Морфология покмарок на шельфе Баренцева моря и определяющие ее факторы

По результатам комплексных геолого-геофизических работ, выполнявшихся в ходе 38, 52, 56-го рейсов НИС «Академик Николай Страхов» и 51-го рейса НИС «Академик Борис Петров», проведено исследование флюидогенного рельефа на пяти полигонах в юго-восточной части шельфа Баренцева моря. На цифровых моделях рельефа дна, полученных в результате многолучевой батиметрической съемки, выявлено 2218 покмарок, диаметр которых изменяется в широких пределах – от первых десятков метров до 250 м, а глубина – от 0,2 до 7,8 м. Выполнен морфометрический анализ: проанализирована связь площади, глубины и формы поперечного профиля покмарок с физико-географическими условиями (тектоническое строение, литология четвертичных отложений, фоновый рельеф, гидрологические условия). В распространении покмарок и других проявлений дегазации прослеживается приуроченность к разломной сети, где тектонические нарушения выступают путями подъема флюидов на поверхность из газонасыщенных отложений преимущественно мезозойского возраста, что доказывает глубинное происхождение флюидов. Тектоническая структура территории также находит свое отражение во взаимном расположении покмарок внутри полигонов: очаги повышенной плотности расположения форм отмечаются вблизи разломных зон и в понижениях, имеющих, вероятно, тектоническое происхождение. Установлено, что морфология покмарок определяется в первую очередь литологическим составом приповерхностных четвертичных отложений. Крупные формы с корыто и U-образным профилем чаще встречаются в районах распространения супесчаных и песчаных отложений, мелкие формы с V-образным поперечным профилем приурочены к ареалам распространения более плотных глинистых отложений. Высказано предположение, что наиболее глубокие покмарки встречаются на участках, которые в недавнем прошлом были покрыты ледниковыми покровами, что может быть связано с активизацией дегазации после снятия ледниковой нагрузки. Значительное влияние на изменение морфологии покмарок оказывают современные экзогенные субаквальные процессы. Под воздействием склоновых процессов происходит усложнение поперечного профиля покмарок, проявляющееся в виде асимметрии и микроступенчатости, а влияние придонных течений приводит к удлинению форм.

1. Артюшков Е.В., Балуев А.С., Богацкий В.И. и др. Шельфовые осадочные бассейны Российской Арктики. Геология, геоэкология, минерально-сырьевой потенциал. Мурманск; СПб.: Реноме, 2020. 544 с.

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

3. Гусев Е.А., Костин Д.А. Государственная геологическая карта Российской Федерации масштаба 1 : 1 000 000 (третье поколение). Северо-Карско-Баренцевомор ская серия. Лист R-39–40. Карта плиоцен-четвертичных образований. СПб.: Картографическая фабрика ВСЕГЕИ, 2014.

4. Гусев Е.А., Костин Д.А., Рекант П.В. Проблема генезиса четвертичных образований Баренцево-Карского шельфа (по материалам Государственной геологической карты Российской Федерации масштаба 1 : 1 000 000) // Отечественная геология. 2012. № 2. С. 84–89.

5. Кизяков А.И., Сонюшкин А.В., Лейбман М.О. и др. Гео морфологические условия образования воронки газового выброса и динамика этой формы на централь ном Ямале // Криосфера Земли. 2015. Т. XIX. № 2. С. 15–25.

6. Костин Д.А., Тарасов Г.А. Четвертичный осадочный чехол Баренцево-Карского бассейна // Геология и геоэкология континентальных окраин Евразии. Вып. 3. М.: ГЕОС, 2011. С. 107–130.

7. Костин Д.А., Орго В.В. Государственная геологическая карта Российской Федерации масштаба 1 : 1 000 000 (третье поколение). Северо-Карско-Баренцевоморская серия. Лист T-41–44.

8. Карта четвертичных образований. СПб.: Картографическая фабрика ВСЕГЕИ, 2013.

