Совет молодых ученых и специалистов при фгуп «внииокеангеология им. И. С. Грамберга» Материалы III всероссийской конференции молодых ученых и специалистов
Скачать 1.02 Mb.
|
База данных ГИС «Гидраты газа в недрах Мирового Океана»Д.Д. Портнова1,2 1 Санкт-Петергбургский Государственный Университет 2 ФГУП «Всероссийский научно-исследовательский институт геологии и минеральных ресурсов Мирового океана академика И.С. Грамберга», Санкт-Петербург, Россия Portnova.d.d@gmail.com Интерес к субмаринным газовым гидратам определяется, прежде всего, тем, что их изучение вносит существенный вклад в решение таких фундаментальных проблем геологии как глобальные изменения климата, экологическая безопасность при проведении морских буровых работ и глобальный цикл углерода на Земле. Интересны природные гидраты так же и в качестве потенциального полезного ископаемого, разработка которого может начаться в ближайшем десятилетии. В последние годы изучению природных газовых гидратов стало придаваться весьма большое значение, особенно за рубежом. Субмаринные газовые гидраты рассматриваются как резерв углеводородного сырья третьего тысячелетия: в США, Китае, Японии, Южной Корее, Индии и ряде евпропейских стран действуют национальные программы, направленные на детальное изучение и выявление гидратоносных акваторий и разработку методов добычи газа из скоплений газовых гидратов. В связи с этим растет и количество публикаций по данной тематике. В результате этих исследований выявлено множество газогидратоносных объектов, изучены их характеристики; выявлены границы распространения благоприятных для гидратообразования акваторий. Количество обнаруженных скоплений газовых гидратов постоянно возрастает. Целью данной работы являлось создание базы данных установленных и предполагаемых по косвенным признакам скоплений газовых гидратов Мирового океана и систематизация опубликованных работ по данной тематике «Гидраты газа в недрах Мирового океана». Предполагалось, что база данных должна отвечать ряду нижеследующих требований: наглядность, интерактивность, возможность постоянного обновления, комплексность информации, простота в использовании. Поскольку геоинформационные системы позволяют описывать и хранить аттрибутивную информацию об объектах, представленных на карте, а также отвечают искомым требованиям, рабочей средой при создании базы данных была выбрана ГИС MapWindow [1]. Данная ГИС находится в свободном доступе, что обеспечивает возможность установки и использования разработанной нами базы данных на любом компьютере, подключённом к сети интернет. Основные функции MapWindow аналогичны программам ESRI ArcGis. Как и в любой ГИС, карты в MapWindow инерактивны и состоят из набора слоев. Слои данных легко редактируемы, имеют географическую проекцию, таблицы аттрибутивных данных. MapWindow также позволяет задавать и настраивать режимы отображения данных. При построении базы данных был использован встроенный плагин Launch Document, открывающий файлы по клику на выделенном объекте. База данных имеет трёхуровневую структуру:
 Рис. 1. Вызов таблиц и публикаций с помощью плагина Launch Document. Каждый объект базы данных иммет индивидуальный номер, состоящий из порядкового номера и буквы, соответствующей одному из шести регионов: Тихий (P), Атлантический (A), Индийский (I), Северный Ледовитый (N), Южный (S) океаны; шестым регионом отдельно выделены озёра (L). Точки прямых наблюдений газовых гидратов отмечены красным цветом, косвенных – черным. Всего в состав базы данных входит 95 газогидратоносных объектов: 33 – в Тихом, 31 – в Атлантическом, 13 – в Индийском, 10 – в Северном Ледовитом, 5 – в Южном океанах, 3 - в озерах. На данный момент в состав базы данных входит около 120 публикаций в форматах pdf и doc, и еще столько же ждут своего распределения. Таким образом, каждый объект наблюдения характеризуется несколькими публикациями, что позволяет сделать сравнительный анализ информации и тем самым обеспечивает комплексность изучения объекта. Кроме того, ряд статей не приурочен к конкретным газогидратоносным объектам, но содержит генерализованную информацию по исследованиям газовых гидратов. В настоящий момент база данных находится на стадии