Главное

Подробности

Опубликовано 31.03.2025 11:14

Научная сессия: Науки о земле. Часть 2.

В рамках научной сессии «Роль Дальневосточного отделения РАН в научно-технологическом развитии России», состоявшейся 18-19 марта в ДВО РАН, с докладами об исследованиях, которые ведутся в области наук о Земле, также выступили г.н.с. Института вулканологии и сейсмологии (ИВиС) ДВО РАН, д.г.-м.н. профессор Алексей Владимирович Кирюхин, г.н.с. ИвиС ДВО РАН д.г.-м.н. Андрей Иванович Кожурин, директор Дальневосточного геологического института, д.г.-м.н. Ирина Андреевна Тарасенко и г.н.с. Северо-Восточного комплексного научно-исследовательского института (СВКНИИ) им. Н.А. Шило ДВО РАН  Александр Сергеевич Бяков.

А.В. Кирюхин выступил с докладом «Геотермальная вулканология», в котором рассказал о ходe реализации НИР ИВиС ДВО РАН «Исследование современных гидротермальных систем и геотермальных месторождений с целью оценки их теплоэнергетического потенциала, геотехнологических и бальнеологических свойств термальных вод».

В докладе освещались перспективы развития теоретических основ геотермофлюидомеханики и методы ее применения для изучения гидротермальных систем и магматических систем активных вулканов.

Авторская модель докладчика отрабатывалась при обосновании проекта Мутновских ГеоЭС с суммарной мощностью 62 МВт. Метод моделирования использовался в ресурсной оценке геотермальных месторождений и в определении условий их эксплуатации, для выявления и оценки источников их теплового и водного питания. Проводилась диагностика потоков теплоносителя и продуктивных резервуаров.  В настоящее время ведутся исследования по созданию комплексной методики обеспечения безопасного и устойчивого функционирования геотермальных электростанций, а также по изучению возможностей увеличения генерации электрической энергии.

Обоснованы геомеханические модели инжекции магмы под активными вулканами и методы диагностики их магматических систем и прилегающих геотермальных резервуаров по сейсмическим и газогидрохимическим данным. Предложен новый метод диагностики региональных глубинных сейсмогенных разломов, исследована взаимосвязь сильных землетрясений и аномальных термогидродинамических возмущений в гидротермальных системах.

Выявлен механизм функционирования гейзеров в режиме СО₂-газлифта. Разработаны методы мониторинга и оценки глубинной разгрузки гидротерм, циклической активности гейзеров, объемов их извержений. Термогидродинамическая 3D модель магмо-гидротермальной системы Долины Гейзеров и вулкана Кихпиныч используется для обеспечения безопасности инфраструктуры туризма и прогноза реабилитации гейзеров после геологических катастроф.

На примере Паратунских геотермальных месторождений доказаны фундаментальные свойства вулканических аппаратов в обеспечении длительного существования природных региональных циркуляционных геотермальных систем на постмагматическом этапе. Проведенные исследования открывают новые возможности применения геотермальных технологий в мегабассейнах термальных вод.

А. И. Кожурин представил доклад на тему «Тихоокеанский тектонический пояс (общее движение и частные геодинамические ситуации)». В докладе обосновано общее движение вправо Тихоокеанской плиты относительно ее континентального обрамления.

Правосдвиговые движения реализуются в зоне перехода континент-океан, в Тихоокеанском тектоническом поясе. Показателями правостороннего относительного движения являются правосдвиговая кинематика крупнейших продольных активных разломов в поясе и плановая геометрия островных дуг. Правосдвиговое движение Тихоокеанской плиты относительно ее континентального обрамления следует также из кинематических моделей движения литосферных плит, предполагающих их неортогональное сближение.

Исследование показало, что движения в Тихоокеанском тектоническом поясе – пограничном между океанической и континентальными плитами Северо-Восточной Азии – не требуют для своего описания привлечения представлений о существовании жестких малых литосферных плит. Здесь более применима модель плито-потоков.

