Основы криогенеза литосферы - Романовский Н.Н.
ISBN 5—211—02379—X
Скачать (прямая ссылка):
Следствием личных научных пристрастий явилось впервые сделанное в учебной литературе по мерзлотоведению рассмотрение роли гидратов природных газов в системе криогенеза литосферы. Это новая актуальная научная и практическая проблема, связанная с разведочной геотермией, имеющая выходы на поиски и оценку состояния газоносных структур, на решение вопросов бурения и эксплуатации газовых скважин в толщах мерзлых пород. До 1992 г. газовые гидраты из керна пород не извлекались и обнаруживались только геофизическими методами и по таким признакам, как изменения давления, притоков газа и др. Зимой 1992/93 г. канадским геологом Франком Де-лимором при помощи специального пробоотборника из скважины, пробуренной в районе дельты р. Маккензи, с глубины более 300 м был поднят керн мерзлой породы, содержащей гидрат газа. Гидратосодержащая зона была предварительно намечена при помощи термобарических расчетов и выделена геофизическими методами. Таким образом, наличие гидрата в керне явилось прямым подтверждением правильности интерпретации геофизических данных.
Глобальные изменения климата и криогенез. Глобальные изменения климата — это проблема, волнующая сейчас всю мировую общественность, так как в ближайшие десятилетия
314
она грозит превратиться из научной в важнейшую проблему, затрагивающую жизненные интересы человечества. Особенно актуальна она для побережий морей и океанов, районов современного оледенения и территорий распространения многолетнемерзлых пород. Здесь условия внешнего теплообмена способны изменить не только термический режим верхних горизонтов пород, но и их состояние, что вызовет коренное изменение свойств, протекающих в них процессов, рельефа поверхности, ландшафтов и в целом экологических условий обитания человека. Наибольшее опасение вызывает прогнозируемое многими учеными глобальное потепление климата, обусловленное возрастающим антропогенным воздействием. Оно может привести к деградации с поверхности льдистых мерзлых пород, к таянию ледников и, как следствие, к повышению уровня воды Мирового, океана, затоплению низменных территорий побережий морей, в том числе арктических, к уменьшению ледовитости Северного Ледовитого океана и т. д.
Проблема эволюции криолитозоны в будущем зависит главным образом от глобальных изменений климата и может рассматриваться количественно только на этой основе. Прогноз климатических изменений является исходным для геокриологических прогнозов, однако его достоверность не является единственной сложностью для предсказания эволюции криолитозоны в будущем. Изменения климата вызовут изменения и ландшафтных условий, в первую очередь растительности, которые обязательно будут направлены на снижение величины внешнего воздействия. Природные системы будут пытаться сохранить свою устойчивость. Изучение обратных связей между климатом, ландшафтом и мерзлотными условиями находится на начальных стадиях, что делает малодостоверными расчетные прогнозы в силу неполноты моделей и невозможности их проверки в натуре.
Глобальные изменения климата будут состоять из естественных изменений, которые существовали на всех этапах эволюции Земли (см. 1.3), а также антропогенных изменений, вызванных все возрастающим нерегулируемым воздействием человечества на природу планеты.
В. Т. Балобаевым (1991) был проведен частотный анализ палеотемцературной кривой, построенной H. В. Кинд для территории севера Сибири на период от современносоти до 60 тыс. лет назад. На кривой показаны более теплые и более холодные по сравнению с современностью промежутки. Результаты частотного анализа показали, что климатические изменения, вызывавшие смену ледниковых и межледниковых периодов, за последние 60 тыс. лет имели период 40 тыс. лет. 210 000-летние колебания вызывали значительные похолодания и потепления внутри этих периодов, а 3000-летние и более короткие колебания формировали различные стадии палеоклиматического процесса. Для определения тенденции изменений температур на
315
ближайшие тысячелетия В. Т. Балобаевым было принято предположение, что колебания климата с установленными периодами будут проявляться и в дальнейшем. Сложение гармоник с разными периодами показало, что за голоценовым климатическим оптимумом (примерно с 9,5 до 4,5 тыс. лет назад) последовало похолодание, которое в настоящее время сменилось новым потеплением. Продолжительность современного потепления оценивается в 3 тыс. лет, а его интенсивность как более глубокая, чем в оптимум голоцена. Прогнозируемое за ним похолодание (4—8 тыс. лет) должно быть более теплым, чем современность. Самое теплое время может наступить через 12 тыс. лет, после чего должен начаться медленный переход к очередному длиннопериодному похолоданию и оледенению. Таким образом, современность является началом длительного периода, а тенденция потепления, осложняемого периодическими колебаниями, будет продолжаться еще многие тысячи лет. В. Т. Балобаев, проведя независимые оценки по времени позд-неплейстоценового климатического минимума (18 тыс. лет назад) , средней температуры голоцена и зная современные среднегодовые температуры воздуха, установил наличие тенденции уменьшения амплитуды колебаний температур с уменьшением периода колебаний и предложил оценочные значения этих амплитуд для приполярной части Западной Сибири. Так, гармоника с периодом 40 тыс. лет имеет, по его оценке, амплитуду 6—8°С, 10 тыс. лет — 4—6, 3000 лет—1—3°С. Причем последнюю оценку он считает наименее достоверной. Чтобы оценить изменения среднегодовых температур пород, нужно иметь сведения об изменении континентальности климата, мощности и свойствах снежного покрова. Количественный прогноз их недостоверен, что ухудшает качество геокриологического прогноза. Однако оценки повышения температур пород под воздействием рассмотренных выше климатических циклов дают достаточно скромные величины (1—1,5°С за 1000 лет). При таком темпе повышения изменения природной среды будут проходить постепенно и человечество незаметно адаптируется к происходящим изменениям природы. Наибольшие изменения ландшафтных и мерзлотных условий будут происходить в южной геокриологической зоне, где деградируют высокотемпературные ММП мощностью до 100—150 м, на севере увеличатся площади субаэральных таликов, массовыми будут термокарстовые просадки, продолжится деградация реликтовых и нестационарных ММП платформ.