разработки, расширение ее планируется в самом ближайшем будущем. Для сравнения, онлайн-база данных «Frozen Heat», разработанная UNEP в сотрудничество с Норвежским центром UNEP/GRID-Arenda [2], содержит 42 газогидратоносных объекта (не каждый из которых охарктеризован в полной мере), в то время как в нашем проекте их 95. В заключении следует отметить, что главным достоинством настоящей базы данных является наличие большогого массива данных, который благодаря структуре базы данных, хорошо систематизирован и легко доступен. Представляется что база данных «Гидраты газа в недрах Мирового океана» будет полезна широкому кругу исследователей, занимающихся как проблемой геологии газовых гидратов, так и экологам, инженерным геологам, а также студентам. Список литературы: 1. MapWindow GIS Open Source Project, http://www.mapwindow.org/ 2. Frozen heat, A UNEP global outlook on methane gas hydrates, http://www.methanegashydrates.org/ Типоморфизм аутигенных карбонатов моря Лаптевых Е.А. Логвина1, А.А. Крылов1, Е.Е. Талденкова2, В.Н. Блинова3 1 ФГУП «Всероссийский научно-исследовательский институт геологии и минеральных ресурсов Мирового океана имени академика И.С. Грамберга», Санкт-Петербург, Россия 2 Географический ф-т, Московский Государственный Университет, Москва, Россия 3 Геологический ф-т, Московский Государственный Университет, Москва, Россия liza_logvina@mail.ru Осадконакопление в полярных субаквальных обстановках происходит преимущественно при отрицательных температурах. При этом осадки проходят достаточно глубокий цикл диагенетических преобразований. Исследования современных донных отложений на шельфе и континентальном склоне арктических морей выявили широкое развитие аутигенной минерализации в виде стяжений, конкреций и отдельных кристаллов. Как правило, терригенный материал вмещающих отложений цементируется новообразованным веществом в коллоидной и/или кристаллической форме сульфидов железа, и пелитоморфными и/или тонкозернистыми карбонатами или фосфатами. Железомарганцевые конкреции являются достаточно распространенным явлением в современных осадках арктических морей, в то время как карбонатные и фосфатные новообразования (преимущественно вивианит) встречаются реже. Минералами-спутниками вивианита, помимо прочих, являются минералы подгруппы кальцита (икаит, представители изоморфного ряда сидерит-родохрозит). Сидериты и родохрозиты характерны для анаэробных обстановок с высоким содержанием растворенного железа и марганца в поровых водах [1]. При благоприятных условиях описанные аутигенные минералы формируются достаточно быстро в отложениях различного возраста, как в морях, так и в озерах, о чем свидетельствуют многочисленные публикации. В ходе экспедиционных работ на НИС «Поларштерн» в акватории моря Лаптевых в 1998 году грунтовым пробоотбором на станции PS51/154-11 были вскрыты отложения, в которых были обнаружены кристаллы икаита, конкреции вивианита и карбонатные новообразования в виде трубочек (Рис.1А). Общая мощность вскрытых отложений составила более 7 метров. В работе представлены результаты изотопных и минералогических исследований образцов карбонатов отобранных из четырех поддонных интервалов (620-622, 642-644, 652-654 и 674-677 см) станции PS51/154-11. Измерение величин δ13С и δ18О в карбонатах проводились на масс-спектрометре IRMS FINNIGAN Delta V Advantage с приставкой Gas-banch на геологическом факультете Московского Государственного Университета. Содержание Mg, Fe, Mn и Ca в карбонатах осуществлялось в точках на кристаллах карбонатов с помощью EDS приставки к сканирующему электронному микроскопу (СЭМ) в рентгеноспектральной лаборатории ВСЕГЕИ (аналитик В.Ф. Сапега). Элементный анализ, выполненный с помощью сканирующего электронного микроскопа в точках на кристаллах карбонатов, показал, что образцы содержат Mn, Fe, Mg и Ca в различных пропорциях. Основным элементом, входящим в кристаллическую решетку образа,  Рис. 1. Образцы карбонатных трубочек, отобранные из отложений с поддонной глубины 642-644 см, во время пробоотбора на судне (А) и при изучении на СЭМ с увеличением 294х (Б) и 310х (В). отобранного с поддонной глубины 620-622, является Mn (42-53 мол.