ДЕГАЗАЦИЯ ЗЕМЛИ В АРКТИКЕ: КОМПЛЕКСНЫЙ АНАЛИЗ ФАКТОРОВ МОЩНОЙ ЭМИССИИ ГАЗА В МОРЕ ЛАПТЕВЫХ

В Центрально-Лаптевском районе, где ранее была выявлена зона мощной эмиссии газа, проинтерпретированы временны́е разрезы, построенные методом общей глубинной точки (МОГТ) по 28 сейсмопрофилям АО «МАГЭ» суммарной протяженностью 5930 км. Обнаружено 519 аномальных объектов в придонных отложениях со средним шагом по сейсмопрофилям 11,4 км, потенциально связанных с залежами газа и каналами его субвертикальной миграции. В результате комплексного анализа впервые доказана приуроченность сипов газа в данном районе к глубинным разломам. Сделан высоковероятный прогноз, что в районе обнаруженных сипов (глубины от 50—60 до 110 м) мерзлые породы и газогидраты отсутствуют, а сипы обусловлены прямой миграцией газа с больших глубин. На континентальном склоне моря Лаптевых по временны́м разрезам МОГТ выделен отождествляемый с подошвой газогидратов горизонт BSR (bottom simulating reflector) и уточнена зона его распространения, ранее выявленная авторами.

1. Баранов Б. В., Лобковский Л. И., Дозорова К. А., Цуканов Н. В. Система разломов, контролирующих метановые сипы на шельфе моря Лаптевых // Докл. Акад. наук. — 2019. — Т. 486, № 3. — C. 354—358.

2. Богоявленский В. И. Чрезвычайные ситуации при освоении ресурсов нефти и газа в Арктике и Мировом океане // Арктика: экология и экономика. — 2014. — № 4. — С. 48—59.

3. Богоявленский В. И. Природные и техногенные угрозы при освоении месторождений горючих ископаемых в криолитосфере Земли // Гор. пром-сть. — 2020. — № 1 (149). — С. 97—118.

4. 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.

Bogoyavlensky V. I. Fundamental aspects of the catastrophic gas blowout genesis and the formation of giant craters

5. Богоявленский В. И., Керимов В. Ю., Ольховская О. О. Опасные газонасыщенные объекты на акваториях Мирового океана: Охотское море // Нефтяное хоз-во. — 2016. — № 6. — С. 43—47.

6. Богоявленский В. И., Казанин Г. С., Кишанков А. В. Опасные газонасыщенные объекты на акваториях Мирового океана: море Лаптевых // Бурение и нефть. — 2018. — № 5. — С. 20—28.

7. Богоявленский В. И., Кишанков А. В. Опасные газонасыщенные объекты на акваториях Мирового океана: Берингово море // Бурение и нефть. — 2018. — № 9. — С. 4—12.

8. Богоявленский В. И., Кишанков А. В. Опасные газонасыщенные объекты на акваториях Мирового океана: Чукотское море (Россия и США) // Арктика: экология и экономика. — 2020. — № 2 (38). — С. 45—58.

9. 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.

10. Бондарев В. Н., Рокос С. И., Костин Д. А. и др. Подмерзлотные скопления газа в верхней части осадочного чехла Печорского моря // Геология и геофизика. — 2002. — № 43 (7) — С. 587—598.

11. Бондур В. Г., Кузнецова Т. В. Выявление газовых сипов в акваториях арктических морей с использованием данных дистанционного зондирования // Исслед. Земли из космоса. — 2015. — № 4. — С. 30—43.

12. Брушков А. В. Глобальные изменения окружающей среды, реакция криолитозоны и устойчивость инженерных сооружений // Инженер. изыскания. — 2015. — № 14. — С. 14—26.

13. Гаврилов А. В., Романовский Н. Н., Хуббертен Х.-В. Палеогеографический сценарий послеледниковой трансгрессии на шельфе моря Лаптевых // Криосфера Земли. — 2006. — Т. 10, № 1. — С. 39—50.

14. Истомин В. А., Якушев В. С. Газовые гидраты в природных условиях. — М.: Недра, 1992. — 235 с.