9. Кохан А.В., Еременко Е.А., Мороз Е.А. и др. Флюидогенный рельеф на шельфах морей Арктики // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 5. Геогр. 2024. № 2. С. 91–107. DOI: 10.55959/MSU0579-9414.5.79.2.8.

10. Кохан А.В., Мороз Е.А., Еременко Е.А. и др. Флюидогенный рельеф районов распространения многолетней мерзлоты на шельфе Печорского и Карского морей // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 5. Геогр. 2023. Т. 78. № 3. С. 104–124. DOI: 10.55959/MSU0579-9414.5.78.3.9.

11. Логвина Е.А., Матвеева Т.В., Гладыш В.А. и др. Комплексные исследования покмарков на Чукотском плато // Проблемы Арктики и Антарктики. 2011. № 2(88). С. 45–54.

12. Миронюк С.Г., Росляков А.Г. Типы, активность и закономерности распространения покмарок в арктических морях // Сборник тезисов VII Международной научно-практической конференции «Морские исследования и образование (MARESEDU-2018)». 2019. Т. 2. С. 70–76.

13. Мороз Е.А., Зарайская Ю.А., Сухих Е.А. и др. Рельеф и строение верхней части осадочного чехла в районе свода Федынского по акустическим данным // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 5. Геогр. 2020. № 2. С. 82–91.

14. Никифоров С.Л., Сорохтин Н.О., Дмитревский Н.Н. и др. Исследования в 38-м рейсе научно-исследовательского судна «Академик Николай Страхов» в Баренцевом море // Океанология. 2019. Т. 59. № 5. С. 885–887. DOI: 10.31857/S0030-1574595885-887.

15. Орлов А.И. Вероятностно-статистические модели корреляции и регрессии // Научный журнал КубГАУ. 2020. № 160(06). С. 1–33.

16. Пенедюк Е.В. Государственная геологическая карта Российской Федерации масштаба 1 : 1 000 000 (третье поколение). Северо-Карско-Баренцевоморская серия. Лист Т-41–44. Литологическая карта поверхности дна акватории. СПб.: Картографическая фабрика ВСЕГЕИ, 2013.

17. Радченко М.С. Государственная геологическая карта Рос сийской Федерации масштаба 1 : 1 000 000 (третье поколение). Северо-Карско-Баренцевоморская серия. Лист R-39, 40. Литологическая карта поверхности дна акватории. СПб.: Картографическая фабрика ВСЕГЕИ, 2014.

18. Рокос С.И. Газонасыщенные отложения верхней части разреза Баренцево-Карского шельфа: автореф. дисс. … канд. геогр. наук. 2009. 42 с.

19. Рыбак Е.Н., Ступина Л.В. Покмарки Черного моря // Геологія і корисні копалини Світового океану, 2019, Т. 15. № 2. С. 16–34.

20. Соколов С.Ю., Мороз Е.А., Агранов Г.Д. и др. Проявления дегазации в верхней части осадочного разреза Печорского моря и ее связь с тектоникой // Доклады РАН. Науки о Земле. 2021. Т. 499. № 2. С. 91–96.

21. Соловьев В.А., Гинсбург Г.Д. Субмаринная криолитозона. Прогноз распространения // Атлас: геология и полез ные ископаемые шельфов России. М.: ГИНРАН, 2004. С. 3–9.

22. Ступакова А.В. Структура и нефтегазоносность Баренцево-Карского шельфа и прилегающих территорий // Геология нефти и газа. 2011. № 6. С. 99–115.

23. Ступакова А.В., Большакова А.А., Суслова А.А. и др. Нефтегазоматеринские толщи Баренцево-Карского шельфа: область распространения и свойства // Гео ресурсы. 2021. Т. 23. № 2. С. 6–25.

24. Хлебникова П.А., Беленький В.Я., Гарзанов Г.Е. и др. Гео логическое строение и перспективы нефтегазоносности восточного борта Северо-Баренцевоморской впадины // Разведка и охрана недр. 2009. № 4. С. 13–21.

