ВЛИЯНИЕ ДЕГАЗАЦИИ НЕДР НА АТМОСФЕРНЫЕ ЯВЛЕНИЯ НА ПРИМЕРЕ ВОСТОЧНО-ЕВРОПЕЙСКОЙ ПЛАТФОРМЫ

АННОТАЦИЯ

В данной статье рассматривается явление дегазации недр и взаимосвязь атмосферных явлений, в частности смерчей, с зонами глубинных разломов.

Ключевые слова: дегазация недр, атмосферные явления.

Введение

Еще в прошлом столетии академик П.Н. Кропоткин [5] обратил внимание геологов на процесс дегазации недр. Но только в последнее десятилетие эта проблема была оценена по достоинству [1]. Взаимодействие атмосферы и литосферы может выражаться во влиянии разгрузки флюидов при дегазации недр [2] и влияние этого явления на процессы в атмосфере. В частности, с этим, возможно, связано возникновение такого опасного метеорологического явления, как смерчи.

Актуальность. На данный момент эта тема является очень малоизученной и практически нет публикаций по данному вопросу.

Целью данной работы является показать еще одну возможность взаимодействия геосфер, который выражается в связи тектонических процессов и процессов в атмосфере.

Задачи:

• Выполнить наложение авлакогенов на карту смерчей и ветровалов в программе ArcGIS. На основе полученной карты сделать выводы о наличии возможной корреляции между атмосферными и тектоническими явлениями на территории ВЕП.
• Охарактеризовать флюидную активность платформы и её связь тектоническими структурами и изучить возможные проявления флюидной активности на территории ВЕП.

Практическая значимость. Изучение взаимосвязи между атмосферными и геологическими процессами позволяет определить наиболее вероятные места локализации полезных ископаемых и более точному выявлению зон с возможностью появления одних из наиболее опасных микро- и мезомасштабных метеорологических явлений [3;8;11] – смерчей.

В основу данного исследования была положена статья из журнала метеорология и климатология [10] и картографические материалы [14;16;17].

Методы исследования

При написании статьи были использованы следующие классические методы научных исследований: реферативный, сравнительный и картографический.

Для выявления связи между тектоническими структурами и распространением смерчей на территории ВЕП была взята карта смерчей и ветровалов из журнала Метеорология и климатология [10], обработанная при помощи программы Adobe Photoshop. На нее с помощью программы ArcGIS были нанесены авлакогены, взятые из [16].

На карте из статьи [10] показаны, как места непосредственного наблюдения смерчей, так и следы их образования и движения, представленными линейными зонами ветровалов.

Под смерчем понимают интенсивный вихрь относительно небольших горизонтальных масштабов (порядка 10-2000 м), обычно простирающийся от нижней границы облака к подстилающей поверхности, в качестве которой может выступать поверхность земли или воды [4]. Ветровал – это вывал дерева вместе с корневой системой и оплетённым корнями комом земли под воздействием сильного ветра [15].

На территории Восточно-Европейской платформы (далее ВЕП) смерчи гораздо более частое явление, чем на остальной территории страны. Причем, если для смерчей нужны реальные наблюдения и их больше фиксируется в густонаселенных районах [12]), то ветровалы оставляют след на спутниковых картах [13] при наличии лесов (на территории Западно-Сибирской платформы их много, но ветровалов зафиксировано гораздо меньшее число, чем на ВЕП). Если посмотреть на тектоническую карту, то можно предположить, что область с наибольшей повторяемостью явления ложится на карту авлакогенов и других тектонических структур. Отсюда можно предположить, что между двумя этими явлениями есть взаимосвязь.

Анализ этой карты (рис. 1) показывает, что выделяется несколько линейных зон, которые маркируются эпицентрами ветровалов и смерчей.

Наиболее северная из них пространственно совпадает с Солигаличеким и Крестцовским авлакогенами, испытывавшими в фанерозое многократную активизацию [7] и оперяющими их структурами. Расположение эпицентров событий демонстрирует хорошую корреляцию с авлакогенами и древними шовными зонами. Наблюдения представлены, в основном, данными о ветровалах, потому что в этой зоне много лесов, но не очень густая заселенность.

Рисунок 1. Карта корреляции распределения смерчей и ветровалов с авлакогенами

Подгруппа "О" включает смерчи, информация о которых получена от очевидцев самого события либо вызванных им разрушений; б) подгруппа "С" включает смерчи, информация о которых получена по спутниковым, данным о ветровалах.

Южнее располагается зона сгущения эпицентров событий, представленная как наблюдениями за смерчами, так и ветровалами. Эта зона имеет около 100 километров в ширину и вытянутая с запада юго-запада на восток юго-восток более чем на 800 км от границы Белоруссии до Урала. Эта зона проходит через окрестности Москвы. Здесь нет прямой корреляции с авлакогенами или иными надежно установленными древними шовными зонами. Скорее всего, эта зона отражает современную кинематику действующих флюидных систем, связанную с современными полями напряжения в теле ВЕП.