15. Истомин В. А., Якушев В. С., Махонина Н. А. и др. Эффект самоконсервации газовых гидратов // Газовые гидраты, спецвыпуск приложения к журналу «Газовая пром-сть». — 2006. — С. 36—46.

16. Лобковский Л. И., Никифоров С. Л., Дмитревский Н. Н. и др. О процессах газовыделения и деградации подводных многолетнемерзлых пород на шельфе моря Лаптевых // Океанология. — 2015. — Т. 55, № 2. — С. 312—320.

17. Мельников В. П., Спесивцев В. И., Куликов В. Н. О струйной дегазации углеводородов как источнике новообразований льда на шельфе Печорского моря // Итоги фундаментальных исследований криосферы Земли в Арктике и Субарктике: Материалы Международной конференции, Пущино, 23—26 апр. 1996 г. / Е. С. Мельников (ред.). — Новосибирск: Наука; 1997. — С. 259—269.

18. Мельников В. П., Нестеров А. Н., Поденко Л.  С. и др. Метастабильные состояния газовых гидратов при давлениях ниже давления равновесия лед-гидрат-газ // Криосфера Земли. — 2011. — № 4. — С. 80—83.

19. Проблемы зарождения и эволюции биосферы. — Ч. 2 / Под ред. акад. Э. М. Галимова. — М.: КРАСАНД, 2013. — 640 с.

20. Романовский Н. Н., Хуббертен Х.-В. Криолитозона и зона стабильности гидратов газов на шельфе моря Лаптевых (основные результаты десяти лет российско-германских исследований) // Криосфера Земли. — 2006. — Т. 10, №. 3. — С. 61—68.

21. Сергиенко В. И., Лобковский Л. И., Шахова Н. Е. и др. Деградация подводной мерзлоты и разрушение гидратов шельфа морей Восточной Арктики как возможная причина «метановой катастрофы»: некоторые результаты комплексных исследований 2011 года // Докл. Акад. наук. — 2012. — Т. 446, № 3. — С. 330—335.

22. Шахова Н. Е., Сергиенко В. И., Семилетов И. П. Вклад Восточно-Сибирского шельфа в современный цикл метана // Вестн. Рос. акад. наук. — 2009. — Т. 79, № 6. — C. 507—518.

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

24. Baranov B., Galkin S., Vedenin A. et al. Methane seeps on the outer shelf of the Laptev Sea: characteristic features, structural control, and benthic fauna. Geo-Marine Letters, 2020, vol. 40, pp. 541—557.

25. Berger A. Milankovitch theory and climate. Reviews of geophysics, 1988, vol. 26, no. 4, pp. 624—657.

26. Bogoyavlensky V. I., Kerimov V. Yu., Bogoyavlensky V. I., Shayhullina A. A. The Main Guidelines of the Efficiency and Safety Increasing of Hydrocarbon Deposits Exploration and Development on the Arctic and Other Russian Offshore. 8th Saint Petersburg International Conference & Exhibition Saint Petersburg 2018. Innovations in Geosciences — Time for Breakthrough. EAGE, 2018, 5 p. Submission ID: 44704.

27. Bogoyavlensky V., Kishankov A., Yanchevskaya A., Bogoyavlensky I. Forecast of Gas Hydrates Distribution Zones in the Arctic Ocean and Adjacent Offshore Are­as. Geosciences, 2018, no. 8, 45317. DOI: 10.3390/geosciences8120453.

28. Bogoyavlensky V. I., Kazanin G. S., Kishankov A. V. Gas saturation of shallow deposits of the Arctic and Subarctic seas. 1st Conference “Marine Technologies”, Gelendzhik. EAGE, 2019, pp. 124—130.

29. Brothers L. L., Hart P. E., Ruppel C. D. Minimum distribution of subsea ice‐bearing permafrost on the US Beaufort Sea continental shelf. Geophysical research letters, 2012, vol. 39, no. 15, pp. 1—6.

30. Cartwright J., Huuse M., Aplin A. Seal bypass systems. AAPG bull., 2007, vol. 91, no. 8, pp. 1141—1166.

31. Cramer B., Franke D. Indications for an active petroleum system in the Laptev Sea, NE Siberia. J. of Petroleum Geology, 2005, vol. 28, no. 4, pp. 369—384.