25. Шипилов Э.В., Верниковский В.А. Строение области сочленения Свальбардской и Карской плит и геодинамические обстановки ее формирования // Геология и геофизика. 2010. Т. 51. № 1. С. 75–92.

26. Шкарубо С.И., Шипилов Е.В. Тектоника Западно-Арктической платформы // Разведка и охрана недр. 2007. № 9. С. 32–47.

27. Шнюков Е.Ф., Топачевский И.В. Газовые сипы Мирового океана // Геологія регіонів. 2019. № 2(15). С. 3–15. Andrews B., Brothers L., Barnhardt W. Automated feature extraction and spatial organization of seafloor pockmarks, Belfast Bay, Maine, USA, Geomorpho logy, 2010, vol. 124, p. 55–64, DOI: 10.1016/j.geomorph.2010.08.009.

28. Batchelor C., Dowdeswell J., Ottesen D. Submarine glacial landforms, Submarine Geomorphology, Springer Geology Publ., 2018, p. 207–234.

29. Blasco S., Bennett R., Brent T. et al. 2010 State of Knowledge: Beaufort Sea seabed geohazards associated with offshore hydrocarbon development, Geological Survey of Cana da, Open File 6989, 2013, 340 p., DOI: 10.4095/292616.

30. Chand S., Thorsnes T., Rise L. et al. Multiple episodes of fluid flow in the SW Barents Sea (Loppa High) evidenced by gas flares, pockmarks and gas hydrate accumulation, Earth and Planetary Science Letters, 2012, vol. 331–332, p. 305–314, DOI: 10.1016/j.epsl.2012.03.021.

31. Judd A., Hovland M. Seabed Fluid Flow: The Impact on Geology, Biology and the Marine Environment, Cambridge University Press, 2007, 492 p.

32. King L., MacLean B. Pockmarks on the Scotian Shelf, Geo logical Society of America Bulletin, 1970, p. 3141–3148, DOI: 10.1130/0016-7606(1970)81[3141:POTSS]2.0.CO;2.

33. Nikiforov S.L., Sorokhtin N.O., Ananiev R.A. et al. Investigations of the Western Arctic Shelf of Russia during the Cruise 56 of the R/V Akademik Nikolaj Strakhov, Oceanology, 2024, vol. 64(5), p. 737–739, DOI: 10.1134/S0001437024700413.

34. Rise L., Bellec V., Chand S. et al. Pockmarks in the south western Barents Sea and Finnmark fjords, Norwegian Journal of Geology, 2015, vol. 94, p. 263–282.

35. Svendsen J. Late Quaternary ice sheet history of northern Eurasia, Quaternary Science Reviews, 2004, vol. 23, p. 1229–1271, DOI: 10.1016/j.quascirev.2003.12.008.

36. Weatherall P., Marks K.M., Jakobsson M. et al. A new digital bathymetric model of the world’s oceans, Earth and Space Science, 2015, vol. 2, no. 8, p. 331–345, DOI: 10.1002/2015EA000107.

37. Электронные ресурсы

38. Бородкин В.Н., Смирнов О.А., Иноземцева Л.А. «Трубки взрыва» в акватории Баренцево-Карского морей и севера Западной Сибири – один из положи тельных критериев прогноза нефтегазоносности // Тюменская область: историческая ретроспектива, реалии настоящего, контуры будущего: сб. ст. международной научной конференции. Тюмень, 2019. С. 547–553. URL: http://www.ipgg.sbras.ru/en/science/publications/publ-trubki-vzryva-v-akvatorii-barentsevo karskogo-547553-2019 (дата обращения 10.12.2024).

39. Козлов С.А. Оценка устойчивости геологической среды на морских месторождениях углеводородов в Арктике // Нефтегазовое дело. 2005. № 1. URL: https://ogbus.ru/article/view/inzhenerno-geologicheskaya-stratifikaciya-zapadno-arkticheskoj (дата обращения 10.12.2024)