Тунгусский и Челябинский метеориты. Научные мифологемы - Михаил Стефанович Галисламов

Исторические сведения о крупных сейсмических событиях прошлого в Амударьинской зоне относятся к 942, 1208–1209, 1821–1822 гг. Период повторяемости событий будет не менее 200 лет, если предполагать, что они были М = 7. Три землетрясения с магнитудой М ≥ 7 произошли в одном регионе Узбекистана в течение 8 лет – редкий случай в мировой практике. Две поверхности разрыва в мантийном поле, близкие к параллельным, представляют очаги землетрясений в Газли [219]. По результатам исследований землетрясений 1976 и 1984 были выявлены следующие особенности: 8 – 10-балльные землетрясения произошли на территории, которая была отнесена к 5 – 6-балльной зоне; три сильных землетрясения произошли в одном районе с небольшими интервалами (сорок дней и восемь лет). Ряд авторов, оценивая разрыв, считают его новообразованным. Академик РАН Адушкин В.В. указал на причину происшествия: «Очевидно, длительная более 14 лет эксплуатация месторождения в виде бесконтрольного извлечения газа и интенсивной закачки воды на глубину 0.8–1.5 км изменили флюидный режим». По мнению ученого, закачка жидкости, вызывает увеличение пластового давления, изменяет направление энергетических потоков. Пластовое давление и изменение флюидного режима, в совокупности с тектоническими напряжениями на глубине 15–30 км, способствовали формированию зон предельных напряжений, которые послужили очагами «техногенно-тектонических землетрясений» [195].

Мощность осадочного покрова над газовым месторождением Газли достигает 1200–1600 м. Месторождение расположено в антиклинальной складке асимметричного строения размером 38×12 км. Северное и южное крылья имеют наклон соответственно 1,5 – 2° и 20°. На месторождении выявлено десять газовых и газоконденсатных залежей и одна нефтяная. Все залежи относятся к пластовому типу. Продуктивные горизонты представлены в основном песчаниками и алевролитами с прослоями глин. Мощность газоносных пластов 80–120 м, глубина залегания от 800 до 1350 м, начальные пластовые давления от 7 до 13 МПа. В нижних продуктивных горизонтах в газе имеется конденсат в количестве 8–17,2 г / м3. В газовом месторождении Газли преобладает газ метан (93 – 97 %) [207].

С 1964 г. над месторождением Газли регистрируют опускание земной поверхности со скоростью 10,0 мм / год; с 1968 по 1974 г. – со скоростью 19,2 мм / год. При топографической съемке этого района, выполненной в 1975 г., значительных деформации не установлено. В ходе геодезических исследований района Газли в 1976 г. выявлены деформации земной поверхности. Повторное нивелирование было выполнено севернее месторождения газа. В 40 км к северо-востоку от п. Газли выявлено поднятие земной поверхности, которое достигает 735 мм. Предполагают, что частично поднятие произошло до 8.04.76 г., т. е. в период подготовки землетрясения. По результатам нивелирования 1964 и 1976 гг. было установлено, что протяженность зоны опускания с юга на север составляет 10 км, с запада на восток – 50 км. Максимальное опускание земной поверхности в границах этой зоны равно 240 мм. Зона поднятия простирается с юга на север 30 км, и с запада на восток – 60 км [220]. Геодезическими измерениями вблизи от эпицентров землетрясений было выявлено поднятие поверхности: 8 апреля 1976 г. – до 830 мм, 17 мая 1976 г. – до 763 мм, 20 марта 1984 г. – до 751 мм. Были обнаружены и значительные горизонтальные смещения земной поверхности (до 1 м), в целом направленные от эпицентров [207]. По мнению авторов работы, землетрясения, произошедшие в Газли, инициированы процессами отработки месторождения. В статье высказано мнение, что высокий уровень тектонических напряжений, характерный для окраин молодых платформ, способствовал накоплению значительной энергии при механической деформации массива, в т. ч. и Туранской плиты. Через год после события 1976 г. земная поверхность в зоне эпицентра опустилось на 30 мм. В 1986 г. отмечено еще большее опускание (230 мм) земной поверхности. По мнению авторов работы, землетрясения, произошедшие в Газли, инициированы процессами отработки месторождения. Четкой связи землетрясений, с каким-то структурным элементом, активно развивающимся в литосфере – не установлено. Вероятно, наблюдается сдвижение налегающих пород и заполнение пустот в пластах обломочным материалом и более мелкими фракциями. Под действием гравитационных сил и сейсмических колебаний, разрыхленные массы с течением времени уплотняются, поэтому поверхность опускается.

Академик РАН Адушкин В.В. высказал следующие соображения о причине происшествия: «Очевидно, длительная более 14 лет эксплуатация месторождения в виде бесконтрольного извлечения газа и интенсивной закачки воды на глубину 0.8–1.5 км изменили флюидный режим» [195]. Он считает, что закачка жидкости, вызывает увеличение пластового давления, изменяет направление энергетических потоков. Изменение флюидного режима при высоком пластовом давлении в совокупности с тектоническими напряжениями на глубине 15–30 км обусловили формирование зон предельных напряжений в горных породах, которые послужили очагами «техногенно-тектонических землетрясений». Некоторые ученые [207] утверждают, что под влиянием интенсивной разработки месторождения возникают дополнительные напряжения (6–14 МПа), достаточные для того чтобы вызывать землетрясения. В горных породах эпицентрального района было установлено повышенное трещинообразование, поэтому в работе считают, что интенсивность колебаний определена близостью очага к земной поверхности. По мнению авторов [207], выбор режима и технологических приемов эксплуатации месторождения, учитывающий естественные деформационные процессы, позволит избежать возникновения катастрофических землетрясений в Газли.

Землетрясение в Газли связывают с извлечением из недр углеводородов и попутных вод, что привело к деформациям блоков, в которых ведется разработка. Проявление сейсмичности, на удалении нескольких десятков километров от залежи пластов газового месторождения, является слабым местом гипотез, изложенных в [195, 207]. При землетрясениях произошло расширение восточной трещинной зоны до 110 см. Геодезические пункты, расположенные в пределах этой зоны, на ее продолжении, или к северо-востоку от нее, сместились на северо-восток. А пункты к юго-западу от зоны – в противоположном направлении. Высказано предположение, что подобные землетрясения связаны с глобальным процессом современного расширения земной коры [220]. В статье указывают на сходство возникновения землетрясения в Газли и сейсмичности на других нефтегазовых промыслах по следующим признакам:

1) значительное проседание земной поверхности в пределах месторождения;

2) приуроченность эпицентров к контуру или законтурным участкам месторождения;

3) землетрясения происходят на поздних этапах разработки месторождения.

Первый признак противоречит накоплению упругой энергии массивом. Над зоной разработки месторождения постоянно происходили деформации и просадка дневной поверхности. Трещины в массиве горных пород свидетельствуют о разрядке тектонических напряжений и не достаточной состоятельности версии техногенной сейсмичности в Газли. В качестве меры борьбы с землетрясениями на нефтегазовых месторождениях предложено [220] нагнетание воды внутрь контура месторождения, чтобы поддерживать первоначальное пластовое давление в залежах. Подобный метод часто вызывает неблагоприятные последствия. Жидкости по трещинам проникают вниз, закупоривают выход газа из пластов. Там, где водяные затворы препятствуют выходу газа (метана) к мульде, метан выдавливает водой по пласту на периферию месторождения. Газ вместе с водой занимает место пустот в пластах и трещинах. Если они попадают в зону действия искусственно созданной ГЭЦ, то происходит