В Сибири продолжают извергаться криогенные вулканы

Таинственные ледяные холмы, разбросанные по всей Сибири, лопаются все чаще и чаще. После этого в земле остаются огромные кратеры. Совсем недавно российские ученые, похоже, приблизились к разгадке, почему эти странные бугры решили взорваться. Или извергнуться. Потому что есть и такая версия.

Когда газ рвется наружу

Исследователи из Института земной коры (Иркутск), входящего в Сибирское отделение Российской академии наук (СО РАН), создали физико-геологические модели бугров пучения. По словам иркутских ученых, большинство таких холмов совершенно безопасны, однако существует и те, существование которых может закончиться взрывом. Именно так было на Ямале в 2014 году.

Здесь, видимо, стоит немного рассказать о вечной мерзлоте. Летом ее верхний (сезонный) слой (0,5-1,5 м), как правило, оттаивает, а зимой заново замерзает. Ниже находится криолитозона — промерзшие заледенелые породы, где тысячелетиями сохраняются минусовые температуры.



Естественно, что породы — это не один массив, а слоеный пирог, где замершие камни перемежаются с межмерзлотными водами. Вода, находящаяся под давлением, начинает выталкивать сезонный слой вверх, грунт выпучивается, оставляя на поверхности заметный бугор («булгуннях» на одном из сибирских наречий). И это безопасный вариант развития событий.

Однако в бугор пучения может приходить не только вода, но и природный газ, которого в Арктике очень много. Часть метана образуется в условиях болотистых местностей. Другая часть поднимается далеко снизу, с глубины в несколько километров, из нефтегазовых коллекторов. Плотность газа минимальна, поэтому он тут же находит любые трещины в грунте и поднимается наверх. Такое «восхождение ввысь» продолжается до тех пор, пока газ не столкнется с флюидупором — непроницаемой породой.

Постепенно объем газа в этом месте повышается, и в один прекрасный день происходит взрыв. Если рядом находится дорога, трубопровод или постройки, в итоге может произойти трагедия. И такое уже было. 28 июня 2018 года жители села Сеяха (Ямал) наблюдали, как после взрыва газа рядом с их населенным пунктом образовалась воронка глубиной с девятиэтажный дом.

Радует одно: территории, где находится вечная мерзлота, либо вообще не заселены, либо там проживает менее человека на километр. Кроме того, населенные пункты сконцентрированы вдоль транспортных магистралей, по долинам рек и в местах, где сосредоточены полезные ископаемые или происходят крупные заготовки леса.

Рос, рос и вырос

Накопление больших объемов газа и последующий взрыв — это пока что гипотеза. А вот самопроизвольное разрушение ледяных холмов и образование на их месте огромных дыр в вечной мерзлоте — уже реальность. Хрестоматийным примером такого события стала история появления кратера на полуострове Ямал. Другое название объекта — Ямальская воронка.

Огромный провал в почве (глубина более 50 м, диаметр 20 м) был замечен экипажем Надымского авиаотряда в июле 2014 года. Самое интересное, что похожие воронки находили и ранее, однако на них никто не обращал внимания. О провале рассказали практически все крупные российские и мировые СМИ. Поэтому уже через несколько дней к объекту отправились тюменские ученые из Института криосферы Земли СО РАН. 25 августа того же года у воронки побывала вторая рекогносцировочная экспедиция.

Дальнейшие исследования на основе архивных снимков из космоса показали, что холм постепенно рос на протяжении 66 лет. К сожалению, детализация кадров оставляла желать лучшего, поэтому точно неясно, когда образовалась воронка. По одной из версий, извержение случилось в октябре 2013 года, по другой, кратер возник в период с 21 февраля по 3 апреля 2014 года. Далее в теплое время года провал наполнялся водой, пока осенью 2016 года не заполнился окончательно.

Ледяные извержения

В 2018 году группа ученых из МГУ выдвинула гипотезу, что Ямальский кратер является первым обнаруженным на Земле криовулканом, который извергает не расплавленные горные породы, а воду, аммиак и метан.

В условиях вечной мерзлоты лед играет роль основного вещества, из которого формируются породы. Согласно гипотезе, криовулканы образуются следующим образом. В глубоком слое вечной мерзлоты под термокарстовым озером накапливается газ биогенного происхождения, образуя бугор пучения. Гидростатическое давление, возникающее при замерзании и оттаивании льда вечной мерзлоты, приводит к взрыву углекислого газа и извержению воды и талых пород, которое может длиться до суток. После взрыва образуется кратер, окруженный валом.

Подобные объекты ранее были обнаружены на других небесных телах, таких как Церера, Энцелад, Европа и Плутон. Например, на Европе под толстой ледяной корой находится океан жидкой воды. Криовулканическая активность на этом спутнике Юпитера проявляется в виде гейзеров, выбрасывающих воду и другие вещества в космос.

Ахуна — самая большая гора карликовой планеты Церера также является криовулканом. Еще несколько миллионов лет назад он извергал водяной лед и аммиак. Поэтому на склонах Ахуны до сих пор можно увидеть потоки замерзшей криолавы (жидкого льда).



Возвращаясь к нашей родной планете, отметим: исследователи предполагают, что криовулканы могут существовать не только в Арктике, но и в других регионах Земли. С каждым годом извержения таких объектов будут случаться все чаще и чаще. Сдерживающая взрывы корочка вечной мерзлоты неизбежно истончается, а природного газа под ней — всё больше.