Информационный сервис Каспинфо  
информационный сервисбиблиотекафорум экологических организаций  
go to english vertion

Сервис Каспинфо
оперативная экологическая информация

Библиотека

Календарь событий
конференции и семинары

Вахта Каспия
общественный экологический контроль

Сохранение биоразнообразия
проблемы и решения

Проект Каспинфо - GIS-LAB


Импульс гидровулканизма и дегазации недр Дербентской котловины как возможный фактор массовой гибели рыбы в Каспийском море весной 2001 г.

Б.Н. Голубов
, РАН. Институт динамики геосфер, г. Москва
Д.Н. Катунин
КАСПНИРХ, г. Астрахань

В начале апреля 2001 г. в Каспийском море отмечена масштабная гибель двух видов килек анчоусовидной и большеглазой, ареал обитания которых охватывает акваторию открытых частей Среднего и Южного Каспия в зоне глубин от 40 до 200 м и находится на значительном удалении от очагов интенсивного антропогенного загрязнения моря. Наиболее интенсивной эта гибель оказалась в Среднем Каспии, особенно вдоль восточного его побережья, с максимумом скопления погибшей рыбы в районе м. Ракушечный. При этом прибрежная популяция этих рыб (килька обыкновенная) не гибла. Ранее факты подобной гибели пелагических рыб на Каспии не отмечались.

Комплексные исследования погибшей рыбы, а также среды её обитания показали, что в органах килек, в т. ч. в их жабрах и мышцах, содержались газообразные включения. Микробиоальных или паразитарных заболеваний среди погибшей рыбы не выявлено. Водные массы содержали резко повышенные концентрации НУ,ТМ. Масштабы загрязнения в Среднем Каспии не могут быть объяснены техногенными причинами. Подробный анализ карт топографии поверхности температуры моря, полученной с помощью космоснимков, показал, что в начале апреля произошло крупномасштабное движение вод, определившее подъём глубинных вод в поверхностные слои. Эпицентр этого природного катаклизма находился к северо - востоку от Апшеронского полуострова. Масштабы этого явления были столь значительны, что наблюдавшийся до того интенсивный прогрев поверхностных слоёв воды в Каспийском море сменился повсеместным интенсивным охлаждением моря. Восстановление термического режима Каспия происходило в течении двух недель, спустя после этого феномена. Распространение 'волны' выхолаживания в Среднем Каспии происходило вдоль полосы северо-восточного направления, оси которой простиралась от северного берега Апшеронского полуострова до Казахского залива. Интенсивность гибели килек постепенно от апреля к июню снижалась. В июле - августе в ходе экспедиционных работ удалось получить вертикальные профили гидрологических и гидрохимических характеристик, которые во многом раскрыли динамику и происхождение ранее обнаруженного явления. Полученные данные показали, что во всей толще вод Среднего Каспия, от глубинных слоёв вплоть до поверхностных, произошло резкое понижение содержания кислорода, которое оказалось из ряда вон выходящим, поскольку не имело аналогов за весь период наблюдений за условиями аэрации моря и формирования в его придонных слоях сероводорода, проводимых с начала прошлого века.

В целом указанные особенности поведения вод Среднего Каспия и обстоятельства гибели кильки представляются весьма необычными и не находят своего удовлетворительного объяснения в изменчивости лишь экзогенных факторов. Поэтому мы вынуждены обратить особое внимание на нестабильность водно-газовых систем, развитых в недрах под дном Каспия.

В общих чертах природа этой нестабильности определяется особенностями геодинамики и флюидодинамики новейшей тектонической впадины Каспийского моря, в пределах которой само море представляет собой газово-водную фазу на стыке взаимодействующих между собой наземной и подземной частей гидросферы. Плиоцен-четвертичные отложения впадины Каспийского моря представляют собой огромный резервуар флюидов, несогласно залегающий на "гидравлической подушке" в виде многокилометровой толщи водо-, нефте- и газонасыщенных пород трех групп осадочных артезианских бассейнов: Северо-, Средне- и Южно-Каспийской. В этих подземных резервуарах развиты флюидодинамические системы гравитационно-конвекционного, элизионного и высоконапорного компрессионного типов. Для систем элизионного и особенно компрессионного типов характерно наличие зон аномально высоких пластовых давлений (АВПД), разгерметизация которых способствует проявлениям в регионе грязевого вулканизма, гидровулканизма и выбросов газовых струй.

