать (1MB)
Метаданные
5. Рис. 4. Разрезы литосферы Восточно-Сибирского моря и море Лаптевых в зонах прогнозируемых газонасыщенных объектов, газовых гидратов и метановых сипов: (а) – магнитный разрез (пр. 5-5’), (б) – магнитный разрез (пр. 6-6’). 1 – СМТК; 2 – СМП; 3 – прогнозируемые газовые залежи; 4 – сейсмические профили; 5 – прогнозируемые залежи газовых гидратов [Богоявленский и др., 2022]; 6 – метановые сипы [Богоявленский и Богоявленский, 2021]; 7 – моря: 2 – море Лаптевых, 3 – Восточно-Сибирское море; 8 – острова: 1 – о. Большой Бегичев, 2 – о. Беннета.

Скачать (523KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Разрезы литосферы Чукотского моря в зонах прогнозируемых газовых залежей. 1 – прогнозируемые газовые залежи [Богоявленский и Богоявленский, 2021], 2 – сейсмические профили МОГТ; 3 – Чукотское поднятие.

Скачать (487KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2025