Ученые Института нефтегазовой геологии и геофизики им. А. А. Трофимука СО РАН за последние два полевых сезона не только освоили относительно недавно построенную станцию на острове Самойловский, но и убедились, что зарекомендовавшие себя методы электро-, сейсмо- и магнитной разведки могут успешно работать и в зоне вечной мерзлоты.
«Чтобы вести исследования в удаленных и труднодоступных районах, мы сформировали комплекс легких, недорогих, преимущественно отечественных геофизических приборов и методов, — комментирует заместитель директора ИНГГ СО РАН доктор технических наук Игорь Николаевич Ельцов. — В течение последних полевых сезонов получили вполне обнадеживающие результаты. Впрочем, это первые шаги: мы рассчитываем на долгое присутствие на станции острова Самойловский». Начальник полевого отряда в 2014-2015 годах, аспирант ИНГГ СО РАН Алексей Николаевич Фаге подчеркнул, что оборудование, использованное в работах, в основном, сделано в институте. В частности, это комплекс СКАЛА-48м, а также НЕМФИС.
В 2014 году специалисты решили изучить, насколько качественно имеющиеся методы позволяют отделить коренные породы от вечномерзлых. Для этого в качестве объектов было взято две горы — Америка-Хая и Орто-Хая — и ложбина между ними. «Мы сделали профиль, начинающийся с одной вершины. Затем он спускался в долину, заполненную вечной мерзлотой, и вновь поднимался на соседнюю возвышенность, — объясняет Алексей Фаге. — Мы выяснили и доказали: электроразведка применима в этих условиях».
В 2015 году геофизики сосредоточились на так называемых аласах, распространенных в Якутии и представляющих собой термокарстовые углубления, в которых когда-то находились озера. «В 2014-м мы сделали короткую съемку: наши немецкие коллеги попросили посмотреть, чего можно добиться электрическими методами. Выяснилось, что мы способны увидеть различия между бортами аласа и низиной, — рассказывает Алексей Николаевич. — В нынешнем году встал вопрос: попробовать изучить объект подробнее. Мы сделали 8 профилей параллельно друг другу, чтобы узнать геологическое строение. Выделили борта и сильно отличающуюся от них внутреннюю часть. Полученные нами результаты хорошо коррелируют с современными данными бурения и теориями возникновения этих геологических структур».
Так же, на протяжении двух сезонов, исследователи наблюдали за деградацией вечной мерзлоты на территории непосредственно станции, чтобы выяснить степень влияния последней. Ученые узнали: тепловое излучение от дизель-генераторов приводит к растаиванию грунта. «Наша методика позволяет посмотреть, насколько, — поясняет Алексей Фаге. — Это очень оперативно: в течение буквально двух часов мы сделали съемку на объекте площадью в 300 квадратных метров и еще через тридцать минут уже получили первые интерпретационные данные. Методика может быть использована на любых объектах в условиях Арктики».
Ученые показали: вблизи дизель-генератора вечно мерзлая порода уходит на глубину и замещается оттаявшей. Такая зона по данным прошлого года составляла порядка 30-40 сантиметров, а в нынешнем — увеличилась до 80-90 см. «Появилось значительное количество воды, которая является дополнительным источником тепла, все идет очень быстро, — говорит Алексей Николаевич. — Пока что процесс неопасный, поскольку сваи при строительстве станции были заглублены на 10-12 метров, но проблему надо решать». По словам исследователя, есть план, как это исправить: можно засыпать углубление, возникшее в результате оттайки, песком и установить деревянные щиты, которые будут отражать тепло вверх. Однако самый лучший способ остановить деградацию — не допускать нарушения покрова тундры. Это всегда самая большая проблема. Дело в том, что гусеничная техника почти полностью разрушает мох, являющийся отличным теплоизолятором, и вся солнечная радиация начинает проникать непосредственно в грунт, происходит первичная отттайка, накопление воды… «Нужно быть еще более осторожными!» — подчеркивает Игорь Ельцов.
С помощью магнитных методов ученым удалось заглянуть глубже, чем позволяет электроразведка. Эта информация, по словам геофизиков, интересна с той точки зрения, что в области тектонических разломов может меняться тепловой поток, тоже влияющий на деградацию вечной мерзлоты. «Измерения, которые были сделаны в прошлом году между горами Америка-Хая и Орто-Хая, позволили предположить наличие подобного разлома. В нынешнем полевом сезоне мы провели исследования, призванные подтвердить или опровергнуть эту теорию. Съемка показала: разлома, как такового, там нет, но есть достаточно мощное магнитное тело, образовавшееся давнишним прорывом магматических пород через трещины в скальных основаниях. В любом случае, метод показал свою эффективность», — говорит Алексей Фаге.
Если говорить о значении полученных геофизиками результатов, то, в первую очередь, польза есть для различных инженерных работ — можно определять влияние человека на вечную мерзлоту, исследовать тундру и выявлять различные особенности, в частности, зон оттайки. «Последние сопровождаются выделением достаточно большого количества парниковых газов, и если мы научимся хорошо предсказывать эти участки, то будем намного лучше составлять модели, связанные с климатом. Это комплексная проблема, над которой мы совместно работаем с немецкими коллегами», — комментирует Алексей Фаге.
Кроме того, исследования дают информацию, которую впоследствии можно использовать для выявления месторождений полезных ископаемых, в том числе, углеводородов. «Если двигаться с запада на восток, от Норвежского моря к морю Лаптевых и так далее, то изученность катастрофическим образом уменьшается. По мере того, как мы познаем шельфы Карского, Баренцева морей, там следуют одно за другим открытия коллекторов нефти и газа. В дельте Лены очень мощный осадочный чехол, и перспективы открытия там месторождений очень высокие», — подчеркивает Игорь Ельцов.
Екатерина Пустолякова
Фото: анонс — Андрея Соболевского, (1) — Елены Трухиной, остальные предоставлены Алексеем Фаге