С одной стороны, современная геодинамическая активность впадины Каспийского моря в целом соответствует неотектоническим структурам земной коры и поэтому должна быть признана как унаследованная, а с другой, - в последние десятилетия эта активность стала распространяться в относительно стабильные области региона и обретать все более выраженный аномальный характер. Подавляющая часть территории впадины стала испытывать в настоящее время не нисходящие, а восходящие движения, интенсивность которых намного превышает интенсивность восходящих движений, наблюдаемых в Альпах, Карпатах и Балканах. Наблюдаемое в наши дни резкое неравномерное усиление геодинамической нестабильности недр, сопровождаемое общим вздутием рельефа местности, создает предпосылки для резких возмущений режима водно-газовых систем под дном Каспийского моря и расширения ареала этих возмущений уже не только в традиционных рамках Южно-Каспийской котловины, но и за её пределами.

Судя по данным морской геофизики и сейсмологии, о земная кора под дном Среднего Каспия, включая осадочный чехол, раздроблена густой сеткой сейсмоактивных разломов трех северо-западного, меридионального и северо-восточного направлений, определяющие положение обширных зон дегазации недр, покрывающих более половины всей площади Среднего Каспия. Своеобразие донных отложений этой части моря состоит в их обогащенности сульфидами железа, а также чрезвычайно высокой насыщенности газами(углеводородные газы, сероводород, в меньшей мере - аргон, азот и др), которые создают в осадках характерную пузырчатую структуру. По аналогии с масштабами дегазации недр на соседних территориях диффузионно-фильтрационный поток газа из недр Среденего Каспия оценивается величиной nЧ106 ё nЧ107 м3/год. Адиабатическое расширение при дросселировании газовых струй способно вызвать резкое понижение температуры морской воды. О проявлении этого эффекта свидетельствует нахождение в донных отложениях Каспия кристаллогидратов газа.

Для пластовых вод Средне-Каспийской группы артезианских бассейнов характерны: а) микроэлементы: бром, бор, стронций, рубидий, цезий, барий, марганец, цинк, медь; б) набор четырех групп бактерий (сульфатредуцирующих, сапрофитов, метанообразующих и денитрифицирующих); в) растворенные газы шести основных типов: азотных, азотно-сероводородных, азотно-гидросульфидных, азотно-серводородно-метановых, метанисто-серводородных и метановых. Кроме того, в недрах Среднего Каспия, как и на соседних участках суши, могут быть развиты термальные воды и гидротермальные источники, насыщенные, в частности, таким элементом как мышьяк, способным вызывать отравление живых организмов, усиливаемом сочетанием с такими газами как сероводород и метан. Повышенное содержание мышьяка в количестве 0,8 - 1,5 г/л установлено в пластовых водах в отложениях юрской и меловой систем Средне-Каспийского артезианского бассейна, а также в подземных водах плиоцена. Присутствие горячих гидротермальных растворов в сходных геотектонических условиях установлено в полосе Транскавказского поперечного поднятия, пересекающей Большой Кавказ и Предкавказье между меридианами потухших вулканов Эльбрус и Казбек и захватывающей, в частности Минераловодский вулканический район с его знаменитыми новейшими магматическими дипирами. Косвенным подтверждением присутствия аналогичных магматических тел под дном Среднего Каспия может служить наличие в районе Дербентской котловины множества небольших магнитовозмущающих тел изометричной формы, верхние кромки которых залегают на глубине 2,8 - 4,0 км.( т.е. эти тела прорывают отложения кайнозоя), а также феноменально высоких значений теплового потока. Кроме того, в 1977 г. одним из авторов данной работы были опубликованы признаки погребенных вулканических построек неогенового и более древнего возраста, залегающих в приосевой зоне Терско-Каспийского краевого прогиба.

Характеризуя особенности сейсмичности, отметим, что 1-го января 2001 г. зафиксировано землетрясение на северном борту Южно-Каспийской котловины у туркменского берега; 7-го и 21-го января того же года произошли землетрясения в непосредственной близости от грязевых вулканов в пределах Апшеронской сейсмоактивной полосы меридионального простирания, соответственно к югу и северу от Апшеронского полуострова, на удалении от берега примерно 15 и 10 км. После длительного сейсмического затишья, 29 апреля в Шемахинском районе Азербайджана в пределах Пальмиро-Апшеронской сейсмоактивной полосы на одной линии с землетрясением от 21-го января произошло землетрясение с магнитудой 4,2, гипоцентр которого оказался более глубоким по сравнению с первой группой землетрясений. Эти данные позволяют предполагать, что в первой декаде января 2001 г. срабатывание Апшеронской сейсмоактивной полосы меридионального простирания вблизи подводных грязевых вулканов в юго-западном углу Среднего Каспия, что привело к проявлениям здесь гидровулканизма, выбросам мощных газовых струй, интенсивному бурлению моря и последующему охлаждению его вод.

Из недр Казахского залива при разбуривании в конце 70-х годов прошлого века структуры Ракушечная, расположенной в зоне Кендырли-Туаркырского разлома, сохранившего свою активность в новейшее время, следы которой хорошо читаются в разрезе берегового уступа вблизи поселка Фетисово, были вскрыты высоконапорные пластовые воды юрских или триасовых отложений, а также пластичные глины палеогена. В результате здесь заработал грифон, который привел к аварийному обрушению в 1983 г. буровой установки. По этому грифону, как показало водолазное обследование в 2001 г., продолжается разгрузка подземных вод и газов в толщу вод Каспия по сей день. Характерно, что лежащая на дне металлическая конструкция буровой установки не подверглась обрастанию. Поэтому можно считать, что поступающие из недр флюиды являются токсичными и представлены, вероятно, метаном и сероводородом, столь характерными для пластовых вод продуктивных толщ этого региона.

4-го января 1994, в ходе опытно-методических исследований ИДГ РАН по обнаружению подземных ядерных взрывов, вдоль линии поперечного разлома, пересекающего весь Средний Каспий от Килязинской косы до Казахского залива были зарегистрированы потоки линейно-поляризованных фрагментов микросейсм, свидетельствующие о том, что даже в периоды отсутствия сильных землетрясений недра под дном Среднего Каспия, а следовательно и содержащиеся в них флюидодинамические системы, могут находиться в нестабильном состоянии и способствовать вспарыванию разломов и трещин.

Выводы. Гидровулканизм и залповые прорывы газовых струй из недр - явление весьма типичное для новейшей тектонической впадины Каспийского моря, особенно его южной котловины.

В последние годы геодинамическая нестабильность впадины Каспийского моря и её водно-газовых систем стала приобретать аномальный особо интенсивный характер. Столь грандиозные масштабы проявления этой нестабильности на Среднем Каспии, пожалуй, впервые зафиксированы весной прошлого года. Этот импульс нестабильности, вероятно, и послужил одной из важнейших причин прорыва пластовых вод и газовых струй в толщу морской воды, резкого охлаждения морских вод за счет эффекта дросселирования огромных объемов поступающих из недр газа в сверхфоновых концентрациях, заражения вод токсичным сероводродом и метаном ( возможно, в сочетании с примесями мышьяка и других тяжелых металлов) и, как результат, - массовой гибели или существенного ослабления жизненных сил кильки.

Материалы международной конференции памяти академика П.Н. Кропоткина, 20-24 мая 2002 года, г. Москва - М.: ГЕОС, 2002, с. 31 - 33. // Дегазация Земли: геодинамика, геофлюиды, нефть и газ.

 

О сайте Каспинфо

Полезные ссылки

Поиск

Подписка на новости Каспинфо:

<> <>

© Crude Accountability, 2003 webmaster