Исследователи установили зависимость характера деформации островной дуги от ее положения относительно латеральных границ погружающейся плиты – поперечное растяжение вблизи бокового края плиты (как на Камчатке, вблизи Алеутского трансформного разлома) и поперечное сокращение на удалении от края плиты (как в Японской дуге). Определены структурные проявления и кинематические параметры зоны коллизии типа «дуга-дуга» (на примере Курило-Камчатской и Алеутской островных дуг). Показано распространение сейсмогенерирующих разломных структур Сахалина, Камчатки и других районов востока и северо-востока Азии.

И.А. Тарасенко выступила с докладом «Геохимия угольных бассейнов: от экологических проблем к новым ресурсным возможностям». Выступление было посвящено проблемам изучения угольных бассейнов как сложных геохимических систем, в которых процессы накопления, миграции и трансформации элементов происходят как в природных условиях, так и под влиянием техногенной деятельности.

Ирина Андреевна отметила, что закрытие угледобывающих предприятий и затопление угольных шахт формируют новые техногенные водоносные комплексы, существенно отличающиеся по химическому составу от природных водоносных горизонтов. Угольные бассейны следует рассматривать не только в качестве ключевого источника энергоресурсов, но и как уникальные геохимические системы, способствующие вторичному накоплению ценных для народного хозяйства природных элементов и материалов.

Докладчица проанализировала основные закономерности изменения гидрогеохимической обстановки в районах ликвидированных шахт, включая механизмы взаимодействия шахтных вод с углевмещающими породами и угольной толщей. Исследование подземных вод закрытых угольных шахт показывает, что их химический состав определяется как углевмещающими породами, так и самим углем. Особое внимание было уделено двойственной роли шахтных вод: с одной стороны, они могут являться источником загрязняющих веществ, а с другой — источником стратегически важных компонентов, включая редкоземельные металлы, германий и другие.

Обратясь к вопросу о механизмах накопления ценных элементов в углях, И.А. Тарасенко охарактеризовала три ключевых фактора металлоносности углей: влияние петрофонда, субсинхронного вулканизма и эпигенетических процессов. Были предложены идеи о перспективах интеграции угольных месторождений в многофункциональные сырьевые комплексы, сочетающие традиционную добычу угля с извлечением критически важных элементов.

Результаты исследования имеют важное значение для разработки ресурсосберегающих технологий и минимизации экологических последствий угледобычи. Комплексный подход к изучению геохимии угольных бассейнов открывает новые возможности для эффективного и рационального использования природных ресурсов.

А.С. Бяков представил доклад на тему «Пермский этап геологической истории Северо-Востока России: био- и хемостратиграфия, изотопное датирование, геобиосферные события, палеогеография».

По его словам, Пермский период характеризуется сложной геодинамической картиной: с одной стороны, это завершающий этап формирования Пангеи II, а с другой – начало процессов ее разрушения. Начиная с конца ранней «перми», происходит два региональных, а в конце периода – глобальные вымирания организмов. В это время климат Земли менялся – планета переходила от холодного периода к более теплому.

Из-за сильных различий в климате и изолированности морских бассейнов в каждом регионе формировались уникальные биологические виды, которые не встречались в других местах. Он отметил, что высокая степень эндемизма региональных фаун затрудняет крайне важную для реконструкции геобиосферных событий корреляцию разрезов бассейнов разных климатических зон.

В этих условиях ученые прибегают к непалеонтологическим методам решения стратиграфических задач. Это, прежде всего, изотопная хемостратиграфия и прецизионное датирование пород.

В ходе исследований были получены следующие результаты:

− разработана детальная зональная бивальвиевая биостратиграфическая шкала перми Северо-Востока Азии, нашедшая широкое применение при составлении геологических карт и проведении прогнозно-поисковых работ в Магаданской области, Якутии и на севере Сибири;

− на основе изотопно-геохронологических и хемостратиграфических исследований пермских и пермо-триасовых отложений с применением прецизионного U-Pb датирования установлены аналоги всех ярусов пермской системы Международной стратиграфической шкалы;

− осуществлена геодинамическая типизация пермских седиментационных бассейнов, установлена уникальность пермского этапа развития крайнего северо-запада Тихоокеанского подвижного пояса, обоснованы крупные геобиосферные события пермской геологической истории Северо-Востока Азии;

− получены новые материалы по крупнейшему в истории Земли позднепермскому вымиранию организмов, актуальные для разработки сценариев современных климатических изменений.