32. Dlugokencky E. J. Trends in Atmospheric Methane. NOAA. Global Monitoring Laboratory. 2021.03.05. Available at: https://www.esrl.noaa.gov/gmd/ccgg/trends_ch4/.

33. Giustiniani M., Tinivella U., Jakobsson M., Rebesco M. Arctic ocean gas hydrate stability in a changing climate. J. Geol. Res., 2013, 783969.

34. Henriet J. P., Mienert J. Gas Hydrates: Relevance to World Margin Stability and Climate Change. Bath, UK, Geological Society of London, 1998, vol. 137, 348 p.

35. Ingle S., Gharib J. Seep Hunting! GEOExPro, October 2018, p. 60—61. Available at: https://www.fugro.com/docs/default-source/translations_import/geo-expro-vol-15-n-5-fugro-seep-hunting.pdf?sfvrsn=ea6de219_2.

36. Judd A., Hovland M. Seabed Fluid Flow. The Impact on Geology, Biology, and the Marine Environment. New York, NY, USA, Cambridge Univ. Press, 2007, 475 p.

37. Judd A. G., Hovland M., Dimitrov L. I. et al. The geological methane budget at continental margins and its influence on climate change. Geofluids, 2002, vol. 2, no.  2, pp. 109—126.

38. Kim Y.-G., Kim S., Lee D.-H. et al. Occurrence of active gas hydrate mounds in the southwestern slope of the Chukchi Plateau, Arctic Ocean. Episodes, 2020, vol. 43, no. 2, pp. 811—823.

39. Kvenvolden K. A., Ginsburg G. D., Soloviev V. A. Worldwide distribution of subaquatic gas hydrates. Geo-Marine Letters, 1993, vol. 13, no. 1, pp. 32—40.

40. McGlade C., Michaels K. C., Gould T. Global methane emissions from oil and gas. Insights from the updated IEA Methane Tracker. IEA, 31 Mar. 2020. Available at: https://www.iea.org/articles/global-methane-emissions-from-oil-and-gas.

41. Romanovskii N. N., Hubberten H.-W., Gavrilov A. V. et  al. Offshore permafrost and gas hydrate stability zone on the shelf of East Siberian Seas. Geo-marine letters, 2005, vol. 25, no. 2—3, pp. 167—182.

42. Sapart C.J., Shakhova N., Semiletov I. et al. The origin of methane in the East Siberian Arctic Shelf unraveled with triple isotope analysis. Biogeosciences, 2017, vol. 14, no. 9, pp. 2283—2292.

43. 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. Philosophical Transactions of the Royal Society. A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences, 2015, vol. 373, 20140451.

44. Shakhova N., Semiletov I., Gustafsson O. et al. Current rates and mechanisms of subsea permafrost degradation in the East Siberian Arctic Shelf. Nature Communications, 2017, vol. 8, no. 1, pp. 1—13. DOI: 10.1038/ncomms15872.

45. Shakhova N., Semiletov I., Chuvilin E. Understanding the permafrost-hydrate system and associated methane releases in the east Siberian Arctic Shelf. Geosciences, 2019, vol. 9, no. 6, p. 251. Available at: https://doi.org/10.3390/geosciences9060251.

46. Steinbach J., Holmstrand H., Shcherbakova K. et al. Source apportionment of methane escaping the subsea permafrost system in the outer Eurasian Arctic Shelf. PNAS, 2021, vol. 118, no. 10, e2019672118, pp. 1—9.

47. Walter K. M., Smith L. C., Chapin F. S. Methane bubbling from northern lakes: Present and future contributions to the global methane budget. Phil. Trans. R. Soc. A., 2007, vol. 365, no. 1856, pp. 1657—1676.

48. Weaver J. S., Stewart J. M. In situ hydrates under the Beaufort Sea shelf. Proceedings, fourth Canadian permafrost conference. Ottawa, Ont., Natl. Res. Counc. of Can., 1982, pp. 312—319.

49. Williams A. Satellite Seep Detection of Leaking Deep Water Oilfields, Fact or Fantasy? Fugro NPA, UK, May 26, 2010. Available at: https://www.findingpetroleum.com/files/event11/fugro-npa.pdf.

50. Yakushev V. S., Semenov A. P., Bogoyavlensky V. I., Medvedev V. I., Bogoyavlensky I. V. Experimental modeling of methane release from intrapermafrost relic gas hydrates when sediment temperature change. Cold Regions Science and Technology, 2018, vol. 149, pp. 46—50. DOI: 10.1016/j.coldregions.2018.02.007.

51. Атлас Арктики / Под ред. А. Ф. Трешникова. — М.: Гл. упр. геодезии и картографии при Совете Министров СССР, 1985. — 203 с.

52. Ким Б. И., Евдокимова Н. К., Харитонова Л. Я. и др. Осадочный чехол шельфа моря Лаптевых и его нефтегазовый потенциал // Геология нефти и газа. — 2011. — № 6. — С. 116—131.

53. Drachev S. S., Malyshev N. A., Nikishin A. M. Tectonic history and petroleum geology of the Russian Arctic Shelves: an overview. Geological Society, London, petroleum geology conference series. Geological Society of London, 2010, vol. 7, no. 1, pp. 591—619.

54. Грамберг И. С., Деменицкая Р. М., Секретов С. Б. Система рифтогенных грабенов шельфа моря Лаптевых как недостающего звена рифтового пояса хребта Гаккеля — Момского рифта // Докл. АН СССР. — 1990. — Т. 311. — № 3. — С. 689—694.

55. Драчев С. С. Тектоника рифтовой системы дна моря Лаптевых // Геотектоника.— 2000. — Т. 6. —

С. 43—58.

56. Drachev S. S., Shkarubo S. I. Tectonics of the Laptev Shelf, Siberian Arctic. Circum-Arctic Lithosphere Evolution. Eds. V. Pease, B. Coakley. Geological Society, London, Special Publications, 2018, vol. 460, no. 1, pp. 263—283. DOI: 10.1144/SP460.15.

57. Рекант П. В., Гусев Е. А. Признаки новейших тектонических движений на Лаптевоморской континентальной окраине по данным сейсмоакустического профилирования // Проблемы Арктики и Антарктики. — 2009. — № 2. — С. 85—94.

58. Аветисов Г. П. Еще раз о землетрясениях моря Лаптевых // Геолого-геофизические характеристики литосферы Арктического региона. — Вып. 3. — СПб.: ВНИИОкеангеология, 2000. — С. 104—114.

59. Шипилов Э. В., Лобковский Л. И., Шкарубо С. И. Строение Хатангско-Ломоносовской зоны разломов по сейсмическим данным // Докл. Акад наук. — 2019. — Т. 487, № 3. — C. 304—309.

60. Шипилов Э. В., Лобковский Л. И., Кириллова Т. А. О тектоно-геодинамических взаимоотношениях Евразийского бассейна и хребта Ломоносова с континентальной окраиной Сибири по новым сейсмическим данным // Арктика: экология и экономика. — 2020. — № 4 (40). — С. 34—42.

61. Отчет по объекту «Региональные комплексные геофизические исследования с целью оценки перспектив нефтегазоносности Центрально-Лаптевского района и осадочных бассейнов Лаптевоморской континентальной окраины». Государственный контракт № 15/03/70-20 от 6 июля 2009 г. Отв. исполнитель Кириллова Т. А. — Мурманск: ОАО «МАГЭ» — 2011.

62. Кириллова-Покровская Т. А. Актуализированная модель строения моря Лаптевых и основные ловушки УВ структурного класса // Инновационный вектор развития ОАО «МАГЭ»: Сб. статей ОАО «МАГЭ». — СПб., 2017. — С. 228—251.

63. World Ocean Database Select and Search. National Centers for Environmental Information, National Oceanic and Atmospheric Administration. Available at: https://www.ncei.noaa.gov/access/world-ocean-database-select/dbsearch.html.

64. Tissot B. P., Welte D. H. Petroleum Formation and Occurrence. Second edition. Berlin, Springer-Verl., 1984.