Третья зона расположена на несколько сотен километров южнее. Её восточная часть совпадает с нижним течением реки Камы. Характерной особенностью данной зоны является сравнительно небольшая интенсивность событий, зато представлены они почти исключительно наблюдениям за реальными смерчами, а не ветровалами (из-за отсутствия лесных зон, по которым можно отследить их следы).

Наблюдения за распределением смерчей могут помочь в поиске и обнаружении районов современной флюидной активности недр, в том числе связанной с образованием месторождений нефти и газа [5;6]

Возможные объяснения

Эпицентры смерчей и ветровалов, по большей части, пространственно совпадают с глубинными разломами, приуроченными к авлакогенам [14;16;17]. Предполагается что территория над глубинными разломами, в частности, над авлакогенами является зоной разгрузки флюидов, поднимающихся из внутренних оболочек Земли [5]. Часть же зон повышенной флюидопроницаемости выделяется впервые по корреляции с эпицентрами смерчей и ветровалов. По мнению автора эти зоны отражают современную (текущую) динамику разгрузки флюидов, приуроченную к зонам тектонического дробления различной природы, которые рассекают как кристаллический фундамент, так и осадочный чехол, включая четвертичные отложения.

Выводы

Установлено наличие пространственной корреляции между районами наблюдения смерчей и зонами глубинных разломов, в том числе ограничивающих авлакогены, предположительно обладающих современной флюидной активностью.

Список литературы:

1. Ганжара Н.Ф., Байбеков Р.Ф., Бойко О.С., Колтыхов Д.С., АрешинА.В. Геология и ландшафтоведение. М.: Т-во научн. изданий КМК. 2007. 380 с. + 56 с. вкл.
2. Землеведение: учебник для студ. учреждений высш. проф. образования / А.А.Бобков, Ю.П.Селиверстов. — 4-е изд., перераб. и доп. — М. : Издательский центр «Академия», 2012. — 320 с. [16] с. цв. ил. : ил. — (Сер. Бакалавриат)
3. Интенсивные атмосферные вихри и их динамика. / Под ред. И. И. Мохова, М. В. Курганского, О. Г. Чхетиани. – М., ГЕОС, 2018, 482 с.
4. Калмыкова О. В. Оценка смерчеопасности вблизи черноморского побережья краснодарского края и республики крым. Обнинск, 2019, 230 с.
5. Кропоткин П.Н. Дегазация Земли и генезис углеводородов // Журнал Всесоюзного химического общества им. Д.И.Менделеева, том XXXI, №5 М., 1986
6. Ларин В. Н. Гипотеза изначально гидридной Земли. 2-е изд., перераб. и доп.. — М., Недра. 1980, 216 с., табл., илл. Библиогр. 256 назв.
7. Милановский Е. Е. Геология СССР. Ч. 1. — М.: Изд-во МГУ — 1987.— 416 с.
8. Природные опасности России. Т. 5. Гидрометеорологические опасности. / Под ред. Г.С. Голицына и А. А. Валильева. М., Крук, 2001, 296 с.
9. Чернокульский А. В., Курганский М. В., Мохов И. И., Шихов А. Н., Ажигов И. О., Селезнева Е. В., Захарченко Д. И., Антонеску Б., Клюне Т.  Смерчи в российских регионах //Метеорология и гидрология 2021 №2
10. Brooks H. E., Doswell III C. A., Zhang X., Chernokulsky A. V., Tochimoto E., Hanstrum B., Nascimento E. de L., Sills D. M. L., Antonescu B., and Barrett B. A century of progress in severe convective storm research and forecasting. – Meteorological Monographs, 2019, vol. 59, pp. 18.1 – 18.41.
11. Chernokulsky A., Kurgansky M., Mokhov I, Shikhov A., Azhigov I., Selezneva E., Zakharchenko D., Antonescu B., and Kuhne T. Tornadoes in Northern Eurasia: From the Middle Age to the information era. Wea. Rev., 2020, vol. 148, pp. 3081-3110. Mon.
12. Shikhov A. and Chernokulsky A. A satellite-derived climatology of unreported tornadoes in forested regions of northeast Europe. - Rem. Sens. Environ., 2018, vol. 204, pp. 553-567.
13. Восточно-Европейская платформа [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://www.booksite.ru/fulltext/1/001/008/006/811.htm (дата обращения 20.12.2021)
14. Л. П. Рысин. Ветровал. Большая российская энциклопедия. [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://bigenc.ru/agriculture/text/3954562 (дата обращения 07.12.2021)
15. Строение Восточно-Европейской платформы. Авлакогены. Осадочный чехол. Лекция 4. 11.10.2006 [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://atlantic.ginras.ru/education/russia/lecture_04.pdf (дата обращения 05.12.2021).
16. Тектоническая карта Европы. Под. ред. Ю. Г. Леонова, С. В. Черновой. Палеонтологический форум. 10.06.2013 [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://paleoforum.ru/index.php?topic=1144.15 (дата обращения 23.12.2021)