Изучение газовых проявлений в Арктическом регионе

Данный проект даст участникам первичное представление о географии арктического региона, свойствах мерзлых пород и проблемах, связанных с глобальным потеплением. В ходе проекта будет выполнено лабораторное моделирование эмиссии газа в грунтах с целью предсказания мест возможного газовыделения в полевых условиях.

В ходе экспедиционных работ планируется проведение электромагнитных зондирований для изучения геоэлектрического разреза шельфа Печорского моря. Работы выполняются по технологии зондирований становлением поля в ближней зоне электромагнитного диполя (ЗСБ). Физические основы метода заключаются в возбуждении на поверхности акватории электромагнитного поля от генераторного диполя и измерение установившегося на шельфе электромагнитного поля при помощи измерительного диполя. По напряженности измеренного поля на разных частотах возможно судить об удельных электрических сопротивлениях (УЭС) геологической среды на разных глубинах, а значит построить геоэлектрический разрез вдоль трека судна. Зоны высоких УЭС на геоэлектрическом разрезе можно интерпретировать как области развития многолетнемерзлых или газонасыщенных пород в зависимости от значений УЭС полученных при лабораторных исследованиях. Для исследования разреза шельфа на глубины 100м и более используется аппаратурный комплекс «ТЭЛС 3Э». Токи в генераторной установке достигают 200А. При выполнении работ требуется строго соблюдений правил электробезопасности. Измерение электромагнитного поля и контроль генератора тока осуществляется оператором на измерительном комплексе. Операторы несут вахту 8 часов работа, 8 часов отдых в течении всего времени выполнения электроразведочных работ. Для работ требуется 3 человека операторского состава. Генераторный диполь представляет кабель нулевой плавучести буксируемый за судном длиной 300-500м по одному борту, измерительный диполь – кабель нулевой плавучести длиной 100-200м буксируемый с противоположного борта. Контроль положения диполей осуществляется привязкой измерительного комплекса к абсолютному времени и синхронизацией с навигационной системой судна.
Электромагнитные исследования позволят картировать области распространения многолетнемерзлых пород, диапиров льдов, известных на Печорском море. Предшествующими экспедиционными исследованиями установлена деградация многолетнемерзлых пород и массовое выделение газов на шельфе арктических морей. Задачей настоящих исследований является верификация фильтрационно-деформационной модели эмиссии газа, которая ранее была разработана на основании модельного эксперимента в лаборатории. Данная концепция разрабатывалась специалистами кафедры геокриологии геологического факультета МГУ и института геоэкологии РАН. Модель появилась в результате изучения воронок газового выброса на полуострове Ямал вблизи газовых месторождений, однако детальное изучение подводного газовыделения не проводилось. С этим связан научный интерес кафедры геокриологии к данной экспедиции.
Помимо этого, в результате проведения работ, будет получены 2D, 3D геокриологические модели шельфа Печорского моря. Совместный анализ данных электроразведки и сейсмоакустики позволит подтвердить или опровергнуть модель эмисси газа на шельфе, оценить вторичные изменения геологической среды связанные с эмиссией газа. Для практической деятельности на шельфе крайне важно знать расположение этих опасных газонасыщенных зон их динамику, что может заинтересовать организации ведущих хозяйственную деятельность на территории шельфа Печорского моря.

Цель проекта
Полевое направление – картирование газовых выбросов на арктическом шельфе.
Лабораторное направление – исследование физических свойств газонасыщенных пород арктического шельфа.
Задачи проекта
  • Лабораторное направление
    Постановка и проведение эксперимента по определению геофизических свойств пород на шельфе (в т.ч. проектирование и постройка установки)
  • Полевое направление
    Подготовка и проведение полевых исследований зон газовых проявлений на арктическом шельфе
  • Полевое направление
    Обработка полевых данных, построение геологических карт, моделей и разрезов, подсчет объемов газовыделения и дальнейший их прогноз.
Планируемые результаты проекта
Лабораторное направление:
  • Установка для изучения геофизических свойств грунтов
  • Геофизические свойства различных грунтов шельфа
Полевое направление:
  • Геологическая модель зон газовыделения в исследуемой области
  • Геологические разрезы пройденных профилей в исследуемой области
  • Эмпирический прогноз динамики развития мощности мерзлых толщ
Учащиеся – участники проекта
10 класс
Лабораторное направление
Экономико-математический профиль
2 чел.
Естественнонаучный профиль
3 чел.

Полевое направление
Экономико-математический профиль
2 чел.
Естественнонаучный профиль
3 чел.
Команда проекта
  • Аспирант кафедры геокриологии МГУ
  • Зам. зав. каф., кафедрой геокриологии МГУ,
    в.н.с. к.г.-м.н., Генеральный директор ООО «МГУ-геофизика»
  • Камбалин Игорь Олегович
    Магистрант кафедры геокриологии МГУ, второго года обучения
План-график проекта
Введение, теоретические основы геокриологии и геофизики
Проектирование, сборка, наладка оборудования;
Подготовка к экспедиции
Работа на установке по определению геофизических свойств грунтов;
Полевая экспедиция
Обработка данных, подготовка отчета
Конкурсы и конференции
в которых планируется участие: