Холодное дыхание недр Земли. Зачем снова и снова изучать Байкал?

Этим летом Плавучий университет МГУ в седьмой раз совершил геолого-геофизическую экспедицию на озеро Байкал.

На борту научно-исследовательского судна «Г.Ю. Верещагин» Лимнологического института РАН находились студенты, аспиранты и ученые Московского университета, Российского университета нефти и газа имени И.М. Губкина и самого Лимнологического института. В научный состав экспедиции вошли седиментологи (специалисты, которые изучают осадочные горные породы и процессы их образования), нефтяники, геохимики, геофизики, гидрогеологи, тектонисты, грунтоведы.

Байкал уникален: больше на Земле не существует подобных озер, появившихся на месте раскола земной коры. До сих пор не до конца понятно, какие процессы происходят на дне этого озера и в толще пород под ним. В экспедиции как раз изучались особенности грязевых вулканов знаменитого Байкала, распространения газовых гидратов, проявления неотектонических подвижек в рельефе дна.

«Океанские экспедиции длятся месяцами, потому что иногда только на то, чтобы дойти до объекта исследований, нужно потратить несколько дней или даже недель. На Байкале мы начинаем исследования через два часа после отхода от причала, а за две недели студенты на двух третях акватории озера, в южной и средней котловине Байкала, могут детально познакомится со всем спектром геологических процессов, о которых им рассказывают на лекциях и в университетских учебниках. В общем, на Байкале всё ближе, проще и дешевле, чем в морских экспедициях, а узнать можно даже больше», — рассказал руководитель байкальского Плавучего университета, доцент геологического факультета МГУ Григорий Ахманов.

Несмотря на то, что системное и систематическое исследование Байкала продолжается уже более 100 лет, его геологическое строение и процессы все еще очень слабо изучены. Это значит, что в каждой экспедиции на Байкал есть шанс на открытия. В этот раз исследователи изучали так называемое «холодное дыхание недр Земли».

Дело в том, что природные скопления углеводородов формируются и залегают обычно на большой глубине под поверхностью земли в толще осадочных отложений. Земная порода не позволяет углеводородам «всплывать» на поверхность, однако она не монолитна и может быть разбита трещинами, а также в одних местах быть более проницаемой, чем в других. Тогда газ или нефть устремляются на поверхность.

В местах, где углеводород поднимается тонкими струйками, образуются специфические формы рельефа и идут особые геологические, химические, биологические и прочие процессы. Формируется так называемая аномальная зона, отличная от окружающего ландшафта. Такие зоны могут быть выражены в виде грязевых вулканов, гидратных холмов, донных воронок и других форм рельефа. Именно такие аномальные зоны и изучали участники экспедиции.

Другим важным направлением работы было изучение подводных оползней, которые обладают колоссальным разрушительным потенциалом и представляют собой серьезную проблему в процессе использования, например, морских буровых платформ и подводных трубопроводов. Полученные знания позволят снизить хозяйственные риски освоения моря.  

Участники экспедиции поставили себе амбициозную цель — организовать и выполнить сейсмоакустические исследования с пневмоисточником. Такие работы не проводились на Байкале уже более 20 лет. В основу исследований лег принцип измерения времени распространения акустического сигнала, когда резкий выброс сжатого воздуха сотрясает воду и осадочные слои. Вызванные таким образом колебания фиксируются специальными приборами и позволяют смоделировать структуру  геологических образований.

Не обошлось и без приключений. Во время работ в один из дней случился сильный шторм, и судно не могло работать при таком ветре и волнении. Пришлось прятаться от шторма в Баргузинском заливе и «отстаиваться» на траверсе поселка Максимиха. 

«Хорошо, что настоящий шторм длился только один день, и мы скоро смогли вернуться к работам. Потерю рабочих суток нагнали за счет самоотверженной работы в последующие дни, так как все были максимально заинтересованы в выполнении плана, который сами же и наметили», — рассказал Григорий Ахманов.

В результате работы участники Плавучего университета увезли с Байкала для дальнейшего изучения коллекцию уникальных образцов донных илов, газов, поровых вод и нефтей, насчитывающую более 600 проб. Ученые получили материалы, которых до этого никто никогда не получал, и сейчас занимаются их детальным исследованием.