%). При этом, во внешней части трубочки в качестве примеси доминирует Fe (28-37 мол.%), в то время как внутренняя часть содержит до 30 мол.% Ca. Наиболее интересный минеральный состав определен в карбонатной трубочке, отобранной с поддонной глубины 642-644 см (Рис. 1А-В), которая с одной стороны выполнена кальциевым родохрозитом (содержание Ca до 20 мол.%), а с другой смесью манганосидерита (Mn 26-29 мол.%) и кальциевого сидерита (Ca 28-30 мол.%). В карбонатах с поддонных глубин 652-654 и 674-677 см, железо является основным элементом, входящим в их кристаллическую решетку карбонатов (40-56 мол.%). Его изоморфно замещает кальций (18-35 мол.%), и в меньших количествах марганец (13-25 мол.%) и магний (4-11 мол.%). Таким образом, изученные карбонатные трубочки, отобранные с поддонных глубин более 6 метров сложены нестехиометрическими сидеритом и родохрозитом. Масс-спектрометрические измерения в целом, выявили обеднение карбонатов изотопом кислорода 18O (от -10,3 до 1,7‰). Основываясь на известных параметрах «современных» морских, речных и поровых вод приведенных в работе Д. Бауха с соавторами [3]: δ18Oмор.вода = 0,3‰, δ18Oречн. вода = -20‰ при температуре 0,3ºC, по формуле предложенной R.H. Becker и R.N. Clayton [2]:  где α - фактор изотопного фракционирования кислорода и, Т – температура формирования карбонатов в кельвинах, были вычислены теоретические значения изотопного состава кислорода карбонатов. Полученные значения составили +5,7‰ при δ18Oмор.вода = 0,3‰; +2,75 ‰ при δ18Oпор.вода = -2,6 ‰; и -14,7‰ при δ18Oречн. вода = -20‰. С учетом полученных результатов рассчитаны температуры, при которых формировались карбонаты (от -44,2 до 84,4ºС) и изотопный состав поровой воды, из которой они кристаллизовались (от -15,6 до -3,7‰). Рассчитанные экстремальные значения температур являются аномальными в условиях континентального склона моря Лаптевых. Это свидетельствует о том, что распресненная вода, природу которой еще предстоит выяснить, могла быть причиной легких по кислороду значений карбонатов. Разница значений δ13С (от -20,1 до -17,0‰), вероятно, указывает на изменение доли углерода различного происхождения, участвующего в формировании карбонатов. Изменение исходного изотопного состава углерода гидрокарбонат-иона в поровых водах может быть вызвано локальным смешением в различных пропорциях углекислого газа различного происхождения, т.е. образованного при анаэробном окислении органического вещества (ОВ), метана или из воды. Результаты проведенных исследований позволяют заключить, что формирование сидерит-родохрозитовых трубочек происходило из поровых вод с изменяющимся минеральным и изотопным составом по кислороду (δ18ОVSMOW = -16,0…-4,0‰), что свидетельствует о значительном влиянии пресного стока вод рек Лена или Оленек, и углерод, задействованный в формировании карбонатов, поступал преимущественно из ОВ (δ13С = -26,5‰). Список литературы
Геофизические методы исследования |
Похожие:
 | Администрация Южно-Уральского государственного медицинского университета и совет молодых учёных и специалистов юугму приглашают вас... |  | Научный комитет школы-семинара «Энергосбережение – теория и практика» приглашает принять участие молодых ученых и специалистов в... |
| Название работы (Например, «Разработка технологии молочных продуктов нового поколения») | | Название работы (Например, «Разработка технологии молочных продуктов нового поколения») |
| Совет студенческого научного общества Национального фармацевтического университета приглашают Вас принять участие в ХХIІІ международной... | | И 66 Инновации молодых ученых аграрных вузов Сибири: сб материалов X межрегиональной конференции молодых ученых аграрных вузов сфо... |
| Открытие III (XI) Международной ботанической конференции молодых ученых и V всероссийской геоботанической школы-конференции (Большой... | | Чебаркульском городском округе, приняло решение о проведении своего съезда в России в 2018 г с посещением района падения самого крупного... |
| Общероссийской общественной организации «Российский союз молодых ученых» в Республике Башкортостан | | Материалы IV молодёжной международной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых учёных 26-27 ноября 2012 года,... |