Необходимость и актуальность проведения государственного мониторинга состояния недр в прибрежно-шельфовых зонах морей северо-запада Российской Федерации с целью оценки современного состояния экзогенных геологических процессов и прогноза его изменения, определяется очень высоким уровнем освоения этих зон. В первую очередь это дноуглубление существующих и строящихся портов, а также фарватеров - подходов к этим портам.
НИС «Мария»
Отбор придонной воды на измерение концентраций газа
Отбор проб грунта герметичной грунтовой трубкой на геохимический анализ
Оскольчатый излом керна газосыщенных грунтов
Как следствие и противоположный процесс, особенно в Балтийском море и, отчасти, в Белом, грунт, извлеченный при дноуглублении, сбрасывается (дампинг) на дно моря, формируя подводные возвышенности, обычно легко разрушающиеся под влиянием течений.
Эта деятельность в совокупности со строительством в береговой зоне различного рода гидротехнических сооружений (портовые терминалы и причалы, берегозащитные сооружения, намывные искусственные острова, всевозможные дамбы, путепроводы, ряжевые преграды и т.д.) принципиально меняют или даже нарушают естественные лито- и морфодинамические процессы, коренным образом трансформируя рельеф дна, изменяя направление и емкость потоков наносов и характер распределения донных осадков, т.е. хотя и локально, но существенно воздействуя на состояние недр (геологической среды).
В восточной части Финского залива и в Российской части юго-восточной Балтики как правило за пределами береговой зоны к этому добавляется еще и подводная добыча полезных ископаемых (строительные пески, железомарганцевые конкреции, янтарь), также приводящая к кардинальным изменениям рельефа дна.
Расширение объемов добычи нефти в прибрежно-шельфовой зоне, примыкающей к Калининградской области, потенциально может послужить причиной сейсмических событий, в свою очередь провоцирующих активизацию экзогенных геологических процессов.
Площадной характер нарушений поверхности донных грунтов и приповерхностного геологического разреза происходит в пределах якорных стоянок, что хорошо видно на записях гидролокации бокового обзора, и на участках донного траления рыбы.
Наиболее подвержены негативному воздействию экзогенных геологических процессов различные виды подводных коммуникационных линий, особенно кабели связи и силовые кабели. При разрушении подводных трубопроводов к материальным потерям добавляется еще и экологический ущерб.
Экзогенные геологические процессы гравитационного типа в прибрежно-шельфовых зонах Балтийского, Белого и Баренцева морей развиты достаточно широко. Это подводные оползни; обвальные процессы и т.д.
Подводная видеосъемка поверхности дна
Выполнение комплекса геофизического профилирования
Газонасыщенные грунты на профилях непрерывного сейсмоакустического профилирования
Результат работ-карта геологических опасностей в Финском заливе
Активизация гравитационных процессов может происходить за счет самых различных процессов, как естественных, в частности абразии и сейсмической активности, так и техногенного воздействия. В настоящее время, можно с уверенностью сказать, что комплексный техногенез, хотя и локально, но как фактор, являющийся триггером активизации экзогенных геологических процессов, по интенсивности и частоте воздействия стал сопоставим с природными.
Значимой активностью, особенно в прибрежно-шельфовых зонах Балтийского моря, характеризуются процессы подводной газово-флюидной разгрузки. Особенно распространены зоны развития газонасыщенных отложений, с которыми в Финском заливе связаны и линейные просадки в виде пологих подводных ложбин. На основании изотопного анализа установлено, что газ (преимущественно метан) имеет биогенный генезис, т.е. образуется преимущественно в современных донных отложениях за счет переработки органического вещества. В связи с этим можно ожидать, что в результате глобального потепления объемы метана и его гомологов в донных отложениях будут только увеличиваться соответственно увеличиваться, будет и площадь развития газонасыщенных грунтов. Они выявлены в различных районах Финского залива и на склонах Гданьской впадины в юго-восточной Балтике.
Железомарганцевые конкреции в Финском заливе
Покмарки
Распространение покмарков, связанных с выходами газа, выявлено на шельфе Баренцева моря. Подводные выходы подземных вод выявляются в Онежском заливе Белого моря, в прибрежной зоне Самбийского п-ва и Куршской косы в юго-восточной Балтике, в Копорской губе Финского залива. В Балтийском море, в районах, прилегающих к Куршской косе, установлены проявления «глинистого диапиризма»: современные – в Куршском заливе и реликтовые – со стороны открытого моря.
Мониторинг экзогенных геологических процессов в морских условиях довольно специфичен, что обусловлено невозможностью оперативного визуального наблюдения за их конкретными проявлениями. Использование многолучевого эхолотирования позволяет частично решить эту проблему за счет получения количественных показателей подводных перемещений масс горных пород и отложений с применением геодезических съемок высокого разрешения в режиме мониторинга участков морского дна, где выявлены те или иные проявления гравитационных экзогенных геологических процессов. Но крайне высокая стоимость такого рода работ, позволяет использовать их только на очень ограниченной площади.
Тем не менее, многолетний опыт работ в пунктах наблюдения Белого, Баренцева и Балтийского морей показывает, что традиционные методы морской геологии, используемые при геологической съемке шельфа: гидролокация бокового обзора и непрерывное сейсмоакустическое профилирование, результаты которых подтверждаются и интерпретируются с помощью донного пробоотбора и подводного фототелепрофилирования, позволяют осуществлять качественную, а для некоторых участков и количественную, площадную оценку направленности и интенсивности гравитационных процессов, а также тенденций в развитии газофлюидных разгрузок. Это, в свою очередь, позволяет осуществлять на основе экспертных оценок прогноз изменений геологической среды в будущем в зависимости от различных сценариев развития природных и антропогенных процессов, а также качественно оценивать опасность тех или иных экзогенных геологических процессов.
